MANUAL 2

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Y CABEZA DE CILINDROS DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE MOTOCICLETAS 1 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

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I Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

INDICE Contenido Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de motocicletas ..................................... 1 Motor 4T ......................................................................................................................................... 2 Motor 2T ......................................................................................................................................... 2 Diagramas de distribución de Motores 4T Y 2T ............................................................................. 3 B. Diagrama de distribución Motor 2t ....................................................................................... 3 A. Diagrama de distribución Motor 4t ....................................................................................... 3 Tipos de Distribución ...................................................................................................................... 4 Por engranajes, cadena o faja dentada .......................................................................................... 5 Por faja dentada ......................................................................................................................... 5 Por cadena .................................................................................................................................. 5 Por engranajes ............................................................................................................................ 5 Por la disposición del eje de levas ................................................................................................. 6 Montaje de culata....................................................................................................................... 6 Por faja dentada ......................................................................................................................... 6 Doble eje en culata ..................................................................................................................... 6 OHV ............................................................................................................................................. 7 OHC ............................................................................................................................................. 7 Otra clasificación de sistemas de distribución de motores 4T ...................................................... 7 Pistón .......................................................................................................................................... 9 Cilindro ........................................................................................................................................ 9 Culata .......................................................................................................................................... 9 Cabeza de Cilindros ........................................................................................................................ 9 Sellos ......................................................................................................................................... 10 Muelle ....................................................................................................................................... 10 Válvulas ..................................................................................................................................... 10 Guía ........................................................................................................................................... 10 Válvulas, resortes, guías y sellos .................................................................................................. 10 II Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Eje de levas ................................................................................................................................... 11 Varillas de empuje y taqués ......................................................................................................... 11 Evaluación ......................................................................................................................................... 12 Bibliografía ........................................................................................................................................... I

III Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Tabla de Ilustraciones 1. Componentes .................................................................................................................................. 2 2. Distribución Motores 2T.................................................................................................................. 3 3. Distribución Motores 4T.................................................................................................................. 3 4. Distribución Motores SV ................................................................................................................. 4 5. Distribución motores OHV .............................................................................................................. 4 6. Distribución por correa ................................................................................................................... 5 7. Distirbución por cadena .................................................................................................................. 5 8. Distribución por engranes ............................................................................................................... 5 9. Eje de levas ...................................................................................................................................... 6 10. Doble eje de levas ......................................................................................................................... 6 11. Correa dentada.............................................................................................................................. 6 12. Distribución OHV ........................................................................................................................... 7 13. Distribución OHC ........................................................................................................................... 7 14. Pistón ............................................................................................................................................. 9 15. Cilindro .......................................................................................................................................... 9 16. Culata de Motocicleta ................................................................................................................... 9 17. Componentes Culata ..................................................................................................................... 9 18. Muelles ........................................................................................................................................ 10 19. Sellos ........................................................................................................................................... 10 20. Guías ............................................................................................................................................ 10 21. Válvulas ....................................................................................................................................... 10 22. Eje de Levas ................................................................................................................................. 11 23. Varillas de empuje ....................................................................................................................... 11 24. Taqué ........................................................................................................................................... 11 25. Balancin ....................................................................................................................................... 11 26. Roldana........................................................................................................................................ 11

IV Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de motocicletas El sistema de distribución y cabeza de cilindros del motor de motocicletas es bastante complejo; ya que, en él, intervienen demasiadas variables físicas y mecánicas; puesto que cada motocicleta, presenta características individuales distintas, lo mismo sucederá con los sistemas de distribución. Resulta fundamental comprender la diferencia entre los motores 4t y 2t, ya que cada uno presenta cualidades distintas al momento de generar energía y potencia. Cada motor esta construido basado en un diseño original de un fabricante particular, por lo que es indispensable, consultar los manuales de estos. Generalmente el sistema de distribución es aquel que a través de un conjunto de relación de engranajes multiplica la fuerza motriz para conseguir movimiento. Existen gran cantidad de motocicletas y estructuras de motores, ya que el cilindraje puede variar desde los 50cc hasta los 1800cc, tomando así la relación de cada par de fuerza, ya que cada tipo de motor tiene componentes distintos.

1 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Sistema de Distribución

Se conoce como sistema de distribución al conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de gases en el cilindro. Este sistema debe estar en perfecto sincronismo con el cigüeñal, para que las aperturas y cierres de las válvulas se produzcan con arreglo a las sucesivas posiciones del pistón dentro del cilindro y en los momentos en que se produce el tiempo de admisión y escape en el motor. Algunos de los componentes de un sistema de distribución tipo válvulas a la cabeza se encuentran en la siguiente figura. El sistema de distribución de un motor es de suma importancia, de él depende el correcto funcionamiento del motor respecto al rendimiento. La exacta apertura y cierre de las válvulas como el tiempo que permanecen abiertas es diferente para cada motor, al igual que el tipo de distribución. La función principal del sistema de distribución Es regular los tiempos en el que trabaja El motor. El sistema cumple un papel Fundamental en el mecanismo del Motor.

1. Componentes

En los motores de hace algunos años, la disposición más común era situar los ejes de levas en el cárter, y transmitir el movimiento hasta la culata por medio de elementos intermedios.

Motor 4T En el motor 4T, el cilindro es ciego y la entrada de gases se realiza a través de las válvulas que se encuentran en la culata.

Motor 2T En el motor 2T, la entrada de gases frescos y salida de los gases quemados se hace descubriendo o tapando unos agujeros en las paredes del cilindro.

2 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Diagramas de distribución de Motores 4T Y 2T

A. Diagrama de distribución Motor 4t

El diagrama de distribución muestra las aperturas y cierres de forma independiente en cada vuelta del cigüeñal correspondiente a la válvula admisión (sector interior) o a la de escape (sector exterior). En el diagrama, la válvula de admisión no se abre en el PMS ni la de escape se cierra en ese mismo punto. En la práctica, la válvula de admisión se abre en el punto AAA (Avance Apertura de Admisión) y la del escape lo hace en el RCE (Retraso Cierre de Escape). 3. Distribución Motores 4T

B. Diagrama de distribución Motor 2t

El diagrama de distribución del motor correspondiente al desarrollo del cilindro, es otra forma de verlo en función de la posición del cigüeñal. En la parte superior aparece el PMS, y en la inferior el PMI. Al poco de girar 90º el cigüeñal (concretamente a 98, 5º), la cabeza del pistón está a 26,5 mm del PMS y empieza a descubrir la ventana de escape, la deja completamente abierta cuando llega al PMI y comienza a cerrarla en el movimiento ascendente del pistón. 2. Distribución Motores 2T

3 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Tipos de Distribución

Anteriormente se mencionaba que es y para que sirve un sistema de distribución. Hemos aprendido que el sistema de distribución es el que se encarga de la sincronización de los gases de entrada a la cámara de combustión y expulsión de estos. Este sistema es el encargado de regular los ciclos de trabajo de cada motor en relación con su rendimiento.

Cada motocicleta en el mercado esta diseñada para una operación en específico, puesto que existen motocicletas de trabajo, doble propósito y de competición; por ende, cada una presenta distintos sistemas de distribución.

Un motor 4t realiza cuatro carreras de pistón y dos vueltas de cigüeñal, un motor 2t realiza dos carreras de pistón y una vuelta de cigüeñal, esto esta estrechamente relacionado con el sistema de distribución; de esta clasificación de motocicletas, ya que cada tipo de motor (4t y 2t), muestran distintas estructuras y distintos componentes en su morfología. Resulta importante comprender cada sistema y mecanismo interno del motor de motocicletas al momento de llevar a cabo un proceso preventivo o correctivo, ya que la buena identificación de cada uno de los componentes individuales del sistema de distribución ayudará al técnico mecánico a desenvolverse profesionalmente en el área de trabajo. Es de vital importancia poder distinguir los distintos tipos de sistemas de distribución, ya que a través de la historia de la motocicleta nos podemos dar cuenta que estos han cambiado y evolucionado año con año a través de la historia de esta, puesto que las exigencias tecnológicas cambian de generación en generación.

Investigar las principales diferencias que presentan los sistemas de distribución de motocicletas de baja, media y alta cilindrada, buscar ejemplos en internet y anotar sus principales características en el cuaderno de trabajo

Comprender los distintos tipos de sistemas de distribución del motor de motocicletas, colabora al momento de tener una buena base teórica fundamentada en leyes y principios de operación que serán de gran ayuda al momento de poder realizar prácticas profesionales de mecánica de motocicletas.

4. Distribución Motores SV

5. Distribución motores OHV

4 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Por engranajes, cadena o faja dentada Si los ejes de levas se encuentran situados en el cárter, su accionamiento se puede realizar de una manera muy sencilla. Se realiza simplemente mediante un engranaje que lo conecte con el cigüeñal, dotándolo del del doble de dientes para reducir a la mitad la velocidad de giro. Si la distancia entre los dos ejes es algo elevada, se puede intercalar una cadena que cumpla dicha misión. En los motores que tienen los ejes de levas en la culata, la operación es más complicada debido a la existencia de elementos situados entre ellos, como el cilindro y el pistón. En este caso hay varios sistemas de accionamiento que se pueden clasificar en sistemas rígidos y sistemas elásticos.

Por engranajes

Los sistemas rígidos están formados por engranajes. Para salvar la distancia se puede intercalar una cascada con varios engranajes conectados en serie. 8. Distribución por engranes

Por cadena

Los sistemas elásticos pueden estar formados por una transmisión mediante cadena o por una correa dentada.

7. Distribución por cadena

Por faja dentada

El último sistema empelado habitualmente en motocicletas es la correa dentada. Es un sistema similar a la cadena pero en este caso se instala en el exterior del bloque de cilindros. 6. Distribución por correa

Investigar en Internet 3 tipos de motores de motocicletas que posean la siguiente clasificación de sistemas de distribución: Por engranajes, por cadena y por faja dentada 5 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Por la disposición del eje de levas Todas las partes que conforman la estructura mecánica de una motocicleta son realmente importantes para su desempeño; sin embargo, el árbol o eje de levas es la pieza que es considerada como la columna vertebral del motor. A grandes rasgos, podemos definir el árbol de levas como el componente responsable del movimiento de la moto. Esta es la pieza que controla las válvulas, encargadas de la admisión de combustible y la salida de gases en los cilindros, generando la fuerza suficiente para que se produzca el desplazamiento, por lo que podemos deducir que pertenece al sistema de distribución y sincronización de una motocicleta.

Montaje de culata

En los motores dotado por un único eje de levas en la culata se han utilizado todos los actuales sistemas de mando y otros que están en desuso.

11. Eje de levas

Doble eje en culata

Un motor double overhead camshaft o DOHC (en español "doble árbol de levas en cabeza") es un tipo de motor de combustión interna que usa dos árboles de levas, ubicados en la culata, para operar las válvulas de escape y admisión del motor. 10. Doble eje de levas

Por faja dentada

Es es un sistema casi en desuso en motores modernos. Solo se ua en algunos modelos que propulsan motos de tipo Custom.

9. Correa dentada

6 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Otra clasificación de sistemas de distribución de motores 4T

Como se ha explicado anteriormente los sistemas de distribución colaboran en la apertura y cierre de las válvulas de motocicletas, los sistemas de distribución han evolucionado demasiado por lo que algunos tipos de sistemas de distribución han quedado en desuso y obsoletos. Actualmente los sistemas de distribución de motocicletas mas usados en el mercado son aquellos que poseen arboles o ejes de levas en la cabeza del cilindro, otro tipo de sistemas de distribución usado actualmente son aquellos que usan faja dentada pero usualmente solo están presentes en motocicletas de alta cilindrada. En motocicletas de 4t de baja cilindrada es común distinguir otra clasificación de los sistemas de distribución, esta clasificación es: Motores OHC Y Motores OHV.

OHC

OHV

Los motores de árbol de levas en cabeza (OHC = Over Head Camshaft) tienen sus árboles de levas colocados en la culata sobre la cámara de combustión. Las válvulas se encuentran en el techo de la cámara de combustión para ofrecer las mismas ventajas relativas a la combustión que los motores OHV.

OHV = Over Head Valve. La disposición de las válvulas permite una admisión de mezcla de combustible más homogénea, además de un escape más rápido y completo. Este aumento de la eficiencia de la combustión, a su vez, permite utilizar una relación de compresión más alta. De este modo es posible obtener una potencia de salida superior y evitar la acumulación de carbono.

12. Distribución OHV

13. Distribución OHC

Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

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MECÁNICA DE MOTOCICLETAS

8 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Cabeza de Cilindros Es otra parte estructural del motor. Su importancia y complejidad se deben a la gran cantidad de funciones y requerimientos que debe cumplir. Es muy importante tener en cuenta las tensiones mecánicas a que se le somete, la explosión y las tensiones térmicas debidas al flujo calorífico. Actualmente, todas las culatas de motores de motocicleta se fabrican en aleación ligera. Se instalan asientos de materiales más duros para las válvulas. Otro tanto ocurre con las guías de las válvulas, que en este caso son de material antifricción. La siguiente figura muestra las partes de una culata de cuatro tiempos.

14. Componentes Culata

Culata

Cilindro

La culata es la parte del motor que cubre los cilindros. El conjunto de la culata y el cilindro forma el equipo motor o grupo motor. La culata cierra los orificios de los cilindros y lleva otras piezas imprescindibles, como las bujías o válvulas.

Su función principal es cambiar el volumen y la presión del flujo para conseguir movimiento. 15. Cilindro

Pistón Un pistón forma parte de los elementos móviles que se encuentran en el interior de un motor. 17. Culata de Motocicleta

16. Pistón

Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

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Válvulas, resortes, guías y sellos

Válvulas Forman parte del mecanismo que permite la entrada y salida de gases a la cámara de combustión.

Muelle Elemento de la mecánica de un coche, que tiene como principal característica de deformarse.

18. Muelles

21. Válvulas

Guías

Sellos

Es responsable de servir de alineación para el movimiento axial de las válvulas.

Son los encargados de lubricar la guía de la válvula y minimizar las emisiones del motor.

20. Guías

19. Sellos

10 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Varillas de empuje y taqués Las varillas de empuje son aquella conexión fundamental entre el árbol de levas y los balancines. Estas partes aparentemente inocuas tienen un rol muy importante en el proceso de combustión.

23. Varillas de empuje

24. Taqué

25. Balancin

26. Roldana

Eje de levas Mecánicamente, el árbol de levas es una barra o eje de rotación que incorpora unas palas o levas, que son las encargadas de accionar la apertura y cierre de las válvulas. Esta barra queda colocada sobre la culata del motor y en algunos casos hay dos: una para las válvulas de admisión y otra para las válvulas de escape. Los árboles de levas quedan unidos al cigüeñal mediante la correa o cadena de distribución. Además, contribuyen a repartir el aceite por el motor y ayudan a que funciona la bomba de combustible.

22. Eje de Levas

11 Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas

Instrucciones: Realizar la siguiente evaluación teórica de contenidos vistos en este manual, responda de manera correcta y breve. Utilice únicamente lapicero Evaluación color negro.

1. ¿Qué es un sistema de distribución de motor de motocicletas? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

2. Escriba los 4 ciclos de un motor de combustión interna. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es la función del sistema de distribución del motor de motocicletas? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

4. En el conjunto motor que es una cabeza de cilindros __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

5. Describa los términos OHC Y OHV __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

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Bibliografía Honda. (2019 ). Diferencias entre motores OHV Y OHC . Revista Honda , 5. Intecap. (2018). Mantenimiento del motor de combustión interna con sus sistemas auxiliares y sistema de transmisión de motocicletas. En Intecap, Mantenimiento del motor de combustón interna con sus sistemas auxiliares y sistema de transmisión de motocicletas (pág. 297). Guatemala, C.A: INTECAP . Yamaha. (2009). Yamaha Technical Academy . En Y. International, Básico de Motor de Motocicletas (pág. 195). California : Yta.

I Sistemas de distribución y cabeza de cilindros del motor de combustión interna de motocicletas