Un motor de combustión interna funciona mediante ciclos de trabajo en los que participan las válvulas, las cuales permiten el paso de aire, combustible y gases de escape para generar la combustión. La distribución valvular regula la entrada y salida de fluidos en el cilindro y está formada por componentes como las válvulas, el árbol de levas y los empujadores. La distribución variable permite cambiar el tiempo de apertura de las válvulas en respuesta a la velocidad y carga del motor para mejorar el rendimiento.

1. INTEGRANTES:
Vladimir Arturo Carrillo Calderón,
Francisco Alejandro Cubías Cruz
Emerson Eduardo Parras Bonilla
Samael Rubio Torres

2. Un motor de combustión funciona de acuerdo a ciclos de trabajo en los
que son protagonistas ciertas piezas denominadas válvulas, éstas
permiten el cierre o paso de aire, combustible y gases de escape para
generar la combustión y aprovechar eficientemente su energía.
Se llama distribución al conjunto de piezas que regulan la entrada y
salida de fluidos 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 adecuados.
La distribución puede estar formada por los siguientes componentes:
Las válvulas con sus muelles, asientos, guías y elementos de fijación.
El árbol de levas y elementos de mando.
Los empujadores y balancines.

3. Objetivo general:
 Conocer los fundamentos de una de las principales
secciones de trabajo del sistema operativo de los motores
de combustión interna: la distribución valvular.
Objetivos Específicos:
 Identificar los componentes de una distribución valvular.
 Reconocer los avances y retrasos valvulares.
 Interpretar los diagramas de avances y retrasos
valvulares.
 Conocer el funcionamiento y las propiedades de una
distribución valvular.
 Reconocer la importancia del correcto establecimiento de
los parámetros de la distribución valvular.

4.  Válvulas.
 Árbol de leva.
 Impulsores.
 Balancines
 Varillas empujadoras.
 Varillas empujadoras.
 Distribución de mando

5. COMPONENTES DE UNA
DISTRIBUCION
Mando de la distribución
El movimiento de rotación del árbol de levas se realiza directamente desde el
cigüeñal, para la cual se emplean distintos sistemas de transmisión a base de:
Ruedas dentadas.
Cadena de rodillos.
Correa dentada.

6. Válvulas
Las válvulas son elementos que abren y cierran los conductos de admisión y
escape sincronizados con el movimiento de subida y bajada de los pistones. A su
vez mantiene estanca o cerrada la cámara de combustión cuando se produce la
carrera de compresión y combustión del motor.
Se utilizan dos válvulas por lo menos para cada cilindro (una de admisión y una
de escape), aunque actualmente hay muchos motores con 3, 4 y hasta 5 válvulas
por cilindro.

9. Arbol de levas

El movimiento alternativo de apertura y cierre de las válvulas se
realiza por medio de un mecanismo empujador que actúa sobre
las válvulas y que se denomina árbol de levas. La apertura y
cierre de las válvulas tiene que estar sincronizado con el ciclo
de funcionamiento y la velocidad del régimen del motor. El
árbol de levas recibe movimiento del cigüeñal a un numero de
revoluciones que es la mitad de este.

10. Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro
fundido o de acero forjado. Debe tener gran resistencia a la
torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de
templado. El desgaste del árbol de levas puede suponer una
modificación del diagrama de distribución, lo que puede
suponer una bajada de rendimiento del motor.
Perfil de las levas
La forma de las levas practicadas sobre el árbol, determinan los siguientes
factores muy importantes para el buen rendimiento del motor:
•El momento de apertura de las válvulas.
•El ángulo que permanecen abiertas.
•El desplazamiento o alzada máxima de la válvula.
•La forma de hacer la apertura y cierre de la válvula.

12. La forma del perfil de la leva determina la forma en que se abre las válvulas,
podemos encontrar dos tipos de perfiles:
•Perfil de flancos convexos: esta formado por un circulo base que se une la
curva de cresta por medio de dos circuitos tangentes, cuyo radio de curvatura
está en función de la altura (b) y del ángulo total de apertura de la válvula,
indicado en el diagrama de distribución.
•Perfil de leva tangencial: los flancos o rampas de ataque al vástago de válvula,
están formados por dos rectas tangentes al circulo base y a la curva de la cresta.
Permite que la válvula este totalmente abierta mas tiempo y mejore el
intercambio de gases

13.  La mayor parte de los árboles de levas están diseñados para
dividir el cruce de válvulas, es decir, mantener la misma
apertura de las válvulas de admisión y de escape en el P.M.S.
Si la válvula de admisión está mas abierta en el P.M.S. que la
de escape, se dice que el árbol de levas esta "adelantado",
mientras que si esta ultima es la que esta mas abierta que la
primera, el árbol de levas esta "retrasado".

14. Un diagrama de distribución
valvular es una
representación de las
posiciones del cigüeñal
cuando las diversas con
respecto a las aperturas y
cierres de las válvulas que
son accionadas por el árbol
de levas.

16. El sistema de válvulas laterales (SV): la válvula está alojada en el
bloque. El mando de esta válvula se efectúa con el árbol de levas
situado en el bloque motor.
Las válvulas no están
colocadas en la culata sino en
el bloque motor, lo que provoca
que la cámara de compresión
tenga que ser mayor y el
tamaño de las cabezas de las
válvulas se vea limitada por el
poco espacio que se dispone.

17. El sistema OHV: tiene el árbol de levas en el bloque motor y las
válvulas dispuestas en la culata.
La ventaja de este sistema es que la
transmisión de movimiento del
cigüeñal al árbol de levas se hace
directamente por medio de dos
piñones o por medio de una cadena
de corta longitud.
La desventaja viene dada por el
elevado número de elementos que
componen este sistema para
compensar la distancia que hay
entre el árbol de levas y las válvulas.

18. El sistema OHC: se distingue por tener el árbol de levas y las
valvulas en la culata. Es el sistema más utilizado actualmente en
todos los automóviles.
La ventaja de este sistema es que se
reduce el número de elementos entre
el árbol de levas y la válvula por lo
que la apertura y cierre de las
válvulas es más precisa.
La desventaja de complicar la
transmisión de movimiento del
cigüeñal al árbol de levas, ya que, se
necesitan correas o cadenas de
distribución de mayor longitud,
teniendo más desgaste.

19.  SOHC (Single Over Head Cam): está compuesto por un solo
árbol de levas que acciona las válvulas de admisión y escape.

20. DOHC (Double Over Head Cam): está compuesto por dos árboles
de levas, uno acciona la válvulas de admisión y el otro las de
escape.

21.  Desde una perspectiva ideal y como
comúnmente se explican las aperturas
y cierre de las válvulas en cada una de
las carreras del pistón , conociendo
que por cada ciclo de trabajo se
requieren 720° de giro del cigüeñal es
decir que por carrera el árbol de levas
debe girar 90° en cada una de las
carreras , tomando en cuenta la
relación de transmisión de 2:1 entre
cigüeñal y árbol de levas.

23.  Grados de giro del cigüeñal a los cuales
la válvula de admisión inicia su apertura
antes de finalizar la carrera de escape
es decir abre antes de que el pistón
llegue al punto muerto superior (PMS).

24.  Grados de giro del cigüeñal a los cuales
la válvula de admisión finaliza su cierre
después de haber llegado al punto
muerto inferior (PMI).

25.  Grados de giro del cigüeñal a los cuales
la válvula de escape inicia su apertura
antes de que el pistón llegue al PMI en
la carrera de combustión.

26.  Grados de giro del cigüeñal en el cual la
válvula de escape finaliza su cierre
después de que el pistón ha pasado por
el PMS.

27.  Estos adelantos o retardos de apertura
y cierre de válvulas proporcionan mejor
desempeño al motor .
 Los grados de adelanto de giro de
cigüeñal son diferentes entre cada
diseñador de motor.
 Esta es una relación fija al estar
accionada por la relación 2:1 del
cigüeñal con el árbol de levas.

28. .

29. :

30.  En alto régimen reducen el tiempo para
la admisión y el escape.
 Un motor de alto rendimiento opera a un
mayor régimen que un motor “normal”.
Requiere más aire y combustible para
generar mayor potencia, es decir más
apertura y/o tiempo de apertura para
permitir una mayor cantidad de
admisión de aire.

31.  En la actualidad ya existen algunos
mecanismos que hacen que esta
distribución valvular sea variable, estos
son llamados de acuerdo al diseño del
fabricante, los más conocidos son los
siguientes.

33.  La distribución variable es una tecnología que se utiliza en muchos motores
de modelos finales para mejorar la economía de combustible, la suavidad en
vacío, las emisiones y el rendimiento. El sincronismo variable de las válvulas
permite que el tiempo de la válvula cambie con las RPM del motor, a
diferencia de las unidades de leva fija estándar que nunca cambian. La
sincronización de válvulas determina cuándo las válvulas de admisión y de
escape se abren, cuánto permanecen abiertas y cuándo se cierran. A su vez,
esto afecta el flujo de admisión y de escape, el vacío del colector de
admisión, la compresión de arrastre, la eficiencia volumétrica, la respuesta
del acelerador y la cantidad de potencia y par motor que se desarrolla en
cualquier RPM dado.
 Los ajustes de temporización de la válvula que producen el mejor vacío,
vacío de admisión y par de RPM bajo, no son los mismos ajustes que
producen la mejor potencia de rango medio o alta velocidad. El avance de la
sincronización de la válvula mejora la calidad, mientras que retarda la
sincronización de la válvula mejora la potencia de alta potencia. Idealmente,
el momento de la válvula debe cambiar con la velocidad del motor y la carga
como el tiempo de encendido. Pero con una unidad de leva estándar (correa,
cadena o engranajes), eso no es posible. Por lo tanto, el momento de la
válvula se ajusta generalmente para favorecer la conducción cotidiana (par
motor de baja a mediana distancia).

34.  La sincronización variable de las válvulas proporciona una forma de
superar las limitaciones del tiempo fijo, permitiendo cambiar el tiempo
de la válvula en respuesta a la velocidad y carga del motor. Esto
proporciona una banda de potencia mucho más amplia y un mejor
rendimiento general. La sincronización de la válvula se puede avanzar
a bajas revoluciones para mejorar la respuesta del acelerador y el par
de baja velocidad, y retardar a altas velocidades del motor para
aumentar la potencia máxima.
Funcionamiento.
 Hay una variedad de diferentes sistemas, pero el tipo más común
utiliza un actuador de árbol de levas montado en el engranaje de
excitación de la leva, y un solenoide de la válvula de control de flujo de
aceite que dirige la presión de aceite al árbol de leva.
 La mayoría de las primeras generaciones de distribuciones variables
utilizan un mecanismo de engranaje helicoidal con resorte para
cambiar la posición relativa de la leva. Cuando se energiza la válvula
de control de flujo de aceite, la presión de aceite se dirige hacia un
pistón dentro del “phaser”. El pistón mueve el engranaje helicoidal que
gira ligeramente la leva para cambiar la sincronización de la válvula.
Cuando se cierra la válvula de control de flujo de aceite, la presión de
aceite dentro del “phaser” se alivia y la tensión del resorte devuelve la
leva a su posición de temporización de base original.

35.  La presión del aceite se dirige hacia las cavidades en uno o ambos lados de las
paletas del rotor o lóbulos para empujar el rotor de una manera u otra. Rotar el
rotor dentro del phaser de leva avanza o retrasa el árbol de levas y el momento
de la válvula.
 En aplicaciones donde el phaser sólo avanza o retrasa el sincronismo de las
válvulas, hay un pasador interno que se desliza dentro de un orificio para
bloquear el phaser en posición cuando no se aplica presión de aceite. Cuando
se aplica presión de aceite, empuja el pasador de posicionamiento fuera de su
posición bloqueada permitiendo que el phaser gire.
 Los phasers del estilo de la paleta reaccionan más rápidamente que los
phasers de engranaje helicoidales y cambian típicamente la leva/válvula que
cronometra hasta 20 a 30 grados en cualquier dirección. La válvula de control
de flujo de aceite también está controlada por ciclo de trabajo (modulación de
ancho de pulso), permitiendo que se realicen ajustes incrementales continuos o
continuos a la temporización de la válvula en lugar del avance total o retardado
total. Esto significa que el momento de la válvula ya no es un compromiso, pero
puede cambiarse para que coincida con la velocidad y la carga del motor.
 Algunos de los últimos sistemas eliminan completamente el sistema hidráulico.
Utilizan un motor eléctrico dentro del phaser para adelantar o retardar el tiempo
de la válvula. Los phasers electrónicos pueden responder muy rápidamente a
las condiciones de operación cambiantes y no dependen de la presión del
aceite.

37.  Calibración de válvulas.
 Para compensar los cambios de
temperatura en el funcionamiento del
motor tienen que existir unas holguras
en el sistema de accionamiento de las
válvulas. El correcto reglaje de esta
holgura (h) es lo que se conoce
como reglaje de taqués. Esta
operación es de suma importancia para
el buen funcionamiento del motor.

38. Efectos producidos por un juego
de válvulas incorrecto.
 Holgura insuficiente:
Si la holgura no es suficiente, el tiempo que permanece
la válvula abierta es mayor que lo necesario, esto es
debido a que se adelanta la apertura y el cierre se
efectúa con retardo.
 Holgura excesiva:
Si la holgura es excesiva, el tiempo que permanecen la
válvulas abiertas en menor y la alzada también es
menor, lo que provoca una disminución del cruce de
válvulas por lo que la respiración del motor empeora,
disminuyendo el rendimiento volumétrico y por lo tanto
el rendimiento del motor.

41. Para hacer el reglaje de taqués
en el cilindro nº
Está en "cruce de válvulas" el
cilindro nº
1 4
3 2
4 1
2 3

42.  La distribución valvular ayuda a mejorar el rendimiento del
motor. Adelantando o retrasando la apertura o cierre de las
válvulas.
 El ángulo de giro de desfase es exclusivo de cada motor. Es
decir varía respecto a cada modelo de motor.
 Un motor cuenta con un sistema de distribución el cual
consta de eje de levas, válvulas, balancines, tren de
balancines, polea o engrane de mando. Este conjunto es
responsable en el cilindro se llene con mezcla aire
combustible en un motor gasolina o solo aire en un motor
diésel, así como también la evacuación de estos gases.
 En los motores modernos, el diagrama valvular puede ser
afecta por sistemas variables de válvulas, donde la apertura
o el desplazamiento angular de los árboles de leva puede
contribuir a un mejor desempeño de los motores.