EL MOTOR

UNIDAD EDUCATIVA LUIS ROGERIO GONZALEZ
AREA: ELECTROMECANICA MODULO:MOTORES Y SISTEMAS AUXILIARES
Motor
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DISPOSICION EL MOTOR EN LA CARROCERIA
- SISTEMA CON MOTOR DELANTERO MONTADO LONGITUDINALMENTE CON TRACCION
TRASERA
En los vehículos propulsión trasera, el enlace caja de cambios puente trasero con
diferencial se realiza por medio de un árbol de transmisión que lleva adaptado un sistema
de juntas elásticas para absorber las deformaciones oscilantes del puente.
SISTEMA CON MOTOR DELANTERO MONTADO TRANSVERSALMENTE Y TRACCION
DELANTERA.
En los vehículos tracción delanteros, la transmisión se realiza directamente desde la caja de cambios
a las ruedas.
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EL MOTOR
INTRODUCCION
Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicación de motores de combustión interna, a la
época actual, vemos que el desarrollo se ha venido centrando en el perfeccionamiento de las
factorías para producir más y mejores motores, e igualmente se ha venido desarrollando
paralelamente materiales, lubricantes, procesos de fabricación e igualmente modificaciones al
funcionamiento, que si bien lo son, hasta ahora nunca ha tocado la forma como transcurre el ciclo
de funcionamiento.
El diseño propuesto hace mas de 115 años por el Señor FEDERICO AUGUSTO OTTO se ha
depurado a tal punto que se ha llegado al limite de los rendimientos mecánico y cualitativo; todo
esto producto de ingeniosos destellos creativos y muchísimas horas de labor. Aun así el rendimiento
orgánico del conjunto apenas si alcanza un incipiente cuarenta por ciento. Claro que recordando el
quince por ciento de rendimiento de la majestuosa maquina a vapor, notamos un gran avance.
Así, hoy día, los automóviles se vean ''absolutamente modernos'' en su interior no dejan de llevar un
motor en el que su ciclo de funcionamiento fue diseñado en el siglo antepasado (la creación del
motor con ciclo de funcionamiento de cuatro carreras entró en práctica real en parís en 1883.) y
hasta ahora nadie inexplicablemente ha mejorado (me refiero a motores de combustión interna).
Es por todo lo anterior, que me he entusiasmado en tratar de aportarle a todo este proceso de lograr
obtener mejores performances a los motores que fueron inventados en el siglo antepasado; en la
parte que se ha mantenido inmutable desde su creación... LA FORMA EN QUE TRANSCURRE
EL CICLO DE FUNCIONAMIENTO.
HISTORIA:
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Definición
Por motorseentiende todamáquina quetransforma en trabajocualquier tipo de energía. El
motor del automóvil empleado hoy puede decirse que transforma la energíaquímica
almacenadaen un combustible, o la energía eléctrica almacenada, en unos
acumuladores,en energía mecánica.
Los tipos demotores generalmente empleados en elautomóvil, son motores térmicos de
combustión interna:
- De explosión(utilizan gasolina).
- De combustión o diesel (utilizan gasoil).

También existe el motor eléctrico, que aprovecha la energía eléctrica almacenada en una
batería de acumuladores.
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• Motores de combustión interna
Puedenser clasificados a su vez, segúnla forma de realizarse la combustión en:
Motores de encendido provocados por una chispa
Se caracteriza porque la combustión serealiza con la intervención de chispa. Se denominan
motores de explosión.
Motores de encendido por compresión
Se caracteriza porque la combustión serealiza por autoencendidodebido a lasaltas
temperaturasalcanzadas por efecto dela presión. Sedenominanmotores decombustión o
diesel.
Generalmente, los motores utilizados en los vehículos ligerossonde explosióny combustión. Los
utilizados en vehículos pesados sonde combustión, debido a su menorconsumo y mayor
duración.
Puedenser de dos tipos: alternativos y rotativos. Losmás utilizados son los alternativos y
menos los motores rotativos (Wankel).
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR
EL MOTOR DE EXPLOSIÓN
El motor de cuatro tiempos
• Introducción
El motor de cuatro tiempos es un motor que transforma la energíaquímica de un combustible
en energía calorífica, que asu vez proporciona la energía mecánicanecesaria para mover el
vehículo. Esta transformación se realiza en elinterior del cilindro, quemando el combustible
debidamentedosificado y preparado. Estos motores reciben el nombre de motores de
combustión.
Para conseguir esta transformación de la energía, sedeben realizar cuatro operaciones
distintas y de forma escalonada.
Cada una de estas operaciones se realiza en una carrera del pistón (desplazamiento desde el
P.M.S. alP.M.I) llamado tiempo y comosoncuatro tiempos los necesarios para realizar el ciclo
completo, el cigüeñal darádos vueltas completas, pues téngase en cuenta quecada carrera

corresponde a media vuelta en el cigüeñal (180º degiro).
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• Ciclo teórico -motor de explosión-
Para estudiarel ciclo teórico, loharemos atendiendo alos siguientes puntos:
- Desplazamiento o recorrido del pistón.
- Posición de las válvulas.
- Finalidad del tiempo.
- Aperturas y cierres de las válvulas que se realizan en los puntos muertos de este ciclo.
- El ciclo teórico se realiza en cuatro tiempos: admisión, compresión, explosión y escape.
MOTORA GASOLINA
En este motor una mezcla de gasolina y aire es quemada en el interior de los cilindros. La presión
generada es convertida, y enviada a los pistones, bielas y cigüeñal, en fuerza motriz.

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AUXILIARES
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Motor Diesel
En este motor, el aire que es admitido al interior de los cilindros es comprimido al punto donde
éste alcanza altas temperaturas. En este momento, el combustible es inyectado en forma
pulverizada al interior de los cilindros, donde es encendido espontáneamente y quemado. La
presión generada por este medio es convertida, vía los pistones, bielas y cigüeñal, en fuerza
motriz.

AUXILIARES
FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES
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El motor Otto de cuatro tiempos
Un motor de combustión interna convierte una parte del calor producido por la combustión de
gasolina o de gasoil en trabajo. Hay varias formas de éstos motores. Las más conocidas son las de
gasolina, un invento del ingeniero y comerciante alemán Nikolaus August Otto (1876) y el motor
diesel.
El funcionamiento del motor Otto de cuatro tiempos:
Cada cilindro tiene dos válvulas, la válvula de admisión A y la de escape E. Un mecanismo que
se llama árbol de llevas las abre y las cierra en los momentos adecuados. El movimiento de
vaivén del émbolo se transforma en otro de rotación por una biela y una manivela.
El funcionamiento se explica con cuatro fases que se llaman tiempos:
1 - TIEMPO ASPIRACIÓN. El pistón baja y hace entrar la mezcla de aire y gasolina preparada
por el carburador en la cámara de combustión.
2 - TIEMPO COMPRESIÓN. El émbolo comprime la mezcla inflamable, aumenta la
temperatura.

AUXILIARES
3 - TIEMPO CARRERA DE TRABAJO. Una chispa de la bujía inicia la explosión del gas, la
presión aumenta y empuja el pistón hacia abajo. Así el gas caliente realiza un trabajo.
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AUXILIARES
4 - TIEMPO CARRERA DE ESCAPE. El pistón empuja los gases de combustión hacia el
tubo de escape.
El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del pistón en otro de rotación. Durante
dos revoluciones sólo hay un acto de trabajo, lo que provoca vibraciones fuertes. Para reducir
éstas, un motor normalmente tiene varios cilindros, con las carreras de trabajo bien repartidas. En
coches corrientes hay motores de 4 cilindros, en los de lujo 6, 8, 12 o aún más.
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Motor diesel de cuatro tiempos
El motor de gasolina al principio tenía muy poca eficiencia. El ingeniero alemán Rudolf Diesel
estudió las razones y desarrolló el motor que lleva su nombre (1892), cuya eficiencia es bastante
mayor.
Hay motores diesel de dos y de cuatro tiempos.
Uno de cuatro tiempos se explica aquí:
1 - TIEMPO DE ASPIRACIÓN
Aire puro entra en el cilindro por el movimiento de retroceso del pistón.

AUXILIARES
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2 - TIEMPO COMPRESIÓN
El pistón comprime el aire muy fuerte y éste alcanza una temperatura muy elevada.
3 - TIEMPO CARRERA DE TRABAJO
Se inyecta el gasoil, y éste se enciende inmediatamente por causa de la alta temperatura.

AUXILIARES
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4 - TIEMPO CARRERA DE ESCAPE
El pistón empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape.
COMPARACIÒN DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE TIPO OTTO Y DIESEL
Ventajas y Desventajas de los Motores de Ciclo Diesel en comparación con los Motores e Ciclo
Otto.

AUXILIARES
Comparación del funcionamiento de los motores a gasolina y el diesel.
MOTOR A GASOLINA MOTOR DIESEL
PRIMER TIEMPO: CARRERA DE ADMISION
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1. Carrera descendente de PMS a PMI.
2. La válvulas:
Admisión: Abierta
Escape: Cerrada
3. Ingreso de mezcla aire – gasolina,
4. El cigüeñal gira 180°
1. Carrera descendente de PMS a PMI.
2. La válvulas:
Admisión: Abierta
Escape: Cerrada
3. Ingreso de aire,
4. El cigüeñal gira 180°
SEGUNDO TIEMPO CARRERA DE COMPRENSION
1. Carrera ascendente de PMI a PMS.
2. Las dos válvulas se encuentran cerradas.
3. Compresión de mezcla aire – gasolina, reducción
del volumen hasta ocupar el de la cámara de
compresión, incremento de la presión y temperatura;
grado de compresión moderado 9:1
4. El cigüeñal gira otros 180° acumulando 360°
1. Carrera ascendente de PMI a PMS.
2. Las dos válvulas se encuentran cerradas
3. Compresión de aire, reducción de volumen hasta
ocupar el de la cámara de compresión, incremento
de su presión y su temperatura, grado de
compresión alto 17:1
TERCER TIEMPO: CARRERA DE FUERZA
1. Ignición de la mezcla por arco eléctrico de la bujía,
explosión, ambas válvulas cerradas.
2. Fuerza expansiva de los gases obliga a
descender al pistón de PMS a PMI.
3. La fuerza recibida por la explosión al pistón
se transmite a la biela, cigüeñal y volante, esta ultima
la acumula
1. Se inyecta de manera atomizado y
dosificada el combustible por el sistema de
inyección mezclándose con el aire, la inflamación
se presenta por el calor generado por la alta
compresión. Ambas válvulas cerradas.
2. La fuerza recibida por la combustión al
pistón se transmite a la biela, cigüeñal y volante,
esta ultima la acumula
3. El cigüeñal gira otros 180° acumulando
540°
CUARTO TIEMPO: CARRERA DE ESCAPE
1. El pistón asciende de PMI a PMS.
2. Se abre la válvula de escape, permaneciendo
cerrada la de admisión.
3. En su ascenso el pistón barre con los gases
quemados fuera del cilindro, la temperatura de los
gases es muy alta.
4. El cigüeñal gira otros 180° acumulando 720° es
decir dos vueltas de cigüeñal
1. El pistón asciende de PMI a PMS.
2. Se abre la válvula de escape, permaneciendo
cerrada la de admisión.
3. Igual, salvo al hecho que la temperatura
de los gases quemados es
relativamente mas baja.
4. El cigüeñal gira otros 180° acumulando 720° es
decir dos vueltas de cigüeñal
Ventajas:
Mayor rendimiento térmico con mayor potencia útil (en torno al 35%).
Menor consumo de combustible, aproximadamente el 30% menos.
Empleo de combustible más económico.
Menor contaminación atmosférica.
No existe peligro de incendio.
Motor más robusto y apto para trabajos duros, con una mayor difusión de uso.
Al ser constructivamente más robusto y algo más lento, se alarga la vida útil del motor.
Resulta más rentable para largos recorridos y muchos kilómetros.

AUXILIARES
En términos generales tiene menos averías y un menor costo de mantenimiento.
Mayor rentabilidad.
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Desventajas:
Mayor peso del motor.
Necesitan soportes más fuertes.
Elementos de suspensión de mayor capacidad.
Costo más elevado del motor.
Menor régimen de revoluciones.
Motor más ruidoso y con mayores vibraciones.
Reparaciones más costosas.
Arranque más difícil.
Requiere mayor calidad en los aceites de engrase.
Características del motor:
Mediciones y características de un motor
• Carrera (fig. 28)
Es la distancia existente entre la P.M.S.y el P.M.I. (C), en milímetros.
Fig. 28
• Calibre o diámetro(fig. 29)
Es el diámetro interior del cilindro (D). Este dato se expresa en milímetros.

AUXILIARES
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Fig. 29
• Cilindrada
Es el volumen existente entre el P.M.S.y el P.M.I.
Este dato (cilindrada o volumen) se expresa en centímetros cúbicos o en litros.
V=(pixD² /4)xcarretera
Esta es la cilindrada unitaria.
El dato obtenido corresponde al volumen de un cilindro. Multiplicando este volumen por el
total de cilindros, se obtiene la cilindrada del motor.
• Relación de compresión (fig. 28)
Es la relación existente entre el volumen que ocupan los gases antes de ser comprimidos
(volumen del cilindro más el volumen de la cámara de compresión) y el volumen que ocupan
los gases una vez comprimidos (volumen de la cámara de compresión).
Rc = (Vu+ Vcc) / Vcc
La relación de compresión en los motores de explosión suele ser entre 7-11 a1, y en los diesel
de 18-24 a 1aproximadamente, siendo el doble en algunos motores diesel con respecto a los
de explosión.
• Potencia
Es el trabajo que produce un motor en la unidad de tiempo. La potencia se mide en caballos de
vapor (C.V) o en kilovatios y esta depende de:
- La cilindrada.
- La relación de compresión.

AUXILIARES
- El número de revoluciones del motor, hasta un límite.
- El llenado delos cilindros orelación volumétrica.
Aunque todos estos factores influyen o determinan la potencia de un motor, el que más influye
de ellos es el número de revoluciones, hasta alcanzarlas revoluciones de máxima potencia.
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• Par motor
Es la fuerza que se aplica en la biela y ésta sobre el codo del cigüeñal. El par motor aumenta;
hasta alcanzar su máximo valor a la mitad de las revoluciones, aproximadamente que da la
máxima potencia. A partir de este punto, si las revoluciones siguen aumentando, el par motor
disminuiría por disminuir el llenado de los cilindros.
El grado de llenado de los cilindros varía según el número de revoluciones delmotor. Así el
llenado de cilindros empieza a disminuir cuando se supera la mitad de las revoluciones
máximas del motor, debido al poco tiempo de apertura de las válvulas. El mejor llenado de
cilindros se consigue aproximadamente a la mitad de las revoluciones que da la máxima
potencia, consiguiéndose el máximo par motor.
En la fig. 30 se representa la curva de potencia y la del par motor en función delas
revoluciones por minuto.
Fig. 30
• Relación carrera-calibre
Según la relación existente entre la carrera y el calibre, los motores pueden ser:
- Motores cuadrados: la carrera y el calibre son iguales.
- Motores alargados: la carrera es mayor que el calibre.
- Motores super cuadrados o"chatos": la carrera es menor que el calibre.
• Relación volumétrica
Es la relación entre el volumen de llenado del cilindro en un momento determinado (volumen

AUXILIARES
real de gases que han entrado en el cilindro en el tiempo de admisión) V1 y el volumen teórico
total cuando el pistón está en el P.M.I. (V2.).
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Rv = V1 / V2
Se expresa en tanto por ciento.
TIPOS DE MOTOR SEGÚN EL NÚMERO Y LA DISPOSICIÓN DE LOS CILINDROS
El motor puede alojarse en la parte delantera del vehículo o en laparte trasera;puede ir
colocado longitudinal o transversalmente al eje del vehículo.
La disposición relativa de los cilindros, puedeser:
- Motor de cilindros en línea.
- Motor de cilindros en "V".
- Motor de cilindros horizontales opuestos (boxer).
• Motores de cilindros en línea (fig. 25)
Loscilindros van colocados unos a continuación de los otros. El número de cilindros más
utilizadosson los de 4,6 y 8 cilindros.
Los de cuatro cilindros sonlos más utilizados en los vehículos de serie.
Fig. 25
• Motoresdecilindros en"V" (fig. 26)

AUXILIARES
Loscilindros forman dos bloques colocados en "V", compartiendo el mismocigüeñal. El número de
codos será igual a la mitad de loscilindros que tenga el motor.En cada unode loscodosdel
cigüeñalse articulan dos bielas. Son utilizados para acortar la longitud de los motores que tengan
un número elevadode cilindros.
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Fig. 26
• Motores de cilindros opuestos o"boxer"(fig. 27)
Los cilindros se colocan en sentido horizontal en bloques opuestos y son ruidosos, porser
refrigerados por aire generalmente. Con este montaje se reduce la altura del motor a costa de
utilizar más espacio lateral.
Orden de encendido de un motor
Es el orden en que salta lachispa en las bujías decada cilindro, ola inyección en los motores
diesel.
El orden de encendido en los motores se establece para que los esfuerzos que recibe el cigüeñal
encada explosión se repartan lo más distanciados posible y no se produzcan las explosiones
seguidas, una cerca de la otra; consiguiéndose de esta manera una marcha más suave y regular
del motor.

AUXILIARES
El orden de encendido más habitual, según el número de cilindros, se representan en el
siguiente cuadro.
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4 Cilindros 6 cilindros
1-3-4- 2
1 - 5 - 3 - 6 - 2 – 4o bien:1 - 4 - 2 - 6 - 3 - 5
• Motoresen"V"
6 cilindros
ORDEN DEENCENDIDO O
COMBUSTIÓN
1 - 3 - 6 - 5 - 4 - 2
8 cilindros
ORDEN DEENCENDIDO O
COMBUSTIÓN
1 - 5 - 4 - 8 - 6 - 3 - 7- 2
• Motores de cilindros opuestos o"boxer"
4 cilindros
ORDEN DEENCENDIDO O
COMBUSTIÓN
1 - 4 - 3 - 2

AUXILIARES
DIAGRAMA DE CICLO TEORICO OTTO:
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Ciclo de Otto.
Un ciclo de Otto de 4 tiempos se compone de 4 procesos internamente reversibles,
además de una carrera de alimentación y una de expulsión en el ciclo.
El ciclo teórico consta de una transformación adiabática (1-2) (compresión), una isocórica
(2-3)(combustión), una segunda transformación adiabática(3-4)(expansión) y finalmente
una segunda transformaciónisocórica (4-1)(enfriamiento).
Descripción genérica del ciclo:
En la figura vemos el ciclo teórico de un motor Otto en un diagrama p-V. El motor se
caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (típicamente gasolina dispersa en
aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un
sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y válvulas de escape.
En los próximos párrafos describiremos el ciclo Otto de 4 tiempos. El ciclo que
describiremos inicialmente es el ciclo teórico. Posteriormente veremos las diferencias que
existen en un ciclo real. Las diferentes evoluciones que componen el ciclo son:

AUXILIARES
 Admisión: evolución 0-1. El pistón se desplaza desde el PMS (punto muerto
superior) al PMI (punto muerto inferior). La válvula de admisión, VA se encuentra
abierta. El pistón realiza una carrera completa. El cilindro se llena con mezcla
aire/combustible. Al final de la admisión (en el PMI) se cierra la VA. El llenado del
cilindro requiere un trabajo negativo.
 Compresión: evolución 1-2. Con las dos válvulas cerradas (VA y válvula de
escape, VE), el pistón se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una carrera
completa. Se comprime la mezcla aire/combustible. En principio esta compresión
es adiabática. La compresión requiere trabajo negativo.
 Encendido: en teoría este es un instante (evolución 2-3). Cuando el pistón llega al
PMS, se enciende la chispa en la bujía y se quema la mezcla en la cámara de
combustión, aumentando la presión de 2 a 3.
 Trabajo: evolución 3-4. Con las dos válvulas cerradas el pistón se desplaza desde
el PMS al PMI. Se realiza una carrera completa. En principio esta evolución es
adiabática. La evolución genera trabajo positivo. De hecho es la única evolución
del total del ciclo en que se genera trabajo positivo al exterior.
 Ap. Válvula de Escape: evolución 4-1. En teoría esta caída de presión de 4 a 1 es
instantánea y ocurre cuando se abre la válvula de escape.
 Escape: evolución 1-0. El pistón se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una
carrera completa (la VE está abierta y la VA se encuentra cerrada). En principio la
presión dentro del cilindro es igual a la atmosférica, por lo cual el trabajo requerido
es cero.
CICLO DIESEL
Un ciclo Diesel es una aproximación teórica al comportamiento de un motor de
encendido por compresión. Se representa en un diagrama p-V como en la figura adjunta.
Siendo sus fases las siguientes:
 Admisión E-A. El pistón desciende mientras la válvula de admisión permanece
abierta, absorbiendo aire a presión constante de la atmósfera. Se representa como
una línea horizontal.
 Compresión A-B. Asciende el pistón estando cerradas las válvulas de admisión y
de escape, se produce la comprensión del aire sin intercambio de calor, es decir
es una transformación adiabática.
 Combustión B-C. Un instante antes de que el pistón alcance el PMS y hasta un
poco después de que comience la carrera descendente, el inyector introduce
gasoil en el cilindro produciéndose la combustión a presión constante durante un
instante de tiempo mayor que en el motor de encendido por chispa (es la
diferencia más notable con el ciclo de Otto, estudiado anteriormente). Ambas
válvulas se mantienen cerradas.
 Expansión C-D. La reacción química exotérmica producida en la combustión
genera energía que impulsa el pistón hacia abajo, aportando trabajo al ciclo,
correspondiendo esta transformación a una curva adiabática, las válvulas de
admisión y de escape permanecen cerradas.
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AUXILIARES
 Escape D-A y A-E. La válvula de escape se abre, el pistón prosigue su
movimiento ascendente y va barriendo y expulsando los gases de la combustión,
cerrándose el ciclo al producirse una nueva admisión de aire cuando se cierra la
válvula de escape, a continuación se abre la de admisión y el pistón continúa su
carrera descendente.
Como la cantidad de aire que sale y la que entra en el cilindro es idéntica podemos
considerar que es el mismo que ha sufrido un proceso de enfriamiento que se produce en
dos fases, cuando alcanza el pistón el PMI, el volumen se mantiene aproximadamente
constante y se representa en el diagrama como la isócora D-A, para posteriormente ser
expulsado al exterior a presión constante (la de la atmósfera), representándose por la
isóbara A-E. Con lo que se cierra el ciclo, tras dos movimientos de subida y bajada del
pistón, tras dos vueltas del cigüeñal, que corresponden con los cuatro tiempos del motor.
Observando el ciclo Diesel ideal, podemos considerar despreciables los procesos de
admisión y de escape a presión constante A-E y E-A, puesto que son idénticos en la
gráfica y de sentido opuesto, por lo que el calor y el trabajo intercambiados entre ellos se
anulan mutuamente.
Un ciclo Diésel ideal es un modelo simplificado de lo que ocurre en un motor diésel. En un
motor de esta clase, a diferencia de lo que ocurre en un motor de gasolina la combustión
no se produce por la ignición de una chispa en el interior de la cámara. En su lugar,
aprovechando las propiedades químicas del gasóleo, el aire es comprimido hasta una
temperatura superior a la de autoignición del gasóleo y el combustible es inyectado a
presión en este aire caliente, produciéndose la combustión de la mezcla.
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AUXILIARES
Puesto que sólo se comprime aire, la relación de compresión (cociente entre el volumen
en el punto más bajo y el más alto del pistón) puede ser mucho más alta que la de un
motor de gasolina (que tiene un límite, por ser indeseable la autoignición de la mezcla). La
relación de compresión de un motor diésel puede oscilar entre 12 y 24, mientras que el de
gasolina puede rondar un valor de 8.
Para modelar el comportamiento del motor diésel se considera un ciclo Diesel de seis
pasos, dos de los cuales se anulan mutuamente:
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Admisión E→A
El pistón baja con la válvula de admisión abierta, aumentando la cantidad de aire
en la cámara. Esto se modela como una expansión a presión constante (ya que al
estar la válvula abierta la presión es igual a la exterior). En el diagrama PV
aparece como una recta horizontal.
Compresión A→B
El pistón sube comprimiendo el aire. Dada la velocidad del proceso se supone que
el aire no tiene posibilidad de intercambiar calor con el ambiente, por lo que el
proceso es adiabático. Se modela como la curva adiabática reversible A→B,
aunque en realidad no lo es por la presencia de factores irreversibles como la
fricción.
Combustión B→C
Un poco antes de que el pistón llegue a su punto más alto y continuando hasta un
poco después de que empiece a bajar, el inyector introduce el combustible en la
cámara. Al ser de mayor duración que la combustión en el ciclo Otto, este paso se
modela como una adición de calor a presión constante. Éste es el único paso en el
que el ciclo Diesel se diferencia del Otto.
Expansión C→D
La alta temperatura del gas empuja al pistón hacia abajo, realizando trabajo sobre
él. De nuevo, por ser un proceso muy rápido se aproxima por una curva adiabática
reversible.
Escape D→A y A→E
Se abre la válvula de escape y el gas sale al exterior, empujado por el pistón a una
temperatura mayor que la inicial, siendo sustituido por la misma cantidad de
mezcla fría en la siguiente admisión. El sistema es realmente abierto, pues
intercambia masa con el exterior. No obstante, dado que la cantidad de aire que
sale y la que entra es la misma podemos, para el balance energético, suponer que
es el mismo aire, que se ha enfriado. Este enfriamiento ocurre en dos fases.
Cuando el pistón está en su punto más bajo, el volumen permanece

AUXILIARES
aproximadamente constante y tenemos la isócora D→A. Cuando el pistón empuja
el aire hacia el exterior, con la válvula abierta, empleamos la isobara A→E,
cerrando el ciclo.
CONSTITUCION DEL MOTOR
Los elementos de que consta el motorson comunesa los dos tipos que existen:de explosión y de
combustión (diesel).
Estos elementos se pueden dividir en dos grandes grupos:
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- Fijos.
- Móviles.
El motor térmico de combustión interna esta formado básicamente por una serie de elementos
estáticos y dinámicos, clasificados, en función de la misión que cumplen dentro del motor, en tres
grupos esenciales, que serian:

AUXILIARES
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Bloque motor
El bloque constituye el cuerpo estructural donde se alojan y sujetan todos los demás componentes
del motor.

AUXILIARES
La forma y disposición del bloque está adaptada al tipo de motor correspondiente, según sea de
cilindros en "linea", horizontales opuestos o en "V".
El bloque motor contiene los cilindros, los apoyos del cigüeñal y la culata, las canalizaciones de
refrigeración y engrase etc.
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Bloque con refrigeración por agua
Los motores refrigerados por agua llevan situados en el interior del bloque unos huecos y
canalizaciones, denominadas "camisas de agua", que rodean a los cilindros y a través de los cuales
circula el agua de refrigeración.
Bloque con refrigeración por aire.
En los motores enfriados por aire, para que la refrigeración se realice en las debidas condiciones
en toda la periferia del cilindro, es preciso que éstos sean independientes, por lo que esta
disposición se emplea generalmente para motores mono cilíndricos.

AUXILIARES
Para conseguir la refrigeración se dispone alrededor del bloque una serie de aletas que aumentan
la superficie radiante y eliminan mejor el calor interno.
Fabricación del bloque.- Los bloques se fabrican de una sola pieza y completamente huecos para
eliminar peso muerto en el motor.
Esta disposición de un solo bloque tiene la ventaja de dar mayor rigidez al conjunto, simplifica la
refrigeración del motor y facilita el proceso de fabricación.
El material empleado en la fabricación de los bloques es, generalmente, fundición de hierro con
estructura perlítica, aleado con pequeñas proporciones de cromo y níquel, que proporcionan una
gran resistencia al desgaste y protección a la corrosión. Este material además resiste muy bien las
altas temperaturas que tiene que soportar.
En la fabricación de bloques se emplean también las aleaciones ligeras a base de aluminio-silicio,
que tienen las ventajas de su menor peso y gran conductibilidad térmica, con lo que se mejora la
refrigeración. Estas características permiten aumentar el grado de compresión en los motores de
gasolina, con lo que se obtiene una mayor potencia útil y un menor peso especifico para una
misma cilindrada.
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Formación de los cilindros
El orificio circular que sirve de cilindro puede practicarse sobre el propio material del bloque, o
bien puede obtenerse ajustando en este unas piezas postizas en forma de tubo llamadas
"camisas". Estas piezas se fabrican independientemente y se montan sobre el bloque con un buen
ajuste.
Según el procedimiento empleado para obtener los cilindros hay que distinguir tres clases de
bloques:

AUXILIARES
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 Bloque integral
Los cilindros se mecanizan sobre el propio material del bloque. Para ello, el orificio destinado a
formar el cilindro se obtienen en bruto, de fundición, con la sobre medida necesaria para el
mandrinado Este tipo de bloque es muy utilizado en la actualidad.
 Bloque con camisas
Las camisas son unos cilindros desmontables que se acoplan al bloque motor. Tienen la ventaja
de que se pueden fabricar de materiales distintos al del bloque motor, por lo que pueden ser
mas resistentes al desgaste y mas eficientes a la hora de evacuar el calor. En caso de avería o
desgaste de los cilindros pueden ser sustituidas las camisas sin que el bloque motor se vea
afectado.
Las superficies interiores de las camisas se obtienen por mecanizado de precisión, rectificado y
pulido. A continuación, reciben un tratamiento superficial, que en muchos casos es un cromado
con el fin de reducir el desgaste de segmentos y cilindros, estando controlado es proceso de
forma que resulte una superficie finamente porosa capaz de retener el lubricantes.

AUXILIARES
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Hay dos tipos de camisas en los bloques:
 Camisas secas: se llaman camisas "secas" por que no están en contacto directo con el liquido de
refrigeración
 Camisas húmedas: se llaman camisas "húmedas" por que están en contacto directo con el
liquido refrigerante
Camisas secas
Estas camisas van montadas a presión, en perfecto contacto con la pared del bloque, para que el
calor interno puede transmitirse al circuito de refrigeración. Estas camisas se fabrican de
materiales más resistentes que los del bloque por lo que pueden utilizarse en motores que
soporten mayores presiones internas como son los motores Diesel. Las camisas se montan en el
bloque a presión por medio de una prensa, de esta forma se consigue que queden fijas sobre el
bloque sin que puedan moverse.
Las camisas secas pueden ser con pestaña de asiento y sin pestaña.

AUXILIARES
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Camisas húmedas
Las camisas húmedas son unos cilindros independientes que se acoplan al bloque que es
completamente hueco. Se ajustan al bloque por medio de unas juntas de estanqueidad, par a
evitar que el agua pase al cárter de aceite. Estas camisas sobresalen ligeramente del plano
superior del bloque de forma que quedan fijadas una vez que se aprieta la culata.

AUXILIARES
Esta disposición del motor ofrece una mejor refrigeración del motor, y se emplea generalmente en
motores de gran potencia, donde se necesita una mayor evacuación de calor. Tiene el
inconveniente de su mayor costo de fabricación y una cierta dificultad de montaje, ya que, al estar
la camisa en contacto directo con el líquido de refrigeración, existe el riesgo de que se produzcan
fugas a través de las juntas de estanqueidad.
30

AUXILIARES
La culata
Es la pieza que sirve de cierre de los cilindros, formándose generalmente en e lla las cámaras de
combustión. En la culata se instalan las válvulas de admisión y escape, los colectores de admisión y
escape, los balancines, el árbol de levas, también los elementos de encendido o inyección, según
el tipo de motor de que se trate. Además de las cámaras de combustión la culata tiene cámara
para el líquido de refrigeración y conductos para los gases de escape y aire de admisión.
31
Culata para motor de cuatro tiempos
Debido a los esfuerzos a que está sometido y a las altas temperaturas que tiene que soportar, este
elemento es una de las piezas mas delicadas y de difícil diseño del motor. La cantidad de huecos y
orificios de paso que posee pueden hacer que su estructura quede debilitada. Se fabrica hueca
para que pueda circular por su interior el agua de refrigeración.
Las zonas de la culata que soportan más calor son: la cámara de combustión y el conducto de
salida de los gases quemados.

AUXILIARES
32
Material de las culatas
El material para la fabricación de las culatas es:
 Aleación de aluminio: la culata se construye de aleación de aluminio, silicio y magnesio. Sus
principales cualidades son una buena resistencia, peso reducido y gran transferencia de calor, lo
que permite alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento y facilita la refrigeración.
Estas culatas son mas caras de fabricar y son mas frágiles porque sufren mayores
deformaciones. Pero tienen la ventaja de su menor peso y su mayor capacidad de refrigeración
del motor. Estas características hacen que las culatas de este tipo sean la mas utilizadas
actualmente. Se pueden montar tanto en motores con bloque de fundición como de aleación de
aluminio.
 Hierro fundido: la culata se construye con una aleación de hierro, cromo y níquel, que la hacen
mas resistente y menos propensa a las deformaciones. Estas culatas admiten un mayor par de
apriete y es mas resistente a las deformaciones y tiene la desventaja de su mayor peso y su
menor capacidad de refrigeración del motor.
Montaje de la culata
Una de las características a tener en cuenta de las culatas es su amarre al bloque motor, ya que, al
estar sometida a la fuerza de empuje de los gases de la combustión, tiende a separarse del bloque.

AUXILIARES
Por esta razón, el sistema de amarre y el númeromás conveniente de puntos de unión, se estudia
cuidadosamente, así como la calidad y dimensiones de los espárragos empleados para ello.
El número de puntos de amarre depende de las dimensiones de la culata ya que si se emplean
muchos espárragos, mayor es el número de agujeros que hay que practicar en la misma, lo que
debilita su estructura y aumenta las dificultades de moldeado. Por otra parte se disminuye el
peligro de flexión y la dilatación de la misma, al ser menor la separación entre puntos de amarre,
asegurando así el cierre estanco de los cilindros.
El par de apriete establecido para cada culata viene indicado por el fabricante en función de la
presión interna y del material empleado en su fabricación. Este par de apriete se logra con el
empleo de llaves dinamométricas.
Se debe seguir el orden de apriete establecido por el fabricante, comenzando normalmente por el
centro y terminando por los extremos.
33

AUXILIARES
Formas y características de las cámaras de combustión
31Una característica importante de las culatas es el tipo de cámaras de combustión que llevan
mecanizadas. La cámara de combustión es el espacio que existe entre la cabeza del pintón en el
PMS y las diferentes formas que se mecanizan en la culata. En la cámara de combustión se
comprime la mezcla o el aire en su grado máximo.
La cámara de combustión se construye principalmente en la culata, y en ella se alojan las válvulas
de admisión y escape y la bujía o el inyector dependiendo del motor sea Otto o Diesel.
34
Cámaras de combustión para motores Otto
En los motores de gasolina los mejores resultados se obtienen con una forma de cámara
semiesférica; pero debido a la disposición y dimensionado de las válvulas, cuyo asiento debe ser
plano, la configuración de la cámara se aleja de su forma ideal.
Las diferentes formas de la cámara de combustión pueden ser:
Cámara de bañera y en cuña
Se emplean generalmente con las válvulas situadas en la culata y la bujía situada lateralmente, lo
cual facilita el acceso a este elemento. Tienen la ventaja de que el recorrido de la chispa es muy
corto y de limitar el acceso de turbulencia en el gas, produciendose, a la entrada de gases, un
soplado sobre la cabeza del émbolo que reduce el picado.
La cámara en forma de cuña tiene las válvulas colocadas en paralelo, lo que simplifica su sistema de
mando.
La cámara en forma de bañera tiene una configuración que facilita un gran alzado de válvulas y
también se simplifica el sistema de mando.
Cámara hemisférica
Es la mas parecida a la forma ideal, las válvulas se disponen una a cada lado de la cámara y la bujía
en el centro. Esta disposición favorece la combustión y acorta la llama desde la bujía a la cabeza del
émbolo.
Este tipo de cámara se emplea mucho actualmente, ya que permite utilizar válvulas de mayor
sección o bien situar mas válvulas para la admisión y escape (3, 4 y hasta 5 válvulas).
Cámara cilíndrica: Esta cámara es muy utilizada por su sencillez de diseño y fácil fabricación, lo cual
abarata el costo de la culata.

AUXILIARES
 Cámara de combustión en motores de inyección directa
La cámara en estos motores desempeña un papel muy importante ya que en alguna fases de su
funcionamiento se utilizan mezclas pobres. Los pistones en estos motores utilizan unos
deflectores en su cabeza (figura inferior), cuya forma orienta convenientemente el torbellino del
gas de manera que se concentra una mezcla rica en torno a la buj ía y por otra parte tenemos
una mezcla pobre en la periferia.
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Cámaras de combustión para motores Diesel
En el funcionamiento de los motores Diesel, la combustión se realiza comprimiendo solamente el
aire de admisión e inyectando a continuación el combustible, el cual, al contacto con el aire
caliente, se inflama y produce la combustión. Esta inflamación no es instantánea sino que se
produce cuando la temperatura del mismo se comunica al líquido. Es decir, que si el aire esta en
reposo, las primeras gotas de combustible enfrían el aire circundante, lo cual retrasa la
combustión.

AUXILIARES
Por otra parte, la combustión en estos motores no se realiza en un frente único, como ocurre en
los motores Otto, sino en diferentes puntos a la vez y se transmite a toda la mezcla. Si todos estos
puntos de aire, en el interior de la cámara, no están a la misma temperatura se produce un efecto
de picado, al no inflamarse la mezcla homogéneamente.
Para tener una combustión optima en los motores Diesel es necesario tener una relación de
compresión alta y conseguir que el aire de admisión adquiera una turbulencia para que el calor se
transmita por igual en todos los puntos de la cámara.
La turbulencia del aire dentro del cilindro se consigue dando a la cámara de combustión la forma
mas adecuada. Según la disposición adoptada, existen los siguientes tipos de cámaras:
36
Cámaras de inyección directa
En este sistema el combustible es inyectado directamente en la cámara de combustión a través de
varios orificios del inyector. Al chocar el combustible contra la cabeza del émbolo, que es la zona
mas caliente, se consigue una mejor mezcla y varios puntos simultáneos de ignición.
La cámara de combustión esta constituida en la cabeza del émbolo y la turbulencia se consigue
dando a esta cámara una forma toroidal. Durante la admisión entra el aire con una inclinación
adecuada e incide lateralmente en la cámara y, siguiendo la forma de la misma, crea un torbellino
en el centro que sube hasta chocar contra la culata y se une al que sigue entrando para formar el
torbellino tórico. El torbellino, durante la compresión, aumenta de velocidad, consiguiendo así
mantener el aire en movimiento y su temperatura homogénea en toda la cámara.
Este sistema, al tener menor superficie de cámara de contacto con el circuito de refrigeración,
proporciona una mayor temperatura interna, lo cual facilita el arranque en frío y supone un menor

AUXILIARES
consumo de combustible. El rendimiento del motor es más elevado ya que se produce una
combustión completa.
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Cámaras de inyección indirecta
Este tipo de motores utilizan una cámara de combustión principal y otra auxiliar. La inyección de
combustible se realiza en la pre cámara o cámara auxiliar que esta unida a la principal por un
estrechamiento, cuya función es provocar una gran turbulencia del aire y el combustible
inyectado.

AUXILIARES
La cámara auxiliar se fabrica de acero especial y va montada de manera postiza sobre la culata. La
relación de compresión es mas alta que en los motores de inyección directa del orden de 18 -
22/1. El uso de cámara auxiliar suaviza el funcionamiento del motor Diesel y como desventaja
tiene que aumenta el consumo de combustible. El arranque en frío del motor es másdifíciles por lo
que se utilizan sistemas de precalentamiento de la cámara auxiliar.
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 Cámara de precombustión
La cámara de combustión esta dividida en dos partes; una en la propia cámara del cilindro y la
otra en una antecámara o cámara auxiliar. Ambas cámaras se comunican entre si a través de
unos finos orificios, llamado difusores.
Durante la compresión casi todo el aire pasa de la cámara principal a la antecámara a través de
los difusores y adquiere gran velocidad debido a la estrechez de los orificios. Una vez que se
inyecta el combustible se produce la combustión en contacto con el aire caliente, de modo que
se crea una sobrepresión que expulsa los gases inflamados a través de los orificios calibrados a
gran velocidad. Esto provoca una turbulencia en la cámara principal que hace posible una
combustión progresiva.
 Cámara de turbulencia
Esta configuración se compone de una cámara auxiliar de forma casi esférica anexa a la cámara
de combustión principal, que tiene casi el 50% del volumen de la compresión total. La cámara
auxiliar está conectada con la principal por una canal que desemboca tangencialmente
orientado hacia el centro del pistón. En la cámara auxiliar están ubicados también el inyector y
la bujía de incandescencia. En la cámara de turbulencia se produce en el tiempo de compresión

AUXILIARES
una fuerte turbulencia, en la cual el combustible es inyectado sobre el aire caliente que provoca
la combustión total en el interior de la cámara auxiliar. La violencia de la expansión de los gases
en la combustión es frenada por el canal tangencial, con lo que se consigue una expansión suave
y progresiva.
Los motores con cámara de turbulencia son los mas utilizados en los motores Diesel para
automóviles. Esto fue así hasta la aparición de los motores de inyección directa que son los mas
utilizados actualmente.
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Colectores de admisión y escape
Estos elementos van situados lateralmente en la culata y, como su nombre indica, son los
conductos por los cuales entran las gases frescos al interior del cilindro y salen al exterior los gases
quemados.
Colector de admisión
El colector de admisión suele fabricarse de aluminio, ya que al no estar expuesto a las elevadas
temperaturas del motor no sufre apenas dilataciones, reduciendo así el peso del mismo.
La principal características de este colector, es su perfecto diseño en cuanto a distribución y
diámetro interior, a fin de que la mezcla o aire de admisión llegue sin perdidas de carga a cada uno
de los cilindros. Para que esto se cumple la longitud de los tubos debe ser lo mas corto posible y
equidistante del carburador o en sistemas de inyección monopunto, con una superficie interior
perfectamente lisa, para evitar retenciones de la mezcla durante la admisión.

AUXILIARES
Para favorecer el arranque en frío evitando que el combustible se condense en las paredes, se
utilizan sistemas de calentamiento situados en los colectores por debajo de la mariposa de gases.
Estos sistemas pueden aprovechar el calor del agua de refrigeración o bien utilizar una resistencia
eléctrica de calentamiento.
En sistemas de inyección multipunto, los colectores se pueden optimizar mejor, ya que cada
cilindro tiene su inyector al lado de la válvulas de admisión, por lo que podemos dar una longitud a
los tubos de admisión lo mas optimo a las características del motor (cilindrada, nº r.p.m.). En este
tipo de motores se pueden utilizar sistemas de admisión variable que pueden variar la longitud de
los tubos del colector de admisión o bien utilizar tubos divididos que se utilizan parcialmente o en
su totalidad utilizando mariposas de paso.
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AUXILIARES
En motores Diesel se utilizan colectores como los utilizados en los sistemas de inyección
multipunto ya que tienen un inyector por cada cilindro independientemente del sistema de
inyección utilizado. En estos motores se buscan colectores de admisión que consigan una elevada
turbulencia de aire en el interior del cilindro.
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Colector de escape
Se fabrican de hierro fundido con estructuras perlítica, ya que tiene que soportar altas
temperaturas y presiones durante la salida de los gases. Como en el caso del colector de admisión,
debe estar diseñado para evitar toda contrapresión en el interior del cilindro y facilitar la salida
rápida de los gases.
Existen varios modelos que se adaptan a cada tipo de motor. Se emplea el sistema de tubos
múltiples en los motores de altas prestaciones.

AUXILIARES
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Disposición de los colectores en el motor
Los colectores se sitúan uno a cada lado de la culata, lo cual favorece el arrastre de gases
quemados debido al flujo de entrada de los gases frescos de admisión.
Otras veces, ambos colectores se colocan en el mismo lado de la culata, con lo cual el calor de los
gases de escape se transmiten al colector de admisión. Esta disposición favorece la perfecta
carburación de la mezcla en los motores Otto y evita la condensación de los gases en el colector de
admisión en tiempo frío.

AUXILIARES
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Juntas en el motor
En todo acoplamiento de elementos fijos se interpone una junta de unión, la cual hace de cierre
estanco entre ellos. El material empleado para cada tipo de junta debe ser el adecuado a la
función que tiene que cumplir y a la posición que ocupa en el motor, ya que algunas de estas
juntas han de soportar elevadas presiones y temperaturas. La junta mas importante del motor es
la junta culata, por las duras condiciones en las que tiene que trabajar y por su enorme
importancia en el normal funcionamiento del motor.
Las juntas en general utilizadas en el automóvil están fabricadas en materiales como papel,
corcho, caucho, metal o la combinación de alguno de ellos (juntas de acero recubiertas de
elastómeros).
Atendiendo a su aplicación, pueden dividirse en juntas de culata, juntas de sellado de cárteres de
aceite, colectores de admisión y escape, bomba de agua, bomba de aceite, etc.

AUXILIARES
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Junta culata
La junta de culata es la junta plana sometida a las mayores exigencias de trabajo en el interior de
un motor. Tiene la función de sellar las cámaras de combustión, los conductos de refrigerante y
lubricante, y los agujeros de los tornillos entre sí.
Dependiendo del diseño del motor, una junta de culata consta de varias láminas de acero. Así por
ejemplo, los motores Diesel de elevada carga de funcionamiento precisan de unas juntas de culata
con un diseño constructivo mucho mayor que los motores Otto de escasa potencia y poca carga.
Las prestaciones de las juntas culatas deben resistir todo tipo de requerimiento químico, físico y
estructural de los motores y deben ser construidas con una elevada resistencia a: los gases de
combustión y a diversos fluidos agresivos, las altas temperaturas y rápidas variaciones térmicas de
hasta 240ºC, y las altas presiones de combustión extremadamente variables y puntuales de hasta
120 bar en motores Otto y más de 200 bar en los motores Diesel, por citar algunos datos.

AUXILIARES
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Datos para elegir la junta culata
Para elegir el tipo de junta culata que montaremos sobre el motor hay una serie de datos que hay
que tener en cuenta. Uno de los datos es la distancia entre la superficie del pistón (C) en el punto
muerto superior (PMS) y la superficie de separación del bloque motor. Otro dato importante es el
espesor de la junta que viene determinado por el "número de entalladuras" o muescas.

AUXILIARES
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AUXILIARES
La distribución
Se llama 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 adecuados.
La distribución esta 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.
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Tipos de distribución
Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del árbol de levas.
Hasta los años 80 los motores estaban configurados con el árbol de levas situado en el bloque
motor. Actualmente prácticamente todos los motores tienen el árbol de levas montado en la culata.
La distribución se puede clasificar teniendo en cuenta la localización del árbol de levas en el motor:

AUXILIARES
 El sistema SV o de válvulas laterales representado en la figura inferior, en el que se puede
ver que la válvula ocupa una posición lateral al cilindro, es decir, la válvula esta alojada en
el bloque. El mando de esta válvula se efectúa con el árbol de levas situado en el bloque
motor. Este sistema de distribución no se utiliza desde hace tiempo ya que 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.
 El sistema OHV (OverHead Valve): se distingue por tener el árbol de levas en el bloque
motor y la válvula 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 con la interposición de un tercero, también se puede hacer por medio de una
cadena de corta longitud. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento
entre el cigüeñal y el árbol de levas, necesita un mantenimiento nulo o cada muchos km.
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AUXILIARES
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. Este
inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, por lo que estos motores
se ven limitados en máximo número de revoluciones que pueden llegar a alcanzar. Este
sistema también se ve muy influenciado por la temperatura del motor, lo que hace
necesario una holgura de taqués considerable.
 El sistema OHC (OverHead Cam): se distingue por tener el árbol de levas en la culata lo
mismo que las válvulas. Es el sistema mas utilizado actualmente en todos los automóviles.
La ventaja de este sistema es que se reduce el numero de elementos entre el árbol de
49

AUXILIARES
levas y la válvula por lo que la apertura y cierre de las válvulas es mas precisa, esto trae
consigo que estos motores puedan alcanzar mayor numero de revoluciones. Tiene 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, que con el paso de
los kilómetros tienen mas desgaste, por lo que necesitan mas mantenimiento. Este
sistema en general es mas complejo y caro pero resul ta mas efectivo y se obtiene un
mayor rendimiento del motor.
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AUXILIARES
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Dentro del sistema OHC tenemos dos variantes:
 SOHC (Single OverHead Cam): esta compuesto por un solo árbol de levas que acciona las
válvulas de admisión y escape.

AUXILIARES
 DOHC (Double OverHead Cam): esta compuesto por dos árboles de levas, uno acciona la
válvulas de admisión y el otro las de escape.
Las válvulas pueden ser accionadas directamente por el árbol de levas a través de los empujadores o
el accionamiento se puede hacer indirectamente a través de balancines y palancas basculantes.
Podemos encontrarnos con las siguientes disposiciones en el accionamiento de las válvulas:
1. Árbol de levas situado en la parte superior (OHC OverHead Camshaft), balancín de
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palanca y válvulas en paralelo.
2. Arbol de levas situado en la parte superior (OHC OverHead Camshaft), con
empujadores de vaso invertido y válvulas en paralelo.
3. Árbol de levas situado en la parte superior (OHC OverHead Camshaft), con
balancines y con las válvulas colocadas en forma de "V". A este sistema también se
le puede denominar SOCH (Single OverHead Camshaf) cuando accione 3 o 4
válvulas como ocurre en algunos motores por ejemplo: la marca Honda (VTEC)
utiliza esta configuración.
4. Dos arboles de levas situados en la parte superior (DOHC Double OverHead
Camshaft), con la válvulas colocadas en forma de "V". Es el accionamiento de las
válvulas preferido para la técnica del motor de 4 y 5 válvulas.

AUXILIARES
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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.
El sistema que se adopta depende del tipo motor, situación del árbol de levas y costo de fabricación.
En la actualidad se tiende, en la mayoría de los casos, a obtener una transmisión silenciosa.
Sea cual sea el tipo de transmisión empleada, como la velocidad de giro en el árbol de levas tiene
que ser la mitad que en el cigüeñal, los piñones de mando acoplados a los árboles conducido y
conductor tienen que estar en la relación 2/1, es decir, que el diámetro o número de dientes del
piñón conducido (árbol de levas) tiene que ser el doble que el piñón conductor (cigüeñal).
El accionamiento de la distribución ademas de transmitir movimiento al árbol de levas, mueve
también dependiendo de los motores: la bomba de agua, la bomba de inyección en caso de que el
motor sea Diesel, como se ve en la figura inferior.

AUXILIARES
Actualmente también podemos ver el accionamiento de la distribución en motores con distribución
variable, como se ve en la figura inferior.
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AUXILIARES
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Transmisión por ruedas dentadas
Cuando la distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas es corta, la transmisión se realiza por medio
de dos piñones en toma constante, que están en relación dimensional ya indicada. En este caso el
giro de ambos árboles se realiza en sentido contrario, lo cual debe tenerse en cuenta para la puesta a
punto de la distribución y del encendido.

AUXILIARES
Cuando la distancia entre el cigüeñal y árbol de levas es mucho mayor y no permite el acoplamiento
directo de dos ruedas, se suele montar un tren simple de engranajes con una rueda intermedia. Este
montaje consiste en disponer de un piñón intermedio que gira libre entre el piñón del cigüeñal y el
piñón del conducido. Dicho piñón intermedio no interviene en la relación de transmisión, por lo que
el número de dientes de esta rueda es indiferente, aunque suele ser el mismo que el del piñón
conducido.
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AUXILIARES
En este montaje el sentido de giro en ambos árboles es el mismo, porque la rueda intermedia cambia
el sentido de giro que aporta el cigüeñal.
Para obtener una transmisión lo mas silenciosa posible se emplean piñones de dientes helicoidales
que, al tener mayor superficie de contacto, ofrecen un mayor grado de recubrimiento y, por
consiguiente, un engrane más suave y continuo. Para que aún sea mas silenciosa la marcha, en
ocasiones se lubrican con aceite, montando el tren en el interior de un cárter cerrado
herméticamente, llamado cárter de la distribución.
En motores destinados a turismos se suele construir el piñón intermedio de material plástico, a fin
de evitar el contacto directo entre ruedas metálicas.
En motores modernos con árbol de levas en la culata se pueden encontrar algunos sistemas de
distribución accionados por piñones. Como la distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas es muy
grande hacen falta unos cuantos piñones intermedios capaces de transmitir el movimiento entre los
distintos dispositivos del motor. En la figura inferior se puede ver el accionamiento de la
distribución de un motor Diesel 2.8 L. 4 cyl. inyección directa.
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AUXILIARES
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Transmisión por cadena de rodillos
La cadena sirve para transmitir el movimiento entre el cigüeñal y el árbol de levas
independientemente de la distancia que exista entre ambos. Por lo tanto la cadena se puede utilizar
tanto si el árbol de levas va situado en el bloque motor o en la culata.
La distribución por cadena lleva dos piñones principales situados en el cigüeñal y el árbol de levas.
El piñón del cigüeñal arrastra la cadena que a su vez arrastra los demás piñones. La cadena de
rodillos puede ser simple o doble.
La cadena tiene la ventaja de su larga duración y menor mantenimiento, pero tiene el inconveniente
de que la cadena con el tiempo se desgasta esto provoca que aumente su longitud, produciendo un

AUXILIARES
desfase en la distribución y un aumento en el nivel de ruidos. Estos inconvenientes son mas
apreciables cuanto mas larga sea la cadena.
Las cadenas utilizadas para accionar la distribución pueden ser como se ver en la figura inferior:
cadena de rodillos y cadena silenciosa.
En la figura inferior podemos ver el accionamiento de la distribución de un motor con el árbol de
levas en el bloque (OHV).
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AUXILIARES
levas situado en la culata (OHC).
levas situado en la culata (OHC).
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AUXILIARES
Se utiliza un tensor de cadena para mantener la cadena tirante y compensar los efectos del desgaste.
La cadena cuando arrastra los distinto piñones que conforman el accionamiento de la distribución se
mantiene tensa por un lado mientras que por el otro esta destensada. En la parte que queda
destensada es donde se instala el tensor. La posición del sensor dependerá por lo tanto del sentido
de giro del motor.
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AUXILIARES
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Accionamiento por correa dentada
Es el sistema de accionamiento mas utilizado actualmente. Tiene la ventaja de un costo
relativamente económico, con una transmisión totalmente silenciosa, pero con el inconveniente de
una duración mucho mas limitada (80.000 a 120.000 km.).
En los motores actuales, es tendencia generalizada montar el árbol de levas en la culata (OHC,
DOHC), por lo que el accionamiento de la distribución se hace con correas de gran longitud. El
material de las correas dentadas es el caucho sintético y fibra de vidrio (neopreno), que tienen la
característica de ser flexibles para adaptarse a las poleas de arrastre y por otra parte no se estiran ni
se alteran sus dimensiones. También tienen la ventaja de tener un funcionamiento muy silencioso,
son mas ligeras, mas fácil de reemplazar y no necesitan engrase.

AUXILIARES
Estructura
Estas correas tienen una estructura compleja (figura inferior), se fabrican de vitrofibra o con alma
de acero laminado trenzado (cuerdas longitudinales), recubierto con caucho sintético o neopreno,
que es resistente al desgaste. El dorso de la correa (parte exterior) protege las cuerdas de tracción y
se fabrica de un material (como el policloropreno) resistente a la abrasión y acciones de agentes
externos, como el aceite.
Los dientes, que pueden ser redondeados o trapezoidales, están moldeados en la pieza para obtener
una tolerancia menor que la normal y tener un revestimiento muy resistente que proporcione una
larga vida de funcionamiento a la correa. Esta combinación de diseño y construcción da como
resultado una correa que se estira poco con el uso.
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AUXILIARES
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.
En la figura inferior se puede ver distintas configuraciones del número de válvulas por cilindro.
Las válvulas están constituidas por una cabeza mecanizada en toda su periferia, con una inclinación
o conicidad en la superficie de asiento, generalmente de 45º, que hace de cierre hermético sobre el
orificio de la culata. Unido a la cabeza lleva un vástago o cola perfectamente cilíndrica, cuya misión
es servir de guía en el desplazamiento axial de la válvula, centrar la cabeza en su asiento y evacuar
el calor de la misma durante su funcionamiento. En la parte del pie de la válvula lleva un rebaje o
chavetero para el enclaje y retención de la válvula sobre la culata.
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AUXILIARES
Las válvulas se fabrican de aceros especiales con grandes contenidos de cromo y níquel, que le dan
una gran dureza, pues tienen que soportar grandes esfuerzos y resistir el desgaste y las corrosiones
debidos a las grandes temperaturas a que están sometidas.
La válvula de admisión puede llegar a temperaturas de funcionamiento de 400 ºC y eso que es
refrigerada por los gases frescos de admisión.
La válvula de escape esta sometida al paso de los gases de escape por lo que puede alcanzar
temperaturas de hasta 800 ºC. Para soportar estas temperaturas, tiene que estar fabricada con
materiales que soporten estas condiciones de trabajo.
El calor que soportan las válvulas es evacuado en mayor parte a través de los asientos en la culata,
el resto es evacuando a través de las guías de las válvulas. Para evacuar mas calor las dimensiones
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AUXILIARES
de las guías son distintas dependiendo que sea para la válvula de escape o de admisión. La guía
utilizada para la válvula de escape será mas larga para evacuar mas calor
El la mayor parte de los motores, las válvulas de admisión tienen la cabeza con mayor diámetro que
las de escape, para facilitar el mejor llenado del cilindro. Las válvulas de escape, por el contrario,
suelen hacerse con menor diámetro de cabeza para darle mayor consistencia, ya que estarán
sometidas a las elevadas temperaturas de la salida de los gases. Por esta causa, en algunos casos, el
vástago es hueco y esta relleno de sodio, que tiene la propiedad de que con el calor se hace líquido y
transmite muy bien el calor, con lo que se consigue que la elevada temperatura de la cabeza de la
válvula se disipe rápidamente a través del vástago. El sodio tiene un bajo punto de fusión (97 ºC) y
es muy buen conductor del calor. Al calentarse el sodio se funde y pasa a estado líquido, con el
movimiento de subir y bajar de la válvula, el sodio se desplaza dentro de la válvula transmitiendo el
calor de la cabeza hacia el vástago. Se consigue así rebajar en mas de 100 ºC la temperatura de la
cabeza de la válvula.
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Dimensiones de las válvulas .

AUXILIARES
El diámetros de la cabeza de la válvula de admisión siempre será mayor que la de escape, para dejar
entrar la mayor cantidad de masa gaseosa en el cilindro. Sin embargo el diámetro de la válvula de
escape es menor por que la salida de los gases de escape se hace a presión empujados por el pistón.
La válvula de admisión tiene un diámetro entre un 20 y 30% mayor que la válvula de escape. Las
medidas mas importante de las válvulas son:
 El diámetro de la cabeza de la válvula.
 La alzada o el desplazamiento de la válvula sobre su asiento.
 El ángulo de asiento.
 El diámetro del vástago.
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Tipos de válvulas
Las válvulas se caracterizan por la forma de la cabeza o por disponer de unas características
especiales en cuanto a su fabricación. Las mas empleadas en automoción son las siguientes:
 Válvula de cabeza esférica
La zona de la cabeza, expuesta directamente a los gases, tiene forma abombada, con un
ángulo de cierre en el cono de asiento de 90º. Es la más empleada para motores en serie de

AUXILIARES
gran potencia, ya que su forma esférica le da una configuración robusta, limitando con ello la
deformación por efecto de la temperatura.
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 Válvula de cabeza plana
Esta válvula presenta la superficie de la cabeza expuesta a los gases completamente plana
y, como la anterior, dispone de un ángulo de cierre en el cono de 90º. Es menos robusta
que la abombada pero mucho más económica. Se emplea para motores de serie de
pequeña y media cilindrada.
 Válvula de tulipa
Este tipo de válvula recibe su nombre por la forma especial que adopta en la cabeza. Tiene
un ángulo de asiento en el cono de 120º que facilita grandemente la entrada de los gases.
Debido a su elevado costo de fabricación no se utiliza para motores en serie. Su aplicación
queda limitada exclusivamente a motores para vehículos de competición y en aviación.
Válvulas especiales
Dentro de este grupo está la válvula con deflector, que se emplea como válvula de admisión en los
motores donde se necesita dar una orientación adecuada a los gases cuando entran en el cilindro.
También dentro de este grupo estarían las válvulas refrigeradas por sodio.

AUXILIARES
Montaje y disposición de las válvulas en la culata
El montaje de las válvulas se realiza generalmente sobre la culata. Estas se deslizan dentro de las
guías que están alojadas fijamente sobre la culata. La válvula es empujada por el muelle que la
mantiene pegada contra su asiento. El muelle por un lado se apoya sobre la culata y por el otro es
retenido por una cazoleta que es fijada a la cola de la válvula mediante unos semiconos o chavetas.
69

AUXILIARES
La disposición de las válvulas en el motor sobre la culata puede adoptar diferentes configuraciones:
 Disposición en linea: en este caso las válvulas son accionada por un solo árbol de levas
 Disposición en doble linea: en este caso las válvulas son accionadas por uno o dos arboles
70
de levas.

AUXILIARES
Como se puede ver en la figura inferior la disposición de las válvulas de admisión y escape no
siempre es la misma.
Debido a construcción de motores multiválvulas, la disposición de las mismas adopta distintas
disposiciones como se puede ver en la figura inferior. Para saber mas sobre motores multiválvulas
visitar el articulo que tenemos publicado en la web.
71

AUXILIARES
72
Asientos de válvulas .
Son piezas postizas colocadas a presión sobre la culata y sobre las cuales asientan las válvulas para
lograr el cierre hermético de la cámara de combustión. Los asientos se montan porque el material de
la culata es excesivamente blando respecto al de la válvula y no puede soportar el continuo golpeteo
a esta sometido el asiento durante el funcionamiento.
El material empleado para fabricar los asientos es la fundición gris centrifugada y nitrurada, aleada
con cromo-niquel para obtener una elevada dureza y resiliencia.
El montaje de estas piezas se efectúa a presión por medio de un ajuste térmico que consiste en
calentar la zona de la culata donde va situada la pieza postiza para que se dilate. La pieza a
ensamblar se mantiene en un baño de hielo seco para su contracción. Una vez colocados los
asientos en su alojamiento, el calor de la culata se transmite a las piezas postizas, de forma que, al
contraerse la culata y dilatarse las piezas, éstas quedan perfectamente ajustadas a presión.
En algunas culatas de hierro fundido, los asientos se tornean directamente sobre la misma culata.

AUXILIARES
73
Guías de válvulas
Las guías de válvula, al igual que las piezas postizas, son unos casquillos cilíndricos que se insertan
a presión en la culata siguiendo el mismo proceso indicado anteriormente. En algunas culatas de
fundición, la guía se mecaniza directamente sobre el propio material.

AUXILIARES
Su misión es servir de guía al vástago de la válvula durante su apertura y cierre, evitar el desgaste
de la culata y transmitir el calor de la válvula al circuito de refrigeración.
El material empleado en la fabricación de guías se válvula es el "nilresiste", aleación parecida a la
de los asientos de piezas postizas. (fundición gris al cromo-vanadio), que presenta además las
siguientes características:
 Gran resistencia a la fricción.
 Buena conductibilidad al calor.
 Propiedades autolubricantes, para compensar el escaso flujo de aceite
Las dimensiones de estas guías deben permitir un ajuste muy preciso con el vástago de la válvula,
con el fin de garantizar un deslizamiento suave y, a la vez, evitar fugas de gases a través de una
excesiva holgura. En válvulas de admisión suele darse un ajuste de montaje que corresponde con la
holgura máxima de 0,05 a 0,07 mm, y en las válvulas de escape, debido a su mayor dilatación, suele
darse una holgura de 0,07 a 0,1 mm. Ambas piezas exigen una calidad superficial elevada.
El juego entre el vástago de la válvula y la guía ha de calcularse para que permita la dilatación del
vástago, por lo que la holgura suele ser mayor para la válvula de escape. Por otra parte, debe
evitarse el excesivo paso de aceite que terminaría quemandose en el cilindro y formando depósitos
de carbonilla. El paso de aceite es más importante a través de las guías de las válvulas de admisión,
debido a la depresión que existe cuando la válvula esta abierta. El consumo de aceite se reduce
colocando retenes en la parte superior de las guías.
En cuanto a su longitud, las guías de admisión suelen ser más cortas que las de escape y tienen una
longitud (I) variable que oscila en función del desplazamiento (h) de válvula.
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Muelles de válvula
Estos muelles sirven para mantener siempre cerradas las válvulas cuando no actúa el árbol de levas
sobre ellas. Los muelles están constantemente sometidos a esfuerzos alternativos para abrir y cerrar
las válvulas. Debido a su elasticidad, se produce una serie de movimiento vibratorios que se
transmiten a las válvulas y elementos de mando y ocasionan ciertos rebotes que perjudican el buen
funcionamiento del sistema. Por esta razón, los resortes empleados han de tener una elasticidad
adecuada y han de estar dispuestos de tal forma que, durante su funcionamiento, se compensen las
oscilaciones citadas.

AUXILIARES
El sistema empleado para evitar estos efectos oscilantes consiste en fabricar los muelles con carga
elástica de tensión gradual, reduciendo el paso de las espiras próximas a su asiento en la culata e
incrementándose progresivamente desde su base hasta el final. La carga elástica se calcula de forma
que los esfuerzos de forma que los esfuerzos transmitidos por los mecanismos de mando sean
mínimos.
Otra forma de evitar las vibraciones es utilizar un sistema de doble muelle concéntrico con los
arrollamientos de las espiras invertidos. La carga elástica de los muelles debe ser equivalente al
esfuerzo a transmitir a la válvula por los propios mecanismos de mando, con lo que la sección del
alambre de estos muelles es menor. La utilización del doble muelle tiene la ventaja ademas de evitar
las vibraciones, en caso de que se rompa uno de los muelle siempre queda el otro en
funcionamiento, lo que permite que el motor funcione por lo menos hasta que se repare.
El material empleado en la fabricación de muelles es acero de alta calidad con una gran resistencia a
la torsión y un elevado módulo de elasticidad. La carga máxima y mínima que debe tener un resorte
se calcula en función de la cilindrada unitaria del motor y del régimen máximo de funcionamiento.
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AUXILIARES
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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.
Constitución
Esta formado por una serie de levas, tantas como válvulas lleve el motor, con el ángulo
correspondiente de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de
funcionamiento establecido. Sobre el mismo árbol, sobre todo en motores antiguos, va situada una
excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando
del distribuidor de encendido en los motores de gasolina, el cual también comunica el movimiento a
la bomba de aceite.
El árbol de levas además de las levas lleva mecanizados una serie de muñones de apoyo sobre los
que gira, cuyo numero varia en función del esfuerzo a trasmitir. Cuando va instalado sobre culata de
aluminio, el número de apoyos suele ser igual al numero de cilindros mas uno.
El árbol de levas puede ir montado en el bloque motor (motores antiguos) o en la culata. El árbol
gira apoyado sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente
sobre el material de la culata. Están lubricadas por el circuito de engrase a través de los conductos
que llegan a cada uno de los apoyos.

AUXILIARES
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.
77
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.
Las medidas mas importantes de la leva como se puede ver en la figura inferior, serian el diámetro
base de la leva (d2) que corresponde a la posición de válvula cerrada. A partir del punto 1 comienza

AUXILIARES
la apertura, la válvula permanecerá abierta hasta el punto 2. En este recorrido angular (a) la leva
mueve la válvula hasta una apertura o alzado máximo (b).
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
En ambos casos, la velocidad y los tiempos de apertura y cierre de las válvulas dependen
directamente del perfil de la leva. El perfil y dimensiones dependen de las características del motor;
78

AUXILIARES
o sea: cilindrada unitaria, relación de compresión, diámetro de las válvulas, altura de
desplazamiento, número de revoluciones y diagrama de distribución.
Existen levas con flancos "asimétricos", cuyo perfil de entrada es de flanco convexo para abrir
lentamente y el flanco de cierre es tangencial, con lo que se consigue mayor tiempo con la válvula
totalmente abierta y un cierre rápido.
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AUXILIARES
80
Empujadores y balancines

AUXILIARES
Estos elementos sirven de enlace entre el árbol de levas y las válvulas para realizar la apertura y
cierre de las mismas. Su forma y disposición en el motor esta en función del sistema de distribución
adoptado por el fabricante del mismo.
Los elementos empleados reciben el nombre de: taqués, varillas empujadoras y balancines.
Taqués
Estos elementos se interponen entre la leva del árbol y la válvula, bien directamente o con
interposición de una varilla empujadora, según el tipo de distribución. El taqué sirve para aumentar
la superficie de ataque de la leva, para reducir el desgaste.
En distribuciones del tipo OHV (arbol de levas en el bloque) el taqué actúa sobre una varilla
empujadora cuyo extremo se introduce en su interior.
81

AUXILIARES
En distribución del tipo OHV, el taqué ataca directamente sobre la válvula. En este caso el taqué en
forma de vaso invertido y se desliza en su alojamiento, practicado en la culata. Interiormente, se
apoya el vástago del la válvula en su parte central y el muelle queda parcialmente cubierto.
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Taqués hidráulicos
Este tipo de taqué de fabricación especial, tiene la ventaja de la compensación automática de
holgura en la válvula. Para mas información visita el siguiente articulo que tenemos publicado en la
web sobre: Taqués Hidráulicos.
Balancines
Los balancines son unas palancas que transmiten el movimiento de la leva, bien directamente o a
través de los empujadores, a las válvulas. En distribuciones tipo OHV, el balancín es accionado por
la varillas empujadoras, mientras que en las distribuciones OHC es empujado directamente por el
árbol de levas. El eje de giro de los balancines puede estar en el centro o en un extremo del
balancín, clasificandose según su movimiento en balancines basculantes y oscilantes.

AUXILIARES
83
Balancines basculantes
Van montados sobre un eje de articulación llamado eje de balancines, donde pueden bascular. Van
provisto por un lado de un tornillo de ajuste con tuerca de fijación y por el otro lado, de una leva de
montaje.
Se fabrican generalmente de acero al carbono, estampado o fundido y sus dimensiones están
calculadas para resistir los esfuerzos mecánicos sin deformarse.
En la figura inferior se puede ver unos balancines basculantes para motor con árbol de levas en el
bloque.

AUXILIARES
En la figura inferior se puede ver unos balancines baculantes para motor con árbol de levas en la
culata.
84

AUXILIARES
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Balancines oscilantes
Se diferencian de los anteriores en que basculan en el eje sobre uno de los extremos. Estas palancas
son empujadas directamente por la leva y transmiten el movimiento sobre la válvula. Van montados
sobre el eje de balancines por medio de un rodamiento de agujas.
Eje de balancines
Sobre este eje pivotan los balancines, que se mantienen en su posición por el empuje axial que
proporcionan unos muelles que se intercalan entre ellos. El eje es muy ligero, se fabrica hueco, se
cierra en los extremos y por su interior circula el aceite de engrase que lubrica los balancines por
unos orificios practicados para tal fin.

AUXILIARES
Introducción
Los elementos en movimiento del motor están sujetos a rozamientos durante el
funcionamiento. Estos elementos absorben una cantidad de trabajo que se transforma en
calor, resultado de ello una perdida de energía por rozamiento. Esta energía absorbida y
transformada en calor puede ser elevada, haciendo que las piezas se dilaten.
Al utilizar un lubricante entre piezas que se mueven en contacto, el rozamiento entre ellas
será mas suave, el trabajo absorbido será menor y, por tanto, serán menores las pérdidas
la energía transformada en calor.
Esta película de aceite, que se interpone entre las superficies de contacto, queda dividida
en tres capas; dos de ellas se adhieren por capilaridad a las superficies metálicas que
impregnan, mientras la tercera capa, o capa intermedia, hace de cojinete común, en forma
de cojín hidráulico, entre las superficies sometidas a presión, con lo que disminuye el roce
entre ellas y se amortiguan los ruidos por golpeteo durante su funcionamiento.
La superficie de las piezas del motor por muy lisas y pulidas que estén, no son
perfectamente planas, por lo que no queda otro remedio que utilizar un lubricante.
86

AUXILIARES
Estas resistencias pasivas se transforman en calor, que es absorbido por el aceite, el cual
necesita ser refrigerado para que no se transmita a las piezas en movimiento.
87
Misión principal del aceite de engrase:
 Lubricar las piezas en contacto por medio de la interposición de una película de
aceite, para que el rozamiento entre ellas sea lo mas suave posible y así evitar
perdidas de potencia por rozamientos.
 Absorber el calor producido por los órganos en movimiento y transportarlo al cárter
donde es refrigerado.
 Amortiguar los golpes en las piezas sometidas a desplazamientos por la acción de
empuje de otros elementos, como son: muñequillas, apoyos de bancada, etc.,
eliminando a la vez los ruidos procedentes del golpeteo.
 Efectuar la limpieza de los órganos en contacto al arrastrar en su recorrido las
partículas procedentes de la acción esmeriladora entre ellos, limpiando además
las paredes de los cilindros de partículas de carbón adheridas a ellos procedentes
de la combustión.
 Efectuar, por ultimo, una acción de sellado en los segmentos, haciendo hermética
la cámara de compresión.
Aceites de engrase
Los aceites empleados en la lubricación de los motores son generalmente aceites
minerales, aunque desde hace unos años también se utilizan los aceites sintéticos.
Los aceites minerales se obtienen de la destilación de petróleo bruto. El aceite de engrase
para motores esta sometido a elevadas temperaturas y presiones, lo cual hace que
tiendan a descomponerse, anulando así sus propiedades lubricantes; por tanto, la calidad
de estos aceites debe ser tal que no se quemen ni deterioren. Para ello se emplean los

AUXILIARES
aceites minerales base, obtenidos del petróleo, mezclados con aditivos que mejoren sus
cualidades.
Los aditivos principales que se añaden al aceite de motor son los: antioxidantes,
anticorrosivos, detergentes y dispersantes.
 Los antioxidantes: disminuyen la tendencia del aceite a degradarse por oxidación
88
al contacto por el aire.
 Los anticorroxivos: evitan que las piezas del motor en contacto con el aceite
degradado se oxiden.
 Los detergentes: tienen la función de limpiar las superficies y evitar la acumulación
de lodos y barnices.
 Los dispersantes: evitan la acumulación de partículas y residuos que se depositan
en el cárter y los mantienen en suspensión hasta el cambio de aceite.
El aceite para un motor debe cumplir ciertas características físicas y químicas muy
específicas. Las características que definen el aceite de motor son.
 Viscosidad
La viscosidad se define como la resistencia que opone un liquido a fluir por un
conducto. Esta característica es muy importante en los aceites de engrase y debe
ser la adecuada para que cumplan perfectamente la misión encomendada, ya que
si el aceite es muy fluido llenará perfectamente los espacios y holguras entre las
piezas en contacto, pero en cambio, debido a su excesiva fluidez, soportara con
dificultad las cargas y presiones a que debe estar sometido y no eliminara los
ruidos de funcionamiento. Por el contrario, si el aceite es muy viscoso, soportara
perfectamente la presión, pero fluirá mal por los conductos de engrase, llenara con
dificultad el espacio entre las piezas y la bomba y necesitara, además, un mayor
esfuerzo para su arrastre, obligando a consumir mayor energía al motor y
ocasionando un mayor calentamiento del mismo.
 Adherencia o untuosidad
La adherencia se define como la capacidad que poseen los aceites de adherirse a
las superficies que impregnan. Esta propiedad en los aceites permite mantener en
las superficies de las piezas en movimiento una película constante de aceite, con
lo que la lubricación de las mismas es permanente.
Para aumentar la adherencia de los aceites minerales obtenidos del petróleo se
añade como aditivo y en pequeñas proporciones, aceites vegetales que poseen
gran adherencia, como son los aceites de palma y de colza.
 Punto de congelación
Se llama punto de congelación a la temperatura mas baja a la cual solidifica un
aceite. Esta temperatura en los aceites de motor debe lo mas baja posible para
que conserven la suficiente fluidez con temperaturas extremas de funcionamiento.
 Punto de inflamación

AUXILIARES
Se conoce como punto de inflamación en los aceites la temperatura mínima a la
que se inflaman sus vapores en contacto con un punto incandescente. Los aceites
utilizados en motores suelen tener un punto de inflamación muy alto; del orden de
los 240ºC.
89
 Estabilidad química
Es la capacidad que tienen los aceites de permanecer inalterables con el tiempo a
la oxidación y a la descomposición. Para evitar la descomposición del aceite se
añaden aditivos como hemos dicho en el apartado anterior.
Actualmente en los motores se utilizan, además, de los aceites de base mineral, los
aceites sintéticos y semisinteticos.
 Aceites minerales: se obtienen de la destilación del petróleo bruto.
 Aceites sintéticos: tienen un contenido mínimo de bases minerales del petróleo
modificadas en laboratorios para balancear su composición molecular y dar
propiedades diferentes a las bases minerales. Son hechas por procesos químicos
donde se reestructuran las moléculas para que se conviertan en estructuras más
estables y por ende menos influenciadas a reaccionar adversamente ante otros
compuestos. Los lubricantes sintéticos tienden a no contener átomos de carbono
sueltos que reaccionan. Estos carbones reaccionan combinándose con el oxígeno
creando así ácidos dentro del motor. Los lubricantes sintéticos son diseñados para
hacer su trabajo eficientemente sin tener recurrir a los aditivos y compuestos que
acompañan a los lubricantes minerales.
 Aceites semisintético: son una mezcla de un aceite mineral con uno sintético. Se
mejoran las cualidades del aceite con respecto a los minerales pero sin llegar a la
calidad del aceite sintético.
Clasificación de los aceites
Los aceite se clasifican principalmente:
 Por la viscosidad
 Por las condiciones de servicio
Clasificación por viscosidad
La viscosidad o grado de viscosidad, viene determinada actualmente por el sistemas SAE
(Society of AutomotiveEngineers - Sociedad Norteamericana de ingenieros del automóvil).
Esta clasificación relaciona la viscosidad con la temperatura de uso de un aceite. Consta
de 10 grados SAE, los seis primeros, de 0 a 25, van acompañados de la letra W (winter -
invierno).
Los distintos grados de viscosidad indican la temperatura mínima a la que puede utilizarse
dicho aceite conservando un estado que le permita fluir por los conductos a la presión

AUXILIARES
adecuada y llegue a todos los puntos del motor que necesitan de engrase incluso durante
el arranque cuando el motor todavía esta frío.
De acuerdo al grado SAE de viscosidad los aceites se clasifican en :
 Aceites Monogrado: se caracterizan porque tienen solo un numero o grado de
viscosidad (p. ej. 10W). Este numero indica los márgenes de temperatura dentro
de los cuales dicho aceite tiene un buen comportamiento. Cuando el numero o
grado viene acompañado de la letra W (Winter) indica que el aceite permite un
fácil arranque del motor en tiempo frío (temperatura por debajo de 0°C). Acorde
con la temperatura del medio ambiente por debajo de 0°C, se selecciona el grado
SAE que acompaña a la letra W, ya que cada uno de estos grados está en función
de dicha temperatura. Los otros grados SAE que no traen la letra W se emplean
para operaciones en clima cálido y bajo condiciones severas de funcionamiento.
Este tipo de aceite es adecuado para zonas donde la temperatura ambiente no
sufre variaciones importantes.
90
Grados
SAE
Temperatura mínima de
funcionamiento
0 W - 30 ºC
5 W - 25 ºC
10 W - 20 ºC
15 W - 15 ºC
20 W - 10 ºC
25 W - 5 ºC

AUXILIARES
 Aceite Multigrado: este aceite tiene más de un grado de viscosidad SAE (p. ej.
15W40). Poseen un alto índice de viscosidad lo cual les da un comportamiento
uniforme a diferentes temperaturas, tanto en clima frío con en clima cálido, por lo
que les hace mas adecuados en climas donde varia mucho la temperatura de
verano a invierno.
Clasificación según las condiciones de servicio
Los aceites se someten a una serie de pruebas en el laboratorio y también directamente
en los motores para determinar su calidad. Los organismos que clasifican la calidad de los
aceites de engrase motor son:
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 API, en Estados Unidos.
 ACEA, en Europa
Además existen otros organismos como el ejercito o las propias marcas de automóviles
que desarrollan sus propias categorías y calidades exigidos a los aceites.
Clasificación API
API (American PetroleumInstitute), establece los niveles de calidad para los lubricantes de
automoción, orientados fundamentalmente a fabricantes norteamericanos. Los niveles de
calidad se identifican con dos letras. Los que empiezan por S, se refieren a vehículos
gasolina, y cuando empiezan por C, se refieren a vehículos diesel. La segunda letra
después de la S o la C indica el nivel de calidad, en orden creciente, siendo API SL por
ejemplo el máximo nivel de calidad para vehículos de gasolina.
 Categoría API para motores Otto.
Evolución de las clasificaciones del aceite según la normativa API para motores
Otto (gasolina). Cada nueva categoría superaba a la anterior, siendo de mejor
calidad.

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