Desarrollo_Arboles_de_levas

CONTENIDOS-LEVAS
Ciclo operativo de un motor de cuatro tiempos.
Velocidad del pistón
o Velocidad media del pistón.
o Análisis del diagrama de velocidad y su influencia en la distribución.
Influencia de la velocidad de los gases y de los tiempos de apertura sobre las curvas
características.
Perfil de levas
Diagramas de desplazamiento, velocidad, aceleración y jerk.
Cadenas cinemáticas.
Botadores
oTipos y limitaciones.
o Influencia sobre el diagrama de apertura de válvulas.
o Costos.
Válvulas y levas
o Sección de paso a través de la válvula.
o Índice de Mach-Aplicación.
o Velocidad media de los gases en el conducto y a través de la válvula.
Selección de Árboles de levas
o Especificaciones de árboles de levas.
Alzada máxima.
Permanencia.
Separación entre lóbulos.
Cruce de válvulas.
Centrode lineas.
Resortes de válvulas
o Carga del resorte.
o Vibración del resorte.
Avance y retardo de un árbol de levas.
Puesta a punto de motores (descripción).
Nota: Parte del contenido está contemplado en el presente archivo, el resto de
información son apuntes que serán entregados en clase.

INTRODUCCIÓN – CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Flujo a través del conjunto conducto - válvula de admisión
Cuando lavelocidad del flujo que atraviesa un orificio alcanza la velocidad del
sonido local, los cambios de presión aguas abajo del orificio ya no se podrán propagar
aguas arriba del mismo. Esto se debe a que la onda de presión se desplaza a la velocidad
del sonido y el flujo entrante, en sentido contrario a la onda de presión, viaja a la misma
velocidad. Así, el flujo se denomina estancado, y el flujomásico no se podrá
incrementar por encima de este punto.
Si llamamos V a la velocidad instantánea del flujo y a la velocidad del sonido local,
el número de Mach M se define como:
M =

V
a

En el caso de que M = 1, el flujo esta estancado y no puede ser incrementado. El
estancamiento del flujo que atraviesa la válvula de admisión (es decir, cuando alcanza la
velocidad del sonido) es una de las masserias limitaciones de performance del motor.
El diseño del conjunto ducto y válvula de admisión esta dirigido en gran parte a evitar el
estancamiento del flujo en el rango de performance deseado.
Para controlar el régimen del motor en el cual el flujo llega a la condición de
estancado, el diseñador debe controlar el número, tamaño y alzada de las válvulas de
admisión, como así también la influenciade estos tres parámetros sobre la cámara de
combustión.

Flujo a través de la válvula de admisión
La naturaleza del flujo que atraviesa la válvula de admisión se puede examinar para
tres alzadas de válvula: baja, media y alta. Tomamos como referencia una válvula con
aristas filosas, que son las típicas en los motores de producción en serie, Fig. 4.1.

Fig. 4.1 A, B y C: Flujo a través de laválvula de admisión
• En la alzada mas baja, el flujo se separa de las aristas interiores tanto del asiento
como de la válvula, y vuelve a entrar en contacto con los bordes exteriores del
asiento y válvula, Fig. 4.1 A.
• Para la alzada media, el flujo se separa de las aristas interiores tanto del asiento
como de la válvula, vuelve a entrar en contacto con el borde exterior del asiento,
pero se mantieneel desprendimiento en las aristas exteriores de la válvula, Fig. 4.1
B.

• Al llegar a la alzada mas alta, el flujo se separa en las aristas interiores del
asiento y válvula, permaneciendo así a medida que se descarga en trayectoria
cónica, Fig. 4.1 C. Se forma así un jet de flujo libre.
La separación ocurre en muchos flujos prácticos de interés. La mayoría de las veces
ocurre en aristas filosas,donde la inercia del flujo no le permite seguir los contornos. Es
importante observar que llegado a un punto determinado, aumentar la alzada de la
válvula no aumenta el flujo másico que la atraviesa, porque este no ocupa totalmente el
área disponible para ello. Por otro lado, para alzadas muy altas, el área limitante es la
del asiento de válvulas.

Coeficiente de descarga
Hay muchas formas en...