El mecanismo de distribución sirve para asegurar la admisión en los cilindros de una carga de aire fresco y la evacuación de los gases de escape.
Las válvulas de admisión y de escape se abren y se cierran en posiciones determinadas del pistón, lo que se asegura mediante la coincidencia de las marcas en los engranajes de accionamiento de los agregados durante su montaje.
El mecanismo de distribución es de válvulas en cabeza con árbol de levas inferior.
Las levas del árbol de levas 24, conforme a las fases de distribución, accionan los empujadores 23.
Las varillas 19 comunican movimiento oscilante a los balancines 16, y estos, venciendo la resistencia de los resortes 4 y 5, abren las válvulas 25.
Las válvulas se cierran bajo la acción de la fuerza de compresión de los resortes.
El árbol de levas es de acero; las levas y las muñequillas de apoyo han sido sometidas a tratamiento térmico por alta frecuencia;
se instala en la parte central del bloque de cilindros sobre cinco cojinetes de deslizamiento, que son casquillos de acero revestidos con aleación antifricción.
El diámetro de los casquillos es 6 mm mayor en comparación con los casquillos del motor mod. 740.10.
El árbol de levas es de dimensión aumentada, con fases de distribución y carrera de válvulas modificadas en comparación con el árbol de levas del motor mod. 740.10.
En el extremo trasero del árbol de levas está prensado un engranaje de dientes rectos 3.
El accionamiento del árbol de levas se realiza desde el engranaje del cigüeñal a través de engranajes intermedios.
Los engranajes son de acero, estampados con dientes tratados térmicamente.
Para asegurar las fases de distribución prescritas, los engranajes se instalan durante el montaje según las marcas grabadas en las caras frontales.
Contra el desplazamiento axial, el árbol se fija mediante la carcasa 2 del cojinete del apoyo trasero, que se fija al bloque de cilindros con tres pernos.
El diámetro de montaje de la carcasa del cojinete del apoyo trasero es mayor en comparación con la carcasa del cojinete del motor mod. 740.10.
No se admite la instalación de la carcasa del cojinete del apoyo trasero del árbol de levas del motor mod. 740.10, ya que provocará una caída crítica de la presión de aceite en el sistema y un fallo prematuro del motor.
Las válvulas son de acero resistente al calor.
El ángulo del bisel de trabajo de las válvulas es de 90°. El diámetro del plato de la válvula de admisión es de 51,6 mm, el de escape — 46,6 mm; la altura de elevación de la válvula de admisión — 14,2 mm, la de escape — 13,7 mm.
La geometría de los platos de las válvulas de admisión y de escape asegura los parámetros gasodinámicos correspondientes de admisión-escape de gases, por lo que no se recomienda su sustitución por las válvulas del motor mod. 740.10.
Las válvulas se desplazan en casquillos guía fabricados de metalocerámica.
Para evitar la penetración de aceite en el cilindro y reducir su consumo por combustión, en las guías de válvulas se instalan manguitos de estanqueidad de goma.
Los empujadores son de tipo plato con parte guía perfilada, fabricados de acero con posterior recargue de la superficie del plato con fundición blanqueada.
El empujador ha sido sometido a tratamiento químico-térmico.
Los balancines de válvulas son de acero, estampados, y representan una palanca de dos brazos en la que la relación del brazo mayor al menor es de 1,55.
Los balancines de las válvulas de admisión y de escape se instalan sobre un soporte común y se fijan en dirección axial mediante un fijador de resorte.
Los balancines de válvulas del motor 740.11-240, a diferencia de los balancines del motor mod. 740.10, no tienen casquillo de bronce.
Las guías de los empujadores están fundidas junto con el bloque de cilindros.
Las varillas de los empujadores son de acero, huecas con extremos prensados. Las varillas son 3 mm más cortas que las varillas del motor mod. 740.10 y no son intercambiables con ellas.
El soporte de balancines es de fundición, sus muñones han sido sometidos a tratamiento térmico por alta frecuencia.
El diámetro de los muñones es 2 mm mayor en comparación con los muñones del soporte de balancines del motor mod. 740.10.
Los resortes de válvulas son helicoidales, se instalan dos por cada válvula.
Los resortes tienen diferentes sentidos de arrollamiento.
El diámetro del alambre del resorte exterior es de 4,8 mm, el del interior — 3,5 mm. La fuerza previamente establecida de los resortes es de 355 N, la total de trabajo — 821 N.
Los resortes son intercambiables con los resortes del motor mod. 740.10.
Las culatas 1 (fig. 1) son separadas para cada cilindro, fabricadas de aleación de aluminio.
La culata tiene una cavidad de refrigeración que se comunica con la cavidad de refrigeración del bloque.
Para reforzar el fondo de la culata se ha aumentado su espesor en la zona del canal de escape y se ha realizado una nervadura adicional en comparación con la culata del motor mod. 740.10.
Cada culata se instala sobre dos pasadores de fijación prensados en el bloque de cilindros y se fija con cuatro pernos de acero aleado.
Uno de los pasadores de fijación sirve simultáneamente de casquillo para el suministro de aceite a la lubricación de los balancines de válvulas.
El casquillo está sellado con anillos de goma.
En la culata, en comparación con la culata del motor 740.10, se ha aumentado el orificio de drenaje del aceite de motor desde debajo de la tapa de válvulas hacia la cavidad de las varillas.
Las ventanas de los canales de admisión y de escape están situadas en lados opuestos de la culata.
El canal de admisión tiene un perfil tangencial para asegurar un movimiento de rotación óptimo de la carga de aire, que determina los parámetros del proceso de trabajo y los indicadores ecológicos del motor, por lo que no se admite la sustitución por las culatas del motor mod. 740.10.
En la culata están prensados asientos de fundición y casquillos guía de válvulas de metalocerámica.
Los asientos de válvulas tienen un apriete aumentado en el ajuste en comparación con los asientos del motor mod. 740.10 y se fijan mediante un borde agudo.
El asiento y la válvula de escape están perfilados para asegurar una menor resistencia a la evacuación de los gases de escape.
No se recomienda el empleo de la válvula de escape mod. 740.10.
La unión «culata — camisa» (unión de gases) es sin junta (fig. 4).
En la ranura mandrinada de la cara inferior de la culata está prensado un anillo de estanqueidad de acero 3. Mediante este anillo la culata se instala sobre el reborde de la camisa.
La estanqueidad del sellado se asegura mediante la alta precisión de mecanizado de las superficies conjugadas del anillo de estanqueidad y de la camisa de cilindro 5.
El anillo de estanqueidad tiene además un recubrimiento de plomo para compensar las microirregularidades de las superficies a sellar.
Para reducir los volúmenes nocivos en la unión de gases se ha instalado una junta de relleno de fluoroplástico 4.
La junta de relleno se fija sobre la cintura saliente del anillo de la unión de gases gracias a un cono inverso con apriete.
El empleo de la junta de relleno reduce el consumo específico de combustible y la opacidad de los gases de escape. La junta de relleno es de un solo uso.
Para sellar los canales de derivación del líquido refrigerante, en los orificios del fondo de la culata se instalan anillos de estanqueidad 2 de goma de silicona.
El espacio entre la culata y el bloque, los orificios de drenaje del aceite de motor y los orificios de paso de las varillas están sellados por la junta 7 de la culata de goma termorresistente.
Durante el montaje del motor, los pernos de fijación de la culata deben apretarse en tres pasos en el orden de numeración creciente indicado en la fig. 5.
Los valores de los pares de apriete deben ser:
- 1.er paso — hasta 39–49 N·m (4–5 kgf·m);
- 2.º paso — hasta 98–127 N·m (10–13 kgf·m);
- 3.er paso — hasta 186–206 N·m (19–21 kgf·m).
Antes de enroscar, lubricar la rosca de los pernos con una capa de grasa grafitada.
Tras el apriete de los pernos es necesario regular los huelgos entre las válvulas y los balancines.
El mecanismo de válvulas está cerrado por una tapa de aluminio 15 (véase la fig. 1).
Para el aislamiento acústico y la estanqueidad de la unión tapa — culata se emplean la arandela antivibración 14 y la junta de estanqueidad de goma 19.
Los pernos de fijación de las tapas de culatas deben apretarse con un par de 12,7–17,6 N·m (1,3–1,8 kgf·m).
Averías principales del mecanismo de distribución
Las desviaciones en el funcionamiento del mecanismo de distribución durante el desgaste natural de las piezas provocan un empeoramiento de la dinámica del mecanismo y contribuyen al desgaste acelerado de las uniones.
Del número total de fallos de todos los sistemas del motor, el 25–27 % corresponde a la distribución.
Las principales averías del motor, debidas a averías de la distribución, pueden ser las siguientes:
- disminución de la potencia del motor, aumento del consumo de combustible y aceite;
- aumento de la opacidad de los gases de escape;
- disminución de la presión de aceite en el sistema del motor a temperatura superior a 0 °C;
- funcionamiento inestable del motor al ralentí;
- funcionamiento del motor con fallos o sobrecalentamiento;
- fugas de líquido en las uniones del sistema de refrigeración.
Los indicios de averías de la distribución son golpeteos en la culata.
Un golpeteo sonoro en la culata se produce por el choque de las válvulas contra los balancines debido a un gran juego térmico entre la válvula y el extremo del balancín.
Un golpeteo metálico sordo al ralentí y su intensificación al alimentar combustible son indicio de rotura de los resortes de válvulas o de agarrotamiento de las válvulas.
El asiento no hermético de la válvula en su asiento se produce en ausencia o disminución del juego térmico entre el extremo del balancín y la válvula, así como en caso de alteración de la capacidad portante de la unión fija culata — asiento de válvula.
En caso de asiento no hermético de la válvula en su asiento, en determinadas zonas entre la válvula y el asiento se forman huelgos.
Los gases incandescentes bajo presión y a gran velocidad pasan a las grietas formadas, por lo que las superficies del bisel en ese lugar se corroen intensamente y empeora la adherencia del bisel al asiento.
En la superficie del bisel se acumulan productos de combustión, a consecuencia de lo cual se altera la estanqueidad de la unión.
El análisis de los daños característicos de las válvulas y sus asientos muestra que aproximadamente el 90 % de todos los daños se produce en caso de alteración de la estanqueidad de la unión asiento — válvula.
Al aumentar el juego térmico disminuye la altura de elevación de las válvulas, a consecuencia de lo cual empeora el llenado y la limpieza de los cilindros, aumentan las cargas de impacto y el desgaste de las piezas de la distribución.
Con juegos térmicos muy pequeños, a consecuencia de la combustión o del desgaste de los biseles de trabajo de la válvula o del asiento de válvula, no se asegura la estanqueidad de la cámara de combustión, el motor pierde compresión, se sobrecalienta y no desarrolla toda su potencia.
Las averías más frecuentes de la distribución son las siguientes:
- desgaste prematuro de las superficies de asiento del asiento y de la válvula; desgaste del casquillo guía de válvula;
- alteración de la estabilidad del asiento en la unión asiento de válvula — culata;
- deformación de la culata;
- deformación del asiento y del vástago de válvula;
- deformación del plato de válvula; rotura del vástago de válvula y corrosión; desgaste de los orificios para empujadores;
- desgaste de los casquillos del árbol de levas; desgaste de las levas del árbol de levas; desgaste de los balancines de válvulas.
Antes de realizar los mantenimientos técnicos es necesario un control individual del estado de la distribución, que permite, con ayuda de equipo especial y sin desmontar el motor, detectar con antelación las averías ocultas indicadas anteriormente y determinar la lista de intervenciones preventivas y de reparación.
Debe evaluarse el estado técnico de la distribución según parámetros de diagnóstico, y determinarse la necesidad de realizar las operaciones de mantenimiento y reparación — según los valores límite de dichos parámetros.
Defecto característico de las varillas: aflojamiento del asiento de los extremos y flexión del vástago de la varilla.
Los defectos característicos de las válvulas son el desgaste de los biseles de trabajo, la flexión del vástago, la rotura del plato de válvula, el desgaste del extremo de válvula.
Los defectos característicos de los empujadores son el desgaste del plato, las cavidades en la superficie de trabajo, el desgaste del vástago.
Los platos y vástagos de empujadores desgastados se restauran mediante cromado.
Tras la restauración, las válvulas se esmerilan en los asientos de las culatas.
