dudas reunion del 13-12-99 - Portal de los Centros de Formación ...

ÍNDICE
MÓDULO MECÁNICA BASICA……………………………………………………………………………………Pág.3
-MOTOR 4 TIEMPOS
-MOTOR 2 TIEMPOS
PRINCIPIOS BÁSICOS Y CICLO 4 TIEMPOS…………………………………………... Pág. 5
CARACTERÌSTICAS DE LOS MOTORES 4 TIEMPOS………………………………… Pág. 23
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES DE MOTORES 4 TIEMPOS………. Pág. 32
ÁRBOLES DE LEVAS………………………………………………………………………. Pág. 88
SISTEMAS DE LUBRICACIÓN Y REFRIGERACIÓN…………………………………… Pág. 121
SISTEMA DE ESCAPE……………………………………………………………………... Pág. 146
PRINCIPIOS BÁSICOS Y CICLO 2 TIEMPOS……………………………………………Pág. 155
COMPONENTES DEL MOTOR 2 TIEMPOS……………………………………………... Pág. 174
CARBURADORES Y CARBURACIÓN………………………………………...………….. Pág. 204
SISTEMA DE ESCAPE……………………………………………………………………....Pág. 246
SISTEMA DE LUBRICACIÓN……………………………………………………………….Pág. 257
MÓDULO MECÁNICA AVANZADA……………………………………………………………………………… Pág. 261
-MOTOR 4 TIEMPOS
-MOTOR 2 TIEMPOS
FACTORES DETERMINANTES EN UNA COMBUSTIÓN EFICIENTE………………..Pág. 263
SISTEMA DE TRANSMISIÓN Y ARRANQUE…………………………………………….Pág. 276
SISTEMAS COMBINADOS DE INYECCIÓN Y ENCENDIDO ELECTRÓNICO………Pág. 324
BASTIDOR Y SUSPENSIÓN………………………………………………………………. Pág. 335
SISTEMA DE FRENOS……………………………………………………………………....Pág. 371
RUEDAS Y NEUMÁTICOS…………………………………………………………………..Pág. 393
CARBURACIÓN………………………………………………………………………………Pág. 419
SISTEMA DE ADMISIÓN DE GASES………………………………………………………Pág. 462
SISTEMA DE ENCENDIDO…………………………………………………………………Pág. 488
MÓDULO DE ELECTRÓNICA BÁSICA………………………………………………………………………….Pág. 505
MÓDULO DE ELECTRICIDAD BÁSICA…………………………………………………………………………Pág. 518
DIAGNOSTICO DE FALLAS……………………………………………………………………………………….Pág. 581
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La informacion en este escrito es modificable sin previo aviso
Bibliografía de referencia:
- Motocicletas Puesta a punto de motores de 4 tiempos de John Robinson – Ed. Paraninfo – Madrid – 96
- Motocicletas, chasis de John Robinson – Ed. Paraninfo – Madrid – 96
- EL gran libro de la Motocicleta de Hugo Wilson – Ed. Aguilar – Madrid – 93
- Manual de Servicio, mantenimiento y reparación de motocicletas de Gabriel Sanchez Garcia – Ed. Prentice Hall -
Hispanoamericana S.A. – México - 94
- Guía Práctica de la Moto de SARPE - Madrid - 2000
- Trucaje de motores de 4 tiempos de Miguel de Castro Vicente – Ed. Ceac – Barcelona – 95
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MOTORES 4
TIEMPOS
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PRINCIPIOS BÁSICOS Y CICLO DE CUATRO TIEMPOS
CONCEPTOS BÁSICOS DE FÍSICA
Objetivos
1) Estudiar los conceptos básicos de Física. 2) Introducir los parámetros requeridos para el posterior
cálculo de par y potencia.
Temperatura y Calor
La primera noción de temperatura la adquirimos mediante el sentido del tacto, que nos permite apreciar
si un cuerpo está frío o caliente, e incluso, cuál de los dos está más caliente, aunque con poca
precisión. La experiencia demuestra que cuando un cuerpo cambia de temperatura, varían algunas de
sus propiedades físicas, como por ejemplo su volumen.
Calor
Cuando calentamos una determinada cantidad de agua, se observa que su temperatura va subiendo de
manera continua a medida que transcurre el tiempo, hasta que se alcanza el punto de ebullición
(100°C), en que la temperatura ya no sube más a pesar de que continúe comunicándosele calor.
Esta experiencia demuestra que calor y temperatura son cosas distintas. Si en lugar del agua, lo que se
calienta es una misma masa de aceite, se verá que la temperatura de éste sube con mayor rapidez que
en el caso anterior, alcanzándose valores mayores en el mismo tiempo de calentamiento, o lo que es
igual, habiendo recibido la misma cantidad de calor, el aceite ha alcanzado una temperatura superior a
la del agua, manteniendo en ambos casos invariable la fuente calorífica.
De estas experiencias deducimos:
a-Se puede comunicar calor a un cuerpo sin que su temperatura aumente.
b-Cantidades iguales de calor, comunicadas a cuerpos diferentes (de igual masa),
producen distintas elevaciones de temperatura.
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Intercambios y transmisión de calor
El calor puede transmitirse de varias formas: a) por
conducción, b) por convección y c) por radiación.
a) Por conducción: cuando se introduce el extremo de una varilla metálica en una llama, se observa
que el extremo opuesto a éste se va calentando cada vez más, aunque no esté en contacto con la
llama. Decimos entonces que el calor pasa por conducción del extremo caliente al frío.
b) La convección es un proceso mecánico de transporte de calor, que tiene lugar exclusivamente en los
fluidos, consistente en una transferencia de calor de una a otra parte del fluido, merced a las
corrientes originadas en su interior en virtud de diferencias de densidad. El líquido se expansiona al
calentarse, haciéndose menos denso, por cuya causa asciende; mientras que desde arriba el
líquido frío desciende, cerrando así la circulación, que tiende a igualar las temperaturas en toda la
masa líquida.
c) El tercer mecanismo mediante el cual puede pasar el calor de un cuerpo a otro, recibe el nombre de
radiación y es la denominación que se da a la transmisión de energía por medio de ondas a través
del espacio. Estas ondas son semejantes a las de la luz y se propagan en el vacío, pudiendo
reflejar, transmitir o absorber. Gracias a la radiación llega el calor del Sol a la Tierra.
Energía
Debido a su constitución, su posición, o su movimiento, en los cuerpos existe una cierta capacidad para
realizar un trabajo. Precisamente esta capacidad recibe el nombre de energía.
El principio de conservación de la energía dice que ésta no se crea ni se destruye, es decir, en el
mundo hay siempre la misma cantidad de energía y cuando en alguna parte desaparece una porción,
aparece en otra parte la misma cantidad; por ejemplo, un cuerpo que se enfría pierde energía calorífica,
que pasa al aire que lo rodea y a otros cuerpos próximos, calentándolos, siendo la energía total que
estos ganan exactamente igual a la que el cuerpo perdió en su enfriamiento. La gasolina posee
energía, pues quemándola en un motor se puede producir trabajo. Para que un cuerpo posea energía
no es necesario que esté realizando trabajo; es suficiente con que pueda realizarlo.
La energía se utiliza permanentemente en todas las formas y puede ser transformada de unas en otras.
En los automóviles, la energía química contenida en la gasolina se transforma en el motor en energía
calorífica, que a su vez es transformada en energía mecánica de rotación del eje del motor.
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Trabajo
Toda fuerza que desplaza un cuerpo siguiendo una dirección determinada, efectúa un trabajo. Por la
acción de una fuerza el cuerpo puede ponerse en movimiento. El trabajo es el producto de la fuerza
aplicada por el espacio recorrido. Si la fuerza se expresa en kilogramos y la distancia recorrida en
metros, la unidad en que viene expresado el trabajo es el
kilográmetro. Un kilográmetro es el trabajo a realizar contra la fuerza de un kilogramo para recorrer la
distancia de un metro.
Cuando levantamos a un metro de altura el peso de un kilogramo, el trabajo realizado es de un
kilográmetro y el cuerpo almacena una energía potencial equivalente (un kilográmetro), que devolverá
en cuanto lo soltemos, haciéndole caer, realizando con este movimiento el trabajo de un kilográmetro.
Acciones dinámicas de las fuerzas. Inercia
Cuando se aplica una fuerza a un cuerpo libre, se obtiene el desplazamiento de éste. El movimiento
que adquiere depende de su estado inicial, de la fuerza aplicada, del tiempo que ésta actúa, etc.
Dinámicamente, una fuerza se conceptúa como la causa capaz de producir o modificar el estado de
reposo o movimiento de un cuerpo, o de originar una deformación en él.
La relación que existe entre la fuerza que se aplica a un cuerpo y la aceleración del movimiento que
éste adquiere, es un coeficiente característico del cuerpo, que recibe el nombre de masa inerte.
Estas consideraciones nos permiten enunciar el principio de la inercia, que dice: “mientras no actúe una
fuerza sobre un cuerpo, éste permanece en su estado inicial de reposo o de movimiento uniforme”.
Un cuerpo en reposo tiende a permanecer en su estado, resistiéndose a cualquier intento de ponerlo en
movimiento; sin embargo, una vez en movimiento, se opone a cualquier intento de cambio de dirección,
de aceleración o de paro. Consideremos un automóvil. Cuando se halla detenido, debe vencerse su
inercia mediante la aplicación de una fuerza para ponerlo en movimiento. Para aumentar su velocidad
es necesario aplicar una fuerza mayor en el mismo sentido del movimiento y, para disminuirla, debe
aplicarse una fuerza en sentido contrario al movimiento.
La inercia del coche se resiste a cualquier reducción de su velocidad; por lo cual, los frenos del mismo
deben contrarrestar la inercia, es decir, deben absorber la energía cinética de movimiento almacenada
en el vehículo, transformándola en calorífica en el dispositivo del freno instalado en las ruedas. De
forma análoga, cuando un automóvil toma una curva, su inercia intenta hacerlo salir de ella, siendo los
neumáticos en su rozamiento con el piso los que deben contrarrestar esta inercia.
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Fuerzas de rozamiento
Los rozamientos podemos diferenciarlos en tres clases distintas:
a) Rozamiento seco, que es el existente entre las superficies secas de dos cuerpos en contacto. Si
estas superficies son rugosas, el rozamiento es relativamente alto; mientras que si son lisas, el
rozamiento será menor. b) Rozamiento límite o de película de aceite, que es el obtenido cuando se
interpone una capa de aceite o grasa entre los cuerpos en contacto, considerándose entonces que las
partículas de aceite llenan las cavidades de las irregularidades que presentan las superficies de
contacto, dando como resultado unas superficies equivalentes a otras mucho más pulidas, que dan un
rozamiento considerablemente menor que el del anterior apartado. c) Rozamiento viscoso, que es el
existente entre las capas de la película de líquido interpuesta entre las superficies rozantes, cuando la
distancia entre ellas es suficiente para que no lleguen a tocarse entre sí, sino a través de la película de
aceite interpuesta entre ambas, de grosor mayor que en el aparato anterior. En este caso, las
sucesivas capas de aceite se adhieren a ambas superficies, desplazándose con ellas y rozando entre
sí.
Par de Fuerzas
Las fuerzas son magnitudes de naturaleza vectorial, ya que para determinarlas no basta con conocer
su valor, sino que además debe precisarse su sentido y dirección. Varias fuerzas actuando sobre un
cuerpo, no solamente pueden producir el desplazamiento de éste, sino también otro tipo de
movimiento, como el giratorio. En consecuencia, dado un conjunto de fuerzas actuantes sobre un
cuerpo, no basta con obtener la suma geométrica o resultante general de todas ellas, sino que además
ha de obtenerse la suma de los momentos que resultan de la aplicación de estas fuerzas con respecto
a un punto del cuerpo (centro de momentos). En el lenguaje técnico, un par produce un esfuerzo de
torsión o giro. Cuando giramos el volante de un automóvil o desenroscamos el tapón de una botella, no
hacemos más que aplicar un par.
Potencia
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. La potencia representa, por lo tanto, la velocidad con
que se realiza un trabajo.
Cuando se habla de potencia de un motor, se da a entender que ésta es la máxima que puede
desarrollar, aunque en un movimiento determinado esté dando menos. En todo proceso de transformación
de energía, siempre se pierde una parte del trabajo o lo que es igual, una parte de la
potencia de la máquina que realiza el trabajo se pierde en la transformación, debido a rozamientos,
calentamientos, etc.
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TEORIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Este capÍtulo explica el proceso del motor de combustión interna, examinando primero las leyes físicas
que intervienen en el mismo.
Se explicará el proceso de combustión real, incluyendo los factores que influyen en la combustión
y en el rendimiento del motor.
Se presentarán las anormalidades que pudieran ocurrir en el proceso de combustión, mencionando
algunos conocimientos prácticos sobre el motor y su capacidad para producir trabajo.
LEYES FÍSICAS QUE INTERVIENEN EN LA COMBUSTIÓN
Las leyes de la termodinámica y de los gases explican qué es lo que hace posible la combustión.
Termodinámica
La termodinámica, la ciencia del calor y de la energía, ha establecido leyes que predicen los efectos
del calor y de la transferencia de la energía.
En el proceso de combustión operan las leyes siguientes:
-La energía no puede ser creada ni destruida.
- La energía puede ser convertida de una forma a otra.
-Ninguna conversión de energía es 100% eficiente.
Se han formulado leyes para predecir el comportamiento de los gases en expansión. Existen varias
complicaciones que deben considerarse, pero las leyes siguientes proporcionan una explicación
básica de cómo funciona un motor:
1. Si se comprime aire, aumenta su temperatura.
2. El aire, al ser calentado, tiende a expandirse.
3. Mientras más se comprime y calienta el aire, mayor será su presión.
Leyes físicas en operación
La combustión convierte la energía química en energía calorífica. Un motor funciona comprimiendo la
mezcla de aire / combustible en un pequeño espacio y aprovecha su expansión cuando aquella se
calienta.
Antes de comprimirse la mezcla de aire / combustible es gaseosa y está contenida en un cilindro.
A continuación es comprimida por un pistón y encendida por una bujía, lo que hace que la mezcla se
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queme. Esta combustión, conocida como oxidación rápida, es realmente una reacción química que
ocurre muy aprisa. Durante la oxidación rápida, el combustible y el oxígeno del aire se combinan para
formar nuevas moléculas, principalmente dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
Mientras el combustible y el oxígeno se están convirtiendo en nuevas moléculas, pierden parte de su
energía interna.
Esta energía es liberada en forma de calor, lo que causa un aumento tremendo en la presión dentro del
cilindro, y empuja el pistón hacia abajo.
Parte del calor es absorbido por el cilindro circundante.
EL PROCESO DE LA COMBUSTIÓN INTERNA
Existen tres fases en el proceso de la combustión interna: retardo en la combustión, combustión activa
y actividad post-combustión.
Retardo en la combustión
El pistón comprime una mezcla gaseosa de una relación aire / combustible apropiada. La bujía
enciende una pequeña porción de la mezcla cerca de las bujias. Una bola de fuego se expande hacia
fuera y empieza a consumir el resto de la mezcla aire / combustible.
Esta combustión dentro del cilindro es una reacción en cadena de combustible quemándose y se
extiende hacia los lados de la cámara de combustión.
Pero esta bola de fuego, que inicia la combustión, no se esparce inmediatamente. Antes de que se
extienda la reacción en cadena, ocurre un corto periodo de quemado lento. Esta combustión lenta
se conoce como retardo en la combustión.
Retardo en la combustión Combustión activa Actividad postcombustión
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Combustión activa
Esta segunda etapa se inicia una vez que se ha superado el retardo inicial la reacción en cadena
empieza acelerarse hacia fuera a velocidades cada vez mayores. Conforme se consume la carga, tiene
lugar un incremento rápido de temperatura y presión.
Se acelera la reacción en cadena de la combustión de las moléculas, y las conversión química
hace que se libere calor rápidamente.
Esta calor hace que las moléculas vibren con mayor rapidez, en forma similar al agua que se
convierte en vapor al ser hervida.
De acuerdo con las leyes de los gases, el incremento tremendo en la temperatura, hace que la
presión en el cilindro aumente en forma proporcional.
Esta chispa de encendido se sincroniza de tal forma que la carga quede casi completamente
quemada mientras el pistón está cerca del punto muerto superior.
Actividad post-combustión
Una vez que ha sido consumida la mayor parte de la carga y mientras el pistón está cambiando de
dirección en el punto muerto superior, la combustión contribuye muy poco a la producción de potencia.
Conforme el pistón desciende y aumenta el volumen dentro del cilindro, lo que permite que se reduzca
la presión, el pistón absorbe potencia. El cilindro elimina ahora los gases quemados, para prepararse a
un nuevo ciclo de mezcla nueva de aire / combustible.
Todos los motores empiezan a liberar gases de escape hacia fuera del cilindro mucho antes de que
el pistón llegue al punto muerto inferior.
FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA COMBUSTIÓN Y EL RENDIMIENTO
DEL MOTOR
Existen varios factores que influyen en el proceso de combustión y el rendimiento del motor.
Estos son la relación de compresión, la eficiencia volumétrica, el tamaño y la carrera del cilindro, la
relación aire / combustible y los gases residuales.
Relación de compresión
La relación de compresión es la diferencia en el volumen de aire cuando el pistón está en el punto
muerto inferior, comparado con el volumen de aire que ha quedado atrapado cuando el pistón está en
el punto muerto superior.
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CR (relación de compresión) = CV + CCV CCV
CR = relación de compresión
CV = volumen del cilindro
CCV = volumen de la cámara de combustión
La relación de compresión de un motor es un factor dominante en el rendimiento del mismo. En
muchos casos, al incrementar la relación de compresión se incrementa de potencia.
Eficiencia volumétrica
La eficiencia volumétrica y la presión de compresión están relacionadas.
La eficiencia volumétrica es una medida de la capacidad de aire consumido realmente por el motor,
en comparación con cuanto podría aspirar, de acuerdo con el tamaño del cilindro.
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Importante
. Un motor que puede consumir una carga plena de mezcla, aire / combustible tendrá una
eficiencia volumétrica alta.
. Un motor con una relación de compresión alta pudiera no ser potente, si tiene una eficiencia
volumétrica baja.
Esto se debe a que un cilindro que no se llene completamente con la carga de aire no producirá
mucho calor durante la compresión.
Diámetro del cilindro y carrera del pistón
El proceso de combustión y el rendimiento del motor también son influidos por el tamaño o
desplazamiento del mismo.
El desplazamiento del motor se determina por el diámetro del cilindro y la distancia que recorre el
pistón al recorrer del punto muerto inferior (PMI) al punto muerto superior (PMS).
El diámetro interior del cilindro del motor se llama diámetro de cilindro.
La distancia que recorre el pistón del punto muerto inferior al punto muerto superior se denomina
carrera.
La cilindrada del motor puede ser calculado utilizando esta fórmula:
volumen total de cilindrada =Diámetro cilindro x diámetro cilindro x carrera x 0.7854 x número de
cilindros
Relación aire/combustible
Únicamente mezclas de aire y nafta en ciertas proporciones se queman en forma óptima
La relación teórica, químicamente correcta de aire / nafta para la combustión completa del
combustible, se conoce como relación estequiométrica.
La relación estequiométrica es aproximadamente 14.7 partes de aire por 1 parte de
nafta, medidas en peso.
La potencia máxima se obtiene disminuyendo aproximadamente en 10% la cantidad de aire de esta
relación (mezcla rica).
El consumo mínimo de combustible se consigue aumentando aproximadamente 10% la cantidad de
aire de esta mezcla (mezcla pobre).
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Relación aire/combustible
La densidad del aire depende de la humedad, temperatura y altitud. Una humedad alta aumenta la
densidad del aire, y cuando aumenta, el oxígeno en el aire se incrementa también, y esto puede dar
como resultado una relación aire / combustible más pobre.
Una temperatura alta y/o una mayor altitud disminuye la densidad del aire, y cuando disminuye, se
reduce el oxígeno del mismo, lo cual puede dar como resultado una relación aire / combustible más
rica.
Dado que un motor opera a muchas velocidades, cargas y temperaturas diferentes, la relación
estequiométrica debe cambiar para responder a las diversas condiciones de operación.
Este trabajo de modificar las relaciones es manejado por el carburador o por un sistema de inyección
electrónica de combustible.
COMBUSTION ANORMAL
Hasta este momento, hemos descrito un motor de combustión interna operando bajo condiciones
ideales. La combustión se ha explicado como una combustión homogénea y pareja de la mezcla de
aire / combustible. En las aplicaciones prácticas el objetivo es una combustión normal. La cual no
siempre se consigue.
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Preignición
Hay dos tipos de combustión anormales: la preignición y la detonación.
Combustión normal
Durante la combustión normal, la mezcla se enciende mediante una chispa producida por la bujía.
El sistema de encendido asegura que la bujía suelte la chispa precisamente en el momento adecuado.
Pero algunas veces la mezcla se enciende antes de que la bujía funcione.
Esto se conoce como preignición.
La preignición es causada por algún objeto dentro de la cámara de combustión que se calienta lo
suficiente como para encender la mezcla antes de que lo haga la chispa.
Un depósito de carbón proveniente del combustible o del aceite lubricante, un electrodo de bujía
sobrecalentado, o el borde de una junta que penetre en la cámara de combustión pueden encender la
mezcla antes de que ocurra la chispa normal.
Usualmente, la preignición ocurre en un motor con mucho kilometraje recorrido o
que no ha recibido un servicio adecuado.
Un tiempo de encendido incorrecto o una mezcla inadecuada o incorrecta de aire / combustible,
también reducirá la eficiencia de un motor al elevarse las temperaturas causando la preignición.
Si pierde potencia durante la preignición porque el pistón debe vencer la elevación de presión antes
de llegar al punto muerto superior. Durante la preignición el calor de la combustión está presente en la
cámara por un tiempo mayor de lo normal.
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Esto puede sobrecalentar las partes del motor. Algunos de los efectos de la preignición son un exceso
de acumulación de calor y aumento anormal de la presión. Este calor y presión excesivos pudieran
hacer que se clave el pistón, originar una pérdida de potencia, que se funda un pistón o una bujía o
ambas cosas.
La forma más fácil de tener bajo control la preignición es mantener una buena afinación del motor.
Detonación
Preignición
Conocida también como autoignición, la detonación es una explosión violenta de los últimos gases
remanentes, pendientes de quemarse, debido a aumentos excesivos de presión y temperatura. Las
velocidades de combustión superan los 120 m/seg.
Normalmente, el frente de fuego barre a través de la cámara de combustión y consume la carga
completa, incluyendo las mezclas de gas que estén en los lugares más recónditos.
Los gases finales pueden llegar a la temperatura de detonación antes de que hayan sido consumidos
por la carga principal. Estos gases finales pueden encenderse espontáneamente si se calientan lo
suficiente, y explotarán si antes de ser quemados alcanzan la temperatura de detonación.
Esta explosión enviará una onda de presión tremenda que rebotará en las paredes del cilindro con un
sonido como el de un martillo golpeando metal. Este es el origen de los sonidos metálicos agudos y del
cascabeleo.
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Detonación
La elevación rápida de la presión generada por la detonación pone una carga tremenda sobre el pistón.
En algunos casos los cojinetes son golpeados, las bujías se pueden desintegrar, y la parte superior del
pistón puede de hecho ser volada en pedazos.
Y en otros casos este golpeteo adicional reducirá de manera notable y drástica la vida útil de estos
componentes.
Para evitar la detonación, las condiciones de un motor deben ser correctas, y los gases terminales
consumirse antes de que exploten.
Para mantener las temperaturas en un nivel aceptable la mezcla aire / combustible deberá
quemarse de forma controlada.
La clasificación de octanaje de una gasolina controla la combustión, lo cual se explica en próximos
capítulos.
DISEÑO DEL MOTOR Y COMBUSTION
La mayor parte de los motores trabajan en el límite entre la combustión normal y la detonación.
Existen varios factores en el diseño de un motor que pueden agravar o evitar una combustión
anormal.
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Estos factores son: relación de compresión, carga del motor, calidad del combustible, turbulencia y
estado de la afinación.
Relación de compresión
Si bien la relación de compresión genera la potencia. Una relación de compresión excesiva puede
crear la detonación, especialmente cuando se combina con una carga densa de gases de admisión.
Actualmente el diseño de la tapa de cilindros de las motocicletas es muy eficiente y permite una
relación de compresión elevada.
Los efectos de una relación de compresión excesiva pueden ser evitados mediante el empleo de un
combustible de buena calidad.
Normalmente una relación de compresión elevada requiere de un combustible de alto octanaje.
Carga del motor
La carga del motor es lo que el motor debe vencer a fin de ejecutar trabajo. Una motocicleta con
mucho peso que está subiendo una pendiente muy inclinada, exige demasiado al motor. Bajo cargas
tan severas, el conductor deberá meter el acelerador a fondo, para entregar la potencia máxima.
Bajo estas cargas excesivas, la temperatura del motor se eleva rápidamente. La carga comprimida
alcanza temperaturas más altas, lo que podría originar la detonación. Es probable que ocurra también
la detonación al conducir en tercera o cuarta velocidad; esto se conoce comúnmente como forzar el
motor.
Pero en tanto que esto ocurre, el motor recibe demasiado aire dado que el acelerador está
completamente abierto.
Esto crea una mezcla pobre de aire / combustible, misma que se quema lentamente y hace que se
sobrecalienten los gases terminales.
La detonación no tarda en aparecer.
Calidad del combustible
Las naftas de hace muchos años se quemaban con una velocidad de reacción no controlable. El
aumento de presión en el cilindro era excesiva, lo que causaba que detonaran los gases terminales.
En 1921, Thomas Mdgeley descubrió el tetraetilo de plomo. Cuando se utiliza en los combustibles, lo
que se conoce ahora como gasolina con plomo, este aditivo aumenta el octanaje de la gasolina,
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educiendo la velocidad de reacción.
Durante años, la gasolina con plomo permitió relaciones de compresión más
elevadas, mismas que fueron utilizadas sin crear detonación.
Hoy en día, debido a los estándares ambientales, la mayor parte del plomo de la nafta ha sido
eliminado.
Se utilizan otros aditivos, pero no con la misma eficacia que la del tetraetilo de plomo.
Turbulencia
Al percatarse que la calidad del combustible estaba disminuyendo, los diseñadores de motores
buscaron formas de mejorar la eficiencia de la combustión y de suprimir la detonación.
Descubrieron que una mezcla de aire / combustible que está en movimiento rápido tiende a
quemarse con mayor eficiencia.
Al inducir la turbulencia dentro de la cámara de combustible se permite que el fuego se propague
hacia los lugares más lejanos de la cámara y que se consuma más aprisa toda la mezcla.
Dos investigadores pioneros, Harry Ricardo y Harry Weslake, fueron los primeros en identificar el
hecho de que una mezcla con movimiento de torbellino es más eficiente. Weslake encontrón que en
un motor de cuatro tiempos, el desplazar la válvula de admisión induce un torbellino circular en los
gases de admisión.
Ricardo encontró que el compactar la cámara de combustión cerca del centro del pistón reduce la
detonación. Los bordes exteriores de la cámara están muy cerca del pistón cuando éste se acerca al
punto muerto superior. Esta área que se conoce como efecto Swirl, que de hecho fuerza la carga hacia
el centro, induce la turbulencia. Una cámara de combustión esférica también reduce la distancia que
deberá viajar el frente de la flama, permitiéndole alcanzar más aprisa los gases terminales.
La mayor parte de los motores de dos tiempos utilizan la cabeza de cilindro de tipo esférica con Squisk
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La cámara de combustible esférica arriba del pistón presiona o comprime la carga hacia el centro de la cámara,
promoviendo la turbulencia con efecto Squisk.
Las innovaciones para inducir la turbulencia incluyen una cámara de combustión de doble torbellino y
un sistema de control de la inducción.
El diseño de doble torbellino y utiliza cuatro válvulas por cilindro e induce dos movimientos distintos de
torbellino al dividir la cámara en dos segmentos.
El sistema de control de inducción incluye sobpuertos separados, que se interconectan en los
múltiples da admisión.
Estos subpuertos inyectan una corriente de aire en cada carga admitida, haciendo que se mueva
rápidamente a través de la cámara.
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Cámara de combustión de doble torbellino (TSCC)
Sistema de control de inducción
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Estado de afinación
La detonación puede evitarse manteniendo un buen estado de afinación.
Un motor que está fuera de afinación puede surgir por el adelanto en el encendido, lo que ocurre
cuando las bujías se encienden demasiado pronto.
El efecto de este encendido adelantado es similar a la preignición; las temperaturas de combustión
estarán presentes por más tiempo de lo normal y los gases terminales se sobrecalentarán.
Una buena afinación es también importante con los motores de multicilindros que utilizan un
carburador por cada cilindro.
Todos los cilindros deberán recibir la misma cantidad de mezcla aire / combustible.
Un par de cilindros que estén fuera de ajuste pueden hacer que los otros cilindros funcionen mal.
Este desequilibrio en el motor eleva las temperaturas y otra vez hace que se den las condiciones
para que ocurra la detonación.
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CARACTERISTICAS DE MOTORES DE CUATRO TIEMPOS
Un motor moderno de motocicleta es muy distinto al del primer modelo diseñado hace más de 100
años, cuando un motor de combustión interna fue instalado sobre el bastidor de una bicicleta.
Motocicleta marca Indian de 4 cilindros de 1930
Motor Suzuki.
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El diseño burdo, el quemado ineficiente del combustible, y el rendimiento mínimo de los primeros
motores, tienen muy poco en común con los motores de hoy en día.
Sin embargo, los motores de un solo cilindro, los gemelos en V, los gemelos opuestos, los radiales y
los de cuatro cilindros en línea, fueron todos diseñados antes de 1920, y las motocicletas actuales son
versiones refinadas de esos diseños pioneros.
Los avances tecnológicos han afectado los diseños de motocicletas, sus piezas, combustibles,
componentes y sistemas de carburación y de ignición.
Conforme se fue estudiando mas profundamente a fondo la combustión, se encontraron mejores
métodos para hacerla más eficiente.
Las innovaciones en metalurgia, maquinado y producción han proporcionado la calidad y precisión que
se encuentran en las motocicletas modernas.
Cada año se desarrollan nuevos motores de motocicletas de cuatro tiempos con innovaciones y
mejores características.
Las motocicletas de hoy en día han sido diseñadas para ser más veloces, ligeras, eficientes y de
mayor duración.
Continuos avances en la manufactura y en los materiales hacen que los motores sean más ligeros, y
que generen menos fricción, resistan más el calor y proporcionen más caballos de fuerza.
Las aleaciones de acero de alta calidad, aleaciones de aluminio, magnesio, plásticos y cerámicas son
empleadas actualmente en las motos.
El enfriamiento por agua, que inicialmente fue utilizado en la mayor parte de los diseños de
automotores, pero en pocas motocicletas, es ahora común en el diseño de motores de motocicletas de
cuatro tiempos.
Características de los motores de cuatro tiempos
El número de cilindros determina el número de carreras motrices producidas en relación con la
rotación del cigüeñal.
La disposición y configuración del motor son factores importantes en el enfriamiento y el manejo del
vehículo.
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La relación de compresión, el diseño de levas, y el desplazamiento del motor son factores que
determinan la cantidad de caballos de fuerza y de par motor que pueden ser producidos.
Motores de un cilindro
Estos son menos complicados que los motores de cuatro tiempos. El motor de un solo cilindro utiliza
menos partes y produce menos potencia que un motor multicilindro del mismo desplazamiento.
El diseño básico puede incluir el árbol de levas en la cabeza, o podría tener levantaválvulas y
balancines.
El cilindro del motor normalmente se coloca en forma vertical. La mayor parte de los motores de un
cilindro se utilizan en motocicletas pequeñas, de poco peso, pero unos cuantos motores están
clasificados como de 600 cc de desplazamiento o más.
Muchos motores de un solo cilindro y gran desplazamiento utilizan sistemas de contra-peso para
suavizar las vibraciones creadas por el diseño de motores de un solo cilindro.
Motores gemelos en V
Los motores gemelos en V fueron desarrollados al principio de 1900 y aún son muy populares.
Motor gemelo en V de Harley-Davidson
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Motor japonés gemelo en V
El diseño de gemelo en V permite una mayor cilindrada del motor en un área general más pequeña.
Los motores Harley-Davidson han incorporado siempre un diseño de gemelos a 45º con ambas bielas
compartiendo el mismo muñón de cigüeñal. Una de las bielas está ahorquillada para aceptar la otra en
su interior.
Los fabricantes europeos construyen motores gemelos en V, con una V a 90º utilizando bielas
desplazadas. Estos motores tienen menor vibración, pero son un poco más anchos que el diseño a
45º.
En cambio los fabricantes japoneses producen varios modelos de gemelos en V y los grados entre
cilindros varían de un modelo a otro.
Motores gemelos verticales
Los motores gemelos en línea verticales modernos son más eficientes que sus contrapartes británicas
anteriores, debido a los procesos de manufactura mejorados y de sistemas de encendido más
confiables.
27

Los motores son más pequeños y más angostos que los de cuatro cilindros y utilizan
una disposición de cigüeñal de 180º o de 360º. La disposición del cigüeñal puede verse al quitar la tapa
de cilindros y observando la posición de los pistones.
Si ambos pistones se mueven juntos, se trata de una disposición a 360º. Si un pistón está arriba,
mientras el otro está abajo, se trata de una disposición a 180º.
Disposiciones de cigüeñales
Para conseguir un funcionamiento suave del motor, muchos fabricantes utilizan un contrapeso movido
por engranaje o por cadena, para compensar las fuerzas que crean la vibración. Si bien un contrapeso
requiere de componentes adicionales, pero tienen la ventaja de tener muy poco mantenimiento.
Contrapeso movido por cadena
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Motores de cilindros gemelos opuestos horizontalmente
El motor gemelo opuesto horizontalmente, a menudo conocido como gemelo plano,
(Boxer)normalmente monta el cigüeñal en línea con el eje longitudinal de la motocicleta.
Motor de cilindros gemelos opuestos
La disposición del cigüeñal es un diseño a 180º. Dado que los cilindros se oponen uno con otro y
existen dos muñones de cigüeñal, los pistones se mueven simultáneamente hacia dentro y hacia fuera
al mismo tiempo.
29

Este diseño permite montar el motor más bajo en el bastidor, lo que mejora la distribución del peso
(baja el centro de gravedad). El Boxer Twin de BMW es un modelo popular de este diseño.
Motores multicilindro opuestos horizontalmente
Los motores de cuatro y seis cilindros opuestos horizontalmente son similares al motor gemelo plano,
con cilindros adicionales a cada lado.
En vista de que los cilindros están lado a lado, el motor es enfriado por líquido para asegurar un
enfriamiento óptimo del cilindro trasero. El motor opuesto se monta más bajo en el bastidor que un
motor en línea, a fin de mejorar la distribución del peso (centro de gravedad).
El Goldwing producido por la American Honda Motor Company es un modelo popular de este diseño.
Motores multicilindro en línea
El motor multicilindro en línea se fabrica en diseños de tres, cuatro y seis cilindros.
Motor multicilindro horizontal en línea
30

Motor de cuatro cilindros en línea
Los cilindros pueden ser verticales, horizontales o estar colocados en algún ángulo intermedio.
Los cilindros pueden ser colocados en forma transversal, de izquierda a derecha, o bien a lo largo del
bastidor, de la parte delantera a la parte trasera. Un motor multicilindro en línea ha sido normalmente
diseñado de forma tal que las carreras motrices están espaciadas, para que ocurran en una cantidad
equidistante de grados de separación.
Por ejemplo, en un motor de cuatro cilindros en línea, todos los tiempos ocurren en dos vueltas
completas del cigüeñal, es decir, en 720º de rotación.
El cigüeñal, árbol de levas y sistema de encendido están diseñados de tal forma que entre cada
carrera motriz hay 180º.
Este diseño crea un motor de funcionamiento suave.
31

Motores de cuatro cilindros en V
El motor de cuatro cilindros en V es similar a dos motores gemelos en V colocados uno al lado del otro.
Motor V4 enfriado por líquido
Este diseño es más compacto que el motor de cuatro cilindros en línea y produce una mínima
vibración.
El cigüeñal es forjado, y se montan dos bielas a un muñón común del cigüeñal
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CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES DEL MOTOR DE
CUATRO TIEMPOS
En esta sección se explican las diferencias de diseño y de las funciones del motor de cuatro tiempos y
sus conjuntos.
Tapas de cilindros
En cierta época, muchas tapas de cilindro se fabricaron de hierro fundido, pero en la actualidad la
mayor parte de las tapas de cilindro de los motores de cuatro tiempos se hacen de aleación de
aluminio.
Se prefiere este metal por ser ligero y transferir mejor el calor que la mayor parte de otros metales.
Las tapas de cilindro de aluminio utilizan asientos de válvula fabricados de diversos metales, para
crear una aleación compatible con los combustibles sin plomo actuales.
Los asientos de válvulas se instalan mediante ajuste de interferencia en la tapa de cilindro.
Se dice ajuste de interferencia cuando el diámetro exterior del asiento de válvula es mayor que el
diámetro interior de perforación en la tapa de cilindros.
Dado que el coeficiente de expansión de la mayor parte de los asientos de aleación es similar a la del
aluminio, el asiento se mantiene apretado en la cabeza, aun cuando el motor alcance la temperatura de
funcionamiento.
El enfriamiento de la tapa de cilindros se obtiene utilizando aire, aceite o agua.
Las tapas de cilindro enfriadas por aire tienen aletas grandes, y las cabezas están colocadas en el
bastidor para lograr el máximo flujo de aire.
Los modelos enfriados por líquido están equipados con un cuerpo de fluido en una camisa de
enfriamiento.
El enfriamiento por líquido controla el calor en forma más consistente, y la camisa de enfriamiento por
aire ayuda a disminuir el ruido mecánico.
33

Motor de cuatro tiempos enfriado por agua
los siguientes objetivos:
− Crear suficiente turbulencia dentro de la cámara de combustión
− Crear un área de turbulencia
− Eliminar restricciones cuando fluye el aire / combustible a través de los puertos
de las válvulas.
Tapa de cilindro hemisférica Cámara combustión con turbulencia lateral.
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La forma de la cámara de combustión dentro de la tapa de cilindros y la posición de las válvulas dentro
de la cámara de combustión crean turbulencia, la cual es esencial para mantener bien atomizada la
mezcla aire / combustible, lo que es requisito para lograr una combustión completa.
El área de Squick también ayuda a promover la turbulencia y empuja la mezcla combustible hacia la
bujía, a fin de reducir el recorrido de la llama.
Las válvulas y los puertos están ubicados también para reducir las restricciones al flujo de aire /
combustible.
La cantidad de curvas de un puerto, su tamaño, y el diámetro de la válvula, influyen en la cantidad de
flujo aire / combustible que ingresa al cilindro.
Diseños populares de tapas de cilindros para motores de cuatro tiempos
Tapa de cilindros hemisférica:
Este diseño tiene muchas variaciones. El diseño antiguo ofrecía bastante buen flujo en los puertos,
pero no producía suficiente turbulencia como para emplearlo con los combustibles actuales. Dicho
diseño creaba también un recorrido más largo de la llama, lo que aumentaba la posibilidad de
formación de detonaciones.
Cámara de combustión con Squisk lateral:
Este es un diseño hemisférico de dos válvulas, que utilizan un área de Squisk grande opuesta a la
bujía.
Esto genera buena turbulencia y fuerza la mezcla aire / combustible hacia la bujía. Este diseño utiliza
un pistón plano para reducir la interferencia con el gas y con el recorrido de la llama.
Cámaras hemisféricas de poca profundidad:
Este diseño normalmente utiliza un pistón plano o con un domo bajo. Dos válvulas de admisión y dos
de escape están colocadas de tal forma como para reducir la altura de la cámara de combustión.
Esto promueve la turbulencia y fuerza la mezcla aire / combustible hacia el centro don-de está colocada
la bujía.
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Cámara de combustión semiesférica:
Cámara de combustión de doble torbellino
Este diseño utiliza dos válvulas de escape y tres de admisión. La tercera válvula de admisión
produce un mayor flujo, al aumentar el área total de válvula.
La bujía está ubicada en forma central, y existe un área de Squisk alrededor del borde exterior de la
cámara de combustión.
La tapa de cilindros está contorneada, para mejorar aún más la dirección y la turbulencia del aire /
combustible.
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Cámara de combustión semiesférica
Tapas de cilindros con el árbol de levas incorporado:
Muchas tapas de cilindro soportan hoy en día uno o más árboles de levas. Pueden emplearse cojinetes
de bolas o normales, o el árbol puede ser soportado entre la culata de cilindro y la tapa de válvulas.
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Servicio de las tapas de cilindros
En esta sección vamos a proponer guías para el control, limpieza, reconstrucción y armado de las
tapas de cilindro de los motores de cuatro tiempos.
Áreas de inspección
Verifique todas las superficies de juntas y de sello para asegurarse que estén planas y lisas.
Asegúrese que todas las roscas, retenes y sujetadores estén en buenas condiciones. Busque daños
tales como aletas rotas de las tapas de cilindro, o fisuras alrededor de las guías de válvulas y las
roscas de las bujías. Vea si hay puertos con aceite; ya que ello indicaría un consumo excesivo de
lubricante. Verifique el desgaste o daño a las áreas de soporte de los cojinetes del cigüeñal.
Limpieza
Dado que algunas tapas de cilindro están pintadas, limpie la misma con un desengrasador que no
dañe la pintura y que se pueda lavar con agua.
Reconstrucción o rectificado
Los dispositivos roscados dañados en una tapa de cilindro pueden ser reparados o reemplazados. Las
superficies dañadas de asiento de juntas pueden ser maquinadas. Los asientos de válvulas pueden
ser cortados o rectificados de acuerdo con las especificaciones del fabricante.
La mayor parte de los asientos de válvula están diseñados con tres ángulos, usualmente de 60º, 45º y
30º, de tal forma que el área de contacto de la válvula cumple con un ancho especificado. Los ángulos
pudieran variar ligeramente de un fabricante a otro, por lo que antes de rectificar, conviene consultar el
manual de servicio correspondiente.
En algunos casos, y con el equipo apropiado, se pueden reemplazar los asientos de válvula
desgastados, las fisuras estructurales pueden ser reparadas, las superficies gastadas de cojinetes
del árbol de levas pueden ser remaquinadas, y las aletas rotas se pueden reconstruir.
38

Ensamble de la tapa de cilindro
Utilice siempre un torquímetro y siga las recomendaciones del fabricante para no exceder el apriete y la
secuencia correcta de ensamble. Un ensamble incorrecto ocasionará fugas y daños a los
componentes.
Tren de válvulas
El tren de válvulas de un motor de cuatro tiempos incluye los siguientes componentes:
Árbol de levas, engranajes, tensores y cadenas Botadores y varillas levantaválvulas Botadores
automáticos hidráulicos del juego de válvula Balancines Platillos de ajuste y capuchones Válvulas,
resortes, sellos y guías
Arbol de levas
El componente utilizado para iniciar y controlar la acción de las válvulas se llama leva.
Árbol de levas único de cilindros gemelos
El eje con un lóbulo (o camonn) por lo menos, se conoce como árbol de levas, y se fabrica
normalmente de acero fundido o de fundición de hierro.
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Las levas se mecanizan apropiadamente para conseguir la sincronización adecuada de apertura y
cierre de las válvulas. Los lóbulos del árbol de levas controlan el movimiento de las válvulas. La
cantidad de espacio que abre una válvula está controlada por la altura del lóbulo de la leva, o por la
altura del lóbulo de la leva y el brazo de palanca del balancín.
El botador descansa sobre el lóbulo del árbol de levas y es elevado por esta para activar el
conjunto del balancín y poder abrir las válvulas.
Los árboles de levas que están ubicados por encima de la cámara de combustión se conocen como
árboles de levas a la cabeza.
Los motores con dos árboles de levas a la cabeza utilizan una leva para las válvulas de admisión y
otro árbol de levas para las de escape.
Tres diseños de conjuntos de leva y válvulas a la cabeza: (a) doble árbol de levas a la cabeza, con calzas
ajustadoras y capuchón; (b) árbol a la cabeza con balancines; y (c) doble árbol de levas a la cabeza con
balancines.
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Los árboles de levas, cuando están ubicados en el cárter utilizan vástagos levantaválvulas para activar
los balancines y las válvulas.
Varilla levantaválvulas de balancín y tapa
El objetivo del árbol de levas en controlar la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y de
escape, en relación con el giro del cigüeñal.
Con excepción de unos cuantos motores que utilizan correas, engranajes, o ejes giratorios con
engranajes cónicos, la mayor parte de los motores de motocicleta utilizan una cadena de distribución o
de tiempo.
41

La cadena va del cigüeñal al árbol de levas y le da una vuelta al árbol de levas por cada dos vueltas del
cigüeñal. El juego de la cadena se controla por medio de un tensor de cadena.
Cadena de distribución y tensor
El tensor de la cadena del árbol de levas se ajusta manual o automáticamente para proporcionar la
tensión adecuada. La secuencia de encendido del árbol de levas se ajusta alineando las marcas de
tiempo especiales que se muestran en el cigüeñal, en las catarinas o en los engranes del árbol de
levas.
Consulte el manual de servicio correspondiente para conocer las instrucciones para la sincronización
del árbol de levas. La elevación de la válvula se determina por el diseño del árbol de levas, o por el
diseño del árbol de levas y el brazo de palanca del balancín o relación del brazo del balancín. La
cantidad de elevación de válvulas puede calcularse multiplicando la cantidad de elevación en la leva
por la relación del brazo del balancín.
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Por ejemplo, un motor Big Twin Evolution de Harley-Davidson tiene una relación de brazo de balancín
de aproximadamente 1.63 y una elevación de leva de 0.290”, y produce una elevación de la válvula
total de 0.4727”:
Elevación de la leva x relación del brazo de balancín = elevación de la válvula
0.290” x 1.63 = 0.2747”
La duración es la cantidad de tiempo en que una válvula está abierta en relación con el giro del
cigüeñal. Esto se mide a una misma elevación, cuando la válvula está apenas empezando a abrirse o
a cerrarse. El punto de medición varía de un fabricante a otro.
La válvula de admisión comúnmente empieza a abrir justo antes que el pistón llegue al punto muerto
superior, estando todavía abierta la válvula de escape. Los gases de escape provenientes del ciclo
motriz anterior ayudan a inhalar mezcla de admisión nueva en el cilindro. La válvula de admisión se
conserva abierta mientras el pistón llega al punto muerto superior hasta el punto muerto inferior y se
conserva abierta hasta justo después que el pistón llega al punto muerto inferior. Esto permite que el
impulso adquirido por la mezcla nueva de aire – combustible en movimiento llene el cilindro,
obteniéndose así una mejor eficiencia volumétrica.
Sincronización de válvulas
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Tanto la válvula de admisión como la de escape están cerradas mientras el pistón se mueve durante la
carrera de compresión y parte de la carrera motriz. Aproximadamente a dos terceras partes de la
carrera motriz se abre la válvula de escape, para dejar salir los gases quemados del cilindro. La válvula
de escape se conserva abierta mientras el pistón viaja desde el punto muerto inferior, hasta el punto
muerto superior, y cierra justo después que el pistón ha alcanzado el punto muerto superior. Al salir los
gases de escape, ayudan a aspirar la mezcla nueva de aire / combustible.
El cruce o superposición de válvulas ocurre entre las carreras de escape y de admisión, cuando ambas
válvulas están abiertas. El diseño de la leva, la cantidad de elevación de la misma, y la duración de
sincronización determinan principalmente las características de un motor de cuatro tiempos. Las
especificaciones de tiempo conservadoras, en la cual las válvulas de admisión y de escape apenas si
coinciden abiertas en el punto muerto superior, tienden a crear potencia y par motor máximos a rpm
inferiores. A fin de crear potencia y par motor máximos en los rangos de altas rpm, la superposición o
traslape de válvulas se aumenta a 30º o más.
Esta especificación de tiempo se ve comúnmente en motores de cuatro tiempos de alto rendimiento.
Las válvulas de admisión y de escape abren rápidamente y se conservan abiertas más tiempo. Esto
ayuda a introducir más mezcla nueva de aire / combustible en el cilindro, para una carrera motriz más
fuerte. Sin embargo, hay una desventaja en este diseño.
Cuando la superposición o cruce de válvulas se hace excesiva, sufre la eficiencia del motor en los
rangos de bajas revoluciones.
El motor deberá girar lo suficientemente rápido como para que no surja una pérdida de compresión o
de mezcla o de aire / combustible a través de las válvulas, mismas que están abiertas mayor tiempo.
Cuando el motor gira lo suficientemente rápido como para encerrar la mezcla en el interior, hay un
aumento sensible de potencia. Muchos mecánicos llaman a esta condición “estar en la leva” u obtener
potencia máxima.
44

Botadores y varillas levantaválvulas
Los botadores o punterías se utilizan en los motores de tipo de varillas levantaválvulas.
El diseño del botadores puede ser tan sencillo como un cilindro o bloque de hacer endurecido. Los
motores actuales Harley – Davidson usan alzaválvulas de rodillos y varillas levantaválvulas huecas, que
conectan los botadores a los balancines.
Algunos botadores o varillas levantaválvulas son ajustables, a fin de compensar el desgaste del tren de
válvulas. Esto se conoce como ajustar el juego excesivo de las válvulas. El juego excesivo de la válvula
es la suma de tolerancias en todos los componentes del tren de válvulas, para una válvula en
particular.
Alzaválvulas ajustables Ensamble del botador
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Ajustadores hidráulicos automáticos del juego de válvula
Los ajustadores hidráulicos automáticos del juego de válvula se utilizan en algunos modelos y se
localizan normalmente ya sea en el cuerpo de botadores o en el área de los balancines.
Ajustador de juego de válvula, aplicado en el área de árbol de balancines
Están diseñados para crear un juego cero en las válvulas a cualquier temperatura de operación.
Cuando el motor se calienta, todos los componentes se expanden debido al aumento de temperatura, y
se modifica el juego de válvula. Los ajustadores hidráulicos automáticos del juego de válvula no
requieren mantenimiento. La mayor parte de los ajustadores hidráulicos automáticos de juego de
válvula funcionan bajo el mismo principio. El ajustador tiene un pistón interno y una válvula de
retención, la cual se alimenta de aceite lubricante mientras el motor está trabajando.
La válvula de retención controla el flujo de aceite en el ajustador. El aceite entra, llena completamente
el cuerpo del ajustador y hace desaparecer todo el juego de válvula.
46

Conforme la válvula es levanta y la presión del resorte de válvula se aplica al pistón, la válvula de
retención se cierra.
Debido a que el aceite no es compresible, la válvula de admisión o de escape recibe la elevación
completa proveniente del árbol de levas. La unidad hidráulica está diseñada de tal forma que no puede
vencer la presión del resorte de válvula. Esto asegura que la válvula cierre totalmente para sellar la
cámara de combustión y que se transferirá el calor de la válvula a la tapa de cilindros, donde podrá ser
disipado.
Balancines
Los balancines están fabricados de acero fundido, forjado o de aluminio y están ubicados en la parte
superior de la tapa de cilindro. Pueden ser accionados por botador o estar en contacto directo con el
lóbulo de la leva.
En algunos modelos, los balancines tienen ajuste del juego de válvula mediante tuerca y tornillo en
otros modelos, los balancines no son ajustables, y el juego de válvula se controla mediante calzas de
varios espesores.
Balancines
Algunas motocicletas utilizan un árbol excéntrico para ajustar el juego de válvula o la posición del
balancín en relación con la válvula.
La superficie de apoyo del eje de balancines está maquinada de tal forma que queda fuera de centro.
47

El aflojarse un tornillo retén, se puede girar el eje. Girando el eje se consigue que el balancín se
acerque o se aleje de la válvula, modificando así el ajuste del juego de válvula.
Calzas de ajuste y capuchones
Muchos diseños actuales de motor utilizan arandelas o calzas en forma de disco de varios espesores,
para ajustar el juego de válvulas.
Estas arandelas pueden ser colocadas por encima del capuchón, entre éste y la punta de la válvula
o por encima del retén del resorte de la válvula.
Arandela o calza de ajuste por debajo del capuchón
Se utilizan herramientas especiales para cambiar estas arandelas. En algunos modelos deberá
desarmarse la leva para cambiar las arandelas.
Válvulas
Los motores de cuatro tiempos utilizan válvulas en forma de disco para la admisión y el escape. Las
válvulas de disco comúnmente están hachas de una aleación de acero o de acero inoxidable que
contiene cromo y níquel. Las válvulas de disco pueden fabricarse de una sola pieza o ser de dos
piezas soldadas entre sí.
48

Válvula de cuatro tiempos
Tanto las válvulas de admisión como las de escape operan a temperaturas extremas, pero la de
escape en el componente más caliente del motor y a veces soporta temperaturas de más de 815ºC.
Las válvulas deben poder soportar variaciones drásticas de temperatura, impactos severos, efectos
de la fricción y todo ello sin sufrir mucho desgaste.
Para poder cumplir con estas exigencias, muchas cabezas de válvula de escape están fabricadas de
acero austenítico, y los vástagos soldados a estas cabezas son fabricados de una aleación de acero.
El acero austenítico se endurece y se hace más frágil o quebradizo conforme sube la temperatura de
operación del motor.
Esto ayuda a que la cabeza de la válvula pueda soportar variaciones de impacto y de temperatura, y
reduce el desgaste del vástago en su movimiento dentro de la guía de válvula.
49

Se puede soldar estelita de varios espesores en la punta del vástago de la válvula, así como en su
asiento, a fin de aumentar su resistencia el impacto y duración. Las válvulas con un recubrimiento
delgado de estelita no pueden ser rectificada.
Consulte el manual de servicio correspondiente para seguir el procedimiento adecuado de maquinado
de válvulas.
Resortes de válvula
Se utiliza un resorte de válvula para cerrarla después que ha sido abierta por la acción de la leva. La
válvula cerrada sella la cámara de combustión. El resorte de válvula debe ser lo suficientemente fuerte
como para controlar el tren de válvulas y seguir el perfil de la leva. Si no es suficiente la presión del
resorte, la válvula “flotará”. Esta flotación de válvula ocurre cuando la válvula no cierra del todo o el tren
de válvulas no sigue fielmente el perfil de la leva.
La mayor parte de los resortes de válvulas del motor de cuatro tiempos están fabricados de alambre de
aleación de acero en espiral. Un juego de resortes está usualmente formado por un resorte interior y
otro exterior.
Un collarín de resorte de válvula está colocado entre el resorte y la culata de cilindro. El collarín del
resorte de válvula, conocido también como asiento del resorte, impide que los resortes desgasten la
cabeza de aluminio blando y además localiza los resortes interior y exterior.
En el otro extremo de los resortes de encuentra un retén o fijador del resorte de válvula, mismo que se
mantiene en posición por los retenes de válvula o chavetas.
Juego de resorte de válvula
50

El sistema desmodrómico utiliza un resorte especial en forma de pinza para la ropa o de horquilla, para
ayudar al cierre de las válvulas a velocidades de motor de marcha en vacío; cada válvula está equipada
con dos balancines, uno abre la válvula y el otro la cierra.
Cada balancín está activado por dos lóbulos de leva. Un lóbulo de la leva empuja el balancín para
abrir la válvula; el otro lóbulo la cierra.
Se utilizan calzas de varios espesores para ajustar las válvulas.
Este sistema reduce la tensión de los resortes y tiene la capacidad de seguir con mucha exactitud los
lóbulos de leva en forma radical.
Guías y sellos de válvula
Operación desmodrómica de válvulas
El objetivo de la guía de válvula es asegurar un movimiento preciso de la misma, de tal forma que se
mantenga un buen cierre entre la válvula y el asiento.
Los motores de motocicleta de producción actual utilizan también sellos de guía de válvula, a fin evitar
que se fugue demasiado aceite lubricante a través del vástago de la válvula y de su guía.
51

Si entra demasiado aceite en la cámara de combustión causará depósitos de carbón excesivos y
emisiones de hidrocarburos, así como un consumo rápido del aceite lubricante.
En vista de que la culata de cilindro está fabricada de metales relativamente blandos, se coloca una
guía de válvulas a presión en la culata de cilindro y a continuación se rectifica a fin de obtener la
holgura correcta entre el vástago de la válvula y la guía.
Las guías de válvula están fabricadas de hierro fundido, acero, o de bronce al silicio.
Servicio general al tren de válvulas
Esta sección proporciona guías para la inspección, servicio y ensamble de los componentes del tren de
válvulas.
Inspección y servicio
Consulte el manual de servicio correspondiente al inspeccionar y medir árboles de levas, engranes,
catarinas, cadenas y tensores para localizar algún desgaste o daño. Los puntos de mucho desgaste
incluyen los lóbulos de las levas y chumaceras, cadenas de distribución, y hojas de los tensores. La
mayor parte de estos componentes no pueden ser reconstruidos y deberán ser reemplazados.
Inspeccione para localizar algún desgaste o daño a los balancines. La mayor parte no pueden ser
construidas, pero algunas Harley – Davidson pueden ser reconstruidas .
Revise las varillas levantaválvulas, para localizar algún desgaste en sus extremidades o un doblez
excesivo.
Los ajustadores hidráulicos de juego de válvula no pueden ser reconstruidos y deben cambiarse si
están dañados o gastados.
Reemplace los balancines si sus superficies de contacto están picadas o rayadas; los balancines no
pueden ser reconstruidos. Las alzas de ajuste se desgastan lentamente pero deberán ser
reemplazadas, si es necesario.
52

Revise las válvulas y mida el desgaste del vástago, punta del vástago, ranura del retén, y margen. Las
válvulas que estén torcidas, dobladas o deformadas, o que se hayan dejado caer accidentalmente
deberán cambiarse.
Para determinar si una válvula está torcida, insértela en la guía, de tal forma que entre en contacto
con su asiento. Gire la válvula mientras la sujeta contra el asiento y mire a través del puerto.
Si ve luz a través de la válvula y la superficie del asiento, girando aparentemente con la válvula, ésta
está torcida y deberá cambiarse. Algunos fabricantes permiten que se rectifique la válvula.
Consulte el manual de servicio correspondiente para determinar la especificación de la anchura mínima
del margen del asiento.
Este ancho especificado deberá ser respetado, ya que en caso contrario el asiento de la válvula será
demasiado angosto y el calor intenso hará que se tuerza o que se queme.
Mida las guías de válvula en busca de un desgaste excesivo. Las guías de válvula desgastadas
pu8eden ser reemplazadas y redimensionadas utilizando una piedra de asentar para crear la holgura
correcta entre vástago y guía.
Las guías están disponibles en sobremedidas para conseguir un apriete por interferencia correcto a
ser instaladas en la tapa de cilindro. La sobremedida de la guía se determina tienen el mismo
diámetro interior.
Mida los resortes de válvula para asegurarse que cumplen con la especificación del fabricante en
cuanto a longitud libre y tensión, y que permanecen dentro de los límites especificados de máxima
deformación lateral.
Cómo medir la longitud libre de un resorte de válvula
53

Los sellos de válvula no pueden volverse a usar y deber ser reemplazados utilizando la herramienta
de instalación apropiada.
Armado del tren de válvulas
Los lóbulos del árbol de levas deberán lubricarse previamente con algún lubricante comercial a base de
molibdeno, mismo que está disponible en la mayor parte de los negocios que venden material de alto
rendimiento. Las válvulas, sellos, perforaciones de las guías de válvula, botadores, balancines,
extremos de varillas levantaválvulas, calzas de ajuste y capuchones deberán ser prelubricados con el
aceite de motor adecuado.
Pistones
Los pistones ajustan en forma apretada en una cavidad circular (cilindro) y transfieren la potencia
generada por la combustión directamente a la biela y en forma indirecta al cigüeñal. Los pistones
están fabricados de una aleación de aluminio ligera y pueden ser fundidos o forjados. Los pistones
fundidos se fabrican vertiendo metal fundido en un molde.
Los pistones forjados se fabrican utilizando muy alta presión para inyectar el metal dentro de un molde
o troquel.
Dado que el forjado produce una masa más condensada los pistones forjados son más pesados y más
resistentes que los pistones fundidos. La mayor parte de los pistones modernos contiene grandes
cantidades de silicio, a fin de aumentar su resistencia al desgaste y ayudar en el control de la
expansión al calentarse el pistón.
Existen muchos diseños de pistones, pero en todos se busca crear una forma que se expanda a la
temperatura de operación para conseguir un ajuste apretado en el cilindro y minimizar el golpeteo del
pistón, y éste disminuye el sellado de los anillos y aumenta el ruido.
Los pistones utilizados comúnmente en los modelos japoneses tienen forma cónica (ahusada) de la
parte superior a la inferior. Los pistones utilizados en los modelos Harley – Davidson y en algunos
europeos tienen forma de barril.
54

El diámetro de la mayor parte de los pistones de cuatro tiempos es oval. La corona del pistón puede
ser plana, con domo, o con alguna forma en especial para crear la máxima compresión.
La mayor parte de las coronas de pistón tienen maquinadas o fundidas unos desahogos de
válvulas, para permitirles una tolerancia adecuada cuando éstas estén abiertas.
Los pistones tipo patín tienen costados planos, lo cual los hace más ligeros y con ello se reduce la
fricción.
Pistón de cuatro tiempos
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Pistón tipo patín
Los recubrimientos de pistón, que cada día se están haciendo más populares, ayudan a reducir la
fricción y el calor y prolongan la duración del mismo. Los recubrimientos especiales, que usualmente
contienen alguna forma de molibdeno, se aplican a la falda del pistón a fin de reducir la fricción. A la
corona del pistón se le aplican recubrimientos cerámicos, para aislarlo del calor de la combustión.
El agujero del perno del pistón está o centrado o desplazado. Las perforaciones desplazadas han sido
diseñadas a fin de reducir el ruido causado al bascular el pistón en el momento del punto de
combustión o punto muerto superior de la carrera motriz. Los pernos de articulación del pistón están
fabricados de acero y colocados en la biela, en el pistón, o en ambos con un ajuste flotante.
56

Usualmente, se fijan en el pistón mediante retenes especiales o botones de teflón. Normalmente, para
desarmar correctamente el perno de pistón, así como para su instalación, se requieren herramientas
especiales.
Las ranuras de los aros son las que soportan; las ranuras normalmente tienen un diámetro me-nor que
el fondo del pistón, a fin de reducir el contacto con el cilindro y el ruido cuando bascula el pistón.
Las ranuras de los anillos se diseñan de tal forma que tengan holguras laterales mínimas. Esto
proporciona apoyo y mejora el sellado.
Los anillos de pistón son empujados hacia fuera contra el cilindro por su propia tensión y por la presión
de los gases en expansión de la combustión a fin de sellar el cilindro.
Cuando el pistón cambia de dirección, en la parte superior o inferior de la carrera, los aros se mueven
en su ranura de un resalte a otro.
Las perforaciones o ranuras de aceite proporcionan un conducto que permite que el exceso de aceite
en la pared del cilindro regrese al cárter.
Los aros de pistón desempeñan dos funciones importantes: sellan el cilindro para asegurar la
eficiencia de la combustión, y la otra, evitar que entre en la cámara de combustión del aceite utilizado
para lubricar la falda del pistón.
Un exceso de aceite en la cámara de combustión reduce la potencia de la misma, crea la detonación, y
los depósitos de carbón.
Si éstos son excesivos restringen el flujo suave de los gases, crean puntos calientes que promueven
la preignición y la detonación, y aceleran el desgaste de todos los componentes inter-nos del motor.
Los motores de cuatro tiempos utilizan tres tipos de aros de pistón: de compresión, rascador y de
control de aceite.
57

Aros de pistón de cuatro tiempos, huelgos de pistón escalonados y posiciones
Los aros superiores, o aros de compresión, sellan la cámara de combustión. El aro intermedio actúa
como rascador para retirar cualquier lubricante que se haya fugado más allá del aros inferior.
El aro inferior, o aros del control de lubricante, impide que el aceite entre en la cámara de combustión.
Los fabricantes seleccionan el material para la fabricación de aros basándose en el material y en el
terminado de la pared del cilindro.
En el caso de cilindros de acero o de hierro fundido comúnmente se utilizan aros de acero fun-dido y
recubiertos con cromo en algunos casos.
Los aros blandos de hierro fundido se utilizan normalmente con cilindros recubiertos. Los aros de
compresión y rascador por lo general se fabrican de hierro fundido o de acero y pueden ser cromados o
recubiertos de algún material con molibdeno.
Dado que los terminados superficiales varían dependiendo del material del cilindro y de las exigencias
del fabricante, los aros se prueban y seleccionan cuidadosamente para obtener los mejores resultados.
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Cuando reemplace pistones y aros, lo mejor es utilizar las partes originales del fabricante.
Debido a que en el diseño de un aro el peso es un elemento de importancia, la mayoría de los
fabricantes utilizan aros delgados. Un aro grueso es más pesado y tiene que vencer más inercia que
un aros ligero.
Las caras de los aros de compresión pueden ser simples, en forma de barril no en forma de cuña.
Usualmente, el rascador es un aro de cara inclinada de torsión inversa, que se inclina en la ranura del
aro para rascar de la pared del cilindro el aceite lubricante excedente.
Un juego de aros de control de aceite utilizado comúnmente es el de tipo de control de aceite de
sellado lateral de acero. Este tipo normalmente se fabrica en forma de un juego de tres piezas.
Dos aros de acero cromado angostos o rieles son presionados contra la pared del cilindro por medio
de un expansor o espaciador anular. Luego, el aceite es empujado hacia abajo, o sale por los
taladros o ranuras que existen en la ranura del aro.
Servicio general al pistón
En esta sección se presentan guías para la inspección y el servicio a pistones y sus componentes.
También se incluyen algunos consejos sobre ensamble.
Un pistón no deberá utilizarse de nuevo, si están dañadas las ranuras de los aros, si las ranuras del
retén del perno de articulación están dañadas si se ha dejado caer el pistón, o está fracturado o
abollado.
Normalmente, siempre que se dé servicio a la parte superior del motor, se cambian los aros de pistón,
a menos que éste tenga poco desgaste y muy poco kilometraje.
Limpieza
Limpie el pistón con un desengrasador disolvente del carbón, que sea soluble en agua. Con arenado
limpie el domo únicamente; no lo haga en los resaltes de los aros ya que de hacerlo éstos no sellarán
correctamente. Deberá quitarse todo el carbón cuidadosamente de las ranuras de aros, pero sin rayar
el pistón.
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Medición
El tamaño de la mayor parte de los pistones puede ser determinado midiendo el diámetro en la parte
inferior de la falda, a 90º del perno de articulación. Sin embargo, los pistones abarrilados, utilizados en
los modelos de EEUU y en algunos europeos, no pueden ser medidos con precisión. Dichos
fabricantes proporcionan una gráfica para determinar si existe holgura excesiva o dimensiones fuera de
no normal. La holgura de pistón a cilindro se calcula midiendo cuidadosamente el cilindro y restando el
diámetro mayor del pistón.
Consejos de instalación
Cómo medir el diámetro de pistón en la falda
Antes de instalar el pistón, aplique aceite de motor del Número 20 a la falda, utilizando una toalla de
papel. Tenga cuidado de no lubricar excesivamente el pistón antes de la instalación, ya que esto hará
que el cilindro se cubra de aceite, impidiendo un sellado adecuado del aro.
Consulte el manual de servicio correspondiente, y localice las marcas direccionales para determinar
la orientación correcta para instalar el pistón.
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Las marcas direccionales se encuentran normalmente en la corona del pistón. Instale los retenes del
perno del pistón utilizando la herramienta especial. Coloque los huelgos de tal forma que queden
alineados con la biela y alejados de cualquier muesca del pistón. Algunos retenes requieren de
instrucciones específicas de instalación en lo que se refiere a las superficies interior y exterior
Antes de instalar los aros en un pistón, presente el aro directamente dentro del cilindro, y mida el
huelgo con una sonda.
Cómo medir la luz entre puntas del aro
Compare esta medida con la especificación indicada en el manual de servicio.
Si los anillos son de hierro fundido y sus superficies no están recubiertas, podrán ser limados los
extremos de los anillos para obtener la tolerancia correcta mínima.
Identifique los aros de compresión, rascador y de control de aceite. Para determinar la orientación
correcta del aro, localice las letras o los números sobre los dos anillos superiores.
Estas letras o números están siempre frente a la corona del pistón, cuando los aros
están correctamente instalados.
Consulte el manual de servicio correspondiente para determinar la colocación correcta de los huelgo
de los aros. Normalmente, deberán alternarse los huelgos.
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Cómo colocar los huelgos de los aros
Por ejemplo, coloque las puntas de los aros superior a la izquierda y el huelgo del aro intermedio a la
derecha. Nunca alinee dos huelgos de aro uno con el otro.
Coloque las puntas de los aros en la zona de los extremos del perno del pistón y no en la de la
superficie de empuje.
La instalación de los aros se facilita cuando se utiliza la herramienta adecuada para esta operación.
Una vez instalados los aros, verifique si hay la tolerancia lateral correcta, insertando un calibrador entre
el aro y la pista del aro.
Verifíquelo en todos sus diámetros.
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Cilindros
Cómo verificar la holgura lateral del aro
Los cilindros de cuatro tiempos se fabrican en muchos diseños y materiales.
Los cilindros más comunes están hechos de aluminio, y la camisa del cilindro es de hierro fundido o
de acero fundido o inyectado a presión.
Es preferible una camisa fundida porque proporciona una mejor transferencia de calor y es menos
probable que se afloje una vez colocada en la fundición del cilindro.
Los cilindros pueden ser enfriados por aire y utilizando aletas grandes, con líquido mediante un rocío de
aceite o con agua mediante un refrigerante con base de glicol.
El refrigerante fluye a través de una camisa de enfriamiento que rodea al cilindro.
Los motores enfriados por aire normalmente operan a relaciones de compresión menores a fin de
reducir el calor.
También pudieran tener holguras mayores entre pistón y cilindro porque el calor y la expansión no
pueden ser controladas con precisión.
Los motores enfriados por líquido son enfriados más eficazmente, por lo que pueden trabajar a
relaciones de compresión más altas.
En algunos motores de cuatro tiempos, el cilindro está incorporado en el cárter, a fin de disminuir el
número de partes necesarias y las pérdidas por fugas del líquido de enfriamiento.
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En este diseño, el cárter y el cilindro están hechos de aluminio, y la camisa o forro del cilindro se
introduce a presión o se funde en su lugar.
Se está haciendo más común el hacer recubrimientos de cilindro, a fin de reducir costos, peso y
fricción. Un recubrimiento popular contiene níquel y carburo de silicio y se conoce como Nikasil.
El cilindro de aluminio primero se recubre con níquel, y a continuación se le aplica el carburo de silicio.
El proceso de recubrimiento crea una excelente adherencia con el cilindro, transfiere bien el calos y
proporciona una superficie que resiste la corrosión, la fricción y el agarrotamiento del pistón.
Los acabados del cilindro y los materiales correspondientes de los anillos se diseñan para crear un
buen sello, al mismo tiempo que proporcionan suficiente aceite para la lubricación.
Los cilindros de hierro fundido y de acero normalmente son asentados con piedras abrasivas a fin
de crear un rayado cruzado a 45º ó a 60º.
Rayado cruzado típico Este rayado retiene pequeñas cantidades de aceite para lubricar los aros de
pistón.
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Servicio general al cilindro
Esta sección contiene guías para quitar, inspeccionar, medir y volver a edocar los cilindros.
Recambio del cilindro
Antes de recambiar un cilindro, coloque siempre un trapo debajo de él, para proteger la parte inferior
del motor contra la contaminación proveniente de anillos rotos o de retenes del perno de articulación
que pudieran estar atorados entre el pistón y el cilindro.
Inspección y medida
Inspeccione las superficies de las juntas de cilindro para ver si están planas y que no tengan
rayaduras. Si las superficies exceden las especificaciones del fabricante, al ensamblarse el cilindro
puede ocasionar fugas de fluidos o distorsionarse, causando holguras inadecuadas entre el pistón y
el cilindro.
Cómo verificar la superficie de la junta
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Mida el cilindro, por lo menos en seis posiciones, para determinar si tiene un desgaste
o distorsión que exceda las especificaciones del fabricante.
Para determinar la holgura de pistón a cilindro, mida el diámetro del pistón y reste esta medida de la
dimensión más pequeña y más grande del diámetro del cilindro.
Algunos fabricantes indican que antes de la medición o redimensionamiento, el cilindro debe ser
montado en placas de apriete de cilindro.
Dado que las placas de apriete esfuerzan y forman el cilindro en forma similar a las condiciones de
operación, resultan el método más preciso de medición y redimensionamiento.
Placas de apriete.
Los cilindros desgastados, distorsionados o dañados en forma excesiva y que no estén recubiertos,
normalmente pueden ser redimensionados mediante retaladrado y asentado.
Están disponibles pistones de tamaño en sobremedida para la mayor parte de los modelos que se
ajusten en cilindros de diámetro en sobremedida y hacerlos cumplir con las especificaciones de un
vehículo nuevo.
Normalmente, los pistones de tamaño en sobremedida están marcados en la corona en medidas
inglesas o métricas.
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Los cilindros recubiertos, como los que tienen recubrimiento Nikasil, no pueden ser maquinados y
no deber ser nunca asentados o reterminados.
Los cilindros recubiertos desgastados o dañados en forma excesiva deberán reemplazarse.
Algunos fabricantes venden pistones sobremedida, que pueden ser instalados en un cilindro recubierto
moderadamente desgastado, a fin de restaurar la holgura de pistón a cilindro según las
especificaciones.
Instalación del cilindro
Antes de instalar un cilindro, lávelo en agua jabonosa caliente y utilice un cepillo de cilindro para
eliminar la suciedad y abrasivos del asentado. Cuando el cilindro esté limpio, enjuáguelo y séquelo.
A continuación limpie y lubrique previamente la cavidad del cilindro utilizando toallas de papel y
aceite de motor del No.20. observará que el cilindro está limpio cuando al limpiar la cavidad con una
toalla de papel ésta no se mancha.
El instalar el cilindro con el pistón, use compresores de aros para presionarlos dentro de las ranuras.
Esto evita que se doblen o rompan durante la instalación del cilindro.
Cómo utilizar compresores de aros para instalar cilindros
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Armado de cigüeñal
El cigüeñal convierte el movimiento descendente del pistón en movimiento giratorio. El pistón está
conectado al cigüeñal mediante el perno de articulación y la biela.
Cigüeñal y pistón.
La distancia del centro del perno de articulación al centro del cigüeñal se llama tiro.
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Dos veces la longitud del tiro se conoce como carrera.
Diseño de cigüeñales
Hay dos diseños básicos de cigüeñal: una unidad de una pieza y otra de varias piezas.
Los cigüeñales de una pieza son forjados o fundidos y a continuación maquinados o rectificados a
tolerancias estrechas.
Los cigüeñales de una pieza utilizan bielas de dos piezas, que requieren de cojinetes sencillos y de
un sistema de lubricación a alta presión. Los orificios de aceite perforados en el cigüeñal
proporcionan lubricación a los cojinetes y pistones.
Cigüeñal forjado con cojinetes sencillos mostrando los orificios de aceite.
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Los cigüeñales forjados de una sola pieza son muy duros y normalmente no se les puede dar
servicio.
Los metales de los cojinetes pueden ser reemplazados para restaurar el ajuste correcto y la holgura
exacta.
Una luz demasiado escasa en el ajuste causa fricción excesivo y calor; un ajuste demasiado suelto
causa pérdida de presión de aceite lubricantes y origina el ruido de motor.
Puede utilizarse lubricación por salpicado en los cojinetes de las bielas y del cigüeñal; dado que se
requiere poca lubricación.
La mayor parte de los cigüeñales de varias piezas son desarmables y pueden cambiarse los
cojinetes, bielas y pernos.
Se requiere de una prensa hidráulica y de herramientas especiales para esta operación
Bielas
La biela vincula el pistón con el cigüeñal.
El extremo menor o superior de la biela puede tener un cojinete o un buje que soporte el perno de
articulación en el pistón. El extremo grande inferior de la biela aloja cojinetes sencillos o de rodillos.
Este extremo de la biela la conecta con el muñón del cigüeñal. La parte central de la biela se llama
cuerpo, y normalmente tiene la forma de un viga-I (Doble T)
La biela tiene agujeros o ranuras de aceite para proporcionar lubricación. La biela puede fabricarse de
acero fundido o forjado, o de aluminio con tratamiento térmico. Las bielas pueden ser de una o de dos
piezas. La biela de una pieza se utiliza junto con cigüeñales de varias piezas, armadas a presión o
atornilladas, y utilizan un cojinete de bolas o de rodillos.
Este tipo de cojinete de biela requiere de muy poca lubricación. La biela de dos piezas se utiliza
únicamente en motores de cuatro tiempos, que tienen un cigüeñal de una pieza. La biela de dos piezas
requiere de un sistema de aceite a alta presión para lubricar el cojinete sencillo en su extremo mayor.
Una tapa de bielas con marcas de alineación está montada a la misma.
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Biela de dos piezas
Las bielas se diseñan para soportar los altos esfuerzo del funcionamiento del motor, tales como la
inversión del movimiento del pistón en la parte superior e inferior de cada carrera, y la aceleración
rápida que resulta de la carrera
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Conjunto de biela Harley – Davidson.
Balanceo del cigüeñal
Las vibraciones del motor debido al peso y momento de fuerzas del conjunto pistón y biela, se crea un
desbalanceo en las partes superior e inferior de cada carrera.
Este desbalanceo deberá ser equilibrado para conseguir una operación suave del motor, eliminando la
vibración excesiva.
La vibración excesiva contribuye a dañar el vehículo y la incomodidad del conductor.
Los fabricantes de motores han encontrado varias soluciones para contrarrestar el desbalanceo. Todos
los cigüeñales están contrapesados y balanceados para compensar el desbalanceo natural.
En los motores de varios cilindros, cada uno está ubicado de acuerdo a su secuencia de encendido y
es organizada de tal forma, que se compensa el desbalanceo natural creado por otro cilindro.
Algunas motocicletas utilizan dispositivos de aislamiento, que usualmente están fabricados con algún
derivado sintético del hule, para absorber las vibraciones del motor y evitar que éstas se transmitan al
bastidor.
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Los contrapesos, sincronizados con la rotación del motor, pueden montarse sobre ejes movidos por
engranajes o cadenas y ser girados dentro del cárter.
La mayor parte de los sistemas de contrapesos movidos por cadena incluyen dispositivos de ajuste,
que pueden ser apretados a mano para obtener la tensión correcta de la cadena.
Contrapesos y ajustador . Tuerca de cierre (1); perno retén (2); pernos de ajuste (3).
Este servicio se proporciona normalmente a intervalos de los servicios de mantenimiento.
Los contrapesos se encuentran en muchos motores de un solo cilindro de cuatro tiempos, así como en
algunos motores con dos o más cilindros.
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Servicio general al conjunto del cigüeñal
El servicio a cualquier tipo de cigüeñal se considera como una reparación mecánica mayor y deberá
ser realizado únicamente por un mecánico experimentado.
El balanceo del cigüeñal deberá realizarse sólo en talleres especializados, porque se requiere
bastante conocimiento técnico, y el equipo necesario para llevar a cabo este servicio es costoso.
Servicio al cigüeñal
Usualmente, las partes muy desgastadas o dañadas de cigüeñal, se reemplazarán y no se
reconstruirán.
Los cigüeñales de varias piezas deben ser ajustados con pequeñas tolerancias, una vez
ensamblados. Los cigüeñales de una pieza que utilizan cojinetes sencillos, deben ser medidos con
cuidado para determinar el tamaño correcto del cojinete.
Los cojinetes nuevos deberán seleccionarse de acuerdo con la especificación de cojinetes del
fabricante, que se incluye en el manual de servicio.
Antes de instalar cualquier ajuste del cigüeñal, deberán verificarse los orificios de aceite, para
asegurarse que puede fluir libremente a través de los mismos.
Esto se lleva a cabo forzando aceite de motor a través de los pasajes de aceite, utilizando una
aceitera con inyector a presión.
Servicio de bielas
Los cojinetes, pistas y bujes de las bielas desgastados y dañados, usualmente pueden reemplazarse.
Las bielas utilizadas en los motores Harley – Davidson pueden redimensionarse para aceptar cojinetes
y muñones sobredimensionados.
Se emplean dos métodos para identificar fisuras en la biela. Una verificación utilizando un colorante
muestra las fisuras superficiales. El sistema Magnaflux localiza fisuras tanto internas como
superficiales.
Este último es el método preferido, pero requiere de equipo especial que crea un campo magnético en
los puntos de fisura. Se aplica polvo de hierro, en solución de kerosene que permiten visualizar las
áreas fisuradas
Servicio a contrapesos
Los contrapesos con ajustadores mecánicos, pueden ser regulados para lograr la tensión correcta.
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Una vez hecho el ajuste, el contrapeso por lo general conserva durante mucho tiempo la tensión
apropiada.
Se debe reemplazar una cadena desgastada de contrapeso cuando esta tenga demasiada holgura.
A veces requiere desarmar todo el cárter del motor, para cambiar la cadena.
Cárter
El cárter de los motores de cuatro tiempos, soporta el cigüeñal y los ejes de transmisión, sella el
cigüeñal y las áreas de transmisión, y dirige el flujo de lubricantes y refrigerantes.
El cárter puede incluir los cilindros. El cárter es usualmente fabricado con una aleación ligera de
aluminio. En el cárter, los pernos o chavetas de localización alinean las mitades o cubiertas y localizan
la posición de los cojinetes.
En el cárter se incluyen los soportes de motor para asegurarlo al bastidor.
Existen tres diseño básicos de cárter: el de una pieza que tiene una tapa atornillada a un costado; el
dividido en forma vertical y unido por tornillos, y el dividido en forma horizontal, unido también por
tornillos.
Cárter dividido verticalmente
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Las superficies de contacto de las mitades del cárter pueden estar selladas ya sea por medio de una
junta o por un sellador flexible y resistente al aceite. Un cárter no deberá nunca ser armado sin su junta.
El omitir una junta, puede alterar o eliminar las luces requeridas y causar un daño mayor.
Servicio general al cárter
Cárter dividido horizontalmente
La reparación de un cárter requiere de mucha destreza técnica, conocimientos y herramientas
especiales. Las fisuras de cárter deben ser reparadas únicamente por un soldador calificado, que tenga
experiencia en reparación de motocicletas.
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Desarmado del cárter
Una vez quitado todos los sujetadores, las mitades del cárter deben ser separadas con cuidado.
Pueden requerirse de herramientas especiales para separar las mitades del cárter. Nunca golpee el eje
de cigüeñal o de transmisión para separar las mitades del cárter. Se requieren herramientas especiales
para volver a armar algunas mitades de cárter, cuando componentes como los cojinetes tienen un
ajuste de interferencia sobre el eje. Durante el ensamble final del cárter, los pernos y sujetadores
deberán apretarse en la secuencia correcta según las especificaciones de par del fabricante.
Servicio a los sellos
Secuencia de apriete del cárter Harley - Davidson
Los fabricantes especifican en los manuales de servicio cuál es el sellador específico que se debe
utilizar para sellar las mitades de un cárter. El no utilizar el sellador especificado, puede dar como
resultado fugas o un daño severo al motor.
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Cojinetes y bujes
El propósito de un cojinete es reducir la fricción y permitir el movimiento mientras transporta una
carga. Los cojinetes son necesarios para manejar cargas que van desde el giro lento del motor hasta
las máximas revoluciones (rpm) del mismo.
Los cojinetes tienen que soportar cargas radiales, axiales y de empuje laterales.
Los cojinetes son los componentes de una motocicleta que se fabrican con mayor precisión. Se
clasifican por la cantidad de luz entre los rodamientos y las pistas o anillos de metal sobre los cuales
giran.
Un cojinete deberá ser siempre reemplazado por uno de la misma medida.
Existen muchos tipos y tamaños distintos de cojinetes y diseños para usos específicos.
Cojinetes de bolas y de rodillos
Estos populares cojinetes consisten en una unidad ensamblada de muchas piezas, fabricada de
aleaciones de acero al carbón, al cromo y al níquel.
Los componentes del cojinete incluyen la pista interna, los rodillos o bolas, una pista externa, y una
jaula de retención. La pista interna conecta el eje giratorio con el cojinete.
La pista externa está estacionaria en la carcaza. Las bolas o rodillos giran entre ambas pistas. La jaula retenedora
guía y soporta las bolas o rodillos y los mantiene equidistantes.
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a) Cojinete de bolas; y b) cojinete de rodillos
La diferencia entre un cojinete de bolas y uno de rodillos es que el balín es esférico y los rodillos son cilindros que
normalmente son de dos o tres veces más anchos que su diámetro. Los cojinetes de rodillos por lo general
pueden soportar más carga que los cojinetes de bolas, porque presentan una superficie de carga más grande.
Cojinetes de agujas
Un cojinete de agujas es una variante del cojinete de rodillos. El cojinete de agujas se caracteriza por ser varias
veces más largo que su diámetro.
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Cojinete de agujas
Se utiliza en algunas bielas, ejes de transmisión, balancines y árboles de levas.
El extremo del cojinete puede ser plano o tener una punta que lo guíe dentro de la carcaza de cojinete. El cojinete
puede estar totalmente abierto, con jaula y abierto o con jaula con uno de los extremos cerrado.
Los cojinetes de agujas deben conservarse perfectamente limpios, ya que la suciedad impediría el giro del
cojinete y haría que éste fallase rápidamente.
Los cojinetes de agujas deben ser prelubricados antes de su instalación. Los cojinetes de agujas que se instalan
por ajustes de interferencia requieren de una instalación especial.
Deben ser armados, aplicándole presión únicamente en el costado numerado.
Cojinetes sencillos
La construcción del cojinete sencillo o de metal babbit, es bastante distinta de la de los cojinetes de
bolas, de rodillos y de agujas, pero las funciones son las mismas. El cojinete sencillo puede ser de una
o de dos piezas.
El cojinete de dos piezas también se conoce como de camisa dividida. Un cojinete sencillo se fabrica
de un metal blando, generalmente de aleación de aluminio, plomo, plata, zinc y estaño.
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Cojinete sencillo
Se utilizan aleaciones de aluminio, zinc, antimonio y plomo conocidas como babbit, para la superficie
del cojinete soportada por un respaldo de acero.
Existe una luz muy pequeña entre el material suave del cojinete y la superficie de rodamiento del
cigüeñal. El cojinete y superficie de rodamiento quedan flotando en aceite a presión por el efecto de la
cuña hidrodinámica.
Al girar el eje en el aceite, hace que éste flote dentro del cojinete lo cual, se conoce como efecto de
cuña. Se han diseñado pasajes especiales en los cigüeñales, bielas y árboles de leva, para
proporcionar un buen suministro de aceite a las superficies de los cojinetes. A menudo el cojinete
sencillo tiene un orificio de aceite que deberá ser alineado con estos pasajes de aceite.
Cojinetes de rodillos cónicos y de empuje
Los cojinetes de rodillos cónicos y los cojinetes de empuje, han sido diseñados específicamente para
manejar cargas de empuje. Los cojinetes de rodillos cónicos se utilizan en las ruedas del bastidor,
cabezas de dirección y en los cigüeñales Harley – David-son.
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Cojinetes de rodillos cónicos
Se pueden encontrar cojinetes de empuje en algunas transmisiones y embragues.
Es muy importante que un cojinete de rodillos cónicos tenga el ajuste correcto a fin de prolongar su
duración. El ajuste se determina normalmente mediante espaciadores rectificados a precisión.
Servicio general a los cojinetes
Lubricación de los cojinetes
Los cojinetes de bolas, de rodillos y de agujas, requieren de alguna forma de lubricación. Los cojinetes
que están ubicados en la rueda, cabeza de dirección y brazo oscilante, están normalmente lubricados
con grasa espesa o pesada.
Los cojinetes de motor reciben lubricación, que se suministra por bomba de presión o por salpicadura.
Un exceso de aceite sobre estos cojinetes puede restringir el movimiento y causar fricción adicional, así
como el llamado hidroplaneo. Este hidroplaneo ocurre cuando el cojinete más bien resbala que gira. La
carencia de aceite suficiente en los cojinetes aumenta la fricción y el calor, que a la larga ocasiona el
engrane.
El mayor desgaste de un cojinete sencillo, ocurre en el momento que el motor arranca o se detiene.
Cuando arranca un motor de cojinetes sencillos, no está presente el efecto de cuña, no existe presión
de aceite inicial, y sólo hay lubricación superficial residual.
Bajo estas condiciones sobre la superficie del cojinete y la superficie de rodamiento puede ocurrir
algo de oxidación, lo que con el transcurso del tiempo puede causar picaduras. Es muy importante
que exista un suministro continuo de aceite limpio, para asegurar una operación eficiente de los
cojinetes sencillos.
82

Instalación de los cojinetes
Los procedimientos de instalación para los cojinetes de bolas, de rodillos y de agujas varía de un
motor a otro, dependiendo de si el cojinete es colocado a presión en el eje
o en la carcaza. Muchos cojinetes se mantienen en su lugar mediante retenes especiales o chavetas
localizadoras. Es importante que el cojinete se coloque derecho, y si ha sido colocado a presión, que
únicamente sea presionado sobre el área de soporte. Si el cojinete requiere de un ajuste fino sobre un
eje, deberá presionarse contra la pista interna. Por el contrario, si el cojinete requiere de un ajuste fino
en la carcaza, deberá presionarse contra la pista externa.
Los cojinetes sencillos de una pieza se instalan a presión en la carcaza, de tal forma que los orificios
de aceite queden alineados con los pasajes del aceite. Los cojinetes de camisa dividida están
usualmente marcados con una muesca, para asegurar su colocación adecuada y reducir la posibilidad
de que giren. La luz del cojinete de camisa dividida puede ser medida con un calibrador de plástico. El
cojinete de una pieza deberá ser medido con una sonda de diámetros tipo carátula.
Para determinar la tolerancia necesaria del cojinete, reste el diámetro de la flecha de la medida de la
sonda de carátula, o mida el ancho con un calibrador plástico instalado entre las partes, una vez que
estén completamente ensambladas.
Después de ello, desármelas y mida el espesor de la sonda de plástico.
Cómo medir la tolerancia de un cojinete con un calibrador de plástico
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Dispositivos de sellado
Una superficie plana o redonda que no se mueve, pero que está en contacto con una superficie
giratoria o que se desliza, debe sellarse, para impedir que se fugue el aire, el aceite o el líquido
refrigerante. El sellado se lleva a cabo mediante juntas de fibra, pa-pel, metal o de goma sintética,
anillos “O” o selladores líquidos.
Juntas y anillos “O”
Las juntas y los anillos “O” se utilizan para sellar tapas de cilindro, tapas de válvulas, cilindros, tapas
del cárter, y mitades del cárter.
Aunque la mayor parte de las juntas modernas no requieren de un sellador adicional, se deberá
consultar el manual de servicio correspondiente para conocer las recomendaciones del fabricantes.
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Para reemplazar las juntas en forma correcta, hay que asegurarse que las superficies por sellar estén
planas, lisas y limpias. Siga las especificaciones del fabricante en lo que se refiere al par de apriete y
85

su secuencia. Asegúrese de reemplazar las juntas viejas con nuevas. Las juntas se aplastan al
apretarse las superficies de contacto y no vuelven a recuperar nunca su forma original.
Selladores líquidos
Los selladores líquidos están diseñados específicamente para sellar una amplia variedad de superficies
como:
-Areas expuestas a altas temperaturas -Areas con grandes espacios entre ellas -Areas expuestas a
gasolina, aceite o refrigerante -Superficies que se expanden o contraen en forma considerable
- Juntas de fibra con metal
- Metal con metal
- Metal con caucho
-
-Metal con caucho de siliconas
- Areas expuestas a altas temperaturas
- Areas con grandes espacios entre ellas
- Areas expuestas a gasolina, aceite o refrigerante
- Superficies que se expanden o contraen en forma considerable
Es esencial la elección del sellador apropiado según las superficies por sellar. Siga las
recomendaciones del fabricante. Evite utilizar un sellador de tipo de silicona que no haya sido diseñado
para utilizarse en motores. Algunos de estos selladores de silicona se descomponen dentro del motor y
contaminan el sistema de lubricación. Esto causa el engrane del motor.
Sellos Giratorios de Superficie
A menos que estén encerrados en la carcaza, los extremos del árbol de levas y del cigüeñal deberán
sellarse. Los ejes de transmisión y otro ejes giratorios dentro de un motor también se sellan, para
impedir la pérdida de aceite e impedir que los contaminantes entren al motor. Los sellos de superficies
giratorias normalmente están fabricados de neopreno, y pudieran estar soportados por un cuerpo
metálico exterior. El labio
o labios entran en contacto con la superficie del eje. El labio de sello puede mantenerse contra el eje
bajo una ligera tensión mediante un resorte de soporte. Este sello impide que la suciedad entre al
motor, que el aceite se salga y además sella el aire. El aceite conserva lubricado el labio del sello, de
tal forma que no se desgasta rápidamente.
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Sello con resorte y labio
Antes de su instalación, deben lubricarse los sellos de superficies giratorias. Deben ser instalados en
forma recta y a la profundidad correcta, para asegurar un contacto adecuado con la parte por sellar.
Para su instalación se utilizan empujadores universales de sello y herramientas especiales. Siempre
que sea posible, los sellos deben ser introducidos a presión y no golpeados.
El uso de cinta adhesiva transparente evitará que el labio de sello se dañe durante la instalación,
debido a los borde afilados de la flecha. Simplemente envuelva los bordes afilados de la flecha con un
pedazo de cinta transparente, a fin de crear un borde liso.
Anote la dirección en la cual estaba instalado el sello anterior, y consulte el manual de servicio para
determinar la posición correcta del sello. El lado del resorte del sello se instala usualmente hacia el
área por sellar. Por ejemplo, en la mayor parte de los motores, el lado del resorte del sello del cigüeñal
ve hacia el éste.
Sistemas de escape
Un sistema de escape de un motor de cuatro tiempos se diseña para cumplir con los objetivos
siguientes:
-Dirigir los gases de escape que salen de la cámara de combustión del motor.
-Reducir el ruido producido por la combustión. La cantidad de ruido aceptable ha
sido establecida por la EPA (Environmetal Protection Agency)
-Reducir las emisiones de escape. En algunos modelos se utilizan convertidores
catalíticos para reducir considerablemente las emisiones del escape mediante la
acción química.
-Mejorar el rendimiento del motor.
-Complementar la estética de la motocicleta.
Los sistemas de escape de cuatro tiempos están fabricados de acero cromado o pintado, de acero
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inoxidable, o de aluminio. Hay un tubo para cada puerto de escape, y los tubos pueden ser de una
sola pared o de doble pared. Los de doble pared proporcionan mejor aislamiento al calor, por lo que
un tubo de escape con doble pared conserva su brillo durante más tiempo. A cada tubo o a cada
serie de tubos se le puede conectar un silenciador, un tubo colector o un tubo ecualizador.
Los silenciadores de las motocicletas de producción por lo común están construidos totalmente de
metal y tienen una serie de mamparas de distintas forma. Las mamparas reducen el ruido creado por la
carrera motriz del motor. Es una violación a la reglamentación de EPA el alterar o eliminar el sistema de
escape estándar de una motocicleta, si es que ésta se va a utilizar en carreteras públicas.
Los tubos ecualizadores, que son redondos o en forma de caja, están diseñados para reducir las
presiones positivas de los tubos de escape y mantener una presión negativa más consistente. Esto
ayuda a eliminar todos los gases de escape de la cámara de combustión, especialmente a menores
velocidad del motor, con el fin de reducir las emisiones del escape.
El sistema Exhaust Ultimate Power Valve (EXUP) diseñado por Yamaha Motor Corporation, U.S.A. es
un diseño de un sistema único de escape. Una válvula de escape controlada por microcomputadora,
ubicada en el colector del sistema de escape varía el diámetro del tubo de escape, de acuerdo con las
revoluciones del motor.
Sistema EXUP de Yamaha
A bajas rpm, la válvula de escape reduce el diámetro del tubo. A altas rpm, aumenta el diámetro. Esto
reduce las presiones positivas en los tubos de escape.
Las presiones positivas inhiben los gases de escape para que salgan de la cámara de combustión. Al
reducir las presiones positivas, también se reducen las emisiones al escape.
Servicio general al sistema de escape
La inspección de rutina del sistema de escape debe incluir el verificar el apriete de los tornillos y
tubos, así como la inspección en busca de corrosión, fracturas y fugas en el escape. La corrosión
puede reducirse haciendo trabajar regularmente el vehículo por lo menos durante 30 minutos, de
forma que se evapore la humedad existente en el sistema de escape.
Nunca opere una motocicleta más de unos cuántos minutos sin que fluya aire sobre el sistema de
escape. Por ejemplo, al afinar una motocicleta, asegúrese que el sistema de escape está enfriado y
protegido mediante un fuerte ventilador, aun si el vehículo está equipado con un sistema de
refrigeración por líquido.
Un sistema de escape nuevo puede mancharse completamente debido al calor, si no es enfriado lo
suficiente. No utilice líquidos abrasivos para limpiar las tuberías de escape. Elimine siempre las huellas
digitales, el aceite y grase de dichas tuberías, antes de arrancar la motocicleta. De no hacerlo así, se
mancharán los tubos en forma permanente.
A fin de evitar quemaduras graves, o toque las tuberías de escape después de trabajar una
motocicleta.
88

ÁRBOL DE LEVAS
El árbol de levas es el órgano mecánico que recibe el movimiento giratorio del cigüeñal y lo transmite a
las válvulas, en las que es transformado en movimiento rectilíneo alterno. En los motores que funcionan
en el ciclo de cuatro tiempos, el árbol de levas lo constituye un eje de acero al carbono, en el que están
mecanizadas las levas, en número igual al de válvulas del motor. En la primer figura se representó el
correspondiente a un motor de cuatro cilindros, donde puede verse que las levas se alternan, de
manera que se produzcan las aperturas y cierres de las válvulas con arreglo a los tiempos de cada
cilindro y en los momentos adecuados.
El árbol de levas gira apoyado en cojinetes de metal antifricción (metal blanco). Como cada válvula del
motor ha de abrir y cerrar una vez por cada ciclo completo, la leva que la manda ha de girar una vuelta
en cada ciclo, lo cual supone que en los motores de cuatro tiempos el árbol de levas ha de dar una
vuelta por cada dos del cigüeñal.
El perfil de la leva determina el movimiento de apertura de la válvula y el tiempo que permanece
abierta. Este perfil es diferente para las válvulas de escape y para las de admisión, dados los distintos
ángulos de apertura y cierre de las mismas, fijados por el diagrama de la distribución. La posición del
camón sobre el árbol de levas se determina con objeto la apertura de la válvula en el preciso instante
establecido en el ciclo motor.
Con un perfil adecuado en ambas levas de un cilindro, se consigue levantar las válvulas hasta una
altura conveniente y mantenerlas abiertas durante un tiempo ideal para obtener el rendimiento óptimo
del motor. La máxima apertura lograda en el válvula se denomina alzada.
El perfil típico de una leva comprende el general:
a) Un tramo de circunferencia de radio A, que se define como círculo base, al que corresponde el período
de cierre de la válvula.
b) Un tramo de circunferencia de radio B, definido como círculo de cresta o nariz, que corresponde a la
fase de máxima apertura.
89

c) Dos tramos C rectilíneos o curvilíneos tangentes a los anteriores, llamados flancos de la leva, que
corresponden a los inicios de apertura y cierre de las válvulas.
90

Dispuesto de esta manera el perfil de la leva, la válvula comienza a abrirse cuando se inicia el
contacto del botador con el flanco, una vez que abandona el tramo de círculo base (con el giro
de la leva, es decir, en el punto de tangencia T de ambos tramos); y se cierra en el punto de
tangencia T´ del lado opuesto. El ángulo α de apertura de la válvula, es el comprendido entre
los puntos de tangencia T y T´ y corresponde al determinado por el diagrama de la distribución
(diferente para las válvulas de admisión y escape). En un motor cuyas cotas de la distribución sean:
AAA = 20º y RCA = 40º, la válvula de admisión debe mantenerse abierta durante un giro del motor de
20 + 180 + 40 = 240º, a esto se lo denomina permanencia.
Permanencia AD = AAA + 180º + RCA
Permanencia ES = AAE + 180º + RCE
GEOMETRÍA Y DIMENSIONAMIENTO DE LEVAS
ACCIONAMIENTO DE LAS VÁLVULAS. EL EJE DE LEVAS
Antes de entrar de lleno en el tema del presente capítulo es conveniente realizar una serie de
consideraciones previas sobre la importancia del sistema de distribución ya que bien puede decirse que
un estudio a fondo el momento en que las válvulas deben abrirse y cerrarse y el tiempo en el que ellas
permanecen en estas condiciones, puede aportar – de ser el estudio acertado -, los mayores beneficios
de potencia a un motor mejorado ya que el sistema de distribución tiene una influencia máxima en la
eficacia del llenado de los cilindros y, por consiguiente, en el rendimiento de cada una de las cámaras
de combustión.
Es sabido que, desde un punto de vista teórico, la válvula de admisión, por ejemplo, debe abrirse en el
momento en que el pistón se encuentra en el P.M.S. y cerrarse en cuanto el pistón se encuentre en el
P.M.I. De esta manera tenemos que, durante un giro de 180º del cigüeñal (en un motor de cuatro
tiempos) la mezcla estará entrando en el interior del cilindro y el llenado será, siempre desde el punto
de vista teórico, correcto.
Sin embargo, todo mecánico sabe que esto no es verdad en la práctica. En efecto: en primer lugar, las
válvulas no se abren instantáneamente sino que lo hacen siguiendo el perfil de la leva que las empuja.
En empuje de la leva va abriendo paulatinamente la válvula a medida que el pistón desciende, de modo
que una válvula no se abre del todo casi hasta que el pistón está a media carrera de descenso. Esto es
lo que trata de mostrarnos la figura, en donde cada una de las líneas verticales de distribución
corresponde a un valor de 10º. Las flechas indican el movimiento de la válvula y, en consecuencia, el
espacio que se va dejando a la mezcla para que pueda penetrar en el interior del cilindro durante el
tiempo de admisión. Como puede verse, la superficie tramada resulta equivalente al tiempo de
admisión. Como puede verse, la superficie tramada resulta equivalente al tiempo en el que no penetra
mezcla porque la válvula se lo impide.
91

Gráfico de levantamiento de una válvula cuando actúa solamente 180º en una interpretación teórica del
diagrama. La parte tramada de la superficie representa el tiempo en que el gas no puede entrar en el interior del
cilindro
Así pues, para conseguir llenar el cilindro no puede esperarse a la llegada e inflexión del pistón al
P.M.I.S. ni tampoco puede cerrarse la válvula en el momento de la llegada al P.M.I. porque la pérdida
de espacio para dejar paso a la mezcla sería obstaculizada; ya sabemos que la potencia sale de la
mezcla combustible y que a mayor consumo de mezcla, mayor potencia. En consecuencia, la
disposición de las levas y el anclaje de éstas al árbol de levas debe poder permitir que las válvulas se
abran antes de llegar el pistón a su P.M.I.S., con el fin de que en el momento inicial del descenso la
válvula ya esté, por lo menos, parcialmente abierta; y, del mismo modo, que la válvula no se cierre en
el mismo P.M.I.S. para aprovechar todavía, de esta forma, la inercia que ha adquirido la corriente de
mezcla durante su entrada para vencer el vacío creado por el descenso del pistón.
En los motores comerciales poco apurados, esta modificación en el momento de apertura y cierre de
las válvulas puede ser cómo vemos en la figura, en donde ya puede apreciarse fácilmente que la
superficie de obstrucción al paso de la mezcla (zona tramada) ha quedado muy reducida. Lo ideal
sería, por supuesto, una abertura y un cierre instantáneos de las válvulas, cosa que, desde un punto de
vista mecánico y con la debida sincronización con el giro del cigüeñal, no se ha logrado todavía en los
motores.
En el gráfico en que la apertura de la válvula ha sido anticipada 10º y retardada 30º, el rendimiento del motor ha
92

aumentado considerablemente, pues el tiempo de entrada de la mezcla hacia el cilindro ha sido notablemente
aumentado
Hay que tener en cuenta, además, que a medida que el motor aumenta su velocidad de giro, tanto
menor es el tiempo de que dispone para llenar el cilindro, de modo que los motores muy rápidos, con
una distribución como la que hemos visto en la figura, no tendría tiempo suficiente para llenar ni
medianamente su cilindro con la mezcla entrada en ellos. La compresión sería pues muy baja y el
resultado de la explosión poco efectivo, hasta el punto de que, cuanto mayor fuera su régimen de giro,
tanto menor sería, proporcionalmente, su potencia. Así pues, ya vemos que el trabajo en la zona de la
distribución tiene una importancia sobresaliente ya que aquí es donde se pueden obtener los más
favorables resultados en el trabajo de mejoramiento de un motor.
El diagrama de distribución
Puede sernos de gran utilidad disponer de un dibujo en donde se nos muestre la disposición de los
momentos, en grados, en los que un motor abre y cierra sus válvulas. Esto se logra fácilmente por
medio de un dibujo circular como el de la figura. Aquí se representan los grados de giro del cigüeñal en
los distintos cuatro tiempos del ciclo de un motor. Pero lo que se trata de destacar es el tiempo que las
válvulas, de admisión y escape, permanecen abiertas, y el tiempo en que incluso permanecen abiertas
al mismo tiempo las vál-vulas de admisión y las de escape, lo que se llama el solape de las válvulas o,
también, el cruce de válvulas.
93

Diagrama de distribución de un motor hipotético mostrando todas las carreras de que consta su ciclo.
Ante este gráfico podemos deducir las siguientes cuestiones:
El valor de solape o ángulo de cruce de válvulas será igual a la suma del ángulo de avance de
apertura de la válvula de admisión (que se representa con las letras AAA) más el retardo de cierre
de las válvula de admisión (representado por las letras RCA). Del mismo modo, también en la válvula
de escape (parte central del gráfico) nos encontramos con el mismo efecto. La válvula de escape debe
estar provista de un avance de apertura del escape (AAE) y de un retardo en el cierre del escape
(RCE).
El retraso en el cierre de la válvula de admisión (RCA) y el adelanto en la apertura de la válvula de
escape (AAE) no producen cruce de válvulas, pues entre ellos existe un giro del cigüeñal
correspondiente a los tiempos de compresión y expansión, durante los cuales ambas válvulas
permanecen cerradas.
94

Los valores de AAA, RCA, AAE y RCE de un motor se denominan cotas de reglaje de la administración
y sus valores tienen la mayor importancia por las razones que exponemos a continuación.
Influencia de los avances y retardos en el motor
La cantidad de combustible preparada con mezcla de aire que puede penetrar por una válvula de
admisión depende de la sección de apertura de ésta, de la facilidad o resistencia que encuentren los
gases en los conductos de admisión y de la depresión creada en el cilindro durante la carrera
descendente del pistón. Pero, a igualdad de todas estas condiciones, dependerá también, lógicamente,
del tiempo durante el cual la válvula permanezca abierta con el máximo levantamiento o alzada posible.
El tiempo de que dispone un motor para mantener abierta una válvula de admisión resulta inimaginablemente
corto y, en consecuencia, mucho más inimaginable es el tiempo en que una válvula
permanece en su máxima posición de alzada. Supongamos un motor que permanece girando, en la
práctica, a 6.000 r/m (cosa muy frecuente en un régimen de giro “tranquilo” para un motor de
competición). Ello quiere decir que el número de revoluciones por segundo será de:
6000 = 100
60
Es decir, que para desarrollar una carrera del pistón (el tiempo que se precisaría para la admisión, por
ejemplo) se dispone de un tiempo de
1 = 0,005 segundos
100 x 2
Véase que en sólo cinco milésimas de segundo se tiene que acelerar las masas de una válvula,
comprimir los muelles y volver a cerrarla. Pero además, nos encontramos con el inconveniente
adicional de que el pistón cuenta con la mínima de sus velocidades en el momento de pasar a vencer el
P.M.S. para iniciar el descenso, de modo que la succión producida por depresión es, en este momento,
bastante reducida. Para aprovechar el breve tiempo de que se dispone y también el más pequeño
indicio de depresión, la práctica aconseja adelantar el momento de abertura de la válvula de admisión
para que ésta quede en condiciones de dejar paso a la mezcla en cuanto el pistón la requiera lo más
mínimo.
Además, aunque aparentemente el retraso del cierre no mejoraría el llenado del cilindro (pues después
del P.M.I. el pistón comienza a ascender y da la impresión de que podría expulsar la mezcla del cilindro
si la válvula de admisión todavía permanece abierta), la inercia que los gases han adquirido es, en este
momento, aún más fuerte que la presión que ejerce el pistón. Por tanto hay que saber encontrar el
momento exacto en el que la inercia de entrada de la mezcla es superior a la fuerza de expulsión del
pistón para cerrar inmediatamente la válvula cuando la fuerza del pistón la supere. Esto es lo que
justifica el retardo en el cierre de la admisión (RCA). El acierto en saber adoptar los grados de adelante
(AAA) y de retardo (RCA) en la admisión es la base de un rendimiento volumétrico perfecto del motor y,
con ello, de la mayor potencia obtenida. Ahora bien: el problema radica en que, según sea el régimen
de giro, las condiciones favorables que determinan estos grados de adelanto y retraso cambian, de
modo que una buena solución para un régimen de 5.000 r/m resulta imperfecto para un régimen de
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7.000 r/m. Aquí está el quid de la cuestión y del mejoramiento del motor. Puede decirse que, en
general, cuanto mayor sea la velocidad de régimen del motor tanto más acusados serán estos
fenómenos y tanto mayores los valores deseables para las cotas de reglaje de la distribución en lo que
respecta a la válvula de admisión. Por lo que se refiere a la válvula de escape, el adelanto en su
apertura (AAE) queda justificado no sólo para dar el tiempo necesario a la evacuación de los gases
quemados sino también para evitar la contrapresión sobre el pistón. El retraso en el cierre de la válvula
de escape también puede parecer aparentemente contraproducente, pues podría creerse que el cruce
de válvulas produciría una disminución de la succión en la admisión o un escape de mezcla de
combustible. Sin embargo, esto no es así por el mismo efecto de inercia que han adquirido los gases
de escape. Este efecto facilita, precisamente, la perfecta evacuación de los gases quemados que
pudiesen quedar en la cámara de combustión, a la vez que aumenta la depresión, cuyo valor se suma
a la iniciada por el pistón cuando acaba de comenzar su carrera descendente.
Obtener los correctos valores de AAA, RCA, AAE y RCE no es un trabajo fácil sobre el que puedan,
además, darse fórmulas matemáticas sencillas, pues son prácticamente infinitos los detalles que
pueden influir en el correcto funcionamiento de un motor y también diferentes las prestaciones para las
que un motor se destina.
Todo ello aúna un cúmulo de condicionantes que hacen difícil establecer consejos al respecto sin
considerar previamente el tipo de motor de que se parte y el resultado final que se espera. Sin
embargo, lo que sí está claro es que un motor, cuando se destina exclusivamente a la competición,
tiene que tener valores más grandes de cruce de válvulas que un motor comercial y también que un
motor de competición, en estas condiciones, se volverá mucho menos dócil a
96

ajas vueltas y será, por lo mismo, impracticable para el tráfico corriente de las ciudades e incluso de
las carreteras concurridas.
La siguiente tabla proporciona información sobre unos valores corrientes de las cotas de distribución
para los motores comerciales y para los motores rápidos. A través de esta información el mecánico
preparador puede orientarse y establecer su punto de partida para escoger estos valores nuevos en el
motor sobre el que está trabajando.
En los motores de competición pura se llegan a alcanzar valores incluso más elevados, tanto para las
cotas de reglaje como para el ángulo de apertura de la válvula de admisión, que puede llegar incluso a
valores superiores a los 320º en total (la suma de AAA + 180 + RCA). E igualmente, el valor de solape
o cruce de las válvulas puede adquirir valores de hasta 130º, pero este último valor hace que el motor
funcione muy mal a bajas vueltas con considerable pérdida de potencia en este punto. Sin embargo,
todo depende del destino para el que el motor se construya.
EL ÁRBOL DE LEVAS
De todos es bien conocido el árbol de levas como uno de los principales ejes del motor de explosión de
cuatro tiempos. El eje es el elemento destinado a controlar los momentos de apertura y cierre de las
válvulas, ya sea por mediación de órganos intermediarios (balancines) o bien actuando directamente
sobre las válvulas.
Por regla general, en los motores de tipo comercial se acostumbra a agrupar, sobre el mismo árbol, las
levas que actúan en las válvulas de admisión y en las válvulas de escape. Pero en los motores de sport
y de competición es más corriente servirse de dos árboles de levas en tapa, conteniendo uno de ellos
las levas de las válvulas de admisión y el otro las levas de las válvulas de escape. Esta técnica permite
corregir separadamente la posición de los árboles para tratar de alcanzar experimentalmente el máximo
rendimiento del motor.
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El perfil de las levas
A través de la forma del perfil o contorno de las levas o excéntricas se puede obtener una serie de
modificaciones muy importantes en el comportamiento de la alzada de las válvulas, ya que de la forma
de este perfil se deduce la regulación de la velocidad de apertura de las válvulas, el tiempo de
permanencia de la válvula abierta, la altura de levantamiento, y la velocidad de giro y la potencia del
motor. Así pues, gracias al perfil se determina el diagrama de distribución y las condiciones de funcionamiento
de las levas. En consecuencia, si deseamos modificar tales condiciones nos veremos
obligados a modificar el perfil de las levas.
En la figura se puede ver un ejemplo de cómo es el perfil de una leva usada en automóviles. En esta
figura podemos distinguir, en primer lugar, una parte circular (1) que denominaremos círculo primitivo,
que corresponde a la zona del perfil en el que la válvula permanece cerrada suponiendo que no existe
juego de taqués. Esta zona continúa por dos arcos de círculo de gran radio (2) a los que se les
denomina flancos. El perfil se cierra con otro arco de menor radio (3), la nariz, que determina el
levantamiento máximo de la válvula, siendo igual a él si actúa directamente, o multiplicando o
desmultiplicando según sea la relación de las longitudes de los brazos del balancín, cuando se emplea
este elemento de accionamiento.
Perfil de una leva armónica. (1) círculo primitivo. (2) flancos. (3) naríz
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El gráfico de lenvantamiento de la válvula que correspondería a una leva con un perfil como el
mostrado en la figura anterior, puede verse en la figura siguiente. Este gráfico es semejante al que
tuvimos ocasión de estudiar en las 2 primeras figuras del capítulo y se explica por sí mismo después de
haber observado las citadas figuras anteriores.
Gráfico del movimiento de levantamiento de una leva. (h) altura máxima obtenida para la válvula
Como puede observarse, el perfil de los flancos determina la zona de aceleración en el momento de
apertura de la válvula y deceleración en el momento de cierre, y el perfil de la cresta o nariz determina
la forma de la parte superior del gráfico de levantamiento de la válvula. En la práctica, el radio de lo que
hemos denominado “círculo primitivo” se rebaja lo necesario para compensar el juego del botador y
permitir el cierre de la válvula cuando el motor ya ha alcanzado su temperatura normal de régimen de
funcionamiento. El círculo así obtenido se denomina círculo reducido y la unión de su perfil con el de
los flancos se realiza mediante un arco de espiral al que se le llama rampa de ataque. Este tallado
puede verse en la figura.
Perfil de una leva con el círculo reducido, es decir, labrado teniendo en cuenta el juego de botador
Las levas con el perfil trazado a base de arcos simétricos, del estilo de la que hemos visto en el perfil
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de la figura de la página anterior, se denominan de perfil armónico. En estos perfiles el movimiento de
aceleración resulta constante. A regímenes bajos de rotación del motor, las levas de perfil armónico
dan resultados suficientemente satisfactorios y, por su sencillez de cálculo y trazado, han sido
ampliamente utilizadas en los motores de automóviles. Ahora bien: al producirse el aumento del
régimen de revoluciones se han planteado cada vez más problemas en los motores equipados con este
sistema. Por ejemplo, se han planteado problemas relacionados con la inercia de las válvulas y del tren
de accionamiento de las mismas, así como con las deformaciones elásticas de éste.
Estos problemas se han tratado de resolver mediante la utilización de perfiles de levas de cálculo y
diseño más complicados como, por ejemplo, la denominada leva “polydyne” o polinómica, en la que el
perfil de la leva se presta a un control más acusado de los momentos en que la aceleración de la
alzada y la deceleración de la llegada al asiento deben ser más favorables para el motor en el que se
trabaja.
Otros factores, como las velocidades relativas de deslizamiento y rodadura entre la leva y su
empujador, vienen a complicar aún más el problema del trazado del perfil y la consecución de una leva
que produzca un funcionamiento satisfactorio de las válvulas especialmente a altos regímenes de giro
del motor.
Leva asimétrica
Con el fin de obtener un movimiento controlado de las válvulas y una dinámica de las mismas que se
avenga por completo a las necesidades del paso muy rápido de la corriente de gases, se han
construido levas provistas de un perfil asimétrico, por medio de las cuales se logra un cierre rapidísimo
de las válvulas con la menor pérdida de la carga del cilindro a través del escape en los momentos de
cruce de válvulas. Como sabemos, éstos son los momentos críticos de un motor de competición, en los
que se llega a valores de solape de válvulas del orden de los 150º o más, por lo que un cierre más
rápido de lo normal en las válvulas puede permitir un cruce de válvulas más exagerado y con ello, un
aprovechamiento máximo de la inercia de los gases.
Las levas asimétricas permiten la instalación de unos resortes más blandos, con lo que se beneficia
todo el mecanismo de accionamiento y se consigue una menor absorción y pérdida de potencia en la
zona de la distribución. En contrapartida, el sistema de levas asimétricas comporta un considerable
aumento del ruido del motor y, además, el tallado de las levas es bastante complicado para adecuarse
a todo tipo de regímenes de giro, por lo que esta solución se adopta sólo en los motores especiales de
alta competición. Para lograr el mismo objetivo que se persigue con las levas asimétricas se ha
estudiado el desarrollo de los sistemas desmodrómicos, que consisten en eliminar el resorte de las
válvulas y utilizar un sistema especial que no solamente actúa para levantar la válvula sino que sigue
actuando para cerrarla.
100

Entre las muchas soluciones estudiadas existen la de utilizar dos balancines cuyas colas están en
contacto con una leva. Uno de ellos actúa para abrir la válvula y, llegado el punto de máxima alzada,
abandona su misión y la encomienda al segundo balancín para que éste se encargue del cierre de la
válvula.
Un esquema de este tipo de distribución lo tenemos en la figura. Aquí podemos ver el balancín de
apertura (1) y el de cierre (2). Por otra parte, tenemos el árbol de levas (3) en el cual, como es
tradicional, se dispone de levas (4) especiales para el accionamiento constante de los dos balancines,
de modo que cada válvula dispone de dos levas: la señalada (4) para la apertura de la válvula, y la
señalada (5) para el cierre de la misma.
Este sistema desmodrómico permite la máxima exactitud en el control de todo desplazamiento de las
válvulas y la obtención de una velocidad variable de las mismas según el momento de la carrera.
Además, su consumo de potencia es mínimo con respecto al que necesita un sistema de resortes.
Desde el punto de vista del preparador de motores, muchas de estas adaptaciones resultan
prácticamente imposibles de realizar y sólo pueden hacerse desde un gabinete de prototipos de una
fábrica; sin embargo creemos que el mecánico debe estar al corriente de todas las técnicas y
posibilidades.
Ejemplo de distribución desmodrómica. (1) balancín de apertura. (2) balancín de cierre. (3) eje de levas.
ELECCIÓN DE UN ÁRBOL DE LEVAS
(4) leva de apertura. (5) leva de cierre.
Hasta el presente hemos estudiado las características generales que presentan los árboles de levas
junto con sus mismas levas, todo ello de cara a su utilización en competición. Si partimos de un árbol
de levas comercial, nuestra posibilidad de mejorar el motor de serie con aumentos importantes de
potencia queda muy reducida. Modificar directamente el perfil de las levas existentes puede ser tan
complicado como inútil, dada la dificultad de obtener perfiles exactos en todas las levas y de obtener un
perfil perfecto. Además, al trabajar las levas con arranque de material, estamos destruyendo el
101

endurecimiento superficial de sus rampas por cementado y templado, con lo que el árbol ya no tendrá
utilidad práctica, pues si lo aplicamos a un motor su destrucción sería inmediata. La solución podría
consistir en ponernos en contacto con un taller especializado en la construcción de árboles de levas y
presentar allí nuestro diseño para que nos construyan un árbol especial. O sea: hacer un árbol nuevo.
Ello es posible pero el precio resulta ahora muy elevado y sólo tendremos constancia de nuestro éxito
cuando el vehículo esté en pista o el motor sometido a un banco de pruebas, por lo que es fácil que
esta solución sea, a su vez, una ruina económica.
La mejor solución consiste en acudir a la compra de árboles de levas estrictamente fabricados para
competición, a cuya especialidad se dedican muchas empresas de kits de montaje para el
mejoramiento de los motores. A la vista del catálogo que esta empresas ofrecen a los preparadores,
podemos ver el árbol que nos interese más y acoplarlo a nuestro motor de nuevo cuño.
Adaptación de un árbol de levas
Cuando se trata de preparar un motor para la competición quiere decir que se pretende obtener un
motor lo más potente posible y, a poder ser, más potente que cualquiera de la competencia que parta
de las mismas condiciones establecidas por el reglamento. Para conseguir este objetivo no hay más
remedio que asumir riesgos y en el árbol de levas tenemos uno de ellos.
La elección del árbol de levas comporta un planteamiento previo sobre hasta dónde se pretende llegar
en la preparación del motor, y también hay que tener en cuenta el tipo de piloto que va a conducir el
vehículo resultante de la preparación. Ello se debe a que la modificación de la distribución comporta, a
la vez que un aumento de potencia, un traslado de los valores de par máximo dentro de la escala del
régimen de giro, lo que puede hacer que el vehículo adquiera, de forma automática, unas
características de conducción muy diferentes y, en ocasiones muy complicadas.
Contrariamente a lo que pueda parecer, a medida que aumentamos la potencia en los altos regímenes
de giro y hacemos que el motor entregue su potencia entre 7.000 y 10.000 rpm, por ejemplo, (y ello
podemos lograrlo con la aplicación de un buen cruce de válvulas) estamos desmereciendo la potencia
en los bajos regímenes del motor. En efecto: No ya el régimen de ralentí mantenido a las 1.000 rpm,
sino la misma posibilidad de arranque del motor deben aumentar con el régimen, de modo que el motor
de arranque ya no nos sirve para la puesta en marcha ni siquiera en el caso de que el motor eléctrico
gire a 800 rpm. Por lo menos necesitaríamos que el motor de arranque fuera capaz de hacer girar al
motor térmico a velocidades mínimas de alrededor de las 2.000 rpm, por lo que la puesta en marcha
práctica solamente se podrá realizar empujando el vehículo. Por otra parte, la conducción se complica
de una manera extraordinaria cuando solamente tenemos potencia entre 7.000 y 10.000 rpm, pues hay
que utilizar inexcusablemente el cambio de velocidades y tener mucho cuidado de no bajar de las 7.000
rpm porque a partir de aquí nos quedamos sin potencia.
102

Todos estos defectos y virtudes se deben a la modificación drástica de los ángulos de las levas, es
decir, a la elección del árbol de levas. Por lo tanto, se ha de tener un conocimiento muy exacto, en este
aspecto, de lo que se pretende con los trabajos de preparación que estamos llevando a cabo. De esta
forma empírica podemos dar al lector una orientación sobre este interesante tema, más
o menos cruzados. No obstante, antes de dar estas orientaciones, conviene establecer cómo se
denominan los árboles de levas de acuerdo con sus valores de avance y retraso.
Generalmente, los árboles de levas se denominan de acuerdo con sus valores de avance y retraso,
nombrando primero la admisión y comenzando por el avance de ésta; y luego el escape, comenzando
también por el avance de apertura del escape y terminando por su retraso. Así, tenemos que un árbol
de levas que se denomine 40-80-80-40 se refiere a lo mismo que nos indica la figura, en donde
tenemos una representación del diagrama de distribución. Los valores reflejados son los siguientes:
AAA = avance apertura admisión: 40º antes del P.M.S.
RCA = retraso cierre admisión: 80º después del P.M.I.
AAE = avance apertura escape: 80º antes del P.M.I.
RCE = retraso cierre escape: 40º después del P.M.S.
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De acuerdo con esta denominación pasemos a ver la forma de partida para escoger un determinado
tipo de árbol de levas de acuerdo con los beneficios que se pretendan.
Motocicletas preparadas
Si el aumento de potencia que se pretende es, sencillamente, un motor de serie preparado que ha de
desenvolverse con preferencia a un tráfico de carretera y no en el urbano, una solución que no
ocasionará problemas, contendrá un aumento de consumo moderado y aumentará ligeramente la
potencia, puede consistir en aumentar 5º todos los valores iniciales del gráfico de distribución. Por
ejemplo, si el motor de serie dispone de un árbol de levas de 25-65-65-25, como puede ser más o
menos frecuente en motores comerciales rápidos, se puede acudir sin demasiados problemas a
decantarse por aplicarle un árbol de levas de 30-70-70-30. Si la alimentación ha sido corregida para
mejorar el paso de la mezcla por los conductos, el aumento de potencia puede ser favorable y la
conducción no va a perder sus virtudes.
Motocicletas todo terreno
En este apartado es preciso conseguir una considerable aportación de potencia para mostrarse
competitivo con los demás vehículos que participan en la prueba. Podemos, en principio, decidirnos por
un árbol de levas que se encuentre en valores de 40-75-75-40 o 40-80-80-40. Con estos árboles de
levas tendremos que el régimen de utilización se encontrará del orden de
3.000 rpm más arriba. La conducción se hace más difícil pero el aumento de potencia, si se han
efectuado los demás trabajos de mejoramiento, puede ser considerable.
Motocicletas de alta velocidad
Cuando lo que se pretende es conseguir un motor con el máximo poder de potencia, que se mantengan
en el terreno de utilización alrededor de las 14.000 rpm se puede llegar a utilizar árboles de levas con
valores de hasta 50-80-80-50. Estos motores no disponen de potencia alguna por debajo de las 6.000
rpm o más, de modo que son absolutamente inoperantes fuera del circuito. A partir de estos valores, el
preparador podrá comprobar los resultados obtenidos y realizar diferentes modificaciones, hasta
conseguir el más perfecto diagrama para su motor. Por su-
104

puesto, si ello le es posible y puede disponer de varios árboles de levas a elección hasta conseguir
exactamente lo que busca.
El sistema de distribución se define como el conjunto de mecanismos encargados de regular la entrada
y salida de gases en los cilindros. Por otra parte se define como reglaje de la distribución de un motor
de cuatro tiempos, a un conjunto de cuatro ángulos- medidas en giro de cigüeñal-necesarios para
definir, incompleta pero básica y convencionalmente a dicha distribución. Cada uno de esos cuatro
ángulos se miden utilizando como punto de referencia el punto muerto, en el cual, teóricamente,
deberían comenzar y finalizar los tiempos de admisión y escape. Dichos ángulos son:
AAA= Avance a la apertura de la válvula de admisión (antes del PMS).
RCE= Retardo al cierre de la válvula de escape (después del PMS).
RCA= Retardo al cierre de la válvula de admisión (después del PMI).
AAE= Avance a la apertura de la válvula de escape (antes del PMI).
Al reglaje se lo suele representar también mediante un diagrama en forma de espiral, destinado a
involucrar las dos vueltas de cigüeñal en las cuales se completa el ciclo de cuatro tiempos. La suma del
AAA con el RCE representa el ángulo de rotación del cigüeñal durante el cual permanecen
simultáneamente abiertas la válvula de admisión y la de escape. A esta suma se la designa con el
nombre de ángulo de cruce.
Como norma general, diremos que el ángulo de cruce necesita ser tanto mayor cuanto mayor es el
número de r.p.m. al cual el motor ha de brindar su potencia máxima, y cuanto más largos, laberínticos y
estrechos sean sus múltiples de admisión y escape (es decir, cuanto más dificultados se hallen el
ingreso y la expulsión de los gases).
El par motor máximo
El ángulo de cruce encuentra su razón de ser, en la violenta dinamicidad con que se cumple el ciclo de
cuatro tiempos. En efecto ello hace que se produzcan pronunciados fenómenos inerciales y vibratorios,
tanto en las columnas de gases frescos, como en la de gases quemados que ingresan y egresan del
cilindro a través de sus respectivos múltiples. Dichos fenómenos inerciales y vibratorios pueden, y
suelen, ser aprovechados, de especial modo en motores de competición, mediante un reglaje de
distribución adecuado, destinado a
105

lograr un mejor rendimiento volumétrico o “llenado” del cilindro, a medida que aumenta el número de
rpm. del motor. El citado aumento progresivo de rendimiento volumétrico, se continúa logrando
solamente hasta llegar a un determinado régimen rpm. Ello nos evidencia, precisamente, la existencia –
a ese régimen- de combustiones más poderosas, que hallan explicación solamente, en un más alto
llenado, con la consiguiente presión final de compresión, y poder, en la expansión ulterior. Más allá,
pese a crecer la potencia, el rendimiento volumétrico, y –por lo tanto- el par, comienzan a decaer,
debido –entre otras causas- a que ya empiezan a adquirir cada vez más importancia las resistencias de
ingreso y egreso de gases. Es decir, para un determinado reglaje del árbol de levas de un motor, existe
un “régimen de llenado óptimo” que es, prácticamente, el de funcionamiento a mariposa de aceleración
totalmente abierta y a las rpm de par motor máximo (es decir, de esfuerzo torsional motriz máximo en el
cigüeñal del motor).
La búsqueda experimental y los recursos adecuados para llegar a lograr el par máximo a un
determinado número de rpm y la potencia máxima a otro número de rpm (algo o mucho mayor que el
anterior), implican –normalmente- no sólo el hallazgo del reglaje apropiado para el árbol de levas, sino,
simultáneamente, el diseño adecuado –en formas longitudinales y secciones- de los múltiples de
admisión y escape. Esta entretenida y paciente búsqueda experimental se conoce con el nombre de
“puesta en sintonía” de los múltiples, pues aquí también se trata de producir resonancia entre el
período propio de vibración de las ondas de presión de los gases en el múltiple de admisión y de escape,
y el del régimen elegido de funcionamiento “respiratorio” del motor.
La resonancia
Se produce “resonancia” cuando coinciden en valor –y además, se hallan “en fase”- el período propio
de vibración de un cuerpo con el período “de excitación”. Ahora bien, todo cuerpo, según el material
que lo constituya y según sus dimensiones y el tipo de vinculaciones que tenga con los demás cuerpos
que lo rodean, posee un “período propio” de vibración.
En nuestro caso, el material es un gas, con las características elásticas que corresponden a los gases,
las dimensiones son las determinadas por la sección, y, especialmente, por la longitud de los conductos
de admisión y escape, lograremos variar el período propio de las ondas de presión en las columnas de
gas, que circulan, pero que están alojadas dentro de ellas.
106

Si conseguimos que dicho período propio de vibración sea igual al período de excitación, o sea, al
correspondiente al número de ciclos de admisión por minuto que nos interesa, y que, además esté “en
fase” con la apertura de la válvula de admisión, se producirá resonancia a ese régimen y
conseguiremos entonces un alto llenado de mezcla fresca en el cilindro, con la consiguiente elevada
presión final de compresión y la de obtención de combustiones poderosas que nos proporcionarán, en
el cigüeñal, el máximo esfuerzo torsiona motriz, o sea, el par motor máximo.
Las cuatro válvulas de la izquierda cubren la misma superficie que las dos de la derecha, que no
podrán ser empleadas sin variar el diámetro de los cilindros y por lo tanto permitirían colocar la bujía en
el centro de la cámara.
La potencia máxima
En cuanto a la potencia efectiva entregada por el motor, ella sigue aumentando más allá del régimen
del r.p.m. de par máximo. Ello sucede debido a que la potencia efectiva es el producto resultante de
multiplicar, en unidades apropiadas, el par motor por la velocidad angular de rotación del cigüeñal. Es
decir, más allá del régimen de par máximo, la potencia sigue creciendo, pero ahora ella se va
obteniendo como resultado de un número cada vez mayor de combustiones por minuto, pero que van
siendo individual y paulatinamente más débiles, cuyo producto –no obstante- se traduce en una
potencia de valor creciente.
LA GEOMETRÍA DE LAS LEVAS
La misión de la leva
Como es sabido, la leva o camón, es un elemento mecánico destinado a producir la apertura de la
correspondiente válvula siguiendo una ley o trazado que resulta perfectamente predeterminado por el
perfil de su flanco de alzada, y a controlar posteriormente –pero no, a producir- la ley o trazado de
descenso de la misma mediante se flanco de descenso, resulta efectuada, exclusivamente, por el
resorte de válvula, (la operación de cierre, en la distribución).
107

fijar rigurosamente sus leyes respectivas.
EL PERFIL DE LAS LEVAS
Los tres componentes geométricos fundamentales que configuran el perfil de una leva, son:
1) La circunferencia base
En motores rápidos suele estar trazada con un valor que se halla comprendido entre el de la alzada
total de la leva y una vez y media dicha alzada. El radio exterior del núcleo resistente del árbol de levas,
debe ser de 1 a 1,5 mm. menor que el de la circunferencia base.
2) El flanco de alzada y el flanco de descenso
Los dos flancos de la leva, como veremos, deben ser necesariamente arcos de circunferencia
convexos, toda vez que, el botador, el dedo, o el patín del balancín (según el caso), posean su
superficie de apoyo contra la leva, elaborada en forma perfectamente plana. En cambio, cuando el
botador, el balancín o el dedo, presentan su perfil de apoyo contra la leva con perfil en forma de arco
de circunferencia convexo (o cuando allí exista un rodillo), los flancos de la leva son rectos (si bien muy
rara vez –y sin ventajas- pueden llegar a tener un diseño levemente convexo).
108

3) La nariz
En la inmensa mayoría de los casos, el perfil de la nariz o cúspide de la leva, suele estar constituido por
un arco único de circunferencia (aunque, en ciertos motores rápidos, el perfil de dicha nariz puede
llegar a estar constituido por dos o tres arcos sucesivos de circunferencia, perfectamente empalmados
entre sí y, lógicamente, todos convexos). En el último caso, el primero es la mitad de una circunferencia
de nariz clásica. Lo sigue un arco de circunferencia trazado con centro en el centro del árbol de levas,
arco cuyo perfil –por lo tanto- no produce alzada alguna, sino que solamente se limita a mantener el
valor de la lazada ya adquirida (que es la total). Finalmente, lo sucede el tercer arco, que así completa
el perfil de esta nariz compuesta, que –al igual que el primero- es la mitad de una nariz clásica.
Este tipo de nariz compuesta –por la apariencia que suele ofrecer- hace que vulgarmente se designe a
las levas que la poseen, con el nombre de “levas cuadradas”. Estas últimas son levas que por lo
general están destinadas a producir una violenta aceleración, tanto de alzada como de descenso del
botador por lo que las fuerzas de inercia y, consiguientemente, la tensión de los resortes de válvula,
necesitan ser –en tal caso- muy poderosas, lo que va en acentuado desmedro de la vida útil de levas y
botadores. Cuando –como en casi la totalidad de los casos- la nariz está constituida por un arco único
de circunferencia (suponiendo que ya han sido fijados tanto: el radio de “duración” de la apertura de la
correspondiente válvula –medida en giro de árbol de levas- como también el valor de la lazada total a
lograr en la leva), cuanto más pequeño sea el radio del arco que constituye la circunferencia de nariz
(nunca menos de 1 mm), más pacífico y silencioso –diríamos, más “utilitario”- se torna el motor.
Por el contrario, cuanto mayor sea dicho radio sin llegar, empero –ni acercare demasiado-, a un valor lo
suficientemente grande del citado radio, para el cual los flancos de alzada y descenso de la leva ya se
convertirían en rectas, (estas rectas “límite” surgen de trazar las tangentes en los dos puntos de la
circunferencia base, representados –respectivamente- por el nacimiento y el fin del lóbulo, es decir, en
el punto en que comienza el flanco de descenso), más violentas se tornan tanto la aceleración de
alzada como la de descenso de la válvula y, por lo tanto la de los demás elementos de la distribución
que con ella simultáneamente deben moverse, hallándose por ello más facilitando el ingreso de gases
frescos –en la leva de admisión-, aumentando así el llenado del cilindro y logrando entonces que el
motor se muestre más “brioso”.
Elementos geométricos especiales del perfil de la leva (no siempre presentes)
109

a) Rampas de empalme en espiral para la anulación y el reotorgamiento paulatinos de la luz de válvula
Suelen existir –especialmente en ciertos motores utilitarios dotados de botadores mecánicos-, con el
propósito de hacer más suave y silencioso el funcionamiento del motor. El perfil de dichas rampas en la
leva está constituido habitualmente por un trozo de espiral, o sea, por una curva que progresa radial
mente, cantidades iguales a ángulos iguales. (Cuando existen estas rampas en las levas, usualmente
es menester seguir procedimientos especiales al otorgar con la sonda de espesores la luz de las
válvulas, y no guiarse, como es practica corriente, por el “balanceo” de las válvulas de otro determinado
cilindro, por lo que, en estos casos, resulta conveniente seguir escrupulosamente las indicaciones que
al respecto suelen figurar en los correspondientes manuales de taller suministrados por los fabricantes).
En motores rápidos o en los de competición, la silenciosidad – a veces, hasta la misma vida útil de las
piezas- son condiciones que no se justifican que sean tenidas excesivamente en cuenta, criterio éste
que constituye uno de los motivos por los cuales las rampas espirales no suelen hallarse presentes en
sus levas.
Ambas rampas, cuando existen, se hallan ubicadas precediendo al flanco de alzada y sucediendo al
flanco de descenso, respectivamente. Lógicamente que, con la presencia de las citadas rampas, -y, a
medida que la válvula se dilata hasta llegar a su “longitud de régimen”-, como veremos se produce un
indeseable efecto. El citado indeseable consiste en que –a válvula dilatada- se produce un incremento
de la duración angular de la apertura de la citada válvula.
Esta última es la razón principal por la cual en los motores de alta potencia específica no se suele
utilizar rampa alguna destinada a suavizar impactos y ruidos de distribución.
Características dimensionales de las levas
Las características dimensionales básicas de las levas, suelen ser:
A) La “duración” o amplitud angular de la apertura.
Es igual a la mitad del ángulo de giro de cigüeñal durante el cual la válvula correspondiente permanece
abierta. Este ángulo de giro de cigüeñal se obtiene –para una válvula de admisión- como resultado de
sumar: AAA, más 180°, más el RCA. Si se tratase, en cambio, de una válvu-la de escape. El citado
ángulo de giro de cigüeñal sería –lógicamente el resultado de sumar: el AAE, más 180°, más el RCE.
110

B) Alzada total (medida en la leva).
Si no tenemos en cuenta el pequeño valor representado por la luz de válvula, o sea, si sólo deseamos
el valor de la “alzada bruta” medida en la leva. Si queremos, la alzada neta en frío, medida en la leva, al
valor hallado anteriormente habrá que restarle ahora el de válvula otorgable en frío. En realidad, la
“alzada real” de la válvula –cuando no existen dispositivos hidráulicos de anulación automática de la luz
de la válvula –varía, leve pero constantemente, con la dilatación que esta última va experimentando
según las condiciones de funcionamiento del motor.
C) Diagrama alzada- ángulo de rotación.
Nos da datos valiosos acerca de una distribución, lo que, conjuntamente con el reglaje y la alzada, ya
nos permite definir exactamente las características dimensionales de una leva. Es un diagrama en el
que, verticalmente, están representados los valores de la alzada que la leva al girar le va a
proporcionando al botador y, horizontalmente, la cantidad de grados que corresponde a la duración o
amplitud angular de la apertura.
El diagrama en cuestión asume la forma de una de las “jorobas” de un mello. Se diseña así, para tratar
de que la válvula correspondiente, (esto no se cumple exactamente), a medida que se va abriendo,
vaya proporcionando a través de la periferia de su hongo, superficies de pasaje de gases,
proporcionales a los caudales de éstos, que el pistón admite –o barre- del cilindro, para tratar de
mantener de esa forma una velocidad de pasaje de gases por la superficie citada, que posee un valor
constante. El diagrama de caudales de gases que el pistón teóricamente admite o barre del cilindro,
tiene la forma del diagrama de velocidad del pistón. El mantenimiento de una velocidad de pasaje de
gases constante a través de la superficie que la periferia del hongo con respecto ala siento va
otorgando, implica la necesidad de que exista una estricta proporcionalidad entre la velocidad del pistón
y la alzada de la válvula, en cualquiera de las posiciones en las que el pistón pueda hallarse.
Fórmulas para el cálculo de levas
Cruce C = AAA + RCE
Entre Centros EC = AAA + 180° + RCA + AAE + 180° + RCE -AAA + RCE = 4 2
Permanencia admisión PA = AAA + 180° + RCA
Permanencia Escape PE = AAE + 180° + RCE
111

PUESTA A PUNTO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Puesta a punto de la distribución
Los motores de serie van provistos de marcas en los engranajes de accionamiento de la distribución,
mediante las cuales, en el caso de tener que desmontar los engranajes, éstos pueden ser montados de
nuevo posteriormente con la misma exactitud en la posición relativa en la que se hallaban antes, de
modo que el reglaje de la distribución vuelva a quedar fijado en la misma exacta posición que había
determinado el constructor originalmente.
Por lo general se trata de marcas que deben enfrentarse entre sí, entre los engranajes que se
enfrentan. Si estas marcas coinciden en todas las ruedas es señal de que, automáticamente, los
árboles de levas están sincronizados con el movimiento del cigüeñal y, por lo mismo, con todos y cada
uno de los pistones. Cuando se procede a una modificación sustancial de un motor de serie en el que
se lleva a cabo cambios en el reglaje de la distribución será necesario efectuar la puesta a punto sin la
existencia de marcas de referencia (pues las que existen ya no nos sirven) por lo que tendremos,
además, que grabar nuevas marcas en los engranajes para facilitar los posibles y seguros desmontajes
y montajes que se producirán durante la vida útil del motor en la competición.
Para realizar la puesta a punto deberá partirse del nuevo diagrama de distribución, el cual viene
determinado por los diferentes valores de AAA, RCA, AAE y RCE que ahora posea el árbol (o árboles)
de levas que hemos adoptado para llevar a cabo nuestra preparación. Así pues, si a un motor de serie
relativamente tranquilo le hemos colocado el árbol de levas del diagrama visto anteriormente, la puesta
a punto de la distribución debe reconsiderarse y modificarse. El estudio del nuevo diagrama de
distribución nos indica la posición angular de la muñequilla del cigüeñal en el instante en que debe
comenzar la apertura de la válvula de admisión y la de escape, según el caso. Cuando se trate del caso
de un motor provisto de un solo árbol de levas bastará con poner a punto este árbol para que todo el
conjunto quede ajustado; pero si el motor dispone de dos árboles de levas (tanto si se trata de un árbol
para las válvulas de admisión y otro para las de escape, como si son árboles diferentes para dos líneas
de cilindros en los motores en V) se tendrá que trabajar para poner a punto todos los árboles, teniendo
en cuenta la posición relativa de las levas y el orden de encendido.
Hechas estas consideraciones previas las operaciones a realizar y el orden de las mismas es el
siguiente:
Primera: se sitúa el pistón del primer cilindro en un punto de su carrera fácilmente referenciable que
determine exactamente el punto muerto superior. Para lograr esta situación, se hace girar a mano el
cigüeñal hasta llegar al P.M.S. del primer cilindro. Ahora se señala en el material del bloque y la corona
del volante las señales de coincidencia. En la figura podemos ver señaladas (1) la marca realizada en
el material del bloque y (2) la señal en el diente que coincida.
112

Para evitar toda confusión posible, la señal en la corona debe realizarse en el centro exacto de la
cabeza de un diente y marcarse con la indicación “PMS” o, sencillamente, con un “0”.
Segunda: se hace girar el cigüeñal en sentido contrario al de funcionamiento, con un valor angular
equivalente a un número exacto de dientes de la corona lo más próximo posible al ángulo de AAA. Para
calcular este ángulo y el número de dientes correspondiente, dividiremos los 360º de que se compone
toda circunferencia por el número total de dientes de la corona. El resultado será el ángulo de giro
correspondiente al paso de un diente de la corona. Dividiendo ahora el valor angular de AAA por el
resultado de grados que posee un diente, obtendremos una segura orientación sobre el número de
dientes que deberemos girar el volante para que coincida con la marca de P.M.S. grabada en el
material del bloque (1) en la figura anterior.
Generalmente el resultado de esta última operación no nos dará un número exacto de dientes sino que
quedará alguna fracción. Sin embargo, es más cómodo y preciso girar el número entero de dientes y
tener en cuenta los grados de giro que resten para conseguir este detalle en el posicionamiento del
árbol de levas que efectuaremos después.
Aclaración:
Es importante que quede muy claro cuanto acabamos es decir sobre el procedimiento de colocar el
avance (o posición AAA). Lo mejor será, a este respecto, poner un ejemplo. Supongamos que nuestro
árbol de levas es un 38-76-76-38. Tenemos que el AAA será, pues, de 38º. Por otro lado contamos los
dientes de la corona del volante y vemos que dispone de 108 dientes. Éstos son los datos previos del
problema. En primer lugar, deberemos ver cuántos grados corresponden a cada diente.
113

Sabiendo que la totalidad del volante siempre dispone de 360º, cada uno de los dientes tendrá:
360 = 3,33 o 3º 20´
108
Por lo tanto, a los 38º de AAA les deberá corresponder una cantidad de dientes igual a:
38 = 11,40 dientes 33´
333
lo que equivale a 11 dientes más 0,40 de diente. Multiplicando este 0,40 por 3,333 nos da 1,33 grados,
lo que equivale a 1º 20´.(Operamos con decimales para hacer el cálculo más compren-sible y sencillo
pero también puede operarse directamente con grados y el resultado será el mismo) Una vez conocido
el número de dientes (que, como hemos visto depende siempre del número de dientes de la corona)
hemos de voltear el volante 11 dientes de la corona en sentido contrario al de funcionamiento. De esta
forma, el primer pistón quedará posicionado en un punto que corresponderá a 36º 40´ antes del P.M.S.
Por otra parte, retendremos en la memoria el valor de 1º 20´ para operar con este valor en el
posicionamiento del árbol de levas. Si utilizamos un árbol de levas con valores como 40-80-80-40, el
número de dientes sería, en esta misma corona, de 12, por lo que no se tendría que tener en cuenta
ningún otro condicionamiento, al dar el cálculo anterior un resultado exacto.
Tercera: en la figura tenemos la forma de operar a continuación. Después de girar los dientes
calculados se señalará la posición del volante con una marca en el diente correspondiente en
coincidencia con la referencia marcada en el material del bloque. Se señalizará con las letras “AAA” o,
simplificando, con “AA”, tal como se indica (2) en la figura. Manteniendo la posición de esta forma se
instalará el árbol de levas en su posición de comienzo de apertura de admisión.
Cuarta: ahora se gira el árbol de levas hasta que actúe sobre el balancín o sobre la cola de la válvula
(según los casos) por la parte del círculo rebajado. Se procede al reglaje del juego de botador y se
coloca un comparador, ajustado a cero, con el palpador sobre el balancín, o sobre el platillo de
114

etención de la válvula si la leva actúa sin el intermedio del balancín. A continuación se hace girar el
árbol de levas en su sentido de funcionamiento hasta que se aprecie el comienzo del movimiento de la
aguja del comparador, lo que indica el instante en que comienza a actuar la rampa de ataque de la leva
para la apertura de la válvula.
Disposición del comparador sobre el brazo sobre el brazo de empuje del balancín para llevar a cabo el ajuste de
sincronización del árbol de levas
Si fijásemos en este punto el engranaje de la transmisión del accionamiento de la distribución con estas
posiciones relativas al cigüeñal y árbol de levas, obtendríamos el AAA correspondiente a la posición del
pistón señalada con el volante (es decir, en el ejemplo que pusimos antes sería de 36º 40´). Para salvar
la diferencia de los 1º 20´, que nos quedaron pendientes y teniendo en cuenta que el árbol de levas gira
a la mitad de revoluciones que el cigüeñal, adelantaremos el giro del árbol de levas un valor
equivalente a la mitad de la diferencia obtenida en el cálculo (por ejemplo, el valor de 1º 20´, que será
igual a 60 + 20 = 80 minutos, dividido por 2, nos dará un resultado de 40´). Así pues, tendremos que
adelantar en el árbol de levas estos 40 minutos que nos faltaban cuando calamos el volante en la
posición AAA.
Quinta: Por supuesto, las operaciones anteriores se habrán efectuado con la transmisión de la
distribución libre y sin engranar. Conseguidas así las posiciones relativas del cigüeñal con respecto al
árbol de levas para la posición AAA, se procederá ahora a colocar y fijar los elementos de engrane de
la transmisión y a señalar las marcas de éstos, para que se pueda rehacer con facilidad el montaje
cuando, por cualquier causa, se haya tenido que desmontar.
En las transmisiones de la distribución por cadena la posición de engrane no tiene mayor importancia,
pero sí el hecho de que corresponde a una posición de perfecta tensión en el ramal de tracción de la
cadena, pues las señales se hacen marcando unos trazos en las ruedas, guiándose con la regla en
coincidencia con los ejes de las ruedas.
115

Marcas de reglaje colocadas en los piñones de accionamiento del árbol de levas y en el arrastre, en una
distribución de accionamiento por cadena
Por el contrario, en las transmisiones por engranajes, las diferentes ruedas se habrán de colocar de
modo que los dientes en que se vaya a practicar las marcas estén completamente engranados, para
que la reproducción de la posición después de un desmontaje pueda realizarse con toda exactitud y sin
confusiones. Éste es el sistema más exacto que podemos utilizar para llevar a cabo la puesta a punto
de la distribución. La forma de contar los dientes y aplicarles a los mismos un valor en grados es
perfectamente exacta, pero existe también la posibilidad de hacerse con un disco grado que se aplique
sobre el volante y desde el cual podamos disponer de una segunda orientación sobre los grados y
minutos que podemos imprimirle al cigüeñal y a su accionamiento del árbol de levas.
Marcas de reglaje en un mando de la distribución por medio de engranajes
116

En la figura tenemos un ejemplo de la aplicación de este disco grado sobre un volante. Con un trozo de
alambre o de plancha podemos hacernos un índice (1) que situaremos exactamente en el P.M.S. Ahora
montaremos el círculo graduado sobre el volante, haciendo que la graduación de 360 grados coincida
con el índice en la posición del P.M.S. del primer cilindro.
A partir de este momento podremos girar el volante en el sentido contrario a la dirección de
funcionamiento, el número exacto de grados y minutos que se indique en el diagrama de distribución,
en lo relativo al AAA. Esto es lo que vemos en la figura siguiente en un motor con árbol de levas de
diagrama 40-80-80-40. El resto de la operación debe realizarse de la misma forma que hemos descrito
anteriormente, ajustando, por lo mismo, la posición del árbol de levas. Luego, con las dos posiciones
bien definidas, se montan los engranajes de la distribución o la cadena de accionamiento.
117

PROBLEMAS E INSPECCION DE LA CADENA DE DISTRIBUCIÓN Y ENGRANAJES
Las razones por las cuales se produce el desgaste de la cadena de distribución son las mismas que
provocan el desgaste de los engranajes de distribución. La cadena de distribución está compuesta por
muchos eslabones, y pernos que trabajan como rodamiento y que están sujetos a cargas y el desgaste
de ésta traen aparejados problemas de reglaje en el árbol de levas. Esto puede verificarse cuando se
produce un aflojamiento de la cadena. Las cadenas de distribución pueden desgastarse hasta un punto
en que pueden saltar un diente del engranaje, afectando severamente la sincronización de las
válvulas. Normalmente a medida que se desgasta la cadena de distribución, también lo hacen
proporcionalmente los dientes de los engranajes.
Para verificar el desgaste excesivo de la cadena de distribución, se puede procede de la siguiente
forma:
1- Girar el engranaje del árbol de levas en el sentido anti horario para permitir el aflojamiento
completo de un lado de la cadena.
2- Si el aflojamiento fuera mayor de 12 mm, la cadena deberá reemplazarse.
En motores con árbol de levas a la cabeza (OHC) el desgaste se determina por la cantidad
de holgura de los eslabones de la misma teniendo en cuenta que estas cadenas
son más largas. Esto se puede verificar colocando la cadena sobre una superficie plana
y fijando un eslabón se observará el movimiento total; un movimiento excesivo indica
desgaste.
Para verificar el desgaste del engranaje, recorra con su uña los dientes de los mismos. Si existe
evidencias de desgaste ranurado en los dientes, los engranajes deben reemplazarse. En la práctica, se
reemplazan ambos engranajes y la cadena al mismo tiempo. Se recomienda no utilizar una cadena
nueva sobre engranajes gastados.
Si los engranajes del árbol de levas y del cigüeñal están mal alineadas, la cadena trabajará con una
excesiva carga lateral. Esto causará un rápido desgaste en el frente de los dientes del engranaje, así
como en los eslabones de la misma cadena. Generalmente el desgaste excesivo de los engranajes se
debe a una instalación inadecuada. La mala alineación sumado a una excesiva carga puede ocasionar
la rotura de la cadena.
También un montaje inadecuado de la cadena puede producir ruidos metálicos además de roturas o
rajaduras y rebarbas en los componentes próximos a la cadena.
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INSTALACIÓN DE LA CADENA DE DISTRIBUCIÓN Y LOS ENGRANAJES
1- Es recomendable reemplazar la cadena y los engranajes al mismo tiempo. Utilizar una
cadena nueva con engranajes desgastados ocasiona problemas.
2- Verificar las instrucciones del manual técnico para armar partes nuevas. En algunos casos
se utiliza u espaciador de fábrica para la instalación de los engranajes. Algunos engranajes
ya cuentan con un espaciador integrado en el cubo.
3- Colocar el cigüeñal y el árbol de levas para asegurar la alineación de los portacuñas y
las marcas de reglaje. Utilizar un dispositivo adecuado para clavar ambos engranajes
hacia su lugar y evitar la desalineación de la cadena.
4- Instalar cualquier tensor de cadena, amortiguador o guías y ajustar como se especifica
en el manual de servicio adecuado.
SERVICIO A LA CADENA DE DISTRIBUCIÓN
Los diseños de transmisión de la cadena de distribución varían entre los motores en línea con levas a
la cabeza simple y doble y los motores en V.
Las cadenas de distribución en motores OHC generalmente se alojan dentro de las cubiertas laterales
de sellado.
Para tener acceso a la cadena de distribución se deben desarmar estas cubiertas laterales.
119

En algunos diseños de motores de doble árbol de levas a la cabeza (DOHC) ambos árboles de levas
son impulsados por la cadena de distribución frontal, mientras que el otro árbol lo hace por intermedio
de una cadena que se conecta a los dos árboles de levas en la parte posterior.
El desgaste de la cadena de distribución se puede medir como se describió anteriormente. Conviene
consultar el manual de servicio para conocer los procedimientos de montaje específicos y lograr una
adecuada sincronización de la puesta a punto.
120

GRADUACIÓN DE UN ARBOL DE LEVAS
La graduación de una leva significa sincronizar la posición del árbol de levas con la posición del pistón
en el cigüeñal. Esto requiere de una atención cuidadosa y de equipo especial. Aunque todos los
motores tienen un indicador PMS para el cilindro número 1, no siempre es exacto. La posición correcta
PMS del pistón número 1 debe ser, por tanto, verificada si se desea un funcionamiento óptimo.
La posición PMS se puede verificar utilizando una rueda graduada, un balanceador armónico en grados
o un disco grado. Una rueda graduada es un disco plano de metal con divisiones grabadas de 1º de
exactitud alrededor de su orilla exterior. El cero “0”, en la rueda graduada representa el punto PMS. La
rueda graduada se monta con un perno que se atornilla al frente del cigüeñal. Se debe apretar con
seguridad para evitar el menor giro de la rueda graduada con relación al cigüeñal. Al girar el cigüeñal,
hágalo por el extremo del volante y nunca por el frente del cigüeñal. En cigüeñales que no están
roscados al frente, la rueda graduada se monta con tornillos en los orificios del extractor en el
balanceador armónico. Los balanceadores armónicos especiales con marcas graduadas no requieren
el empleo de una rueda graduada. También se puede utilizar una cinta graduada para convertir un
balanceador armónico en rueda graduada.
Hay dos métodos para establecer con exactitud el punto muerto superior (PMS): el método del tope
seguro y el método del indicador de cuadrante.
Con alguna variación en el procedimiento, el primer método se puede utilizar tanto con las tapas de
cilindro instaladas o bien sin tapas. El segundo método se realiza sin las tapas colocadas. En el primer
método se coloca un dispositivo de tope seguro instalado por el orificio de las bujías.
En el segundo método sin las tapas, se sujeta el dispositivo de tope seguro sobre el pistón número 1.
Los métodos utilizados para obtener la sincronización precisa del árbol de levas incluyen chavetas
especiales para los engranajes que permiten su desplazamiento gradual. Estas chavetas se
comercializan en varios valores que permiten obtener la cantidad precisa de avance o retardo deseado.
121

SISTEMAS DE LUBRICACIÓN DE ENFRIAMIENTO
La potencia de salida de los motores se incrementa continuamente debido a los avances tecnológicos
en los motores de motocicleta, y esto ha puesto una carga adicional en las partes vitales de un motor.
Para mantenerse al mismo paso con el desarrollo de los motores, los sistemas de lubricación y de
enfriamiento han sido analizados y mejorados. La investigación ha producido una nueva serie de
lubricantes sintéticos para competir con los aceites minerales altamente modificados. Se han puesto en
servicio motores muy avanzados enfriados o refrigerados por líquido, para evitar la destrucción por las
altas temperaturas y reducir el ruido general el motor.
La primera sección de este capítulo explica la composición del aceite, el objetivo de la lubricación, así
como el diseño, operación y servicio a sistemas de lubricación en las motocicletas. La segunda sección
describe los principios de la transferencia del calor y el diseño, operación y servicio a los sistemas de
enfriamiento.
COMPOSICIÓN DEL ACEITE LUBRICANTE
La composición del aceite proviene de una materia prima con base mineral, sintética o vegetal. La
calidad de estos tres aceites depende de la materia prima, así como de los aditivos utilizados.
ACEITES MINERALES
Los aceites minerales se producen a partir del petróleo crudo, que proviene de los yacimientos. El
petróleo crudo es calentado por medio de un proceso denominado destilación fraccionaria. Este
proceso separa el aceite lubricante de otros hidrocarburos contenidos en el petróleo crudo. En el
aceite lubricante se mezclan bases espesas y ligeras, hasta conseguir la viscosidad o espesor
deseado.
El aceite mineral funciona mal sin aditivos. Con el objeto de mejorar las propiedades a presiones
extremas (EP) del aceite, se agregan compuestos de azufre y de fósforo. A fin de mejorar la eficacia
del aceite, se agregan también antioxidantes, dispersantes detergentes, mejoradores de la viscosidad
y otros productos químicos.
Las bases que se incorporan a los aceites minerales no se desgastan; sin embargo, los aditivos si.
ACEITES SINTÉTICOS
Los aceites sintéticos fueron desarrollados durante la segunda Guerra Mundial, cuando los lubricantes
a base de petróleo no estaban extensamente disponibles. Los aceites sintéticos son fabricados y
consisten en una combinación de muchos aditivos con el propósito de aumentar la eficacia de los
mismos. Los aceites sintéticos operan con eficacia en un rango más amplio de temperaturas que los
aceites a base de petróleo.
122

ACEITES VEGETALES
Los aceites a base de vegetales o de ricino tienen excelentes propiedades lubricantes, pero los
sintéticos modernos son efectivos durante más tiempo y no producen sedimentos ni barnices. Los
aceites a base de ricino acumulan sedimentos y barniz, lo que hace que se peguen los aros de los
pistones. Dado que también se descomponen rápidamente, los aceites a base de ricino normalmente
se utilizan sólo en las motocicletas de carreras.
EL OBJETIVO DE LA LUBRICACIÓN
EL objetivo de la lubricación es limpiar, enfriar, sellar y lubricar. EL fluir el aceite a través del motor,
enfría las partes absorbiendo calor. Luego el aceite caliente que está circulando cae en el sumidero o
en el cárter para enfriarse. Para reducir aún más la temperatura del aceite y prolongar su duración
algunos motores tienen también un enfriador de aceite. Los aditivos detergentes y dispersantes del
aceite mantienen en suspensión la suciedad, el barniz, el carbón y otros contaminantes, hasta que son
eliminados al pasar el aceite a través del filtro.
Los contaminantes que no pueden ser retenidos por el filtro quedan en suspensión, y se eliminan al
drenar el aceite, el cual ayuda a sellar la cámara de combustión, así como la partes de metal a metal y
los sellos de neopreno en flechas deslizantes o giratorias. El aceite lubricante produce un efecto
amortiguador entre las partes móviles, y deber ser desalojado hacia fuera, antes que los metales
puedan entrar en contacto. El aceite evita también la corrosión dentro del motor.
Siempre que dos superficies en movimiento entran en contacto una con otra, tiene lugar la fricción. Un
lubricante proporciona una película entre las partes móviles, eliminando el contacto y reduciendo la
fricción. La lubricación hidrodinámica ocurre cuando no existe contacto de metal a metal y se conserva
en forma continua una película de aceite entre partes móviles.
En condiciones de lubricación hidrodinámica, la fricción es causada principalmente por la resistencia
del aceite. Bajo presiones extremas, o en ausencia de un suministro adecuado de aceite, ocurren
condiciones límite y se llega a un contacto de metal a metal. El grado de fricción depende de las
propiedades de presión extrema del aceite que se esté usando.
Una motocicleta contiene cierto número de partes móviles, y cada una de ellas tiene requisitos
especiales de lubricación.
123

Puntos de lubricación comunes
El tipo de aceite utilizado queda determinado en función de la cantidad de la carga esperada, del tipo
de carga, del tipo de los componentes y de las consideraciones de servicio.
CARGAS
Las cargas se identifican por la clase de movimiento que se encuentra en las superficies de soporte. El
movimiento de la carga es giratorio o deslizante, o una combinación de ambos, como ocurre en los
engranes dentados.
Movimiento giratorio
Los cojinetes de bolas, de rodillos y de agujas trabajan con un movimiento de rotación. Estos cojinetes
se conocen también como cojinetes antifricción. Funcionan con una ligera película de aceite
suministrada por salpicado o por rociado. Demasiado aceite hace que los cojinetes antifricción se
124

arrastren, lo que da como resultado excesiva fricción e incremento de calor.
Una presión de aceite excesiva puede causar también que los cojinetes hidroplaneen, lo que ocurre
cuando un cojinete resbala en vez de girar. Este efecto daña los cojinetes, ya que origina superficies
planas.
Movimiento deslizante
Los cojinetes, bujes, apoyos del eje de levas, y los pistones, trabajan con movimientos deslizantes.
Entre estas partes móviles deberá mantenerse siempre una película de aceite. Un eje giratorio debe
formar una cuña de aceite, para asegurar una lubricación adecuada al giro del eje.
TIPO DE COMPONENTES
El tipo de lubricación utilizada depende también del tipo del componente. Los cojinetes de un motor
están contenidos en un cárter sellado. Usualmente, en el cárter o en un depósito alejado se vierte cierta
cantidad de aceite, mismo que es suministrado bajo presión a los cojinetes del motor, por salpicado o
rociado.
La grasa, que es un aceite en forma de gel, es el mejor lubricante para los rulemanes de ruedas, los
cojinetes de caja de dirección y los cojinetes del brazo oscilante.
En cualquier parte donde exista una boquilla de engrase necesitará grasa periódicamente
Un cable de acelerador o de embrague se lubrica mejor utilizando una película seca o un lubricante
125

sólido.
CONSIDERACIONES DE SERVICIO
El aceite cubre las partes del motor y ayuda a evitar el engrane de partes móviles y la corrosión. El
aceite absorbe también los golpes y reduce el desgaste. Una capa de aceite, especialmente entre los
dientes de un engrane, absorbe el choque por impacto, al actuar como colchón hidráulico. Además, un
suministro de aceite siempre renovado impide que se sobrecaliente el motor, al llevarse el calor
producido en las áreas de carga.
PROPIEDADES DEL ACEITE LUBRICANTE
Durante un breve tiempo, cualquier aceite de motor es capaz de proporcionar una protección
moderada. Un aceite de alta calidad es el que tiene larga vida de servicio y proporciona un rendimiento
total. El rendimiento total incluye:
REDUCCION DE LA FRICCION
El espesor o viscosidad del aceite es un factor importante para disminuir la fricción. Un aceite más
liviano crea menos arrastre. Los aditivos de extrema presión, como el zinc o el fósforo, ayudan a
proteger las superficies metálicas del contacto directo de metal a metal. Este contacto puede ocurrir
al ser expulsado el lubricante de entre las superficies en movimiento, como son los lóbulos de la leva
o los dientes de un engranaje.
COMO MINIMIZAR EL DESGASTE
Debido a que cuando el vehículo no está funcionando el aceite se escurre, la mayor parte del desgaste
tiene lugar en los primeros segundos después de arrancar el motor. Para minimizar el desgaste, una
vez apagado el motor, el aceite debe quedarse pegado a las partes móviles. Además, el aceite debe
fluir eficientemente a bajas temperaturas y después de haber arrancado el motor, recubrir lo más pronto
posible las partes superiores. Los aditivos de extrema presión existentes en el aceite ayudan a
disminuir el desgaste de las partes. Cuando son activados por el calor generado bajo condiciones
límite, estos aditivos recubren los puntos calientes del motor y se resisten a ser desalojados.
COMO MANTENER LA VISCOSIDAD
Los lubricantes que resisten la tendencia natural a espesarse cuando están fríos y a licuarse cuando
están calientes, tienen un índice de viscosidad alto (VI). Los motores que trabajan en climas fluctuantes
necesitan aceite con viscosidades que correspondan con las temperaturas ambientales. Para conservar
la viscosidad, a los aceites multigrado se les agregan polímeros químicos son sensibles a la
temperatura y modifican su forma molecular, a altas temperaturas, de tal manera que en una amplia
escala de temperaturas el aceite fluye con facilidad recubriendo eficazmente.
126

ESTABILIDAD ANTIOXIDANTE
Cuando el aire y el lubricante entran en contacto uno con otro, el oxígeno del aire se combina con el
aceite. Esto se conoce como oxidación. El aceite caliente al reaccionar con el oxígeno, éste hace que
el aceite se deteriore. Al oxidarse el aceite, se espesa y se forman ácidos. Una atención adecuada a las
técnicas de refinación y a la adición de antioxidantes ayudan a reducir la velocidad de oxidación y
aumentar la duración de servicio del aceite.
PROPIEDADES DETERGENTES
Los detergentes dispersantes mantienen en suspensión las partículas de suciedad, hasta que el
aceite pase a través del filtro o hasta que se cambie. Sin estos dispersantes, se formarían sedimentos
y barnices.
COMPATIBILIDAD CON LOS METALES
Los aditivos sulfurosos reaccionan con los metales férricos y forman una capa de baja fricción.
Algunos aceites pueden dañar los cojinetes, si éstos contienen aditivos dañinos, por ejemplo, el azufre
reacciona con las aleaciones blandas existentes en los cojinetes.
DEPRESORES DEL PUNTO DE ESCURRIEMIENTO
Los depresores del punto de escurrimiento permiten que el aceite fluya fácilmente a bajas temperaturas.
Estos aditivos reducen la temperatura a la cual el aceite dejaría de fluir.
INHIBIDORES DE ESPUMA
Las partes del motor de rápido movimiento pueden crear burbujas de aire dentro del aceite. Esto
permitiría el ingreso de aire en el sistema, donde sólo se necesita aceite, causando daños a la bomba
de aceite y a los cojinetes. Para eliminar esta tendencia a formar espuma. Por lo general se utilizan
muy pequeñas cantidades de silicona.
127

OTRAS FUNCIONES
U aceite de buena calidad también debe evitar los sedimentos o transportarlos hacia fuera,
neutralizar los ácidos y dar protección contra el herrumbre.
PRUEBAS Y CLASIFICACION DE ACEITES LUBRICANTES
Varias organizaciones, incluyendo la Society of Automotive Engineers (SAE), el American Petroleum
Institute (API), la American Society for Testing and Materials (ASTM) y la National Marine
Manufacturers Association (NMMA), son responsables de probar y de asignar la clasificación de los
aceites.
CLASIFICACION DEL ACEITE
El aceite que se vende se clasifica de acuerdo con su empleo. Los aceites para diferentes usos se
clasifican y etiquetan de acuerdo con la viscosidad y calidad. La American Petroleum Institute (API) ha
establecido normas de rendimiento del aceite y desarrollado un código que se imprime en el recipiente
para indicar el uso y calidad del aceite. El prefijo “S” (chispa) indica que el aceite deberá ser utilizado en
un motor a nafta; “C” (compresión) designa el uso en un motor diesel. A “S” o “C” le sigue otra letra que
indica la clasificación del aceite. Mientras más alta sea la letra del alfabeto, más aditivos contendrá y
más alta será la calidad del aceite.
CLASIFICACION DE VISCOSIDAD
La viscosidad es el espesor de un aceite a una temperatura predeterminada. La Society of Automotive
Engineers (SAE) ha establecido grados de aceites de cárter, basados en unidades de viscosidad
“centistoke”, (submúltiplo de viscosidad cinemática), medidas a 100ºC (212ºF),y unidades de viscosidad
“centipoise”, medidas a una temperatura prescrita por debajo de 0ºC (32ºF).
128

Para determinar la viscosidad del aceite, una cantidad determinada se coloca en un recipiente con un
orificio medido en su parte inferior. El aceite se eleva a la temperatura de prueba y a continuación se le
permite fluir a través del orificio medido. Los aceites delgados tienen baja viscosidad y fluyen más
rápido que los aceites, que tienen viscosidad más alta. Mientras más alto es el número de viscosidad
SAE, más espeso será el aceite. Cuando están fríos los aceites de baja viscosidad fluyen rápidamente.
Los aceites de alta viscosidad se adhieren mejor a las partes del motor cuando éste está apagado y
además resisten la tendencia a adelgazarse. Los aceites de viscosidad múltiple cumplen con ambas
funciones; fluyen fácilmente cuando están fríos y al calentarse el motor proporcionan la protección que
dá un aceite pesado, para evitar el contacto de metal a metal.
129

Los aceites para invierno se prueban a cero ºF (-18ºC). Los grados SAE “W” (invierno) incluyen SAE
5W, SAE 10W, SAE 15W, y SAE 20W. Los aceites para verano se prueban a 212ºF (100ºC). Los
grados de verano SAE incluyen SAE20, SAE30, SAE40 y SAE50. Los grados de multiviscosidad SAE
incluyen: SAE 5W-30 SAE 10W-30, SAE10W-40, SAE20W-40, y SAE 20W-50.
Actualmente los aceites de motor pueden adquirirse con clasificación de conservación de energía, lo
que significa que los aceites tienen menos fricción fluida, pero al mismo tiempo cumplen con los
requisitos de viscosidad. Los aceites “EC” ofrecen por lo menos una reducción del 1º en el consumo de
combustible, en tanto que los aceites “EC II” reducen el consumo de la energía en 1.5 por ciento.
SISTEMAS DE LUBRICACION PARA MOTORES DE CUATRO TIEMPOS
Las primeras motocicletas de cuatro tiempos utilizaban un sistema de lubricación de pérdida total. El
aceite almacenado en un depósito circulaba hacia los cojinetes a través de un conducto de aceite,
desde el cual goteaba desde la tubería sobre los cojinetes y una parte salpicaba los pistones y paredes
del cilindro. Después, el aceite se drenaba de las motocicletas hacia el exterior. Los motores modernos
de motocicleta hacen circular el aceite en forma continua a través del motor para asegurar un
suministro constante de aceite limpio y frío.
Un sistema de lubricación de motor de cuatro tiempos consiste en un colector de aceite (cárter)
o lo que es lo mismo, un depósito para almacenar el aceite, una bomba para generar presión, una
válvula de sobrepresión, así como tuberías y pasajes de aceite para hacerlo llegar donde se necesita.
La mayor parte de las motocicletas de cuatro tiempos incluyen también un filtro para eliminar los
contaminantes del aceite, y un sensor de presión o un sensor de nivel del mismo, para indicar que hay
una falla en el sistema de lubricación. También en algunas motocicletas se utiliza un enfriador de
aceite para reducir su temperatura y prolongar su duración.
SISTEMAS DE RECOLECCION DEL ACEITE
El colector es la porción inferior del cárter, donde cae el aceite y se recoge después de haber
lubricado los componentes principales del motor. Existen dos tipos de sistemas de recolección de
aceite: húmedo y seco. En un sistema colector húmedo, el aceite es almacenado en el cárter. Para
ayudar a enfriar el aceite pueden instalarse aletas de enfriamiento a lo largo de los lados y fondo del
cárter.
130

Sistema de colección húmeda con una bomba trocoide
Los motores de cuatro tiempos de alto rendimiento, trabajando a altas temperaturas, pueden utilizar un
sistema de carter en seco, que saca el aceite del cárter y lo almacena en un deposito separado.
131

Sistema de lubricación tipo cárter seco par aun motor de cuatro tiempos
Con ello se consigue en centro de gravedad más bajo y un mejor enfriamiento del aceite. Una bomba
de presión suministra el aceite al motor, y una bomba de barrido lo recoge del cárter y lo envía al
depósito separado de aceite. Una válvula retén contra fugas impide que el aceite que está en el
depósito separado de aceite se fugue de regreso hacia el colector y lo llene de aceite, lo que se conoce
como colector húmedo.
Cuando esto sucede, al arrancar el motor, el exceso de aceite en el cárter es lanzado por el cigüeñal
contra las paredes del cilindro. Esto puede causar humos y suciedad excesivos en las bujías. El
movimiento descendente de los pistones podría también forzar el aceite hacia fuera por la ventilación
o respiradero del cárter.
132

BOMBAS DE ACEITE
Hay tres tipos principales de bombas de aceite en uso hoy en día: trocoide, de engranes y de émbolo.
La elección de la bomba de aceite por parte del diseñador dependerá de si los cojinetes del cigüeñal
son de rodillos o sencillos, de las presiones deseadas en el sistema, y del tipo de resumidero a utilizar.
BOMBA TROCOIDE
Este tipo de bomba es la más común actualmente utilizada. Una bomba trocoide consiste en un par de
rotores. El rotor interior es movido por la flecha. Los lóbulos de los rotores empujan el aceite hacia
fuera, a través de perforaciones del cuerpo de la bomba. Un motor con cárter seco utiliza dos conjuntos
de rotores. Un juego es la bomba principal, y el otro es la que hace el barrido del cárter y regresa el
aceite al depósito. Las bombas trocoides son populares porque proporcionan un alto volumen y presión
de aceite hasta de 70 libras por pulgada cuadrada, que requieren los motores multicilindro modernos,
con cojinetes sencillos en los cigüeñales. La mayor parte de las bombas trocoides tienen una válvula de
resorte que deja salir el aceite después que éste ha alcanzado una presión predeterminada.
BOMBAS DE ENGRANAJES Y DE ÉMBOLO
Estas bombas se utilizan en motocicletas estadounidenses e inglesas, así como en algunas otras.
Estas motocicletas a menudo tienen transmisiones que utilizan un suministro independiente de aceite,
lo que disminuye la demanda de la bomba que lubrica al motor. Las motocicletas modernas tienen
bombas de aceite eficientes. Los diseñadores aprovechan lo anterior y utilizan la bomba para
suministrar aceite a presión a tantas áreas como sea posible. Algunas motocicletas utilizan dos bombas
para asegurar que la transmisión esté bien lubricada. Las motocicletas antiguas confiaban en la
lubricación por salpicado de la transmisión, y debía mantenerse el nivel adecuado de aceite. La mayor
parte de los sistemas de lubricación incluye una válvula de alivio de presión, a fin de evitar el daño que
pudiera causar una excesiva presión de aceite en el sistema.
PASAJES DE ACEITE
Los pasajes conducen el aceite de la bomba al cigüeñal, árbol de levas y válvulas. La mayor parte de
los extremos inferiores tienen barrenos en las carcazas para suministrar aceite a cigüeñales y ejes de
transmisión. Los cárteres utilizan deflectores y placas de desviación, que aseguran el suministro amplio
de aceite durante la aceleración y en las curvas. Algunos modelos tienen una línea de aceite externa,
para suministrarlo a la parte superior. La mayor parte de los motores multicilindro simplemente
bombean el aceite a través de uno o más de los espárragos del cilindro. Estos espárragos están
sellados mediante anillos “O”, mismos que deberán cambiarse cada vez que se le dé un servicio
general al motor.
133

FILTRO DE ACEITE
El filtro elimina la suciedad y la contaminación suspendida en el aceite por obra de los aditivos
detergentes y dispersantes. El filtro de aceite más sencillo consiste en una malla de alambre. Dado
que este tipo de filtro sólo elimina los contaminantes mayores, se utiliza frecuentemente junto con un
filtro de papel, de fibra, o centrífugo. Los filtros de papel están disponibles en presentación para
insertar o para atornillar. Los filtros de papel insertables deberán instalarse con cuidado, para
garantizar una buena operación. Algunas motocicletas Harley-Davidson utilizan un filtro de aceite de
fibra ubicado en el deposito de aceite. Un filtro de aceite centrífugo es un recipiente giratorio movido
por el cigüeñal. Conforme el aceite pasa a través del filtro, los contaminantes más pesados se
adhieren a los costados, formando una parta gruesa que deberá eliminarse periódicamente.
Algunas motocicletas incluyen una válvula de alivio de aceite. Cuando se restringe el flujo de aceite a
través del filtro, la válvula permite que pase el aceite, omitiendo el filtro para proporcionar lubricación
esencial a los componentes críticos del motor.
COMO DAR SERVICIO A SISTEMAS DE LUBRICACION DE MOTORES DE
CUATRO TIEMPOS
A un bajo condiciones ideales de trabajo, con el tiempo el aceite pierde su eficacia. El aceite en el
cárter de un motor está expuesto a altas temperaturas, agua, gas, vapores de gasolina, ácidos y
suciedad. Durante la operación del motor, pasan gases por los anillos del pistón y se introducen en el
aceite.
Todos los motores utilizan algún método para liberar estos gases a la atmósfera, pero si es mala la
ventilación del cárter, estos gases de la combustión contaminan y diluyen el aceite. Una forma de
reducir esta contaminación es calentar bien el motor siempre que se prepare a conducir; el motor
caliente eliminará los vapores protegiendo el aceite. Los viajes cortos originan la contaminación ácida,
lo que reduce la eficacia del aceite.
COMO CAMBIAR EL ACIETE Y EL FILTRO
Cada fabricante proporciona una lista de procedimientos de servicio, que deben ser lavados a cabo a
intervalos periódicos. El cambio del aceite y del filtro es parte de dichos procedimientos. Antes de
cambiar el aceite y el filtro, asegúrese de tener a la mano las herramientas y piezas de repuesto
siguientes: Charola para el aceite drenado Dado hexagonal y maneral o extensión Embudo Aceite y
filtro nuevos
Consulte el manual de servicio correspondiente y siga el procedimiento siguiente:
1- Drene siempre el aceite cuando esté caliente. Los aditivos detergentes y dispersantes que
controlan la suciedad trabajan mejor cuando el aceite está caliente, y también fluye con más
134

libertad, ayudando a drenar los sedimentos. Antes de continuar, y para evitar quemarse, deje
que se enfríen los componentes del motor.
2- Utilice un dado hexagonal con una extensión. Los pernos que tapan el filtro y de drenaje son de
material blando, por lo que un dado hexagonal es la mejor herramienta para alojarlos.
3- Si está dando servicio a un sistema de cárter seco, drene el depósito y el motor. 4-El
procedimiento de instalación varía, dependiendo del tipo del filtro de aceite. Consulte el
manual de servicio correspondiente para conocer el método correcto. 5-Cambie
cualquier arandela de sello dañada. Mida el nivel del aceite con la motocicleta parada
sobre una superficie nivelada. Arranque el motor y verifique que no haya fugas.
ACEITES RECOMENDADOS
Siga las recomendaciones del fabricante en lo relativo a la marca y viscosidad del aceite. Por lo general
se recomienda un aceite multigrado. Utilice un aceite que contenga antioxidantes, detergentes y
dispersantes, a fin de reducir la velocidad de formación de barnices y sedimentos.
Si decida utilizar un aceite sintético, no mezcle el aceite viejo con el nuevo, ya que pudieran no ser
compatibles. Antes de utilizar el aceite sintético drenen todo el aceite usado y cambie el filtro. Algunos
aceites sintéticos son tan escurridizos que no permiten que se asienten los aros de pistón en una
motocicleta nueva. Antes de utilizar un aceite sintético espere hasta que la motocicleta se haya
aflojado. En las motocicletas que comparten el aceite del motor con la transmisión primaria, el aceite
sintético puede llegar a impregnar las placas de fricción y hacer que patine el embrague
El aceite para carreras ha sido formulado exclusivamente para motocicletas de carreras. Este aceite
tiene buenas propiedades para presión extrema, pero carece de los detergentes necesarios para un
uso diario.
Los aceites de motor fabricados exclusivamente para motocicletas tienen aditivos formulados
específicamente para las condiciones extremas bajo las cuales operan las motocicletas modernas.
Estos aditivos permiten cambios de velocidades más fáciles, reducen el ruido de la transmisión, y
prolongan la duración del aceite.
COMO DAR SERVICIO A UNA BOMBA DE ACEITE
La limpieza es esencial al darle servicio a una bomba de aceite. Las partículas de suciedad o de
tierra podrían rayar los rotores o los émbolos de la bomba, y causar una reducción en la presión de
salida.
Necesitará de una regla y calibradores. Consulte el manual de servicio correspondiente para
determinar las especificaciones de holgura e inspeccione la bomba en busca de escoriaciones
o picaduras, llaves “woodruff” cortadas y deformaicones en el cuerpo de la bomba.
Dependiendo del tipo de bomba, busque rayaduras en rotores, émbolos buzos demasiado flojos o
dientes de engranajes partidos.
135

Como verificar la holguera del extremo del rotor de la bomba de aceite.
Lubrique la bomba para armarla. Para evitar torceduras apriete el cuerpo uniformemente. Asegúrese
que todas las superficies de contacto están limpias, a fin de impedir las pérdidas de presión.
COMO VERIFICAR LA PRESION
Algunos motores tienen tapones para instalar bulbos de presión de aceite. Si no tiene tapones, verifique
el flujo de aceite en la tapa, en la tuerca sobre el espárrago que funciona como pasaje de aceite, o en
la parte superior de una tubería externa. Verifica que no existan fugas de aceite cuando el motor está
trabajando.
COMO DETECTAR FALLAS EN SISTEMAS DE LUBRICACION
Utilice la siguiente lista de verificación para localizar los problemas en los sistemas de lubricación de
motores de dos y cuatro tiempos:
Nivel de aceite demasiado bajo: consumo normal de aceite; fuga de aceite al exterior; aros de pistón
desgastados.
Contaminación del aceite: el aceite y el filtro no se cambian con suficiente frecuencia; junta de la tapa
de cilindros defectuosa.
Baja presión de aceite: interruptor del foco de advertencia defectuoso; válvula de alivio de presión
abierta y pegada; coladera del aceite tapada; bomba de aceite desgastada.
Presión de aceite alta: válvula de alivio de presión cerrada y pegada; filtro de aceite o cañería de
aceite tapado; aceite lubricante inadecuado.
No hay presión de aceite: demasiado bajo el nivel de aceite; bomba de aceite defectuosa; cadena
motriz de la bomba de aceite rota.
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Temperatura alta del motor: nivel de aceite del motor demasiado bajo; aceite de motor de baja calidad
o inadecuado.
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
Parte de la energía generada por la combustión es calor desperdiciado. El objetivo de un sistema de
enfriamiento es transferir lo más rápidamente posible este calor desde el motor a la atmósfera. Existen
tres tipos de sistemas de enfriamiento de motocicletas: interno, líquido y por aire. Las secciones
siguientes explican los fundamentos de la transferencia de calor, cómo funciona cada sistema de
enfriamiento, y como darle servicio a cada uno de ellos.
PRINCIPIOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
El calor del motor se disipa de la siguiente forma. Primero, el calor viaja a través del motor, y a
continuación se dispersa en el aire. El calor puede ser transferido por conducción o por convección.
Conducción
La conducción tiene lugar cuando el calor se difunde de una región de alta temperatura a una región de
baja temperatura, a través de un material sólido o de un fluido en reposo. La conductividad térmica
depende del espesor del material y de su resistencia al flujo de calor. Hay una conducción eficiente
cuando el metal del motor conduce bien el calor, cuando existen distancias cortas entre la cámara
caliente de combustión y el aire frío. Mientras menos capas de diferentes materiales deba cruzar el
calor, más eficiente será la conducción.
Convección
La transferencia del calor por convección requiere de movimiento. El aire o un líquido moviéndose
sobre una superficie caliente recoge el calor y lo transfiere al aire.
El enfriamiento por convección puede ser natural o forzado. El aire fluyendo libremente que choca
contra un objeto vertical, se elevará conforme vaya calentándose. Una motocicleta que está parada
esperando el siga en marcha al vacío, se enfría por convección natural, pero este enfriamiento no es
eficiente.
Conforme la motocicleta empieza a moverse y a ganar velocidad, aumenta en forma considerable el
volumen de aire que entra en contacto con el motor. Este aire soplando es lo que se llama efecto de
convección forzada.
DISEÑO DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
Todos los motores de motocicleta están enfriados internamente. Una motocicleta puede tener un
137

sistema de enfriamiento por líquido o por aire.
ENFRIAMIENTO INTERNO
Todos los diseños de motocicletas incluyen enfriamiento interno. El aceite, los radiadores de aceite,
las mezclas ricas de combustible, y el reglaje de válvulas participan en el enfriamiento del motor.
Aceite
El aceite actúa como refrigerante cuando fluye sobre partes calientes del motor, llevándose el calor.
Un aceite delgado enfría eficazmente, porque se bombea con facilidad y tiene menos arrastre
hidráulico. El aceite se sobrecalienta bajo muchas condiciones como clima caliente y cargas pesadas.
La mayor parte de los aceites empiezan a descomponerse, cuando la temperatura del motor excede
los 275ºF (135ºC). Las temperaturas del cárter no deben llegar a ese nivel crítico, pero los puntos
calientes en los cojinetes de los muñones de las bielas, y por debajo de la corona del pistón, pueden
alcanzar temperaturas que excedan la temperatura del colector en 20º ó 30º. Para enfriarlo se utilizan
colectores con aletas, depósitos separados de aceite y enfriadores de aceite.
Algunos fabricantes utilizan el aceite del motor para disipar el calor no deseado del motor. Los
inyectores de aceite lo lanzan en la parte inferior del pistón y el aceite absorbe el calor antes de caer al
cárter para su enfriamiento. El aceite puede acumularse también en la tapa del cilindro, y absorber
calor. Los motores de motocicletas que emplean enfriamiento por aceite, tienen una gran capacidad de
aceite y grandes enfriadores para eliminar el calor excedente.
Radiadores de aceite
Los enfriadores o radiadores resultan el método más eficaz para enfriar el aceite del motor. Un
enfriador de aceite puede bajar las temperaturas del mismo hasta en 30º
138

Diagrama de lubricación de motor
Diagrama de lubricación de motor
139

Mezclas ricas de combustible
Las mezclas ricas de combustible también enfrían el motor dado que los vapores de gasolina que
fluyen dentro del motor enfrían las partes críticas.
Reglaje de válvulas
Cuando abren las válvulas de admisión de un motor de cuatro tiempos, parte de la carga nueva y
fresca va directamente hacia el exterior por el escape. Esto enfría la válvula de escape. Al vaporizarse
el combustible atomizado también son enfriadas la cámara de combustión, la corona del pistón y la
válvula de escape.
ENFRIAMIENTO POR LIQUIDO
Este es el sistema de enfriamiento más eficaz. El calor se disipa a través de una camisa de agua que
rodea al cilindro y la tapa. La camisa de agua reduce también los ruidos del motor. El enfriamiento por
líquido elimina puntos calientes del motor y agarrotamiento locales. Este sistema permite que los
motores de motocicletas sean afinados para lograr una potencia más alta. Un motor enfriado por aire
podría sobrecalentarse y perder potencia, pero un motor de dos tiempos enfriado por líquido puede
mantener una potencia máxima durante el uso rudo. El enfriamiento por líquido tiene algunas
desventajas. El sistema es costoso, y sus componentes aumentan peso y crean complejidad a la
motocicleta. En algunos casos los componentes del sistema de enfriamiento hacen más difícil el dar
servicio al motor.
Un sistema de enfriamiento por líquido común consiste en un radiador y depósito de reserva, bomba,
camisa de agua, mangueras, termostato, ventilador, interruptor del ventilador, medidor de temperatura
e interruptor, tapón del radiador y refrigerante. El refrigerante es normalmente una mezcla 50-50 de
agua destilada y etilenglicol. Se utiliza agua destilada porque no contiene minerales que podrían causar
problemas de corrosión. El etilenglicol no mejora la transferencia de calor, sino más bien baja el punto
de congelación y eleva el punto de ebullición del agua. El refrigerante también contiene lubricantes,
aditivos antiespumantes, e inhibidores de la corrosión.
El refrigerante circula a través de las camisas que rodean los cilindros y las culatas. El refrigerante
circula únicamente en el interior del motor, hasta que éste alcanza aproximadamente 180ºF (82ºC).
Llegado a este punto el termostato empieza a abrirse, para permitir que el líquido pase al radiador. Al
abrirse el termostato a esta temperatura, se consigue un calentamiento rápido del motor y se asegura
una temperatura más constante de operación del mismo. Una vez que el líquido llega al radiador, el
calor se dispersa del radiador hacia el aire, mediante convección forzada.
Cargas pesadas, combinadas con altas temperaturas, o con marchas prolongadas en vacío, pueden
elevar excesivamente la temperatura del refrigerante. Por esta razón, la mayor parte de los sistemas
incluyen un ventilador eléctrico accionado por un interruptor controlado por temperatura, para ayudar al
enfriamiento bajo estas condiciones.
140

El tanque de reserva contiene refrigerante que se ha expandido debido al calor. Una vez que se haya
enfriado y contraído, el líquido refrigerante es regresado al radiador.
El tapón del radiador está diseñado para mantener a presión el sistema de enfriamiento, hasta un
punto predeterminado usualmente de 12 a 14 psi. Al presurizar el sistema de enfriamiento, se llega al
punto de ebullición del refrigerante. Cada libra por pulgada cuadrada de presión aumenta
aproximadamente 3ºF el punto de ebullición del medio refrigerante.
Enfriamiento líquido para motocicletas “motocross”
Las motocicletas “motocross” utilizan un sistema simplificado de enfriamiento líquido. No hay
termostato y se bombea en forma continua un volumen alto de líquido refrigerante en todo el sistema.
La dificultad principal con los sistemas de enfriamiento de las “motocross” estriba en colocar el radiador
y las mangueras de tal forma que no sean dañadas durante este tipo de conducción. Algunos modelos
de “motocross” utilizan como mangueras los tubos del bastidor.
141

Sistema de enfriamiento por líquido de un motor de dos tiempos.
142

ENFRIAMIENTO POR AIRE
Los sistemas de enfriamiento por aire utilizan aletas de todas formas, tamaños y colores para eliminar
el calor no deseado de los motores. Un sistema de enfriamiento por aire es satisfactorio para la mayor
parte de las aplicaciones. Los costos de producción son menores con las motocicletas de enfriamiento
por aire, que para las motocicletas con sistemas de enfriamiento líquido. Para un enfriamiento correcto
los motores con aletas se basan en la convección forzada, y esto significa movimiento. Una marcha
prolongada en vacío puede ocasionar un serio sobrecalentamiento y un posible agarrotamiento.
Los cilindros y las tapas tienen aletas para proporcionar una superficie máxima de enfriamiento.
El tipo y espesor de metal utilizado en las aletas determinan la eficiencia del enfriamiento. Comúnmente
se utilizan aleaciones de hierro fundido y de aluminio. La decisión de uno sobre otro depende de la
conductividad del metal y de qué tanta distorsión tiene el metal al calentarse. Hace años se utilizaba
hierro fundido debido a su baja distorsión. La aleaciones de aluminio disipaban más eficientemente el
calor, pero se distorsionaban demasiado. Hoy en día, los cilindros y tapas están fabricados de una
nueva aleación de aluminio. El metal es más grueso cerca de la cámara de combustión y del escape, a
fin de estabilizar las temperaturas y reducir expansiones desiguales.
143

COMO DAR SERVICIO A SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
Consulte el manual de servicio y siga los procedimientos siguientes:
COMO DAR SERVICIO A SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO POR LIQUIDO
El dar servicio a un sistema de enfriamiento por líquido consiste primordialmente en destapar el tanque,
drenar y reemplazar el medio refrigerante y lavar el sistema.
Para revisar el Tanque
El tanque de plástico de reserva está marcado para indicar si está lleno o está bajo. Agregue agua
destilada o mezcla de refrigerante 50-50. No es necesario abrir el tapón del radiador.
Cómo drenar y reemplazar el refrigerante
Cambie el refrigerante en los intervalos especificados por el fabricante. Nunca abra un tapón de
radiador si el motor está caliente, porque el refrigerante bajo presión puede causarle serias
quemaduras. Con el motor frío drene el refrigerante. Una vez drenado, inspeccione con cuidado las
mangueras y cambie cualquier manguera dañada o rajada. Agregue la mezcla refrigerante y arranque
el motor. Con el tapón del radiador aún sin colocar, continúe agregando refrigerante, hasta que el nivel
se estabilice en la parte superior del radiador. Para que se abra el termostato deberá calentarse el
motor. Llene el tanque de depósito y vuelva a colocar el tapón del radiador.
Lavado del sistema
Si encuentra alguna evidencia de lodos, herrumbre o escamas en el sistema de enfriamiento, lávelo.
Drene el refrigerante y vuelva a colocar el tapón de drenado. Agregue mezcla lavadora, llene el
sistema con agua, y vuelva a colocar el tapón del radiador. Trabaje el motor durante 10 minutos, a la
temperatura de operación, y a continuación vuelva a vaciar el sistema.
Repita esta procedimiento dos veces, utilizando agua simple. Vuelva a seguir el procedimiento para el
cambio de refrigerante.
144

COMO DIAGNOSTICAR SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO LIQUIDO
Muchas veces una inspección revelará la causa de un problema. La temperatura del motor, que resulta
demasiado baja, podría ser causada por un indicador de temperatura, o por un termostato que se ha
quedado pegado o abierto. Si la temperatura del motor es demasiado alta, el problema podría ser
causado por:
-Medidor de temperatura defectuoso.
-Pasajes del refrigerante obstruidos.
-Afinación incorrecta del motor, encendido del motor demasiado adelantado.
-Termostato pegado en posición cerrada.
-Nivel bajo del medio refrigerante.
-Tapón del radiador que ya no conserva la presión.
-Interruptor termostático o motor del ventilador defectuoso.
-Bomba de aceite defectuosa.
-Relación incorrecta de agua/refrigerante.
La falta de suficiente refrigerante puede ser debida a:
-Fugas en el radiador, manguera o camisa de agua
-Tapón del radiador que no controla la presión
-Refrigerante fugándose al aceite
-Junta de la tapa defectuosa que permite la salida de refrigerante hacia los cilindros
-Fuga o doblez en la manguera que va desde el tanque de depósito al radiador.
La mayor parte de los procedimiento de prueba requieren de equipo de verificación de presión y de
probadores eléctricos. Sin embargo, el localizar fallas y reparar el sistema de enfriamiento puede
hacerse sin equipo costoso, utilizando el procedimiento siguiente:
1- Verifique la calidad protectora del refrigerante, con un probador anticongelante. Una
mezcla de 50-50 de agua y refrigerante debe ser eficaz hasta 34ºF.
2- Trabaje el motor e inspeccione mangueras, radiador y camisas de agua en busca de fugas.
Un tapón de radiador con fugas pierde refrigerante.
3- Si el motor se está sobrecalentando, el termostato puede estar pegado en posición de cerrado.
Cuando el motor esté frío, quite el tapón del radiador y si es necesario llene el radiador. Opere el
motor con el tapón quitado. Si el termostato abre, el refrigerante emitirá burbujas. Si no hay
burbujas y la bomba está funcionando, el termostato probablemente se ha quedado pegado en
posición de cerrado.
4- La mayor parte de los sistemas tienen una pequeña perforación de purga, directamente debajo de
la bomba de agua. Si el refrigerante fuga por esta perforación, el sello mecánico está defectuoso.
145

COMO DAR SERVICIO A SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO POR AIRE
Siga los procedimientos siguientes para asegurar un eficiente enfriamiento por aire:
1- Mantenga limpio el motor. La capa de suciedad y de lodo sobre las aletas funciona co
mo aislante, conservando el calor dentro del motor.
2- No bloquee el flujo de aire al motor.
3- Mantenga afinado el motor. Una mala carburación o un tiempo de encendido incorrecto
hará que el motor produzca calor en exceso.
4- No sobrecargue la motocicleta, porque el motor tendrá que trabajar más y producir más calor, si
lleva a cuestas unas alforjas, un pasajero, y además tiene que soportar algún peso adicional.
146

SISTEMA DE ESCAPE
El flujo de gases que se mueve por el motor sufre ondas de presión, que a veces llegan a ser
muy importantes. Se consiguen efectos que a veces son útiles, a partir de la energía de los
gases y de las ondas que se mueven por los mismos.
Cuando una onda de presión se mueve a lo largo de los gases dentro de un tubo liso y llega al
extremo del mismo, si dicho extremo está bloqueado, la onda rebota y vuelve atrás. Si el
extremo está abierto, la onda sale por el mismo y lo que vuelve por el tubo es un impulso
reflejado de signo contrario: una onda de alta presión volverá como onda de baja presión, y
viceversa.
Si se conecta el tubo liso a un tubo de sección cilíndrica que se abre (difusor) parece que su
efecto es muy parecido al del extremo abierto del tubo liso. Si el ángulo del difusor es muy
abierto, entonces su efecto es igual al del tubo liso. Pero si es cerrado (hasta unos 15°)
parece que aumenta la longitud o la duración de la onda.
El motor genera ondas de presión bastante fuertes cada vez que se abre la válvula de escape.
En un motor desarrollado, en el que la válvula de escape se abre antes y además se abre con
mayor rapidez, la onda será más fuerte todavía. Las mismas ondas se reflejarán en el escape,
y el motor será sensible a las ondas reflejadas si (a) la válvula se esta empezando a abrir y el
flujo del gas no es fuerte (por lo tanto, una caída de presión mas allá de la válvula servirá para
reforzar y facilitar la onda siguiente);
(b) la válvula de admisión se abre mientras la de escape sigue abierta todavía.
En este caso, las bajas presiones del escape servirán para impulsar a los gases quemados a
que salgan sin mezclarse con los gases frescos de la admisión. Al empezar el flujo de admisión,
resultará útil una presión alta en el escape, que impedirá que los gases frescos se escapen del
cilindro. Si se puede conseguir que las ondas de presión lleguen en el momento adecuado para
fomentar alguno de los procesos citados, se mejorará la eficiencia volumétrica. Evidentemente,
si las ondas llegan cuando no deben, pueden tener el efecto contrario: evitarán que salgan los
gases de escape, o harán que se mezclen los gases frescos con los del escape; se perderá
eficiencia volumétrica.
El tiempo que tardan las ondas en recorrer el escape depende de su velocidad relativa dentro
del gas y de la longitud del sistema de escape. Estos valores son fijos, más o menos, pero la
velocidad de los gases dependerá del régimen de revoluciones del motor.
El intervalo de tiempo entre la generación del impulso y el momento en que se necesita que
llegue una onda reflejada, será inversamente proporcional a las revoluciones del motor; por lo
tanto, sólo coincidirá en un régimen determinado; en la práctica, en una banda de revoluciones
muy estrecha. El efecto se aprecia muy claramente si se hace funcionar el motor con tubos de
escape lisos y abiertos y se va cambiando la longitud de los mismos. En las revoluciones a las
que se produce la resonancia, aumenta la potencia de forma dramática. Si se utilizan tubos de
diámetro variable (cónicos), los efectos no serán tan dramáticos, pero abarcarán una banda
mayor de revoluciones, como si se estuviese “estirando” la onda, y al estirarse perdiese
intensidad.
147

Si se ha diseñado todo el motor para que su rendimiento sea máximo a un régimen de revoluciones
determinado, el efector del escape puede ser impresionante, pero esto no suele ser deseable,
porque se marca demasiado la pérdida de rendimientos a ambos lados del régimen de resonancia.
En la práctica, es mejor desajustarlo un poco para repartir los efectos beneficiosos sobre una banda
de revoluciones mayor; en otras palabras, el sistema de escape también se puede utilizar para
modificar a nuestra medida la curva de potencia del motor.
El paso siguiente es descubrir que los escapes de los motores de varios cilindros pueden ser
interactivos; cuando los escapes de 2, 3, 4 y 6 cilindros se reúnen en un colector, los incrementos
de potencia son superiores a los que se conseguirían si se optimizasen uno a uno todos los
escapes individuales. Un sistema 4-1 es óptimo para conseguir máxima potencia, y el 4-2 reparte
mejor la potencia. En seguida nos encontramos con el problema de las dimensiones del tubo
secundario, que es otra de las variables que debemos manejar.
Naturalmente, las ondas de presión sólo funcionarán si se les permite desplazarse libremente a lo
largo del sistema de escape. Se pueden disipar con cambios bruscos de sección, escalones o
cámaras de disipación; las ondas de presión son ruidosas, y se pueden reducir significativamente
por mecanismos del mismo tipo de los que se utilizan en los silenciadores.
En la práctica, los escapes se desarrollan sobre el banco de pruebas de potencia o en la pista de
pruebas, tomando un punto de partida que se copia de un sistema que a existe o que se inventa.
Existen algunas fórmulas, algunas teóricas y otras empíricas, generalmente basadas en algo así
como:
T= 2LV/(V 2
– x 2
)
donde
t = intervalo de tiempo entre la generación del impulso y la llegada del impulso reflejado. L =
longitud del tubo de escape V = velocidad de la onda de presión en el gas de escape (suponiendo
que éste se halle en reposo) X = velocidad del gas del escape en el tubo
148

El único inconveniente es que se deben suponer los valores de V y de x.
Un sistema de escape 4-1 suele dar la mejor potencia punta, pero no con la mejor banda de potencias.
Dado que dos de las variables tenemos que inventarlas, ¿por qué no simplificamos las cosas y nos
inventamos directamente la longitud? En la práctica, los tubos primarios medirán entre 63 y 84 cm
(algo menos en los motores que funcionan a altas revoluciones), y el tubo secundario tendrá
aproximadamente la mitad del primario (si el sistema fuese más largo, no se podría montar en el
bastidor de la moto)
Los aspectos prácticos del desarrollo de sistemas de escape son los siguientes:
CONDUCTO DE ESCAPE
Para que el sistema de escape sea eficiente, el conducto de escape a partir del cilindro no debe
tener cambios de sección ni obstáculos, y la apertura de la válvula de escape debe tener una
duración bastante larga.
Los japoneses están fabricando las motos de carretera con mucha superficie de válvula, y con levas
que abren las válvulas muy rápidamente, pero que las mantienen abiertas bastante poco tiempo. El
resultado es una banda de revoluciones muy amplia y buena potencia punta, acompañada de
flexibilidad.
Se reduce la sensibilidad a los cambios del sistema de escape, cuyo efecto se minimiza más aún
con cambios de sección que disipan las ondas de energía.
149

TUBOS PRIMARIOS
El factor más importante es la longitud, que sólo se puede determinar por prueba y erro. El diámetro
del tubo también es importante, porque la velocidad de los gases y la falta de turbulencias se
pueden aprovechar para causar bajas presiones cerca del cilindro cuando se cierre la válvula.
Es evidente que un tubo demasiado estrecho supondrá una restricción física, y otro demasiado
ancho hará que los gases se muevan a velocidades bajas, lo que puede causar turbulencias.
Como el sistema de origen suele funcionar bastante bien, servirá de punto de partida; si queremos
llegar a un incremento de un 10%, y por lo tanto, para mantener las mismas condiciones en el
sistema de escape, el tubo tendrá que tener un 4,8% más de diámetro; para un tubo de 38 mm de
diámetro esto supone un incremento de 2 mm.
COLECTOR
Para que las ondas de presión del escape funcionen, la entrada y la salida del colector deben ser
lisas. Un reborde o separación entre los tubos en esta zona permitirá que funcione como si se
tratase de cuatro tubos diferentes. Algunos colectores tienen un tabique largo que en la práctica
hace que el sistema se comporte como un 4-2-1.
Colectores de sistema de escape 4-1 (izquierda) y 4-2-1 (derecha)
150

TUBO SECUNDARIO
Se necesita alcanzar un diámetro bastante importante, pero sin que sea excesivo, porque si lo
fuera, el sistema dejaría de ser sensible a la longitud del tubo. En todo caso, su efecto es menos
importante que el de los tubos primarios. El tubo secundario puede desembocar directamente en el
silenciador, puede ser el primer elemento del silenciador, o puede consistir un difusor de forma
cónica.
DIFUSOR
Reparte el efecto del escape en una banda de revoluciones mucho más ancha, pero no da una
potencia punta tan alta como el tubo normal. Parece que es más efectivo en escapes sencillos.
INTERCONEXIONES
Cuando se utilizan escapes independientes (p.ej, 2-2, 4-2, 6-2, etc) entonces la Interconexión
entre los mismos abre el volumen de los dos silenciadores a todos los cilindros. El efecto del tubo
mismo puede servir para atenuar algunas frecuencias. También se pueden conseguir incrementos
de potencia a regímenes bajos, y de reprise y sensibilidad del motor a la aceleración. Los tubos de
interconexión de escape se colocan a veces cerca de la cabeza o a unos 76 cm de la misma; a
veces se utilizan dos.
SILENCIADOR
a) De absorción: es un tubo perforado que desemboca en una caja metálica llena de materiales
amortiguadores del sonido. Los silenciadores de este tipo frenan poco la salida de los gases, pero
no son demasiado eficientes a la hora de amortiguar el ruido, porque no son selectivos y se limitan
a quitar algo de energía a cada frecuencia de ruido. Son baratos, y adecuados par el empleo en
competición.
b) De capacidad: es más caro y más pesado, pero mucho más eficaz. Consiste en una serie de
cámaras interconectadas con tubos cortos, cada una de las cuales reacciona a una frecuencia
determinada. Es eficaz, porque s´lo debe dedicarse a amortiguar las frecuencias que produce el
motor. Algunos modelos aplican la inversión del sentido del flujo para aprovechar todo el volumen
del silenciador; algunos utilizan cámaras activas, otros utilizan cámaras de Helmholtz. Cuando se
tiene que emplear una caja de silenciador más pequeña, puede suponer un obstáculo importante a
la salida de gases, lo que a su vez puede hacer que suba la temperatura de combustión.
151

Componentes de un sistema silenciador de una moto de carretera japonesa. Se pueden modificar las
longitudes de cada tubo o cámara, para reducir una frecuencia de ruidos determinada; así se consigue que el
silenciador sea eficiente sin causar restricciones al flujo de gases.
Por último, las modificaciones al escape no sólo afectan al rendimiento del motor, sino que pueden
servir para mejorar el rendimiento total si se consigue ahorrar peso y mejorar la distancia libre del
cuerpo de la moto al suelo.
Dos diseños de silenciadores para conseguir el mayor efecto con el menor volumen.
152

Arriba: silenciador de flujo invertido, patentado por Leon Moss y Nick Stephnson, en el cual los gases entran
en una cámara primaria y siguen por un tubo hasta una cámara secundaria, don-de se invierte el sentido de
su flujo por tubos concéntricos, todos ellos perforados. El tamaño de las cámaras y de los tubos se puede
modificar para silenciar frecuencias determinadas. Abajo: Silenciador diseñado por el Dr. Geoff Roe, en el
cual el flujo de gases se limita al pasaje exterior. Los compartimientos internos (cámaras de Helmholtzz)
están diseñados para silenciar frecuencias determinadas de ruido, y no se produce ninguna restricción física
al flujo de los gases.
Dimensiones del colector de escape
La utilización del cálculo para considerar las características de tamaño de los colectores de escape
requiere fórmulas muy complicadas. Por lo mismo no vamos a considerar este tipo de cálculos
matemáticos y vamos a valernos de una fórmula empírica, muy sencilla, a partir de la cual
podremos comenzar a investigar si el colector de escape es el más adecuado para nuestro motor
modificado. Esta fórmula es la siguiente:
Lc = 13.000 x Ge rpm x 6
Lc: longitud que debe tener el colector de escape, Ge: valor en grados que en el diagrama de
distribución tiene (la permanencia de escape), rpm: número de revoluciones máximo del motor, y
los números 6 y 13.000 son siempre fijos (constante).
Para entender mejor la aplicación de esta fórmula que nos permita una hipótesis de trabajo inicial,
podemos poner un ejemplo. Supongamos que hemos montado en un motor un árbol de levas
bastante cruzado del tipo 4080-80-40. En este caso recuérdese que esto quiere decir que la
totalidad de tiempo que permanece abierta la válvula de escape resulta de la suma siguiente: 80 +
180 + 40. Por lo tanto la válvula permanece abierta 300º. Con ello ya tenemos el dato que en la
anterior fórmula se representa con las letras Ge. En cuanto al factor rpm cabe decir que depende
del número de revoluciones pretendidas donde se encuentra la máxima potencia. Supongamos que,
en nuestro motor preparado, esta circunstancia se da en un valor de 7.800 rpm. Con los citados
datos ya podemos rehacer la fórmula empírica dada anteriormente, en el siguiente sentido:
Lc = 13.000 x 300 = 83,33 cm
7.800 x 6 Este valor de longitud obtenido se refiere a la distancia desde la misma válvula
de escape, de modo que se tendrá que descontar de esta cifra el valor correspondiente a la longitud
de los conductos que están labrados en la misma tapa. Partiendo de esta fórmula se puede calcular
el resto de los datos que determinan este punto de partida del tubo de escape y colector de salida.
Por ejemplo, en el caso de tener que fabricar un colector de escape nuevo ya sabemos la longitud,
pero necesitamos también saber el diámetro de los tubos. Para ello podemos valernos de la
siguiente fórmula:
153

Ø = 2 x
Vc x 2 Lc x 3,1416
Vc: volumen unitario del cilindro
Lc: longitud del colector
Volviendo al mismo caso práctico que nos está sirviendo de base para el ejemplo, tenemos que si el
motor anterior tiene una cilindrada total de 1.992 cm 3
, y se trata de un motor de cuatro cilindros, la
cubicación de uno solo de sus cilindros será de una cuarta parte de este valor total de la
cilindrada, es decir, de 498 cm 3
. De este modo ya disponemos de todos los datos necesarios
para aplicar la fórmula del diámetro, y así tendremos que el valor, de acuerdo con la fórmula,
será:
Ø = 2 x
498 x 2 = 3,90 cm de Ø 83,33 x 3,1416
154

MOTORES 2
TIEMPOS
155

PRINCIPIOS BASICOS
Introducción
Para abordar el estudio de los sistemas y componentes de motos equipadas con motores de cuatro
tiempos que trataremos en este curso, es necesario utilizar el presente manual como soporte didáctico
para conocer el funcionamiento, la aplicación, la verificación y la medición de todos los elementos
mencionados.
Este manual dedicado a los elementos y componentes, denominado Mecánica de Motos con
motores dos tiempos, recoge los contenidos básicos necesarios para poder abordar el estudio y
resolución de fallas específicas.
El presente trabajo se caracteriza fundamentalmente por la sencillez del lenguaje utilizado, así como la
forma y síntesis de los contenidos manteniendo el rigor técnico que un curso como este requiere. Cada
tema se complementa con dibujos y gráficos que facilitan la comprensión de los contenidos previos.
El objetivo fundamental de este manual, es el de conseguir la máxima claridad posible y acudir siempre
a lo práctico con preferencia a los largos estudios teóricos de una de las más importantes nuevas
tecnologías que actualmente se han incorporado en las motos, como por ejemplo la inyección
electrónica y los sistemas de frenos ABS.
CARACTERÍSTICAS DEL MOTOR DE DOS TIEMPOS
Un motor de dos tiempos de un solo cilindro está formado por uno de cada componente principal: un
cilindro, una tapa, un pistón con uno o dos aros, un perno articulado, una biela y un cigüeñal que se
encuentra en un cárter sellado. Un motor de cilindros gemelos tiene dos de cada uno de los
componentes principales. Se utilizan dos bielas en un cigüeñal doble, que a su vez está formado por
dos cigüeñales sencillos unidos para formar uno doble.
156

Conjunto de cigüeñal de dos cilindros
157

Un motor de dos tiempos de cuatro cilindros tiene cuatro de cada de uno de los componentes
principales. En los motores de varios cilindros, cada cilindro está contenido en un compartimiento
individual sellado, dentro del cárter.
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE DOS TIEMPOS
En un motor de dos tiempos, se producen seis eventos en dos carreras de pistón.
Diagrama de distribución de dos tiempos
El movimiento que realiza pistón desde el punto muerto inferior al punto muerto superior se llama
carrera de compresión. Durante el movimiento descendente del pistón, se reduce el volumen del cárter
del motor y se comprime el aire/combustible/aceite ahí atrapado. Esto también se conoce como
compresión primaria de un motor de dos tiempos. La carrera ascendente se llama carrera de
compresión y se conoce también como compresión de combustión o compresión secundaria.
155

Durante la carrera de compresión ocurren estos tres eventos:
1- El cilindro libera los gases quemados remanentes correspondientes a la carrera motriz
anterior.
2- A través de los puertos de transferencia ingresa al cilindro una carga nueva de ai-
re/combustible/aceite.
3- En la cámara de combustión la mezcla de aire/combustible/aceite se comprime, previo a
la ignición o el encendido.
La carrera descendente del pistón, Aceite desde el punto muerto Tipo
Rendimiento del motor
superior hasta el punto muerto inferior se
conoce Más de como 240 CV carrera / Litro motriz. Shellsport Los siguientes R Putoline eventos ocurren A durante base de este aceite movimiento de ricino descendente A base de aceite del de
pistón:
Racing Castrol A 747 ricino Sintético Sintético Sintético Sintético
Shellsport S Motul 400
1-Se abre el puerto de escape Silkolene y los gases Pro son 2 expulsados de la cámara de combustión. 2-
Se 200 reduce a 400 el CV volumen / Litro del cárter Putoline del motor MX y 5 se Motul comprime 300 la mezcla Sintético; de sólo ai- para mezcla previa Sintético
re/combustible/aceite allí existente Castrol y se A transfiere 545 Amsoil al cilindro. Sintético Sintético; sólo para mezcla previa
3- La potencia se tranfiere del pistón 100:1 al cigüeñal. Bel Ray Mci + Sintético
150 a 200 CV / Litro Putoline Super TT Sintético Sintético Sintético; sólo para mezcla
Para que un motor de dos tiempos Silkolene funcione comp. se requieren 2 Rock la secuencia previa Sintético de estos seis eventos:
Oil K2 Bel Ray Si 7
1- Admisión
Manual, embrague de un solo plato en
2-
seco
Compresión
1-
3- Encendido sincronizado
2- Manuel, embrague de varios platos en seco
3- Manual, embrague de varios platos húmedos 4- Potencia
4- Embrague de relación variable 5- Escape
5- Embrague de cuña
6- Transferencia
Esta serie de eventos son denominados ciclos y trabajan de la siguiente manera:
Admisión
La admisión a la cámara de combustión comienzan con la transferencia desde el cárter. Transferencia
del cárter a la cámara de combustión.
156

Transferencia del cárter a la cámara de combustión.
Cuando el pistón está en su carrera descendente, se abre el puerto de escape y después el puerto de
transferencia. Es esencial que el puerto de escape se abra primero lo suficiente, antes que el puerto de
transferencia, para dar tiempo a que la presión en el cilindro baje con relación a la presión en el cárter.
La sincronización de la apertura del puerto de transferencia se basa en la velocidad a la cual el motor
se supone deberá proporcional la potencia máxima y el grado al cual se presuriza la mezcla dentro del
cárter. Cuando el puerto de transferencia está abierto, la mezcla aire/combustible/aceite continúa
fluyendo dentro del cárter, aun después que el pistón ha pasado el punto muerto superior.
Al seguir girando el cigüeñal, después del punto muerto inferior, el pistón inicia su carrera ascendente.
Mientras el pistón se mueve hacia arriba dentro de la cavidad del cilindro, empieza la admisión al cárter.
Admisión en el cárter Compresión
157

Al moverse el pistón hacia arriba y crear un vacío, se aumenta el volumen dentro del cárter, lo que
reduce la presión dentro del mismo por debajo de la presión atmosférica. Inmediatamente después
que se abre el puerto de admisión, esta reducción de la presión hace que desde el carburador fluya
hacia dentro del cárter una mezcla de aire/combustible/aceite.
Compresión
Esta ocurre cuando la mezcla aire/combustible/aceite es comprimida por el pistón moviéndose hacia
arriba en el cilindro.
El puerto de escape está cerrado y el puerto de admisión se abre un poco antes que el pistón llegue
al punto muerto superior, y la mezcla de aire/combustible/aceite se comprime en la cámara de
combustión.
Ignición o encendido sincronizado
Mientras se comprime la mezcla aire/combustible/aceite, la mezcla se enciende por una chispa eléctrica
sincronizada. El encendido ocurre cuando el pistón se acerca a la parte superior de su carrera
ascendente. La bujía enciende la carga nueva e inicia la combustión. Es muy importante que la chispa
de encendido ocurra precisamente en el momento exacto. Si lo hace demasiado rápido, el pistón
deberá luchar contra un frente de flama, que apenas se podrá vencer, para alcanzar la parte superior.
Si la chispa ocurre demasiado tarde, el pistón ya se estará moviendo hacia abajo en el cilindro y el
frente de flama lo seguirá débilmente, en vez de empujarlo con fuerza. El fabricante proporciona la
medida en la carrera del pistón exacta entes del punto muerto superior para la sincronización del
encendido.
Potencia
Al quemarse, se expande la mezcla aire/combustible/aceite. Esto fuerza el pistón hacia abajo del
cilindro, y la energía calorífica generada por la combustión se convierte en potencia mecánica.
158

Escape
Potencia
Los productos gaseosos que se forman de la mezcla en combustión aire/combustible/aceite son
expulsados del cilindro, para que pueda empezar un nuevo ciclo. Cuando el pistón se aproxima a la
mitad de su carrera descendente, se empieza a abrir el puerto de escape del cilindro, y los gases
quemados fluyen hacia fuera del puerto abierto. El movimiento continuado descendente del pistón
presuriza en el cárter, la nueva carga de mezcla aire/combustible/aceite que entra por el puerto de
transferencia y ayuda a barrer cualquier remanente de gases quemados del interior del cilindro.
159

Escape
El puerto de escape en un motor de dos tiempos empieza a abrir justo cuando el borde superior del
pistón rebasa el borde superior del puerto en la carrera descendente del pistón. Bajo la alta presión de
la combustión, los gases se dirigen a gran velocidad hacia el escape conforme el puerto empieza a
abrir. El puerto de transferencia dirige la carga de admisión en forma de un patrón que se llama barrido
por lazo, que ayuda a empujar hacia fuera los gases de escape.
Barrido en lazo
Además, la columna de gas en el sistema de escape, que está moviéndose hacia fuera de la carrera
motriz anterior, la carrera de escape, y la resonancia de la cámara de expansión, ayudan a extraer los
160

gases de escape del cilindro. Si el motor no está correctamente sincronizado
o si el sistema de escape ha sido modificado de forma incorrecta, parte de la carga nueva será llevada
hacia el puerto de escape, y se desperdiciará la mezcla nueva. Esto dará como resultado una
combustión deficiente y una mayor emisión de hidrocarburos sin quemar.
Algunos fabricantes han producido variantes de los puertos de escape de motores de dos tiempos, para
ayudar a
controlar y
mejorar la potencia del motor. Estos sistemas de puertos de escape utilizan las vueltas del motor para
modificar la sincronización del escape. Un diseño Yamaha de válvula de potencia utiliza una válvula
cilíndrica que está incorporada en el puerto de escape.
Válvula cilíndrica incorporada al puerto de escape
Esta válvula está diseñada para coincidir con la forma del puerto, y gira para reducir o aumentar
la altura del mismo, con lo que se modifica la sincronización del puerto. En el sistema HPP
diseñado por Honda, dos válvulas de potencia están colocadas cerca de la parte superior del
cilindro y son activadas por balancines colocados en la flecha de la bomba de agua del motor.
161

Puerto de potencia Honda (HPP)
Este conjunto de balancines es movido por fuerza centrífuga, que aumenta con la elevación de las
r.p.m.
Un sistema de cámara de amplificación automática por par motor, diseñado por Honda, utiliza la
resonancia del escape para mantener una alta potencia y un para motor elevado, en la parte inferior de
la banda de potencia del motor. Este sistema modifica el volumen de la cámara de expansión del
sistema de escape, para producir una salida máxima en alta. Una subcámara que contiene una válvula
de forma de tambor se conecta al escape. Esta válvula controla las características de barrido de la
cámara de expansión. Una válvula de mariposa se activa mediante un sistema de acoplamiento
conectado con el cigüeñal. A bajas vueltas, cuando la válvula está abierta, el espacio adicional creado
por la subcámara incrementa el volumen del sistema de escape, aumentando por lo tanto la potencia a
bajo y mediano rango. Conforme suben las rpm, la fuerza centrífuga actúa sobre el acoplamiento y
cierra la válvula de mariposa, creando el flujo de escape necesario para generar potencia máxima.
162

Transferencia
La transferencia es el evento de más corta duración que ocurre durante el ciclo. Durante la
transferencia, el pistón se está moviendo hacia el punto muerto inferior. La diferencia en presión por
arriba o por debajo del pistón empuja la carga nueva de aire/combustible a través de los puertos de
transferencia. Esta carga nueva también ayuda en el barrido de los gases residuales de escape.
CALCULOS BASICOS DEL MOTOR DE DOS TIEMPOS
Relación de compresión
Es la relación numérica entre el volumen de un cilindro al inicio de la compresión y el volumen de la
cámara de combustión en el punto muerto superior.
Relación de compresión = a la diferencia del volumen de aire cuando el pistón está en el punto muerto
inferior en comparación con el volumen cuando el pistón está en el punto muerto superior.
Esta relación indica el grado de compresión de la mezcla.
Los fabricantes calculan la relación de compresión utilizando dos métodos. El primer método calcula la
relación con el pistón en la base del cilindro o punto muerto inferior:
Volumen total de 110cc a volumen de cámara de combustión de 10cc = 110 a 10, es decir
11 : 1
El segundo método para determinar la relación de compresión, considera únicamente el volumen de la
carga por arriba del puerto de escape:
163

Volumen efectivo total de 76cc al volumen de la cámara de combustión de 10cc = 76 a 10 o sea 7.6 :
1
Rc = Vc + vc
vc
Vc = Volumen del cilindro unitario
Vc = Volumen de la cámara
Cilindrada
La cilindrada de un motor se determina mediante el diámetro del cilindro y la distancia que se mueve el
pistón en una carrera. Utilice la fórmula correspondiente para encontrar el desplazamiento.
Relación de expansión
Cuando se trabaja con motores, a menudo deben consultarse las especificaciones de fábrica relativas a
las holguras. Existen dos relaciones generales de expansión que ayudan a explicar la necesidad de
estas holguras y por qué deben ser respetadas.
EL MOTOR DE DOS TIEMPOS
Un motor de dos tiempos incluye sistemas de admisión, escape, lubricación y enfriamiento.
164

SISTEMAS DE ADMISIÓN
En general los motores de dos tiempos utilizan alguno de los tres sistemas de admisión siguientes:
Sistema de lumbrera en el pistón
Este es el método más convencional de controlar la apertura del puerto o lumbrera de admisión.
Durante la admisión, el movimiento del pistón hacia arriba, permite que se aspire mezcla
aire/combustible/aceite en el cárter. Esta mezcla es aspirada por el vacío que se crea debajo del pistón,
conforme éste se mueve hacia arriba dentro del cilindro. La presión atmosférica fuerza el aire para que
se mueva rápidamente a través del carburador y del múltiple de admisión y de allí al interior del cárter.
La apertura y el cierre de la lumbrera de admisión se controla por el borde inferior de la falda del pistón.
Nuevamente esta lumbrera se abre cuando el pistón va hacia arriba y se cierra cuando éste se
desplaza hacia abajo.
Corte del cilindro mostrando las lumbreras o puertos en el pistón.
165

Sistema de válvula de lengüeta (Flapper)
Los sistemas de válvula de lengüeta consiste en un juego de láminas delgadas elásticas que se abren
por vacío y se cierran por presión. Las lengüetas son levantadas por la presión atmosférica, cuando el
pistón cesa en su carrera ascendente y la presión en el cárter es menor que la presión atmosférica. Un
motor con válvulas de lengüeta (flappers) , que tiene el lado de admisión del pistón cortado, empieza a
espirar la mezcla aire/combustible/aceite en cuanto el pistón inicia su carrera ascendente. Una vez que
el pistón llega al punto muerto superior y empieza a descender, desaparece la diferencia de presión y
las lengüetas se cierran. La mezcla aire/combustible/aceite queda ahora encerrada en el cárter. Luego
la mezcla se comprime debido al movimiento descendente del pistón. Las válvulas de lengüeta
funcionan como válvula de una vía y retienen la mezcla en la cámara, para impedir que cualquier parte
de la carga regrese o retorne al carburador.
Funcionamiento de la válvula de lengüeta (Flapper)
166

Conforme el pistón se mueve hacia arriba en el cilindro, se crea un vacío por detrás de él. En algunos
casos se aumenta el corte en la falda o utilizan perforaciones en la misma, para permitir que la mezcla
pase a través del pistón sin que tenga que esperar a que el borde inferior del mismo abra el puerto.
Esto permite que la cámara del cárter se llene durante la mayor parte de la carrera ascendente del
pistón.
Sistema de válvula rotativa
Este sistema controla el puerto de admisión mediante un disco giratorio parcialmente recortado, que
abre y cierra el puerto en los momentos apropiados. La válvula rotativa está fija y sincronizada con el
cigüeñal, y abre el puerto que comunica el carburador con el cárter cuando el pistón está en su carrera
ascendente. El área recortada permite que la carga de aire/combustible/aceite entre la cámara del
cárter durante toda la carrera ascendente del pistón, de tal forma que el cárter almacene
temporalmente la mezcla nueva de aire/combustible/aceite. Usualmente, los carburadores se montan a
los costados del motor, a fin de transmitir un flujo más directo a la válvula rotativa, la cual cierra el
puerto de admisión en la carrera descendente del pistón. Por lo general, este diseño de sistema de
válvula rinde más que el sistema convencional de puertos en el pistón.
Funcionamiento de la válvula rotativa
167

Algunos modelos tienen con un conjunto de válvula de lengüeta instalada en el cilindro. El so-porte de
la lengüeta esta fija a la base del cilindro, y la mezcla aire/combustible/aceite pasa a través de la caja
de la lengüeta y de ahí al cárter.
Inducción en el cárter por válvula de lengüeta
Algunas motos japonesas utilizan un sistema que puede ser catalogado con cualquiera de los métodos
anteriormente descritos, pero que funciona mejor con válvulas de lengüeta. Este sistema incluye una
manguera y un recipiente en el cual se almacena la mezcla aire/combustible/aceite al cerrarse el
puerto, mientras el carburador se encuentra abierto. Esto reduce en gran medida las fluctuaciones en
las velocidades del aire a través del trayecto de admisión. Este flujo de aire obtiene a su vez un flujo
más consistente de combustible en la corriente de aire, que permite que el carburador pueda ser
ajustado con mayor precisión.
168

SISTEMA DE ESCAPE
El sistema de escape de un motor de dos tiempos se conoce como cámara de expansión.
Cámara de expansión
Este tipo de sistema de escape consiste en una cámara que funciona utilizando las ondas sónicas
creadas por el motor de dos tiempos. La cámara de expansión ayuda a barrer los gases de escape
residuales, transferir la mezcla aire/combustible, eliminar la pérdida de carga y mejorar las curvas
características de potencia del motor.
Una cámara de expansión está formada de un tubo colector de escape, un cono difusor, una sección
central, un bafle o mampara cónica y un tubo de salida o stinger. El ángulo del tubo colector de escape,
cono difusor y la lámpara cónica, definen las características de la banda de potencia del motor. Las
dimensiones de la sección central definen la longitud sintonizada de la cámara. La tubería de salida o
stinger restringe el flujo de gas, con lo que se crean contrapresiones, las cuales ayudan a las ondas
positivas a obligar a las cargas nuevas de aire/combustible a regresar dentro del área secundaria. El
rendimiento en potencia generada por un motor de dos tiempos depende de las dimensiones de la
cámara de expansión. La operación de la cámara de expansión depende de su longitud sintonizada, así
como de la expansión y de la reflexión sintonizada de la misma.
Cuando se abre el puerto de escape de un motor de dos tiempos, una onda sonora positiva viaja a lo
largo de la cámara de expansión. La onda se expande en la parte final del cono difusor y continúa por
169

la tubería, hasta llegar a la mampara cónica, que causa la inversión de la onda haciendo que regresa
hacia arriba de la cámara de expansión. Este retorno de la onda de sonido crea presión negativa. En
una cámara de expansión correctamente sincronizada, la onda negativa regresa a tiempo al cilindro
para producir una succión más fuerte durante el tiempo de transferencia, de tal forma que ingrese más
aire/combustible, y al mismo tiempo los gases de escape son expulsados hacia fuera. Como el cilindro
está cerrado, la onda de sonido se invierte de nuevo, creando presión negativa. Cando la onda llega
otra vez al final de la cámara de expansión, la presión creada en la cámara se iguala y hace que la
onda regrese y cree presión positiva. Entonces la onda viaja de regreso por el tubo de escape, a
tiempo para impedir que la carga nueva de aire/combustible salga por el puerto de escape.
En un motor de dos tiempos, la cámara de expansión se sincroniza para trabajar un rango específico
de rpm.
a) Cuando se abre el puerto de escape, se genera una onda de presión en el tubo de escape, debido al
gas de alta presión que fluye hacia fuera de la cámara de combustión.
b) Esta onda de presión vieja a través del tubo de escape a una velocidad de aproximadamente 3.300
m por segundo. La alta velocidad de esta onda crea un área de baja presión detrás de ella, que ayuda a
extraer los gases de escape. c) A medida que la onda de presión alcanza la porción ensanchada de la
cámara de expansión, su velocidad se reduce y pierde fuerza. Los gases de escape que la siguen
reducen también su velocidad, pero continúan su movimiento hacia el final de la cámara
170

c) A medida que la onda de presión alcanza la porción ensanchada de la cámara de expansión,
su velocidad se reduce y pierde fuerza. Los gases de escape que la siguen reducen también su
velocidad, pero continúan su movimiento hacia el final de la cámara
d) La onda de presión, al viajar a través de la parte que se va estrechando de la cámara de expansión,
aumenta otra vez gradualmente su intensidad. Al llegar a la parte más angosta de la cámara de
expansión, la onda es parcialmente reflejada de regreso hacia el puerto de escape del cilindro. El resto
de la onda de presión continúa hacia fuera del tubo de escape (stinger), donde al salir, la presión
positiva crea una fase inversa (onda de baja presión). Esta onda de baja presión viaja de regreso hacia
el puerto de escape.
171

e) La onda de presión positiva reflejada, si ha sido correctamente sincronizada, se dirige de regreso al
puerto de escape del cilindro. Impide parcialmente que la mezcla nueva de aire / combustible, que está
siendo barrida hacia fuera de la cámara de combustión, salga por el puerto de escape. Esta onda de
presión reflejada detiene la carga nueva dentro de la cámara de combustión en un esfuerzo para elevar
la eficiencia volumétrica. La onda reflejada de baja presión, que está regresando desde el extremo final
de la tubería de salida, llega al puerto de escape del cilindro cierto tiempo después de la llegada de la
onda positiva. Si la onda de baja presión se sincroniza para que llegue un poco antes de la siguiente
apertura del puerto de escape, generará una presión negativa frente al puerto de escape, lo cual
ayudará en el barrido del escape.
Para determinar la forma y tamaño apropiado de la cámara de expansión se toman en cuenta
factores como sincronización de puertos, relaciones de compresión de la cámara de combustión y del
cárter, rango de rpm,, y desplazamiento del pistón.
Para optimizar el rendimiento de un motor de dos tiempos, la cámara de expansión deberá ser
compatible con las características de respiración del motor. El rendimiento será bajo si hay ma-la
sincronización entre la cámara de expansión y la de los puertos.
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
Los motores de dos tiempos pueden premezclar el aceite con la nafta o bien utilizar un sistema de
inyección de aceite. Son esenciales los controles adecuados en la relación de aceite y mezcla o en el
sistema de inyección.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
En un motor de dos tiempos se genera calor rápidamente y es esencial que este calor sea disipado lo
más pronto posible, a fin de impedir el engranamiento del pistón. Los motores de dos tiempos pueden
utilizar sistemas de enfriamiento por aire o por líquido.
Enfriamiento por aire
Este es realizado por camisas que utilizan aletas grandes y bien espaciadas, a fin de disipar el calor.
Estas aletas están ubicadas sobre la camisa , la tapa del mismo y en la región que rodea al puerto de
escape, donde se produce la temperatura más alta.
172

Enfriamiento por líquido
Este sistema permite un enfriamiento más uniforme que el anterior, y el calor es desalojado más
rápidamente. Con este sistema de enfriamiento, se puede utilizar mezclas más pobres, las holguras de
trabajo pueden ser más reducidas, y el motor puede ser diseñado para producir más potencia. El
enfriamiento por líquido permite una menor pérdida de potencia durante un tiempo prolongado.
El sistema de enfriamiento por líquido consiste en una bomba de agua, camisas húmedas para el
cilindro y la tapa del mismo, mangueras, y un radiador ligero de aluminio. La bomba movida por el
cigüeñal hace circular el refrigerante del radiador a través de las camisas del cilindro y de la tapa del
mismo, y de ahí de regreso al radiador. Un tapón especial de radiador mantiene la presión, de tal forma
que la temperatura de ebullición puede ser más alta. Los motores de dos tiempos enfriados por líquido
requieren de una mayor capacidad de flujo de líquido que los motores de cuatro tiempos.
173

COMPONENTES DEL MOTOR DE DOS TIEMPOS
Corte transversal de un motor de dos tiempos, con una válvula de lengüeta
El pistón, cilindro y cárter juegan dos papeles en el desarrollo de la potencia. En esta sección se
explican el objetivo y los diseño de los componentes de un motor de dos tiempos. Los componentes
básicos de un motor de dos tiempos son los siguientes:
-tapas de cilindro
- cilindros
-pistones -aros de pistón
- pernos articulados
-bielas
-cigüeñal
-carcazas -cojinetes y bujes
-retenes
TAPAS DE CILINDRO Y CILINDROS
Las tapas de cilindro están diseñadas para alojar la mezcla combustible en un receptáculo de volumen
denominado cámara de combustión. La bujía normalmente está montada en el centro de la tapa en la
parte superior de la cámara de combustión. Generalmente, la tapa está sellada con el cilindro mediante
una junta. Debido a que durante el proceso de combustión se genera una gran cantidad de calor, la
tapa está también diseñada para transferir calor, ayudando al enfriamiento del motor. Las tapas tienen
aletas para enfriamiento por aire, o están rodeadas por camisas de agua para enfriamiento o
refrigeración líquida.
174

La mayor parte de los motores de dos tiempos utilizan una tapa fabricada de aluminio. Las tapas de
dos tiempos pueden tener una cámara de combustión cónica o bien una en forma de foso para
conseguir un efecto de “turbulencia”. Este diseño permite que la mezcla comprimida de aire,
combustible y aceite quede alojada herméticamente alrededor de la bujía.
Tapa de cilindro de un motor de dos tiempos, con el pistón en el punto muerto superior
El cilindro es redondo en forma de tubo. Los primeros cilindros eran fabricados de hierro fundido y el
cilindro mismo se maquinaba al tamaño correcto. La mayor parte de los cilindros modernos son de
aluminio con un revestimiento o forro de acero o de hierro fundido colocado a presión para formar
conjunto del cilindro. Esto hace el conjunto más liviano y mejora la transferencia de calor. Algunos
modelos tienen un recubrimiento cromado o fusionado sobre fundición de aluminio. Esto reduce aún
más el peso y la fricción y mejora la transferencia de calor, pero no puede ser rectificado.
El objetivo del cilindro es sellar y guiar el pistón, de tal forma que pueda reaccionar a la fuerza de los
gases en expansión. El pistón se mueve dentro del cilindro hacia arriba o hacia abajo y encierre los
gases de la combustión en la zona superior del cilindro (cámara de combustión). Por otra parte es
importante respetar la luz entre pistón y cilindro.
Los cilindros tienen aletas de enfriamiento y están normalmente fijos al cuerpo del motor con
espárragos o pernos colocados cerca de la brida inferior del cilindro. Normalmente, una junta sella el
cilindro al carter. Al montar un cilindro, debe apretarse con un torquímetro, según las especificaciones
del fabricante, a fin de asegurar un buen sellado.
175

Los cilindros de los motores de dos tiempos tienen una variedad de pasajes denominados puertos o
lumbreras cortados en la falda del cilindro que coinciden con los puertos existentes en la pared del
mismo. Los puertos dirigen los gases hacia dentro y hacia fuera del motor.
Los puertos deben tener bordes biselados para evitar que se enganchen los aros del pistón y deberán
esta alineados con precisión en el cilindro, para asegurar un movimiento sin restricción de los gases a
través del motor.
Puertos o lumbreras del cilindro
Puertos de cilindro de un motor de dos tiempos
Puerto de admisión: está ubicado en la mitad inferior del cilindro, frente al puerto e escape, en todos
los motores a excepción de los que tienen válvula rotativas o válvulas de lengüeta en el carter. Este
puerto permite que la mezcla de aire/combustible/aceite se dirija del carburador hacia el cárter.
Puerto de transferencia: la entrada del puerto de transferencia se ubica en la parte inferior del cilindro,
donde la superficie de éste coincide con el cárter. El puerto de transferencia comunica la cámara de
compresión del cárter con el cilindro. La mezcla comprimida aire/combustible/aceite se transfiere al
176

cilindro a través de este puerto. La salida del puerto de transferencia se alinea con el puerto de escape
y se localiza aproximadamente a 90º de este último.
Existen muchas diseños de puertos de transferencia. Algunos motores de dos tiempos tienen uno
solo, pero normalmente existen de dos a cuatro puertos de transferencia. La mayor parte de los
puertos de transferencia están fundidos en la misma camisa del cilindro.
Puerto de escape: se localiza en la parte superior del cilindro, frente al puerto de admisión. Los
gases quemados de la combustión pasan a través de este puerto hacia el sistema de escape.
Puerto de refuerzo: En los motores con válvulas de lengüeta (flappers) pudieran existir uno o más
puertos de refuerzo, localizados en la parte trasera del cilindro frente al puerto de escape. Los puertos
de refuerzo han sido diseñados para permitir que una cantidad adicional de mezcla
aire/combustible/aceite fluya del puerto de admisión a la cámara de combustión, sin pasar por el cárter
y los puertos de transferencia. Algunos motores con válvula de lengüeta están diseñados de tal forma,
que cuando el pistón baja y presiona la mezcla encerrada en los puertos de refuerzo, la mezcla
comprimida bajo del pistón pueda fluir hacia fuera y arriba a través de los puertos de refuerzo.
PISTONES
El pistón de motor de dos tiempos realiza más funciones que un pistón de motor de cuatro tiempos,
porque el pistón también tiene que servir como válvula del motor. En un motor de dos tiempos, el pistón
se utiliza para comprimir en la cámara de combustión la mezcla aire/combutstible/aceite, y se utiliza
también como válvula deslizante para abrir y cerrar los puertos. La cabeza de un pistón de dos tiempos
tiene forma de domo (convexa) y controla los puertos de escape y de transferencia. La falda de un
pistón de dos tiempos está recortada en los costados, para permitir que la mezcla
aire/combutstible/aceite pase a los puertos de transferencia. Esta falda de pistón puede ser utilizada
también para controlar la admisión.
El pistón, en algunos motores de dos tiempos que utilizan válvulas de lengüeta, tienen recortada una
porción de la falda o perforaciones en su porción media.
177

Corte de la falda del pistón, lado de admisión
Un pistón de motor de dos tiempos con un corte por debajo del perno y de los puertos de admisión
Estas perforaciones están ubicadas en el lado de admisión del pistón y permiten que el puerto de
admisión se abra para aceptar la carga aire/combutstible/aceite, antes que la falda del pistón del lado
de la admisión llegue al puerto de admisión, con lo que se aumenta la eficacia de ésta.
En un motor de válvulas rotativas, el pistón no tiene ningún control sobre la admisión, pero si
controla la presión en el cárter.
178

Pistón de motor de dos tiempos
Algunos pistones tienen también una o más perforaciones en la parte superior o media del lado de
escape del pistón. Estas pequeñas perforaciones ayudan a enfriar y lubricar un puente existente en el
puerto de escape.
También, un pistón de motor de dos tiempos, debe ser capaz de soportar más calor que uno de motor
de cuatro tiempos, porque tiene tiempo activo por vuelta a diferencia del pistón del pistón del motor de
cuatro tiempos, que tiene un tiempo activo cada dos vueltas.
Instalación del pistón: La instalación del pistón requiere el determinar las holguras adecuadas, para
permitir la expansión de las partes que se recalientan, de tal forma que durante el funcionamiento no
entren en contacto unas con otras. Los pistones de motores de dos tiempos son forjados o fundidos.
Los pistones fundidos se dilatan normalmente menos que los forjados. El pistón se mide con un
micrómetro para determinar la holgura correcta, en la parte inferior de la falda perpendicularmente al
perno. Si la falda está recortada, como en algunos pistones, no será posible este método la medición.
Consulte las especificaciones del fabricante relativas a la información sobre la medición.
Holguras de pistón a cilindro: La holgura entre pistón y cilindro depende del tipo de pistón que se
está utilizando. Siga las especificaciones de holgura indicadas por el fabricante.
Holgura de pistón a biela: El perno deberá entrar en el pistón con una ligera presión manual, ya que
un juego excesivo causaría rotura del pistón o la biela. Es también importante el juego del perno. El
perno deberá estar montado al pistón con la interferencia y ajuste adecuado. Se utilizan seguros de
perno de pistón para asegurar el perno en el pistón sin que ocurran desplazamientos axiales.
AROS DE PISTON
Un motor de dos tiempos utiliza uno o dos aros de pistón para contener la presión de compresión en la
cámara de combustión y evitar la fuga de compresión. Los aros de pistón se fabrican normalmente en
tres configuraciones.
179

Tipos de aros
El anillo más utilizado es el de sección rectangular. Este tipo de aro es de larga duración y de fácil
construcción, pero normalmente no sella bien los cilindros desiguales. Un aro trapezoidal tiene forma de
cuña, para permitir que los gases quemados actúen sobre la superficie inclinada y se mejore el sello. El
tercer tipo de aro se conoce como aro dyke o anillo-L. El aro dyke tiene forma de L y proporciona un
excelente superficie de sello. Los aros pueden tener recubrimientos superficiales de cromo o de teflón
para aumentar su duración y evitar rayaduras durante el período de asentamiento de un motor nuevo.
En el diseño de los aros, el peso es una consideración de importancia. Un aro grueso pesa más y tiene
más inercia que vencer al cambiar de dirección que un aro delgado. Un aro puede tener recubrimiento
de cromo, fundición o una combinación de ambos. Se elige un aro basándose en la superficie interna
del cilindro; las superficies desiguales proporcionan un mejor sellado. Los cilindros con recubrimientos
electro-fundidos de aleaciones de cromo deberían utilizar aros de fundición. Los cilindros con camisas
montadas a presión pueden utilizar aros recubiertos de cromo.
Instalación de los aros: Cuando se instalen los aros, deben verificarse el ajuste adecuado dentro del
cilindro y la holgura adecuada en las ranuras, y establecerse la abertura o luz entre puntas del aro.
Muchos aros sólo pueden ajustarse a una ranura y no son intercambiables con otros anillos. Los aros
pueden tener marcas para indicar cuál es el lado que debe localizarse, para impedir que la abertura de
los aros los anillos gire hacia las áreas de los puertos
PERNOS DE PISTON
Un perno sirve para transferir el movimiento del pistón a una biela. El perno se desliza a través de un
cojinete en la parte superior de la biela para proporcionar un punto de pivote. Esto permite que
conforme gira el cigüeñal la biela cambie de ángulo. El perno por lo general se mantiene en su lugar por
un juego de seguros de perno, para impedir que éstos se deslicen hacia fuera y causen daño al cilindro.
180

A- Pistón
B- Anillos de pistón
C- Perno
D- Cojinete del extremo menor de la
biela
E- Biela
F- Cojinete del extremo mayor
G- Muñón del cigüeñal
H- Arandelas de empuje
I- Mitades de cigüeñal
J- Engrane impulsor primario, arandela
de cierre y tuerca.
Conjunto de cigüeñal de motor de dos tiempos.
La biela une el pistón con el cigüeñal. El extremo menor de la biela contiene el cojinete del per-no, que
lo vincula con el pistón. El perno sujeta el pistón a la biela y se conserva en su lugar por medio de un
seguro circular en cada extremo. El extremo de la biela contiene un cojinete de rodillos en jaula. Este
extremo de la biela se conecta con el muñón del cigüeñal. La parte central de la biela se conoce como
cuerpo, y por lo general tiene la forma de una viga Doblet. Algunas bielas tienen ranuras o agujeros
181

para proporcionar una lubricación adecuada.
La mayor parte de los motores de dos tiempos utilizan una biela de una pieza. Esta se arma en el
cigüeñal de varias piezas armada a presión y utiliza un cojinete de rodillos en el extremo mayor y un
cojinete de agujas en el menor.
Las bielas están diseñadas para soportar grandes esfuerzos y están construidas de acero forjado. La
biela también debe soportar la detención brusca del pistón en la parte superior e inferior de cada
carrera y las aceleraciones rápidas del motor.
Instalación y servicio: Para el servicio primeramente deberá quitarse la biela del cigüeñal. Siempre
deben verificarse las bielas en cuanto a su desgaste, y armarse conservando las holguras correctas
de fábrica.
CIGÜEÑALES
Por medio del cigüeñal, el movimiento del pistón se convierte en movimiento giratorio. Cuando el pistón
está en la parte superior de su carrera la fuerza aplicada al cigüeñal es igual a 0, pero el momento de
rotación permite que siga girando. Una vez que está girando, su inercia tenderá a mantenerlo en
rotación, la cual permite que el pistón siga en movimiento durante su carrera no motriz. Los motores de
dos tiempos utilizan cigüeñales desarmables, con una biela de una pieza, y la lubricación puede ser por
salpicado ya sea sobre los cojinetes de agujas o de rodillos. Algunos cigüeñales de motor de dos
tiempos pueden reconstruirse. La mayor parte de estos cigüeñales pueden desarmarse para quitar
cojinetes, bielas y muñones. Para realizar esto se requiere una prensa hidráulica y ciertas herramientas
especiales.
CARTER
El cárter es la parte inferior del motor donde gira el cigüeñal. Estas mantienen en su lugar los ejes del
cigüeñal y de la transmisión y proporcionan los puntos principales del soporte del motor. La presión
atmosférica y el vacío parcial creado por el pistón hace que el aire fluya a través del carburador, con
mezcla de aire/combustible/aceite, la que a continuación entra en el cárter y más tarde en el cilindro.
Cuando el pistón ha cerrado el puerto de admisión, el cárter queda sellado. Conforme el pistón se
mueve hacia abajo, se comprime la mezcla de aire/combustible/aceite que quedó encerrada en el cárter
por debajo del pistón, y se fuerza a que pase a través de los puertos de transferencia.
Las dos mitades del carter deben ser lo suficientemente sólidas como para soportar la carga y las
vibraciones que produce el motor. Por lo general, estas partes están fabricadas de una aleación de
aluminio, con refuerzos adicionales en las áreas donde se requiere mayor resistencia. Las mitades o
carcazas se maquinan, perforan y rectifican hermanadas. A menudo en di-chas carcazas se colocan
pernos de localización a presión para ayudar a fijar ejes y alinear carcazas.
182

Se utilizan dos tipos básicos de carcazas: la de dos piezas dividida en forma vertical, y la de dos piezas
dividida en forma horizontal. La carcaza de dos piezas dividida en forma vertical se usa comúnmente en
motores de dos tiempos de un solo cilindro. Una carcaza de dos piezas dividida en forma horizontal se
utiliza por lo común en motores de dos tiempos de varios cilindros. Normalmente, las carcazas tienen
también en algunas tapas exteriores atornilladas, que sirven para proteger el embrague, el encendido y
otros componentes.
La mayoría parte de las carcazas utilizan una junta o alguna forma de sello flexible. Se emplean retenes
para aislar la presión y el vacío en el cárter del lado primario y de encendido del motor, así como del
aire y aceite exterior. La mayor parte de los retenes de cárter están fabricados de neopreno y
diseñados para que ajusten bien sobre los ejes del cigüeñal. El retén del lado del encendido pude
deteriorarse más rápidamente porque no está lubricado. Si la carcaza ha sido diseñada para ello,
deberá utilizarse una junta. Si se omite ésta puede provocar engranes, problemas de holgura o fugas.
Consulte el manual de servicio para realizar el procedimiento de instalación de las juntas.
En motores de dos tiempos de varios cilindros, cada cilindro está encerrado en un compartimiento
individual sellado. Para aislar los compartimientos de cilindro se utiliza un retén de laberinto o de
neopreno.
Cigüeñal de dos tiempos y tres cilindros con dos retenes
Algunas juntas de motor han sido eliminadas gracias a las superficies de contacto maquinadas con
mayor exactitud y a la utilización de retenes flexibles. Si la carcaza ha sido fabricada para utilizar un
reten, no utilice una junta. Asegúrese de emplear el reten especificado por el fabricante.
El área de transmisión del cárter está ventilada a la atmósfera para evitar una acumulación de presión,
183

lo que pudiera hacer que las juntas y los retenes tengan fugas. En las motocicletas de calle de hoy en
día ésta ventilación está controlada, a fin de cumplir con los requisitos de la EPA.
ARMADO Y SERVICIO DE LA CARCAZA
Algunos motores requieren herramientas especiales para juntar las dos mitades de la carcaza. No
utilice nunca los pernos de apriete de la carcaza para unir las mitades. Una vez que las mitades hayan
sido ensambladas con los selladores o juntas apropiadas, deben juntarse para tornearse con un
torquímetro. Utilícelo y siga las secuencia indicada por el fabricante para conseguir el mejor sello y
evitar las torceduras. El mantenimiento de las carcazas es sencillo; inspeccione periódicamente su
superficie en busca de grietas o fugas. Verifique el par o torque de los pernos de soporte del motor.
COJINETES
El objetivo de un cojinete es reducir la fricción y permitir el movimiento mientras soporta una carga. Por
lo general, es de esperarse que los cojinetes manejen cargas que vayan desde el giro liento del motor
hasta las máximas rpm. Los cojinetes deben soportar cargas radiales, axiales y de empuje o laterales.
De todos los componentes de motocicletas, los cojinetes son de fabricación más precisa. Se clasifican
por la holgura entre municiones y las pistas anillos metálicos, sobre los cuales giran. Un cojinete
deberá ser reemplazado siempre por otro igual, y es muy importante la instalación correcta de un
cojinete.
Hay muchos tipos y tamaños de cojinetes diseñados para usos específicos.
Cojinetes de bolas y de rodillos: Estos cojinetes tan populares consisten en una unidad de muchas
piezas ensambladas, por lo general fabricados de alguna aleación de carbono, cromo, níquel y acero.
Los componentes del cojinete incluyen la pista interior, los rodillos o municiones, una pista exterior y
normalmente una jaula de retén. La pista interior vincula el eje en rotación con el cojinete. La pista
exterior está fija en la carcaza, para permitir que las municiones o rodillos se ajusten entre pistas,
proporcionando la holgura básica y soportando la carga rotativa. El armado de un cojinete
normalmente incluye una jaula de retén que guía y soporta las municiones o los rodillos y los mantiene
equidistantes.
Cojinetes de agujas: Un cojinete de agujas es otro tipos de cojinete de rodillos. El cojinete de agujas
es varias veces más largo que su diámetro.
184

Cojinete de agujas
Puede encontrarse en algunas bielas, ejes de transmisión y brazos oscilantes. El cojinete de agujas
es compacto y distribuye la carga sobre una superficie más amplia.
Lubricación de cojinetes: Los cojinetes de bolas, de rodillos y de agujas requieren alguna forma de
lubricación. Los cojinetes principales de un motor de dos tiempos se lubrican mediante mezcla de
nafta/aceite premezclados o por medio de bombas de inyección de aceite.
Un exceso de aceite en un cojinete restringe el movimiento, causando fricción adicional y el
hidroplaneo, que significa resbalar en vez de hacer un movimiento de rotación. La falta de aceite en el
cojinete aumenta la fricción y el calor, y a la larga ocasionará el agarrotamiento.
Instalación de cojinetes: El procedimiento de instalación de cojinetes varía de un motor a otro,
dependiendo de si el cojinete deberá se instalado a presión sobre el eje o sobre la carcaza. Muchos
cojinetes se fijan en su lugar mediante retenes o pernos localizadores. Es importante que los cojinetes
estén totalmente derechos y, si hay que colocarlos a presión deben ser presionados sólo en su área de
soporte.
185

RETENES DE MOTOR
Las superficies planas, giratorias o deslizantes deberán sellarse. Estas superficies deben estar limpias
y planas para facilitar un sellado eficaz. Una vez limpias, se unen las superficies planas, y se aprieten
de acuerdo con las especificaciones del fabricante.
Sellos de superficies planas a superficie: Una superficie plana se sella mediante una junta, una
anillo “O” o un sellador semilíquido. En rezón del maquinado más preciso de las motocicletas
modernas, ya no se utilizan tantas juntas como antes. Los anillos “O” y los selladores líquidos han
reemplazado muchas juntas. Esto a menudo hace que el servicio sea más fácil, reduce el costo, y
permite que el distribuidor tenga que almacenar menos partes..
Las juntas se emplean normalmente para sellar la tapa de cilindros y muchos componentes laterales.
Las juntas están fabricadas comúnmente con algún material fibroso tratado (amianto), y algunas están
impregnadas con un sellador. Las juntas de la culata de la base de cilindro pueden ser fabricadas de
fibras laminadas, de aluminio o de cobre. La mayor parte de las juntas laterales están sometidas a baja
presión, y se utilizan para sellar el aceite del carter y mantener o impedir que entre el aire. En razón de
la variedad de temperaturas, las juntas deben ser capaces de dilatar y contraerse para impedir las
fugas.
Muchos de los selladores líquidos se pueden quitar más fácilmente que las juntas. La mayor parte de
las motocicletas modernas de motores de dos tiempos utilizan un sellador semilíquido para las dos
mitades de la carcaza o cárter.
Retenes: Las extremidades del cigüeñal de un motor de dos tiempos deben sellarse. Los ejes de
transmisión y otros ejes giratorios, dentro de un motor dos tiempos, se sellan a fin de impedir que el
aceite se fugue del motor. Estos sellos o retenes se fabrican normalmente d neopreno, y muchos
tienen un anillo metálico exterior.
El labio o labios del retén que están en contacto con la circunferencia del alojamiento deben estar
apretados. El retén puede instalarse mediante una ligera tensión de un resorte de soporte. El retén de
hule debe limpiar la flecha de aceite, impedir que éste salga del motor y que entre el aire. El aceite
conserva húmedo el labio del retén para que no se desgaste rápidamente.
186

Retén con resorte y doble labio
Los retenes de hule deberán instalarse sin torcerlos y a la profundidad adecuada, para asegurar
contacto con la parte que debe sellarse. Puede utilizase un punzón para evitar que durante la
instalación el labio y el resorte que lo detiene se salgan de su posición.
EL PISTON
EL PISTON, EL CILINDRO Y LA TAPA DE CILINDRO
De todos los elementos del motor, el pistón es el más importante, por ser la pieza clave de los procesos
de bombeo térmico. Como tal, es la parte sujeta a más tensiones y la que puede deteriorarse con más
facilidad. Hubo una época en que se retrasó el avance técnico porque las cargas térmicas eran
superiores a lo que podía soportar el material de los pistones, y la única forma de hacer pistones con
una resistencia suficiente era hacerlos tan pesados que se limitaba la velocidad de giro del motor. Las
técnicas de fundición y de trabajado de aleaciones con alto contenido en silicio han resulto este
problema porque este tipo de aleaciones tiene baja dilatación y buenas propiedades antigripaje.
Además ser muy liviano.
Los japoneses tienen una habilidad especial para la fundición, sus pistones de serie para las motos de
calle suelen ser mejores que los que se venden como kits de competición.
187

HUELGO DEL PISTON
La holgura o huelgo es uno de los factores más críticos tanto para el rendimiento del motor como para
su fiabilidad. Una holgura demasiado pequeña ocasionará rozamientos, mayor calor, problemas con la
lubricación (que ya es poca de por sí) y, por último, engranamiento. Aunque la lubricación sea capaz
de contrarrestar el aumento de fricción, se absorberán grandes cantidades de energía (no sor raras
las cifras de entre un 10 y un 15%)
Una holgura exagerada reducirá la transferencia térmica del pistón al cilindro, y puede hacer que se
distorsione el cilindro, con peligro de engrane. Puede aumentar también el desgaste de los aros y
permitir el cabeceo del pistón que puede hacer daño a la superficie lateral del mismo.
La forma del pistón no simplifica en nada la búsqueda de una solución de compromiso, ya que éste
suele tener forma cónica, estrechándose hacia la cabeza, y además su circunferencia tendrá forma
oval, no redonda. Esto se debe a que el pistón debe encajar en la circunferencia del cilindro cuando
esté caliente, y no siempre se calienta de forma uniforme. La cabeza se calienta más que la falda; el
lado del escape está mucho más caliente que el lado que está refrigerado por los gases de carga y de
admisión. Para que sea cilíndrico a temperatura de funcionamiento, debe previamente tener forma
irregular cuando esté frío.
Cabeceo del pistón, debido a un huelgo. Izquierda: si el empuje lo sufren los bordes de los aros, se producirán
averías muy pronto. Derecha: si se rebaja el borde de los aros. El empuje lo sufra la falda del pistón.
188

Ventanas grandes en la falda del pistón. En algunos motores de competición, se elimina toda la falda, lo
que reduce mucho la superficie de rozamiento.
Este rebaje de la parte trasera de la falda puede servir para aliviar la zona en que se suelen producir los
engranes. Kawasaki cambió el sistema de lumbreras de la KX80. La versión E-1 tenía un pistón liso; el
pistón de la E-2 tenía una ventana que comunicaba con un lumbrera de sobrecarga, y el pistón era más
189

sólido y tenía la cabeza recubierta. Paradójicamente, el E-2era más “puntiagudo” (banda de potencias
estrecha).
El diámetro standar del pistón se suele medir a 90º del perno, inmediatamente por debajo del mismo.
Los fabricantes japoneses suelen especificar que se mide en un punto a 15 mm por encima de la base
de la falda del pistón. De igual modo, el diámetro se mide en sentido longitudinal, a 15 mm de la parte
superior del cilindro (compruebe la situación exacta en el manual del motor). La holgura oficial es la
diferencia equivalente al diámetro del cilindro menos el diámetro del pistón; es evidente que esta no es
una holgura verdadera, porque aquella parte del pistón nunca llegará hasta aquella parte del cilindro; o,
si llega, la holgura de la falda ya no tendrá importancia.
Las medidas deben ser precisas; tanto es así que se deben medir el pistón y el cilindro al mismo
tiempo y en el mismo sitio, para evitar errores causados por las diferencias de temperaturas.
En primer lugar, se debe comprobar la ovalización y la conicidad del cilindro y si no se ajusta a los
límites, se debe rectificar o se debe utilizar uno nuevo. Los fabricantes ofrecen pistones marcados con
códigos que indican su ajuste a los diámetros de los cilindros.
Si se ha gastado el pistón de tal forma que no se puede tomar la medida standar, habrá que utilizar un
nuevo procedimiento. Antes de modificar el pistón, mjda su luz standar, y luego mida la luz en otra
parte del pistón que esté tan cerca del punto de medida standar como le sea posible, siempre a 90º del
perno. Si la luz estándar se mantiene dentro del límite (lo que quiere decir que el pistón y el cilindro
están bien) entonces el diámetro menos la nueva medida del pistón nos dará la nueva medida de la
luz, y a partir de aquí, tomo todas las medidas de luz de la misma manera para ese motor
determinado.
Los japoneses utilizan luces muy ajustadas en sus máquinas de calle, en parte porque así limitan el
ruido y el desgaste, en parte porque así se controla mejor el flujo del aceite, y en parte porque pueden
permitirse el lujo de hacerlo. Al contrario de la costumbre europea de relacionar la holgura del pistón
con el diámetro, y de aplicar luces algo mayores a los motores refrigerados por agua. Los japoneses
suelen relacionar la luz del pistón con el diámetro, y de aplicar luces algo mayores a los motores
refrigerados por agua, también los japoneses suelen relacionar la luz del pistón con el rendimiento del
motor, como se indica la siguiente tabla.
190

Luces de pistón para algunos motores Yamaha
En general, un incremento de las revoluciones y de la potencia al freno exigirá un ligero incremento de
la holgura del
pistón, en
función de la luz
original. La YZ125, con un rendimiento de 25 CV al freno y un régimen máximo de 12.000 r.p.m. es la
que tiene mayor potencia y revoluciones de todos los modelos de la tabla, y su luz de pistón indica
aproximadamente lo que cabe esperar.
Es normal tener que rectificar el cilindro para conseguir entre 0’01 y 0’015 mm más de luz, sobre todo
cuando la luz original es muy ajustada. En los modelos en ya se aplica una cifra superior a 0’058 mm,
podrá bastar con comprobar que se cumple dicha luz, un poco por exceso, y no tocarla más. Si las
pruebas ulteriores diesen como resultado unas pérdidas de potencia que no pudiesen achacar a las
temperaturas de combustión elevadas ni a un problema de encendido, entonces se podría aplicar una
luz algo mayor. Si va a utilizar un pistón de otra marca, ajústese a las indicaciones del fabricante para
determinar la luz. Dependerá del tipo de aleación que lleve el pistón; en los que tienen alto contenido de
silicio (entre ellos, la mayoría de los que presentan los fabricantes de piezas originales) tienen un
coeficiente de expansión reducido; por ello, pueden instalarse con una menor holgura en frío.
Lo que hemos dicho hasta ahora se refiere sobre todo a las camisas de acero. Con las cromadas y
revestidas poco se puede hacer, y suelen emplear luces algo más pequeñas. Kawasaki aplicó un
revestimiento de electrofusión a algunas de sus camisas, y la luz del pistón de su KX125 es de entre
0’049 y 0’059 mm, en un motor con potencia y revoluciones similares al Yamaha YZ125.
191

Suzuki revistió las faldas de algunos de sus pistones
Los motores Kawasaki más pequeños para motocross, como el KX80 E-1, que llegaba a las
13.000 r.p.m, tenían una luz incluso más ajustada, de entre 0’035 y 0’045 mm, y este motor tenía fama
de ser fiable. Al año siguiente, el modelo E-2tenía un pistón con la cabeza recubierta, y con una falda
más larga, y la lumbrera de admisión no tenía puente (lo que tendía a au-mentar el cabeceo del pistón).
Se aumentó la holgura del pistón a 0’040-0’060 mm, y el motor tendía a engranar con mayor frecuencia.
Cuando hay peligro de que la superficie lateral de la cabeza del cilindro inmediata a los aro se desgaste
o sufra daños, lo que puede hacer que se engranen los aros (esto puede deberse a una luz excesiva en
la falda del cilindro, que permite el cabeceo del cilindro y que éste sufra el empuje sobre la superficie
lateral de la cabeza), en este caso puede ser necesario rebajar dicha superficie en una proporción
mínima, digamos de entre 0’02 y 0’04 mm. Aunque el pistón tiene forma oval. Los problemas de luz
sólo se producirán en el eje de empuje, a 90º del eje del bulón, que es donde es mayor el diámetro del
pistón. En consecuencia, se puede meter el pistón en el torno (¡con cuidado!)
Hay otras señales que producen recalentamiento o deformación del cilindro, que pueden cuasar
desgastes, y se pueden solucionar enriqueciendo la mezcla y haciendo que el calor latente del
combustible refrigere el pistón. La Yamaha realizó una serie de pruebas que demostraron que aunque
una mezcla más rica daba algo menos de potencia al principio, la pérdida de potencia se reducía a la
mitad cuando el motor llevaba en marcha algunos minutos. Los motores con refrigeración por agua
aprovecha la misma ventaja, que no tienen los refrigerados por aire.
También puede resultar útil mejorar la lubricación, o utilizar un aceite lubrificante que refrigere mejor
el rozamiento.
192

AROS
Se utilizan diferentes tipos de aros en los motores de dos tiempos de alta potencia, y todos ellos se han
diseñado para evitar la vibración de los aros a regímenes altos. Los primeros aros lisos, de acero, se
sustituyeron por los Dykes de sección en L, que ofrecían una serie de ventajas. En primer lugar, la
superficie de trabajo del aro se podría acercar mucho a la cabeza del pistón, mientras que la ranura
estaba más baja. Esto permite un mejor control de la apertura de las lumbreras, pero al disminuir la
superficie lateral del pistón entre cabeza y aro, ésta se tiende a calentar, y puede causar averías, por lo
que resulta ventajoso poder bajar la ranura del aro (también llamada garganta). En segundo lugar, este
tipo de segmentos están apoyados por los gases, es decir, que la presión de los gases del cilindro
actúa entre el pistón y el aro, empujando al aro hacia el borde inferior de la ranura (así se evita su
posible vibración), y hacia la pared del cilindro, haciendo que cierre mejor el contacto. En tercer lugar,
estos aros son más livianos (tienen menor inercia), y son muy rígidos y resistentes para su peso, de
manera que se resisten bien a la torsión y las deformaciones.
También resultaban bastante caros para las motos de serie, y generalmente se prefería utilizar el aro
Keystone, que era liso y tenía en la cara superior un estrechamiento de unos 7 grados. A veces, la cara
superior también tenía un estrechamiento pequeño. Este sistema también está apoyado por los gases
en cierto modo, y dado que el aro está continuamente contrayéndose y expandiéndose al pasar por las
lumbreras, la luz dentro de la ranura cambiaba constantemente, lo que impide que se acumule
carbonilla u otros depósitos en la ranura, Este efecto de auto- limpieza resulta muy útil para los motores
de serie, destinados a un gran kilometraje.
Pero para los motores de altas velocidades, sigue existiendo el problema de la vibración de los aros.
Al final se resolvió utilizando aros lisos, finos, cuya sección mide menos de 1 mm, y que se pueden
utilizar tranquilamente a altas velocidades, dada a su baja masa.
A veces se utilizan pistones con sólo un aro, para reducir el rozamiento a altas velocidades. Esto da
buenos resultados a altas revoluciones, pero a regímenes más bajos permite el paso de las llamas, lo
que origina que se queme y se recubra la falda del pistón, causando mayores rozamientos. En
realidad, esta solución solo resulta satisfactoria en los motores que se revisan con gran frecuencia, y
cuyas dimensiones se mantienen dentro de sus tolerancias.
Los aros se sitúan en sus ranuras por medio de clavijas, que suelen entrar dentro del pistón. Los más
seguros son los que tienen las clavijas, que suelen entrar dentro de la ranura, y hacen que los extremos
del aro pasen por encima de la clavija. Los otros, más corrientes, son los que tienen una clavija de latón
que entra en el pistón, por el borde superior de la ranura del aro. Los de este tipo se pueden aflojar y
salir, sobre todo si el extremo del aro roza contra la clavija al entrar y salir de las lumbreras. Los aros
de este tipo se deben inspeccionar cuidadosamente en cada revisión del motor.
193

Secciones de diferentes tipos de aros que se utilizan en motores de dos tiempos. El fiador del aro puede consistir
en una clavija que entra en el pistón, o en un saliente del mismo pistón.
194

ESFUERZOS TRANSMITIDOS POR EL PISTON
El pistón alcanza unas aceleraciones enormes cuando el motor gira a altas revoluciones y la inercia
genera sobre el mismo fuerzas enormes. La fuerza de la inercia es proporcional al cuadrado de la
velocidad de giro del motor (de forma que al duplicarse ésta, la fuerza de la inercia se cuadruplica), y
es esto lo que marca el límite de revoluciones del motor. Esta misma fuerza es la que origina la
vibración del motor, por lo que un incremento de revoluciones en un motor de un solo cilindro
aumentará mucho la fuerza vibracional, a no ser que el motor tenga eje de balance. Si es así, éste
compensará las resistencias de la inercia (a no ser que se acople un pistón más pesado, en cuyo caso
el eje de balance precisaría unos contrapesos más pesados) y la tensión se contendrá en los cojinetes
y en la fundición que soporta los dos ejes. Si se elimina el eje de balance, esta fuerza se transmitirá
por las carcazas del motor a los soportes del mismo y al bastidor de la moto. Una de las ventajas de
tener eje de balance es que así el fabricante puede utilizar bloques motores y soportes de bastidor
más livianos, de forma que si se elimina, lo más fácil es que se aumente la tensión sobre dichos
elementos. La biela y sus cojinetes también tienen que soportar esfuerzos que se producen a altas
velocidades.
REFRIGERACIÓN DEL PISTON
El aceite quemado debajo de la cabeza del pistón es indicativa de la temperatura que ésta alcanza.
Cuando presenta un aspecto chamuscado, la cabeza del pistón nos dice que recibe bastante calor. Los
otros peligros son: el sobrecalentamiento de la bujía, debido a que el encendido está demasiado
adelantado o a que la mezcla es pobre; la detonación, que afecta toda la cabeza del pistón; la
temperatura de combustión elevada, que fundirá la cabeza del pistón, haciéndola pandear, o fundirá la
parte lateral de la misma en las proximidades de la lumbrera e escape; la fuga de gases, que pueden
quemar la falda, causada porque el aro no cierra bien la juntura o porque haya demasiado holgura de
pistón.
La mayoría de estos problemas de recalentamiento, originará una falla en poco tiempo. Cuando se
detecta un problema, como un reglaje de encendido incorrecto, se puede rectificar de forma bastante
sencilla, pero al ir mejorando el motor, se puede llegar a un punto en que la carga térmica esté al límite
que puede soportar el mismo.
Existen formas de evitar el exceso de calor, de forma que se puede llegar al mismo nivel de prestación
sin hacer daño al pistón. En primer lugar, si existe un problema de detonaciones, la tendencia se
puede reducir enriqueciendo la mezcla y retrasando el encendido (suponemos que el motor ya está
funcionando con naftaa de alto octanaje). En las máquinas de competición se permite el uso de
Augas, que tiene más octanos. Existen aceites para dos tiempos que tienen aditivos que o bien
aumentan el octanaje del combustible o lo estabilizan, de tal manera que al mezclarlo con el aceite el
combustible no pierde resistencia a la detonación. Con estos aceites (como el Castrol A747, los
sSilkolene Pro-2 y comp.-2 y el Motul 300) se aprecia que la combustión es más regular. Los
195

departamentos de competición de las compañías petrolíferas suelen ser muy serviciales cuando se les
pide información actualizada sobre combustibles y lubricantes.
La forma en que se transmite el calor del pistón a la pared del cilindro depende de la luz de la falda del
pistón y del número de aros, así como de la lubricación. Una luz excesiva hará que la cabeza se
caliente más, y producirá también las fugas de compresión por las paredes del cilindro, que puede
quemar la falda del pistón. Es posible que haya que utilizar un lubricante de grado más apropiado.
Las dos alternativas restantes son refrigerar el pistón (mejorando la riqueza de la mezcla o aumentando
el flujo de gases bajo la cabeza del pistón), o refrigerar el cilindro para que acepte una
transferencia térmica superior.
Asegúrese de que no está obstaculizado el flujo del aire alrededor de los motores refrigerados por aire.
Puede ser útil dirigir la corriente de aire, y si se refrigera la tapa se puede reducir así la tendencia a la
detonación del combustible. Suele ser difícil mejorar más los motores refrigerados por agua, siempre
que no esté bloqueado ninguno de los conductos. Algunos regulan el flujo por medio de orificios
restrictivos en la junta de tapa.
CAMISAS
El avance de los motores de dos tiempos ha tenido que esforzarse para seguir el ritmo de avance en
cuanto a materiales de pistones y de cilindros. Las primitivas camisas de fundición tenían un
coeficiente de dilatación diferente al de los pistones de aleación, lo que limitaba su utilidad. Las cosas
mejoraron mucho cuando se empezaron a utilizar camisas de fundición dentro de bloques de cilindro
de aleaciones livianas, pero seguía existiendo el problema de la transferencia térmica de la fundición a
la aleación.
Los japoneses perfeccionaron el proceso de unión de la aleación a la camisa de fundición, y
consiguieron buenas uniones térmicas, lo que permitió dar un nuevo paso adelante en los niveles de
rendimiento, además del empleo de aleaciones con alto contenido en silicio para la fabri-cación de los
pistones. El último paso ha sido eliminar totalmente la fundición, y se han hecho muchos intentos de
utilizar cilindros totalmente hechos de aleaciones ligeras, normalmente “blindados” con revestimiento
duro, ya fuese cromado, Nikasil, Galnikal o revestimientos de electrofusión, que se aplican a la
superficie haciendo pasar una corriente eléctrica potente por un cable que pasa por el centro del
cilindro.
Estos métodos proporcionan ventajas en cuanto a los resultados térmicos del motor, pero también
tienen desventajas prácticas. El cilindro no se puede rectificar para compensar el desgaste de los
daños producidos por l desgaste del pistón; en algunos casos se puede bruñir; en otros tiene que
sustituirse el pistón para adaptar alguno que tenga la luz adecuada. También es difícil
o imposible modificar la forma de las ventanas de las lumbreras, ya que se echará a perder el
revestimiento protector. En algunos casos se puede hacer y arreglar luego los daños si son
196

pequeños, volviendo a aplicar el revestimiento. El cromado no da tan buenos resultados (y no se
deben utilizar aros cromados). El mejor proceso es seguramente el Nikasil. La empresa Mahle, de
Alemania, ofrece un proceso de reacondicionamiento y ofrece también segmentos revestidos
especialmente para ser utilizados con dicho reacondicionamiento de la pared del cilindro. La ventaja
es su bajo peso, su mejor transferencia térmica y los menores problemas que da la dilatación del
cilindro y del pistón.
DESGASTE
Los cilindros se pueden rectificar para dar una luz de pistón adecuada, pero también se debe
comprobar su desgaste, según las especificaciones del fabricante. Esto supone normalmente un límite
de calibre, así como límites de conicidad y de ovalización. La conicidad del cilindro se debe medir con
un micrómetro para medidas interiores, o con un alesómetro en seis y ocho posiciones diferentes: a
90º del eje del bulón del pistón y sobre dicho eje; cerca de la parte superior del cilindro, en el centro y
cerca de la parte inferior. Si el tamaño total está dentro del límite, entonces no se deben registrar
diferencias de más de 0’o5 mm entre dos de dichas medidas, o lo que indique el fabricante. Las
camisas de fundición se pueden rectificar para que vuelvan a satisfacer la especificaciones.
Existen dos posibilidades. Una es dejar un borde plano pequeño, que produce presiones elevadas pero
que retiene bien el aceite. Requerirá un periodo de rodaje cuidadoso, y seguramente es la mejor
manera de dar una larga vida a los aros y al cilindro. Pero en la mayor parte de los motores de dos
tiempos puestos a punto ya se cuenta con que los aros van a durar poco tiempo, y lo más corriente es
dar al cilindro un acabado con borde plano mayor. Si hay puntos sobresalientes que puedan estropear
la aleación de la falda del pistón, habrá que rebajarlos con una lima suave.
TAPA DE CILINDROS
Los requisitos fundamentales de una cámara de combustión son que exista un volumen compacto de
gases, equidistante de la bujía, y en el que se forme una turbulencia suficiente para que se produzca
una buena combustión, pero no tanta que se pierda calor por las superficies metálicas en contacto.
Una cámara esférica que tuviese los electrodos de la bujía en el centro satisfaría caso todos esos
requisitos, sobre todo por el hecho de que la esfera es la forma geométrica que tiene me-nor superficie
en relación al volumen que contiene, y las pérdidas de calor son proporcionales a la superficie.
Teniendo esto en cuenta, no es raro encontrarse que uno de los primeros avances a partir de la tapa
con cámara de combustión en forma de casquete esférico y cabeza de pistón plana, fue la tapa con una
cámara central profunda. Este tipo primitivo tenía una zona de “squish” ancha, que acababa en una
depresión profunda del volumen necesario para mantener la relación de compresión necesaria para
197

que no se produjesen detonaciones. Lo llamaban “sombrero de copa” por su sección muy marcada
198

Tipos de tapa. (i) Sección en sombrero de copa, con banda de squish ancha y cámara de combustión
profunda. (ii) Cámara de combustión descentrada, para aprovechar las turbulencias de las corrientes de
carga de gases. (iii) Esférica. (iv) Squish. Banda de squish con cámara de combustión de forma
aproximadamente esférica, para presentar una superficie mínima.
199

Cámara de combustión lisa, bujía descentrada (Kawasaki)
Banda de squish ancha (Yamaha de carreras).
Otros modelos posteriores tenían cámaras de combustión descentradas, pero los experimentadores
volvieron por fin a la tapa simétrica con bujía central, aunque con un “squish” más angosto, cámara de
combustión menos profunda y curvas menos pronunciadas. Y menor superficie. El diseño de los
pistones ha cambiado poco, y se ha mantenido la superficie ligeramente abombada de la cabeza, que
sigue una curva catenaria.
200

Cámara de combustión lisa, bujía central (Honda)
squish, y cámara de combustión esférica (Suzuki)
Lo que si descubrieron los investigadores fue que la luz alrededor del borde de la cabeza del pistón era
fundamental para los rendimientos. En casi todos los motores de dos tiempo es fácil subir la
compresión tanto que se presenten problemas de detonación, de forma que las ventajas teóricas del
mejor rendimiento térmico, etc, no se pueden llegar a aprovechar. Pero si se podían conseguir mejoras
en la combustión: hacerla más rápida para que produjece más calor durante la expansión, y menos a
aumentar la temperatura del motor.
201

Cuando se hacía funcionar el pistón de tal forma que casi tocaba los bordes de la tapa, ocasionaba
“turbulencia de squish” en los bordes, lo que forzaba a los gases a acercarse a la bujía central, en un
momento en que el frente de la llama se expandía hacia los bordes. Esto creaba la turbulencia
necesaria en el último instante para acelerar la combustión, y así se eliminaban los “gases residuales”
– los gases que se hubieran quedado por los bordes, a los que no hubiera llegado la llama sino mucho
después de haber quemado el resto de los gases, y que en todo caso no se habrían quemado nada
bien, porque estaban rodeados de metal relativamente frío.
Lo único que quedaba era descubrir las dimensiones óptimas de la cámara. La parte central de la
cámara se puede diseñar partiendo de la base de una esfera, para reducir al mínimo la superficie, y
evidentemente debe contener un volumen suficiente para producir una relación de compresión
razonable. Además, la curvatura de las superficies debe tener un radio tan grande como sea posible,
para que el efecto de “squish” pueda promover una turbulencia tan grande como se necesite. Lo único
que queda entonces es calcular el tamaño de la zona de “squish”. La anchura de sus lados quedará
determinada más o menos pro el tamaño y la curvatura de la cámara de combustión. En un cilindro de
un diámetro de 56 mm, seguramente tendrá una anchura de unos 8 mm por lo menor, lo que
sorprendentemente supone un poco más de una 50% de la superficie del pistón.
La medida más crítica es la holgura del “squish”, el intervalo entre la tapa y el pistón en el
p.m.s. La tapa debe tener una sección que le permita por lo menos estar paralela al pistón, y quizás
separarse del mismo ligeramente, hacia el centro. La luz mínima que puede ser eficiente es de
aproximadamente 0’065 mm; algunos mecánicos ajustan la tapa de tal forma que queden algunas
señales que indiquen que el pistón toca la culata ligeramente a revoluciones punta. La luz de “squish”
se suele medir introduciendo estaño de soldar blando entre el pistón y la tapa mientras se hace pasar el
motor por el p.m.s. y luego midiendo el grosor del estaño.
Se puede aumentar una zona de “squish” rebajando la superficie de la tapa que se apoya en la junta, y
variando la sección de la superficie de combustión para conseguir una holgura adecuada y para ajustar
la relación de compresión. También se puede rellenar la tapa con aleación, y volver a darle forma en
una fresadora, o en un torno si se puede sujetar bien la pieza. Luego habrá que hacer el plano.
Es difícil ver cómo se puede mejorar más la zona de “squish”. Una posible mejora es reducir toda su
sección y utilizar un pistón que tenga la cabeza cóncava, en vez de tener la forma cón-cava. Sería útil
poder introducir los electrodos de la bujía más hacia el centro de la cámara de combustión.
Es normal, en el proceso de puesta a puntos, aumentar la relación de compresión hasta que casi se
produzca la detonación del combustible. En los motores de dos tiempos, es cuestión de jugar en el
reglaje del encendido y con la riqueza de la mezcla hasta llegar a la mejor solución de compromiso,
que optimice la combustión, la forma de la curva de potencia y que no produzca detonaciones. La
diferencia entre los circuitos de carreras difíciles y llenos de curvas y los que tienen largas rectas es
tan importante que vale la pena utilizar reglajes diferentes para cada uno.
202

Mientras que un incremento de la relación de compresión parece que suponer un aumento de los
rendimientos, y que por lo tanto los mejora a todas las revoluciones, en la práctica lo único que hace es
que los motores con banda de potencia estrecha la tengan más estrecha todavía. Esto se debe a que
la diferencia entre estar dentro de la banda de potencias y estar fuera es tan importante, en términos de
flujo de gases, que cuando se está fuera de la misma apenas hay gases que comprimir. En lo que se
refiere a la tapa, es como ir a medio gas. Si se aumenta la compresión, también se aumentará la
potencia, pero un 10% de cero sigue siendo cero. Mientras tanto, se pueden hacer muchas cosas con
la curva de potencia, y la potencia seguirá aumentando. El resultado es que a bajas revoluciones no se
producirá una diferencia que se pueda advertir, pero en cuanto el motor llegue a la banda de potencias,
existe un diez por ciento más, y al piloto le parece que existe un 10% más de “pico” en plena potencia.
Existen diferentes tipos de juntas de tapa. Algunos motores de un solo cilindro no las necesitan,
mientras el cilindro y la tapa estén solapados, o solapados sobre superficies planas. Se pueden utilizar
las de metal: éstas son útiles para subir la tapa y ajustar así la compresión. Lo más exóticos son los
anillos llenos de gas y las juntas de sección en V que aprovechan la presión del gas para hacer más
presión sobre las superficies y asegurar así un cierre más hermético. Los motores de dos tiempos
refrigerados por agua suelen necesitar una junta compuesta, con un anillo metálico central que sella la
tapa y con material de junta que sella el canal del agua. Asegúrese de que no esté obstruido el paso del
agua por la junta y de que la tapa esté bien montada, con un par de apriete de los tornillos regular que
asegure un buen cierre.
203

CARBURADORES
Un motor necesita, teóricamente, una mezcla de aire y combustible en una proporción aproximada de
14:1 (peso del aire: peso del combustible). La mayoría de los motores se optimizan cuando se
aumenta ligeramente la proporción de combustible por encima del óptimo químico; los motores de dos
tiempos bien reglados van más allá y exigen una mezcla notablemente más rica. Esto se debe en parte
a que el calor latente del exceso de combustible ayuda a refrigerar el pistón, y en parte a que el flujo de
gases sufre tantas alteraciones que es la única manera de asegurase que exista suficiente combustible
en la cámara de combustión en el momento adecuado.
La teoría supone que la mezcla de aire y combustible es homogénea, que el combustible se divide en
pequeñísimas partículas, y que éstas se reparten de forma homogénea dentro del cilindro. Por
desgracia, en la práctica no es así, y la persona que tenga que trabajar con carburadores para motores
de dos tiempos se dará cuenta en seguida de que además de la situación teórica ideal, existen otras
tres situaciones de la mezcla: rica, pobre y húmeda.
Sin tener en cuenta cuánto combustible alcanza el chorro de aire, si todo se concentrará en un goterón
líquido, sería imposible provocar su explosión. Esto es lo que llamamos mezcla “húmeda”, y puede
provocar el desagradable efecto de que una mezcla rica parezca pobre. Esta situación es inevitable en
un motor de dos tiempos, en el que se mueven ondas de presión violentas por el flujo de gases. Existen
también bloqueos físicos, como las válvulas de láminas o flappers y las válvulas de disco de los
cigüeñales, que interrumpen el paso del vapor de gases a alta velocidad. Gran parte del combustible de
la nube de gases se condensa, y luego se vuelve a evaporar y vuelve a la nube de gases, y el motor
sólo encontrará un punto de equilibrio cuando la evaporación iguale a la condensación.
El mecánico en puesta a punto no puede ver ni controlar esto. Lo único que puede hacer es medir el
flujo de entrada de combustible en el motor por un lado, y la entrega de potencia en el otro, y esperar
que los dos valores estén relacionados de alguna manera.
La prueba de evaporación más común supone hacer funcionar el motor a régimen constante mientras se varía el flujo
de combustible y la resistencia al avance. Con la mezcla en su máxima riqueza, el motor empezará a fallar, a marchar en
cuatro tiempos ya producir humo; a medida que se va empobreciendo la mezcla, aumentará la potencia, y luego volverá
a caer y el motor empezará a cabecear, a marchar a cuatro tiempos y a producir humo; al ir empobreciendo la mezcla,
aumentará la potencia nuevamente, y luego volverá a caer y el motor empezará a cabecear cuando la mezcla se
empobrezca del todo. El resultado de esta prueba se llama bucle de mezclas, por la forma que tiene cuando se
representa como gráfico del caudal de combustible contra la potencia al freno. El punto del bucle indicará la potencia
al freno máxima, y se suele reglar el carburador no a este nivel sino al inmediatamente superior, más rico. Esto parece
bastante sencillo y directo, pero el diámetro del surtidor que daba la mayor potencia al freno a 6.000 rpm no tiene nada
que ver con el que hace falta para dar la máxima a 9.000 rpm. Ahora, lo que se precisa en conseguir algo que nos de
una potencia al freno, máxima a toda una serie de regímenes, y este requisito es lo que se llama la curva de combustible,
que sería la línea que se hallaría uniendo todos los puntos óptimos de los diferentes bucles de mezclas para cada
régimen. Para comprender por qué un solo surtidor no puede cubrir todas las necesidades a los diferentes regímenes.
204

Componentes fundamentales de un carburador con entrada secundaria de aire.
205

Tubo pulverizador con “estrechamiento primario”, lo que suponen una alternativa al tubo de emulsión.
La altura y la forma del
Efecto de los cambios de surtidor principal, de surtidor de aire y de estrechamiento primario sobre el caudal de
combustible a diferentes regímenes. Abajo, derecha: secuencia típica de trabajo en el reglaje. La línea de puntos
(5) representa la entrega de combustible que permite una carburación óptima a todos los regímenes. La línea (1)
representa un primer experimento con un surtidor principal de 115 y uno de aire de 0.8. Esto produjo una mezcla
demasiado rica a todos los regímenes. La línea (2) es el resultado de reducir el surtidor principal a 110: mezcla
casi correcta a altas revoluciones, demasiado rica a bajas. La línea (3) es el resultado de reducir el principal a
105: correcto a regímenes bajos, demasiado débil a altos. Con el mismo surtidor principal de 105 pero con un
calibre de aire menor (0,5) se consiguió la situación (4), bastante próxima a la ideal.
206

Para empezar, estudiaremos únicamente el carburador totalmente abierto (a todo gas). El aire que pasa
por el carburador alcanza una velocidad bastante elevada, que depende del régimen del motor y de su
eficiencia volumétrica. En comparación con el aire exterior al venturi (también llamado difusor) el aire a
alta velocidad está a baja presión. Esta diferencia de presiones se utiliza para impulsar al combustible a
salir por los diferentes surtidores al venturi, donde el aire a alta velocidades lo disgrega en partículas
finas y lo lleva hacia el motor. Y bien, el flujo de aire aumentará en proporción directa (más o menos) al
régimen del motor, de forma que la velocidad en el venturi también es proporcional al régimen del
motor. Pero su energía cinética es proporcional al cuadrado de su velocidad, y es este incremento de
energía cinética lo que origina la pérdida de energía de presión (porque la energía total del gas
permanece constante).
El flujo de combustible dependerá de la caída de presión, y del diámetro del surtidor por el que tiene
que pasar. Si se ajusta dicho flujo, variando el diámetro del surtidor hasta que la proporción de
combustible en la mezcla sea la correcta para un régimen dedo, ¿qué sucederá si se duplican las
revoluciones? Se duplicará la velocidad del aire, pero se cuadruplicarán la energía cinética y la caída
de presión. También se cuadruplicará el flujo de combustible, si el surtidor no lo impide. A pesar de que
otros factores, como la eficiencia volumétrica del motor, el rozamiento en algunos conductos, el
coeficiente de descarga del surtidor, etc, puedan modificar estos cálculos, el flujo de combustible no
dejará de aumentar a un valor muy superior al del flujo de aire.
Es evidente que habrá que hacer algo para controlar el flujo de gases en toda una gama de
revoluciones, y en los carburadores de corredera esto se consigue insuflando aire al combustible,
después de que éste haya pasado por el surtidor y antes de que salga a la corriente de aire. Un
pequeño surtidor controla el tamaño de este orificio de purga, y al igual que sucede con el flujo
principal de aire, su efectividad aumenta con las revoluciones del motor, y por lo tanto tiene poco
efecto sobre el combustible a regímenes bajos, y su efecto máximo es a altas revoluciones. Otra
ventaja de mezclar por adelantado el aire y el combustible es que luego resulta más fácil disgregar el
líquido, y se mejora el efecto de pulverización del venturi.
Existen dos sistemas fundamentales para introducir aire a la corriente de combustible: el tubo de
emulsión y el estrechamiento primario. En el primer caso, el tubo pulverizador tiene varios orificios
perforados en el mismo (llamados a veces sopladores) y pasa por una cámara o pozo, que se conecta
con el paso principal de aire por un canal pequeño. El aire que entra en la cámara se mezcla con el
combustible, y así lo que sale por el pulverizador es un líquido espumoso. Esto tiene la ventaja de que
cuando se cortan los gases y se vuelven a abrir, el líquido espumoso no cae por el tubo tan
rápidamente como lo haría un líquido limpio. Y cuando el motor está al ralentí y pasa muy poco o
ningún aire por el paso principal, el pozo se llena de combustible, y sirve de reserva de mezcla rica
(arbitraria) cuando se abre el carburador de golpe. Esto tiene el mismo efecto que una bomba de
aceleración y permite una aceleración repentina y regular.
207

Más refinamientos (i). Un surtidor de aire de altas revoluciones aumentará el flujo de combustible a regímenes
altos
Surtidor de altas en un carburador Mikuni.
El estrechamiento primario consiste en un reborde que rodea a la parte de entrada del tubo
pulverizador, y que no añade aire al combustible hasta que éste ha llegado al tubo pulverizador.
Aumenta el nivel de entrada de combustible a regímenes altos, y resulta útil en los motores de dos
tiempos con banda de potencia estrecha, que si necesitan mucho más combustible a revoluciones
altas. El flujo de combustible y el nivel de pulverización se pueden modificar en función de la altura y de
la forma del estrechamiento primario. También es posible tener tubo de emulsión y reborde alrededor
del tubo pulverizador, consiguiendo así un aumento del flujo a regímenes altos y mejorando la
208

pulverización.
Más refinamientos (ii). Toma de vacío; en la zona de entrada al carburador B se producen bajas presiones con la
corredera totalmente abierta (a todo gas) y a regímenes altos. El combustible entra en la cuba por A, y el único
respiradero de la misma está conectado a B, por lo que el se reduce la presión de la cuba a regímenes altos, lo
que reduce a su vez el caudal de combustible.
Más refinamientos (iii). Segundo calibre de aire. A veces el surtidor de aire que es adecuado a todo gas no es
209

compatible con el acelerador abierto parcialmente. En este caso, un segundo surtidor de aire queda bloqueado
por la corredera de aceleración hasta que ésta llega a su posición de máxima abertura, en la que una muesca o
rebaje de la corredera descubre la toma de aire. Esto sirve para reducir la salida de combustible a regímenes
altos, con acelerador totalmente abierto, pero no la reduce cuando el acelerador está sólo abierto a ¾ o menos.
Otros sistemas menos corrientes de reglar la llegada de combustible a todo gas son los siguientes:
Surtidor de altas
Este es un surtidor de combustible independiente, que envía combustible a un paso que está en la
parte superior del venturi, antes de la válvula del acelerador. Una boquilla se asoma al venturi. Cuando
existe una corriente de aire suficiente sobre dicha boquilla como para hacer que suba combustible a la
misma desde la cuba del carburador, el sistema deja salir combustible. El flujo de combustible
depende de su altura y el tamaño de su diámetro, y normalmente entrará en juego a regímenes altos y
con el acelerador muy abierto.
Entrada de aire de altas
Esta es una segunda entrada de aire que, por el exterior del carburador, queda bloqueada por la
corredera del acelerador hasta que el carburador llega al estado de “a todo gas”. En ese momento,
una ranura tallada en la corredera deja abierta la entrada de aire. Esto aumenta el efecto de la
entrada de aire principal, es decir, empobrece la mezcla a altas velocidades, pero no tiene ningún
efecto sobre el reglaje del carburador cuando el acelerador no está abierto del todo.
Purga de vacío
Normalmente, la presión en la cuba del carburador es igual a la atmosférica, es decir, constante dentro
de las variaciones diarias de la presión barométrica. Pero algunos carburadores no tienen los orificios
de ventilación habituales en las cubas, sino que tienen un conducto interno que llega hasta la parte
superior del venturi, antes de la corredera. A revoluciones bajas y acelerador poco abierto, tiene el
mismo efecto de un orificio de respiración corriente. Con el acelerador abierto y altas revoluciones, el
respiradero tiene una baja de presión por el flujo de gases que atraviesa su salida. Esto reduce la
presión en la cuba, y por tanto reduce la presión en el surtidor principal a regímenes altos. Esto se
utilizaba bastante en las primeras Suzuki 250 y 500 de dos cilindros.
Si pasamos a estudiar la situación con aceleración parcial (no a todo gas), se pueden aplicar los
mismos criterios, la carburación se regla por los mismos ensayos, controlándola de forma sistemática a
medio gas, a cuarto de gas, etc, y cambiando los calibres de los surtidores adecuados para conseguir
un bucle de carburación. Evidentemente, es una labor pesada, complicada más aún por el hecho de
que cada sistema (juego de calibres) nos dará resultados similares a los de sus vecinos próximos en
algunos casos. La forma de trabajo más corriente es: a todo gas (calibre del surtidor principal, calibre
del aire de emulsión); al ralentí (calibre de ralentí, ajuste del flujo / volumen de aire; tope de la corredera
del acelerador); con acelerador medioalto (aguja, calibre del tubo pulverizador); acelerador medio-bajo
(aceleración a partir del ralentí, falda de la corredera).
Por el grado de solapamiento que tienen los diversos factores entre sí, hará falta repetir el proceso dos
210

o tres veces, y dejar de lado el último paso cuando el motor marche de forma aceptable. Esto se debe
a que cuando esté todo bien reglado para régimen constante, hay que reglar el carburador para que
acelere bien, para que responda limpiamente al acelerador, y para que pase de un sistema a otro sin
puntos muertos. Los conductos de ralentí y la forma de la falda de la corredera son los factores que
influyen más sobre el reprise inicial.
SURTIDOR INICIAL
Existen diferentes diseños para el surtidor principal (chicles) de cinco o seis tipos diferentes; algunos
tienen pasos de rosca diferentes, otros tienen cabezas hexagonales y otros las tienen redondas. Aun
así, es posible confundir dos o tres tipos parecidos, y lo más fácil es utilizar siempre el mismo,
siempre que sea consciente de sus características.
La primera diferencia es la forma del orificio, que tendrá una entrada hidrodinámica. En otros tipos,
que se llaman de flujo inverso, el orificio entra más en el cuerpo del surtidor y los mayo-res de este
tipo dejan pasar mucho más combustible que los de otros tipos a igualdad de diámetros.
Otro problema es el del tamaño mismo de los surtidores. Algunos llevan grabado el diámetro del
agujero (en mm), otros llevan una indicación del caudal en cc/min. Como las dos escalas coinciden
en algunos puntos, es fácil confundirlos entre sí.
Por último, además de los chicles tradicionales de metal, existen otros de plástico, y aunque tengan
el mismo tamaño oficialmente, pueden dejar pasar caudales algo diferentes. No tiene importancia, si
está utilizando el mismo tipo de chicles, por que un 105 siempre dejará pasar más que un 102’5, pero
si mezcla los dos tipos puede que lo dicho ya no se cumpla.
El diámetro del surtidor principal se elige pensando en la potencia en el intervalo entre el acelerador
abierto a tres cuartos y a todo gas, pero tendrá cada vez menos efecto según se vaya bajando hasta
cuarto de gas, o menos. Por eso se debe elegir primero el diámetro del surtidor principal.
Lo normal es procurar elegirlo de forma que nos dé una mezcla un poco demasiado rica, e ir bajando
hasta que la carburación sea casi correcta, luego dedicarse a los demás sistemas y volver otra vez al
surtidor principal. En función de nuestras posibilidades de trabajo, se puede elegir el mejor diámetro de
surtidor principal de forma que nos dé buena potencia a pocas revoluciones, y se puede utiliza el
surtidor del aire de emulsión para ajustar el flujo de combustible a revoluciones altas; o bien se puede
empezar a regímenes altos e ir ajustando el flujo para los bajos; no importa, siempre que usted sea
capaz de reconocer los síntomas que da el motor cuando empieza a funcionar con mezcla pobre, antes
de que ésta sea peligrosamente pobre. Los síntomas son los siguientes: aumento de la temperatura, el
motor pica, pérdida de potencia, quizás se note un cambio de tono en el sonido del escape, puede
incluso haber algo de petardeo, las bujías se calientan en exceso. Si está pilotando la moto,
seguramente no aprecie más que la pérdida de potencia: advertirá que pierde un poco de velocidad,
que el cuentarrevoluciones cae ligeramente, quizás sea capaz de percibir la diferencia de tono del
sonido del escape. Sobre una moto más pequeña podrá apreciar el picado del motor con facilidad. Es
difícil que el sensor de temperatura del agua advierta rápidamente el aumento de temperatura; es más
fácil de detectar por medio de un termopar bimetálico conectado a una de las bujías, que avisará
rápidamente. Un motor de carreras no soportará más que pocos segundos de marcha con mezcla muy
211

pobre, y algunas máquinas son tan sensibles a la carburación que el bucle completo lo pueden cubrir
con sólo tres o cuatro diámetros de chiclé para el surtidor principal.
Una sensibilidad tan notable suele indicar que alguna otra cosa falla: desequilibrio entre la admisión y
el escape, temperatura de combustión demasiado elevada, etc, pero esto no quiere decir que sea fácil
de descubrir ni de solucionar.
Dado que la carburación es un factor crítico, es fundamental que todo lo demás sea correcto (sobre todo el reglaje
del encendido) antes de intentar que la mezcla esté bien reglada.
SURTIDOR DE AIRE
Como se dijo anteriormente, se utiliza para modificar la curva de combustible del surtidor principal para
que el paso de combustible sea óptimo en un intervalo amplio de revoluciones. En los carburadores de
la mayoría de las máquinas de serie, no es un calibrado que se pueda cambiar, sino un simple orificio
o un chiclé metálico que está metido a presión en un orificio. En consecuencia, para que se pueda
hacer ajustable, se debe tallar una rosca en el paso de aire para que acepte otras medidas diferentes.
Para la mayoría de los carburadores existen en el mercado kits de surtidores de aire.
Si el surtidor de aire no da un juego suficiente, lo que se puede hacer es conseguir el mejor reglaje
posible del paso de combustible al régimen máximo del motor, y, por medio de surtidores de
combustible mayores y surtidores de aire menores, dejar que la mezcla siga rica a me-nos
revoluciones, o poner un surtidor de altas. En este último caso, se puede reglar el paso del
combustible a revoluciones menores y lo que a velocidades altas sería una mezcla pobre, se corrige
con el surtidor de altas. Algunas motos de GP tienen dos surtidores de altas, reglados para que entren
en funcionamiento de forma progresiva. Algunos modelos grandes de carburador Mikuni tienen
surtidores de altas, o tienen la posibilidad de instalarlos, y existen kits en el mercado para instalarlos
en otros carburadores.
Otra posibilidad es utiliza un tubo difusor diferente, con un reborde como el estrechamiento primario,
para aumentar algo la riqueza a regímenes altos, y conseguir mejor difusión de la mezcla. Esto suele
tener como consecuencia que se reduce el diámetro del surtidor principal en varios pasos, y que se
puede obtener una curva de combustible adecuada.
SURTIDOR DE RALENTÍ
Este, y el estrangulador de arranque en frío, tienen que permitir el arranque del motor en frío, su
marcha al ralentí y la aceleración a partir del ralentí. Normalmente no habrá que cambiar el de serie,
pero el control de la riqueza de la mezcla y la exactitud dependen en este caso de la sensibilidad del
operador para conseguir las mayores revoluciones con el menor tope del acelerador. Puede ser
necesario enriquecer la mezcla más de lo óptimo para evitar un punto muerto de aceleración al abrir
gases.
El paso de ralentí será el que esté más abajo (en la dirección del flujo de gases) de la válvula del
acelerador; también existirá un conducto bajo el borde inferior del acelerador, para dejar pasar más
combustible cuando se va levantando la válvula. Puede haber que aumentar este conducto un poco, si
se llega al mismo; se agranda el conducto un poco con una mecha que se maneja con la mano. O bien,
se deja que el ralentí quede muy rico.
212

Las interconexiones de admisión, o las cámaras que se conectan con la admisión, pueden hacer
cambiar mucho los requisitos de ralentí, y si se sufren grandes problemas con el mismo, valdría la
pena experimentar en este sentido.
El número de referencia de las agujas Mikuni indica sus dimensiones fundamentales: a) longitud total; b) longitud
de la parte de lados paralelos; c) longitud hasta el segundo estrechamiento; A- ángulo del primer estrechamiento;
B- ángulo del segundo estrechamiento. Las ranuras van numeradas del 1 al 5, empezando desde la superior.
CORREDERA
Existen válvulas de acelerador con perfiles diferentes, o bien se puede recortar la que tenemos. Su
efecto principal lo tiene en la zona de 1/8 a ¼ de apertura del acelerador, sobre todo a la hora de dar
paso suavemente al sistema de aguja. Este factor donde mejor se pude probar es en la pista de
pruebas, ya que lo que importa es su reprise y respuesta a la aceleración a diversas velocidades.
AGUJA Y CALIBRE DE AGUJA
Esta controla la riqueza de la mezcla con el acelerador abierto entre un cuarto y tres cuartos, con un
poco de solapamiento a ambos extremos. La afectan el surtidor principal. El calibre de aire y el
calibre de ralentí, pero en el intervalo amplio citado el factor dominante es la aguja.
La Mikuni codifica sus calibres de aguja, por medio de una letra y de un número. La letra da el calibre
principal en milímetros, con incrementos de 0’05 mm, de forma que N es 2’55, O es 2’60, P es 2’65,
etc. Los números indican un incremento de 0’005 mm. Por lo tanto, N-O es 2’550, N-1 es 2’555, N-2
es 2’560, etc.
Las agujas también están codificadas, pero esto es un poco más complicado porque suelen tener dos
estrechamientos diferentes. Un ejemplo nos expondrá todo el sistema de código: el 5GN36-3,
utilizado en el motor Yamaha RD125LC:
a) El primer número (5) indica la longitud general, entre 50 y 60 mm en este caso. Un 4 indicará de 40 a
50 mm
b) La primera letra (G) indica el ángulo del estrechamiento superior.
c) La segunda letra (N) indica el ángulo del estrechamiento inferior.
El código de letras utiliza las 26 letras del alfabeto ingles, a partir de la A, que representa 0º 15’, y
subiendo de 15’ en 15’ (es decir, de cuarto en cuarto de grado). De esto se deduce que la aguja RD
tiene un estrechamiento superior de 1º 15’ y un estrechamiento inferior de 3º 30’.
213

d) El número siguiente (36) es un número de lote de fabricante. e) El último número se
refiere a la muesca en que se coloca la aguja, en este caso la tercera contando desde
arriba.
El ajuste de la aguja se lleva a cabo, fundamentalmente, subiendo o bajando de muesca el clip de la
aguja. Al colocarlo en una muesca inferior, sube la posición de la aguja y por tanto se enriquece la
mezcla.
Si no se puede ajustar la aguja para que la mezcla sea la adecuada, puede hacer falta una aguja
nueva. Para cambiar la riqueza de la mezcla a poco gas, cambie el estrechamiento superior. Para
cambiar la riqueza de la mezcla de medio gas para arriba, cambie el estrechamiento inferior. A mayor
estrechamiento, es decir, con un estrechamiento indicado por una letra superior en orden alfabético,
mayor riqueza de mezcla se obtendrá de forma progresiva al ir acelerando.
Para cambiar la riqueza de la mezcla a todas las aceleraciones, es posible que se precise instalar un
calibre de aguja nuevo.
Esto puede causar un problema. El surtidor principal debe ser menor que el calibre de aguja más la
guja con abertura máxima. Si se instalan una aguja grande y un surtidor principal grande puede que no
se cumpla esto; el surtidor de aguja controlará entonces la mezcla a todo gas, y los cambios de
diámetro de los surtidores no servirán para nada. Es fácil comprobar que se produce esta situación
haciendo funcionar el motor sin que actúe el surtidor principal.
Carburador Keihin. Adviértase que la corredera está pulimentada. La toma de aire de la derecha alimenta el
surtidor de arranque en frío.
214

CUBA
Carburador Dell’Orto. La corredera tiene una muesca que sirve para evitar que se atasque.
La altura de la boya no suele tener gran importancia, pero habrá que marcarla a algún nivel, de forma
que bien podemos hacerlo al nivel recomendado por el fabricante. La mayoría de los carburadores de
moto parecen muy sensibles a problemas de rebosamiento, ya sea porque el combustible contenga
impurezas que obturen la válvula de la cuba o porque la aguja de la válvula no puede oponerse a una
diferencia de presión superior a unas pocas pulgadas de combustible.
Por tanto, es buena idea asegurarse de que la válvula de aguja y su asiento estén en perfecto estado, y
que la nafta atraviesa un filtro antes de llegar al carburador. En algunos carburadores, en los Mikuni por
ejemplo, es posible adaptar una válvula de aguja más pequeña, con mayor presión. Puede ser
necesario instalarla cuando se utiliza una bomba de combustible o cuando el combustible va a llegar a
mayor presión.
TIPOS DE CARBURADOR
Hay poco donde elegir para los motores de dos tiempos, por problemas de instalación. La marca más
popular es la Mikuni, seguida por la Amal, que fabrica carburadores mayores. Existe un Mikuni de
válvula plana que es más compacto que el de válvula redonda, y cuya corredera diferente se supone
que proporciona un mejor ralentí. El reglaje viene a ser el mismo.
Como longitud del conducto de admisión es importante, puede ser necesario añadir una trompeta de
admisión al carburador, como forma más sencilla de alterar la longitud general. Puede ser necesario
215

también cambiar la longitud del carburador o alterar su posición para evitar efectos de ondas de
presión poco deseables que de otro modo alterarían la carburación.
El diámetro del carburador es un factor importante por su efecto tanto sobre la potencia como sobre la
carburación. El carburador debe permitir un flujo de gases suficiente, que no limite la marcha del
motor; pero si es demasiado grande, será difícil reglarlo, y recortará el intervalo de revoluciones útiles,
porque no funcionará bien a bajos regímenes.
Un carburador de 22m dará 18 CV sin problemas, mientras que los de 30 mm pueden dar 30 CV, y
estas proporciones se aproximan a los límites de flexibilidad en lo que se refiere a las motos de
carretera.
PROBLEMAS ASOCIADOS
Mientras que el flujo de aire y combustible controla la potencia del motor, el combustible también se
utiliza para refrigerar el motor, y por esos es corriente utilizar mezclas especialmente ricas en las motos
de dos tiempos de competición. Cuando se utiliza la mezcla óptima desde el punto de vista de la
potencia, se advierten unos rendimientos altos al principio, pero se van perdiendo al cabo de unos
minutos, y se acaba perdiendo de un 10 a un 20% del rendimiento original en un motor refrigerado por
aire, la mitad más o menos en un motor refrigerado por agua. Si se enriquece más la mezcla, se
perderán un par de CV al principio, pero se reducirá la pérdida de potencia por calentamiento a un 5-
10% al cabo de unos minutos, menos en un motor refrigerado por agua.
Existen otros problemas que no se deben al carburador, pero que salen a la luz en la carburación ose
pueden corregir por si misma.
La detonación se puede eliminar enriqueciendo la mezcla.
Las válvulas de láminas que no cierran bien, o que sufren ondulaciones, producirán problemas de
arranque y de ralentí porque los gases del cárter pueden retroceder a regímenes bajos.
En los motores muy potentes, pueden ser inadecuados el grifo del depósito y el tubo de alimentación
del carburador (lo que algunos llaman “macarrón”) original, y el motor puede estar infraalimentado a
altos regímenes, por un simple problema de falta de flujo de nafta. Se puede presentar un problema
parecido debido a la insuficiencia de los respiraderos del depósito de nafta.
En los motores que se modifican para funcionar con mezcla de nafta y aceite, habrá que cambiar los
calibres de la carburación debido al peso adicional del aceite que lleva la nafta.
SISTEMAS DE COMBUSTIBLE Y CARBURACION
El objeto de un sistema de combustible de motocicleta es almacenarlo, mezclarlo con arie, atomizarlo
y entregar la mezcla aire / combustible a los cilindros del motor. El carburador es el componente de
este sistema que mezcla el combustible y el aire y suministra las cantidades apropiadas al motor.
En la primera sección de este capítulo se explica el diseño, operación y servicio a los sistemas de
suministro de combustible. A continuación
216

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Un sistema de suministro de combustible está compuesto por: Tanque de combustible Medidor de nivel
de combustible Bomba de combustible Llave de salida de combustible Filtro de combustible Tuberías
de combustible Filtro de aire Carburador Múltiple de admisión.
TANQUE DE COMBUSTIBLE
El tanque de combustible puede estar fabricado de acero, aluminio, fibra de vidrio o de plástico.
Normalmente está montado sobre el bastidor, frente al asiento, y por encima del carburador. El tanque
de combustible está ventilado a la presión atmosférica, y la gravedad lleva el combustible del tanque
hacia la taza del flotador del carburador. Algunos tanques incluyen un flotador con un brazo, que hace
funcionar el indicador de combustible.
BOMBA DE COMBUSTIBLE
Los motores equipados con inyección de combustible, o con sistemas de turbocargado, o motocicletas
diseñadas con el tanque colocado debajo del carburador, requieren de una bomba de combustible la
cual es accionada mecánica o eléctricamente. Una bomba mecánica es accionada por la flecha del
motor, y dos válvulas de retención aseguran que el combustible viaje en la dirección apropiada. Las
motocicletas empleadas con sistemas de inyección de combustible o que están turbocargadas, utilizan
normalmente una bomba electrónica con un regulador de presión que la mantiene uniforme en las
tuberías de inyección.
217

LLAVE DE SALIDA
La llave de salida,
conocida también como válvula de combustible, está conectada normalmente al tanque de combustible y por lo general
se opera mediante una palanca.
Conjunto de llave de salida
La palanca tiene comúnmente tres posiciones: “ON” “OFF” y “reserva”. Cuando la palanca está en la posición de
“ON” (activa) la llave de salida está abierta y el combustible pasa del depósito o tanque a través de las tuberías hacia el
carburador. La posición “OFF” (no activa) detiene el flujo de combustible. Normalmente, se conserva una pequeña
cantidad de combustible en una sección de reserva del tanque. Cuando la palanca está en esa posición, o sea cuando se
ha terminado el suministro principal, queda disponible el combustible existente en la sección de reserva. Algunas llaves
de salida incluyen una taza de sedimentación para atrapar las partículas extrañas que hayan podido pasar a través de los
tubos de toma del tanque de combustible.
218

Algunas llaves de salida están trabajan por vacío.
Llave de salida por vacío
Cuando el motor no está funcionando y la palanca está en posición activa o de reserva, una llave de
salida operada por vacío impide automáticamente que fluya el combustible. La palanca que opera esta
llave tiene una posición adicional que se llama posición de cebado, que omite el pequeño diafragma
de vacío e impide que el combustible pase por la llave de salida. La posición de cebado se utiliza
ocasionalmente al arrancar el motor.
La llave de salida electrónica por vacío funciona en forma idéntica a la llave de vacío. Sin embargo, un
electroválvula controla el vacío al diafragma de la llave de salida. Cuando el tanque de combustible está casi
vacío, una unidad de control envía voltaje a la electroválvula y éste desactiva el vacío del diafragma de la llave de
salida. Cuando la palanca o el interruptor de reserva se pasa manualmente a esa posición, una señal de voltaje
indica a la unidad de control que desconecte la corriente a la electroválvula. De esta forma la llave de salida
funcionará normalmente.
219

FILTRO DE COMBUSTIBLE
Algunos sistemas de combustible incluyen uno o dos filtros que impiden que la suciedad que viene con el
combustible pase al carburador o a la bomba. Usualmente, un filtro está colocado en el tanque, justo encima de
los tubos de toma que llevan a la llave de salida. Un filtro adicional normalmente se coloca en la tubería de
combustible, entre la llave de salida y el carburador. Los filtros de combustible están formados de un pantalla de
malla de nylon o de latón. Ambos requieren limpieza periódica, y pueden cambiarse cada vez que se requiera.
TUBERIAS DE COMBUSTIBLE
Una tubería suministra combustible desde el tanque al carburador o la bomba. A fin de evitar fugas, las
tuberías de combustible deberán estar conectadas firmemente a la llave de salida y al carburador, y su
diámetro deberá ser lo suficientemente grande como para no restringir el movimiento del combustible.
Estas tuberías por lo general están fabricadas de goma o de plástico, y algunas están reforzada o
tienen una cubierta exterior de nylon. La tubería no deberá ser de largo mayor que el necesario y estar
tendida de manera que se evite el contacto con temperaturas extremas o con partes móviles.
FILTRO DE AIRE
El objeto de este filtro es limpiar el aire que va al carburador y al motor. El filtrar el aire impide la
contaminación de los componentes del motor y aumenta su vida util, Usualmente, un filtro de aire está
ubicado en el interior de una caja de aire que se instala sellada con la entrada de aire del carburador,
En las motocicletas hay tres tipos de filtros: de papel, el de espuma en aceite y el de gasa en aceite.
Filtro de papel
Este filtro está formado de fibras de papel laminado selladas en los extremos o en los costados.
220

Caja de aire y filtro de aire de papel
El filtro de papel ha sido moldeado en forma de una “W” para aumentar su superficie y reducir la
restricción del aire que pasa a través de él. Algunos filtros de papel incluyen una cubierta metálica
interior o exterior a modo de soporte. En un filtro de papel no se emplea aceite. Cámbielo cuando esté
muy sucio; limpiarlo con nafta o con aire a alta presión podría dañar las fibras de papel.
221

Filtro de espuma en aceite
Estos filtros de espuma utilizan aceite y espuma celular para atrapar el polvo y los contaminantes.
Ensamble del filtro de aire, de espuma.
El filtro reduce la velocidad del aire de entrada y a medida que pasa a través de la porosidad del papel,
las partículas contaminantes se quedan adheridas al aceite y ya no se desplazan.
Filtro de gasa en aceite
Un filtro de gasa aprovecha las características tanto del filtro de papel como el de espuma. Un filtro de gasa en aceite
también requiere de aceitado, y consiste en un material laminado de tela, en forma de “W”. Los filtros de gasa y de
espuma en aceite pueden ser lavados y vueltos a utilizar.
222

CARBURADOR
La función del carburado es pulverizar el combustible en partes muy pequeñas, de tal forma que pueda
empezar a mezclarse con el aire. El carburador regula la cantidad de aire y de combustible que se
mezclan, para permitir las variaciones en las rpm del motor. Existen varios diseños de carburadores, las
que se explicarán más adelante en este capítulo.
MÚLTIPLE DE ADMISIÓN
Una vez que el aire y el combustible han comenzado a mezclarse, en el carburador el múltiple de
admisión lleva la mezcla desde el carburador hacia los cilindros, permitiendo durante este tránsito que
el aire y el combustible se sigan mezclando. El múltiple de admisión está atornillado y sellado por un
lado al cuerpo del carburador y por el otro al puerto de la tapa de cilindros, para impedir que entre aire
al cilindro. El tamaño y forma de los múltiples de admisión varían, dependiendo del diseño particular de
cada motor, y pueden estar fabricados de neopreno o de aluminio.
COMO DAR SERVICIO A SISTEMAS DE COMBUSTIBLE
El dar servicio a los sistemas de suministro de combustible es un procedimiento sencillo, que incluye el
revisar y limpiar o cambiar componentes. Las tuberías de combustible deben cambiarse cuando se
vuelven quebradizas debido al tiempo de uso. Los filtros de combustible deberán limpiarse o cambiarse
cada 6,500 a 9,500 kilómetros. Usualmente, la llave de salida puede ser desarmada una vez que se
haya vaciado el tanque de nafta; inspeccione el anillo “O” de sello de esta llave para ver si hay desgaste.
Lave el tanque de nafta y limpie la malla de los tubos de toma. Compruebe se está desgastado
el anillo “O” o la junta de corcho de tapón de la nafta.
COMBUSTIBLE
Los combustibles actuales están constituidos por átomos de hidrógeno y carbono y se conocen como
hidrocarburos. La nafta se extrae del petróleo crudo mediante un proceso denominado destilación
fraccionaria, durante el cual, el petróleo crudo se calienta a temperatura de separación. Cada tipo de
hidrocarburo hierve o se volatiza dentro de un rango específico de temperatura. El petróleo crudo se
calienta por etapas, hasta que todos los diferentes hidrocarburos hayan sido volatizados por separado y
recogidos. A continuación, se mezclan ciertos aditivos con la nafta, a fin de darle sus propiedades
características.
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OCTANO Y NUMEROS DE OCTANAJE
El número de octanaje, o clasificación de octano asignado al combustible, es una medida de las
propiedades antidetonantes del mismo. Las propiedades antidetonantes imparten resistencia contra la
detonación. El número de octanaje indica si el combustible “detonará” en un motor dado bajo
condiciones de operación específicas. Mientras más alto es el número de octanaje, mayor será la
resistencia del combustible a detonar. Sin embargo, no se podrá obtener más potencia del motor
aunque se utilice un combustible de más alto octanaje que el recomendado por el fabricante de la
motocicleta en particular.
Se han ideado varios métodos para la clasificación de octano. Dos de los más comunes son el de
investigación (RON) y el de motor (MON). El número de octanaje de investigación (RON) significa el
número de octano que determina la resistencia a la detonación en condiciones de máxima carga y
bajas revoluciones. El número de octanaje de motor (MON) significa el número de octano que
determina la resistencia a la detonación en condiciones de bajas cargas y altas revoluciones. El número
de octanaje que muestran los surtidores en las estaciones de servicio es el promedio de lo números
RON y MON. Utilice una nafta con una clasificación de octanaje que cumpla con los requerimientos
mínimos del fabricante de la motocicleta.
ADITIVOS DEL COMBUSTIBLE
El tetraetilo de plomo se utilizó durante muchos años para impedir la detonación y proporcionar a las
válvulas alguna lubricación superficial. Sin embargo, el tetraetilo de plomo ha sido casi completamente
sustituido por aditivos que producen menos contaminación. Actualmente, los aditivos agregados a la
nafta para contrarrestar la detonación son el isooctano y el heptano. Aunque son menos contaminantes,
estos compuestos resultan también considerablemente más costosos. Las naftas modernas contienen
cierto número de aditivos químicos, formulados para mejorar la calidad el combustible. Estos aditivos se
utilizan para:
Elevar el número de octanaje del combustible Controlar el encendido superficial Reducir la suciedad en
las bujías Resistir la formación de gomas Evitar la oxidación Reducir la congelación del carburador
Eliminar depósitos en el carburador o el inyector Minimizar los depósitos en el sistema de admisión
Impedir que se peguen las válvulas Reducir la evaporación en climas calientes Aumentar la
evaporación en climas fríos.
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COMBUSTIBLES OXIGENADOS
Un oxigenado es un componente líquido del combustible, como el alcohol o algún éter, que contiene
oxígeno. Al agregar oxígeno al combustible, se ayuda a reducir las emisiones de monóxido de carbono
de ciertos vehículos. Los aditivos más comunes, y las cantidades máximas que pueden ser utilizadas,
son los siguientes:
Eter metil terbutílico (MTBE) hasta 15% Etanol (gasohol) hasta el 10% Metanol (gasohol) hasta 5%
Los aditivos y los elevadores de octano pueden ser adquiridos y agregados al combustible para mejorar
el rendimiento del motor y prolongar su duración. Sin embargo, deberán mezclarse en la relación
correcta, a fin de que resulten eficaces y de evitar los daños. Antes de utilizar aditivos, verifique las
recomendaciones del fabricante. Almacene y maneje los aditivos con cuidado, porque muchos
contienen plomo u otras sustancias venenosas que irritan la piel y pueden dañar la pintura del vehículo.
CARBURACION
Hay varios tipos de carburadores, pero su función básica es la misma para todos ellos. Esta sección
explica primero los principios de la carburación, diseño y funcionamiento básico de un carburador. A
continuación se presentan los diseños y operación de los distintos tipos de carburadores, así como los
procedimientos de servicio.
PRINCIPIOS DE LA CARBURACION
El diseño y funcionamiento de todos los carburadores se basa en las leyes físicas siguientes:
Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene.
Un líquido en un recipiente produce una presión proporcional a su profundidad.
El líquido existente en dos cámaras interconectadas, estará al mismo nivel en ambas cámaras, a
menos que haya una diferencia de presión de aire en la parte superior del líquido. De ser así, el nivel
será más alto en la cámara de menor presión.
El aire a alta presión se mueve hacia el aire de baja presión, si las dos áreas están conectadas por
un pasaje cerrado.
El aire que pasa a través de una restricción, aumenta en velocidad y disminuye en presión a lo largo de
los costados de la restricción. Esto se conoce como el principio de Venturi.
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Un líquido puede ser atomizado o dividido en pequeñas partículas.
COMPONENTES BÁSICOS DE UN CARBURADOR
El ensamble de un carburador, consiste en los componentes siguientes:
-Cuerpo del carburador
-Brazo y pasador del flotador
-Válvula de mariposa o de corredera
-Aguja y asiento del flotador
-Resorte de retorno
-Circuito(s) de inyección de aire
-Surtidor de baja velocidad
-Tornillo de combustible o de aire
-Válvula de aguja
-Dispositivo de arranque en frío
- Aguja de la válvula
-Tornillos de sincronización
-Surtidor principal
-Juntas y anillos “O” RING
-Depósito del flotador y flotantes.
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Vista en explosión de un carburador de corredera
Cuerpo del carburador
El cuerpo del carburador está maquinado a precisión y se fabrica normalmente de aluminio. Contiene los puntos de
sujeción de los componentes del carburador. El carburador tiene diámetro más pequeño en la parte central que en sus
extremos, esto crea una restricción que se conoce como Venturi.
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Venturi
Un carburador incluye también uno o más pasajes que contienen una espera. Estos pasajes
permiten el paso del combustible del depósito del flotador hacia el Venturi.
Válvula de mariposa de corredera
Un carburador incluye una válvula de mariposa o de corredera montada en el interior del cuerpo del
carburador. La operación de una válvula de corredera y de una de mariposa son diferentes, pero ambas
sirven para regular la presión en el Venturi. Esto controla la mezcla de aire / combustible y la cantidad
que pasará hacia el motor, lo que determinará la velocidad del mismo. El acelerador se localiza en el
lado derecho del manubrio y está conectado mediante un cable a la válvula de corredera o de
mariposa. Cuando el conductor gira la manija en dirección contraria a las agujas del reloj, la corredera
se levanta o se abre la mariposa, para permitir el paso de más aire a través del Venturi.
Resorte de retorno
El resorte de retorno asegura que la válvula de corredera o de mariposa se vuelva a cerrar, una vez
que el conductor suelte la fuerza giratoria puesta sobre el acelerador. El resorte de retorno está
colocado dentro de la corredera o exteriormente en el acoplamiento del cable del acelerador.
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Surtidor de baja
Este surtidor es normalmente pequeño y fabricado de latón. Se instala atornillado o a presión en el
ducto o pasaje en la parte inferior del cuerpo del carburador. Un extremo del surtidor está sumergido en
el combustible dentro del depósito del flotador; el otro extremo tiene una salida en o cerca del Venturi.
En marcha en vacío o justo por encima de la marcha en vacío, el surtidor de baja proporciona al Venturi
la cantidad adecuada de combustible. Este surtidor es conocido también como surtidor piloto o de
marcha en vacío.
Surtidor de aguja
Esta surtidor es más largo y más grande que el surtidor de baja y está colocada a presión o atornillada
en un pasaje en la parte inferior del cuerpo, directamente debajo del centro de la corredera. El surtidor
de aguja opera juntamente con la aguja del surtidor, para controlar la cantidad de combustible
disponible durante la apertura del acelerador que corresponde a media marcha.
Aguja
Esta aguja delgada y ahusada, esta fijada a la parte inferior de la corredera y se mueve dentro y fuera
del surtidor de guja, conforme la corredera suba o baje. La aguja del surtidor ayuda a controlar la
cantidad de combustible que se utilice cuando aumenten las rpm del motor durante operación a
velocidades medias.
Surtidor principal
El surtidor principal se fabrica de latón o de plástico y está atornillado o colocado a presión en su sitio en la cuba. Se
coloca normalmente cerca de la parte inferior del surtidor de aguja. El diámetro del orificio del surtidor principal, es el
factor final que determina la cantidad de combustible disponible desde tres cuartos hasta todo el acelerador.
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Surtidor principal
Depósito del flotador y flotadores
El depósito de flotador está conectado a la parte inferior o al costado del cuerpo debajo del Venturi. El
depósito del flotador contiene combustible, está ventilado a la presión atmosférica y comúnmente
incluye un tubo de rebose. Uno o más flotadores huecos de latón o de plástico flotan sobre el
combustible y se elevan o descienden junto con el nivel del combustible.
Brazo y perno del flotador
El brazo tiene un flotador conectado o está en contacto con flotadores independientes. El perno
localizador mantiene el brazo del flotador en su lugar en la parte inferior <strong