Tipos de distribucion...desmodromica

La verdad es que el nombre es un poco raro. Se trata de una palabra compuesta de origen griego. Sus raíces son: “desmos” (controlado, vinculado) y “dromos” (carrera, recorrido). Así que, desmodrómico significa, a primera vista, algo así como carrera controlada.

En el ámbito de la mecánica, cuando hablamos de desmodrómico, nos referimos a un tipo de distribución de la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape de un motor de combustión interna en el que el movimiento de las válvulas está completamente supeditado al movimiento de otros elementos del motor.
En un motor de cuatro tiempos de distribución convencional, el movimiento de apertura de las válvulas está gobernado por la leva, que empuja al balancín o al empujador y éste, a su vez, empuja a la válvula. En este moviemiento de apertura, además, se comprime el muelle helicoidal de la válvula, acumulando la energía necesaria para llevar a cabo el movimiento inverso. Por tanto, como hemos dicho, el cierre corre a cargo del muelle, que empuja a la vávula a su estado inicial. Si no fuera por el muelle, la válvula quedaría flotando sin nada que le obligase a cerrarse, dispondría de un grado de libertad, sería libre.

En un motor de distribución desmodrómica, los resortes pierden su papel, quedando determinados o controlados tanto el movimiento de apertura como el de cierre por el giro del o de los árboles de levas.

¿Por qué la distribución desmodrómica y no la convencional? Pues las ventajas que presenta un motor “desmo” son:

La más importante es que permite trabajar a un régimen a priori más elevado que un motor de distribución convencional (y sabemos que las dos vías más directas para aumentar la potencia de un motor para una misma cilindrada es subir revoluciones o recurrir a la sobrealimentación). A altas revoluciones, las fuerzas inerciales generadas en los componentes (vávulas y muelles) son muy altas y pueden llegar a ser del mismo orden de magnitud que la fuerza elástica que producen los muelles en su etapa de compresión. El problema está servido: los muelles no son capaces de provocar el cierre de las válvulas. A este fenómeno se le conoce como “flotación de las válvulas”. Las consecuencias son una gran pérdida de rendimiento (se pierden gases de admisión por la válvula de escape y gases de escape se encaminan por los conductos de admisión, entorpeciendo una correcta alimentación), roturas catastróficas de componentes (al no cerrar del todo las válvulas, éstas puede colisionar con el émbolo) y ruidos y vibraciones (cuando la válvula no vuelve a su sitio, el empujador pierde el contacto con la leva, volviendo a contactar en el siguiente ciclo de forma violenta; además, a estos regímenes se suele alcanzar algún modo propio de vibración del muelle, por lo que se producen fenómenos de resonancia). Todos estos problemas se evitan con la distribución

La supresión de los muelles implica eliminar la fuerza de compresión necesaria para deformar el muelle, por lo que las pérdidas en fricción y esfuerzos innecesarios se disminuye. En conclusión, el motor tiene un rendimiento mayor a igualdad de revoluciones.
Mejora de la fiabilidad al suprimir los muelles. Antiguamente (hasta los ’60), el proceso para obtener el acero de los muelles así como el proceso de comformado de éstos no garantizaban un grado de perfección microestructural muy elevado, por lo que era frecuente el fallo de los muelles por fatiga.
En cuanto a sus desventajas, todo lo relacionado con los costes. Costes tanto de fabricación, como de puesta a punto y mantenimiento de esa puesta a punto.

Las ventajas parecen concluyentes frente a las desventajas; pero lo cierto es que, hasta la fecha, su uso (de la distribución desmo) se ha limitado casi prácticamente a la competición y digo casi porque algunas marcas como Ducati la utilizan en sus modelos de calle. En la practica, la mejora de rendimiento de la distribución desmo frente a la convencional ha sido casi testimonial; de hecho, la razón por la que Ducati la incorpore es más bien comercial que tecnológica.

A lo largo de la historia, han aparecido muchas patentes deamo con soluciones tecnológicas bien diferentes. Algunas de ellas han seguido evolucionándose, otras han caido en el olvido. Las más importantes, bajo mi punto de vista, son:

1910: es el sistema desmodrómico más antiguo que he encontrado. Se trata de un balancín gobernado por una leva de recorrido interno (me acabo de inventar el nombre, no sé cómo se llamará realmente), por lo que el movimiento del balancín está totalmente coaccionado por el movimiento de la leva,la patente es de arnott.

1912: la firma Delage diseña su sistema desmodrómico para compteción.

1920: aquí nohay balancín, simplemente, la válvula se mueve según el movimento impuesto por el disco al girar otro mecanismo analogo pero con balancin.

1954: a cargo de Mercedes. Es utilizado en las famosas flechas de plata Mercedes-Benz W196 y Mercedes-Benz 300 SLR. También, se utilizó (una de las pocas veces) en un coche de calle: el Mecedes-Benz 300 SL. Es el primer sistema que utiliza un conjunto leva-balancín (o empujador) para la apertura y
otro cierre.

1956: el ingenrio de Ducati Fabio Taglioni diseña un sistema desmodrómico para instarlo en la Ducati 125 de competición, creando así la Ducati 125 Desmo y la primera patente “desmo” de la empresa. Utiliza tres árboles de levas,dos para la apertura y dos para el cierre.

1958: Ducati simplifica el sistema (cuenta con un solo árbol de levas)

tambien diseña una con cuatro arboles para la competicion.

1968: se sustituyen los resortes a flexión por los resortes a torsion.

1978: Massimo Bordi diseña una configuración de distribución desmodrómica para motores bicilíndricos en L de cuatro válvulas por cilindro.

Más tarde, este tipo de distribución será adoptada por Ducati para sus modelos de cuatro válvulas por cilindro, que dio lugar (en su evolución) en el año 2001 a otro de los nombres comerciales míticos de la marca italiana: Testastretta o culata compacta (aquí, podéis leer más sobre las Testastretta), haciendo referencia a un diseño de culata muy compacto que permite una disposición de las válvulas mucho más vertical, mejorando el rendimiento del motor. Una ventaja importante de este diseño es que cuenta con dos árboles de levas; pudiendo, por tanto, independizar la admisión del escape y llegar a un sistema de distribución variable.

Un esquema del conjunto completo de una Testastretta bicilíndrica de 8 vávulas:

1980: el grupo cónico que se ve en la imagen anterior se sustituye por una correa o cadena. Aquí, podéis ver una buena animación. Es el sistema montado en la mayoría de las Ducati de dos válvulas por cilindro. El sistema montado en una Ducati Monster (bicilíndrica, 2 vávulas por cilindro y refrigerada por aire) tiene este aspecto:

2004: Ducati retorna a la categoría reina de las motos con su Ducati Desmosedici. Ésta se caracteriza por su motor en L de cuatro cilindros, distribución desmodrómica y 16 válvulas (de ahí su nombre). Para esta configuración, Ducati partió de la culata Testastretta de las bicilíndricas como se puede ver en las imágenes, pero se duplicaron todos los componentes.

me encantan tus clases!!!

muchas gracias, Herrerillo!!

y a mi que las leas,compañero fur.

muy bueno.

gracias por el aporte

Lo primero felicitarte y agradecerte estos hilos de mecanica que te estás currando, que por mucho que uno cree que sepa, siempre va bién releerse estas cosas y en mi caso me encanta leer este tipo de articulos bién complementados con fotos y videos, la mecanica es muy bonita cuando se entienden como funcionan todas y cada una de las partes que componen un motor.

Volviendo al tema de este hilo, voy a dejar mi humilde opinión al respecto:

A mi siempre me ha parecido que un sistema desmodromico tiene que ser mas efectivo que uno digamos normal, donde las valvulas se cierran mediante los muelles.

Por dos motivos, primero que los muelles a muy altas revoluciones no son tan efectivos como deberian serlo, y segundo por que se gasta mucha fuerza en comprimirlos, cosa que con sistemas desmodromicos eso no pasa y esa fuerza no se “pierde” en comprimir los muelles.

Saludos.

viniendo de ti compañero,es todo un alago…gracias.

Porque quitaron los sugus … te mereces una montonera de ellos …

Realente genial , me encantan tus post .

Simplemente [size=6]GENIAL[/size] .

muchas gracias txampi, compañero…

Me uno a la felicitacion…

Pilz con estas soluciones, como con el turbo,las culatas multivalvula y los compresores, que datan de los años 20…si aunque a muchos les parezca mentira¡¡… pasa siempre lo mismo

En aquellos años, la experiencia para ajustar estas, se encontraba en cualquier mecanico cualificado, baste decir como ejemplo patrio, que en la escuela de aprendices de Pegaso, antes de obtener la cualifacion de mecanico, justo la superior a Aprendiz…ya ni os cuento lo que era un Oficial, debian realizar una distribucion de cascada de piñoñes…CON LIMA, exclusivamente como ejercio fin de carrera y que engranase entre si…imaginad lo que hemos perdido…

El problema residia, en otro lado, la calidad de los materiales y de su manufactura y fundicion dejaba mucho que desear, las tolerancias eran muy diversas, esto obligaba a un ajuste cada pocos km, lo que hacia viables solo para competicion y /o vehiculos deportivos absoltumante elitistas, por otro lado las distribuciones de los motores de aquellos años eran de 4500 rpm como maximo, y esto hablando de competicion… asi que una desmo de 6500 suponia un salto…BESTIAL¡¡

Hoy en dia que gracias a las calidades de los aceros, a los metodos de templado, y a una manufactura de acabados a la milesima de micra, esas distribuciones podrian ser plenamente operativas e incluso soportar la ausencia de mano de obra cualificada para su mantenimiento, se abandonan por que un coche de mecanica basica de arbol de levas en culata puede subir hasta esas 6500rpm, y la formula 1 demuestra que regimenes de giro por encima de las 12000rpm son posibles con materiales superligeros…de ahi su uso anecdotico, ya no son la ventaja de antaño

Eso si el turbo nacio en los 20…desaparecio hasta los 70…volvio a morir en el 2000, para renacer con mas fuerza que nunca en los TDI…quien sabe ni no sucedera algo aprecido con la desmo???

Saludos

alfonso,no te puedes imajinar lo orgulloso que me siento al ver que es de tu agrado,mis mas sinceras gracias por haberme leido compañero.

muy buen aporte estos post si que me gustan nunca viene mal aprender cosas nuevas.
saludos

El trabajo bien hecho siempre ha de ser reconocido…y ahondando en mi respuesta y sin animo de ensuciar el post

¿Cuando fue la ultima vez que una marca, desarrollo una variacion, ya no digo avance, sobre una mecanica tradicional, como puede ser el turbo sobre la aspiracion, e inyector sobre el carburador…ya podeis dar a google os llevareis una sorpresa, decadas…o la mejor me sorprendeis a mi¡¡?

Saludos

Buenas alfonso, yo tengo entendido que el turbo nació en 1905, concretamente fué patentado el 16 de noviembre de ese mismo año por el suizo Alfred J. Büchi, y en un principio lo llamaban compensador de altura, por que se ideó para que los aviones de aquella epoca pudieran subir a mas altura que sin el turbo no podian por la poca presión de aire existente a alturas elevadas y los motores perdian mucha potencia.

En los automoviles se empezó a usar en 1910.

Uno se los ultimos avances podria ser… ya que hablamos de turbos… el turbo de geometria variable, o hablando de distribuciones, podria ser la variacion de los tiempos y alturas de aperturas de valvulas.

No es una afirmación, solo pregunto si estos podrian ser unos de los ultimos avances realizados sobre un motor de combustion interna (no cuento los hibridos, ya que el motor en si viene a ser un motor corriente)

Perdon por el oftopic, este hilo va sobre la distribución desmodromica, pero esto que comentamos tampoco es que se salga mucho del tema, está parcialmente relacionado con ello.

Saludos.

para nada compañeros…esto de que esteis vosotros dos en un post mio,es como si en una quedada de las que hacemos en mi casa,se presentan en la kedada carlos sainz y fernando alonnso,dos grandes entre los grandes.

Herrerillo no digas estas cosas que me sacas los colores!

Alfonso si es una eminencia, una enciclopedia de la mecanica, todo un maestro.
Pero yo solo soy un aprendiz, eso si, con muchas ganas de aprender. Ese es mi defecto, que lo unico que se es que no se nada y que lo quiero saber todo.

Para volver al hilo de las distribuciones desmodromicas, añado un par de videos de los famosos desmo de ducati:

//youtu.be/ocfIYUc5bpU

//youtu.be/-rbQXKSXr70

Y esto es lo que se quiere evitar mediante una distribución desmodromica, la temida flotabilidad de las valvulas a altas revoluciones:

//youtu.be/_REQ1PUM0rY

En el segundo 50 se ve claramente como gira el muelle, y en concecuencia gira la valvula creando rozamiento con su asiento, que esto se ve a partir del minuto 3:20.

Saludos.

Seguramente Pilz tienes razon, he puesto los 20 porque fue cuando se empezaron a ver en los coches…queria sobre todo dar una idea de su antiguedad

Yo por ejemplo el turbo de geometria variable o la distribucion variable, no las veo como una innovacion sobre un principio de funcionamiento, sino mas bien como una evolucion de un sistema ya existente…

Yo en esa busqueda lo unico que me ha llamado es el SVC que SAAB presento en el 2000.

Este poseia un sistema único de relación de compresión variable, lo que permitía utilizar la energía del combustible de forma mucho más eficaz que los motores convencionales.
con un ahorro de combustible del 30 por ciento y una reducción de las emisiones contaminantes…del que seguramente no volveremos a saber nada

Otra curiosidad el motor V6 4Ac 36, de maserati en 1985, un 2lts de 6 valvulas por cilindro , lo incluyo por ser el unico motor que conozco con 6 valvulas movidas solo con 2 arboles de levas…2 lts, 2 turbos a 0,8 bares , 261 Cv…mas de 130 Cv litro, en un motor de calle¡¡…no ha vuelto a buscarse algo parecido…ahora imaginad la conjuncion de ambas soluciones lo que podria dar de si…si bien en ambos casos la novedad no es tan clara…seguimos igual

Para los curiosos os dejo los links

//youtu.be/oxR-3Un6WkU

http://www.maserati-alfieri.co.uk/alfieri26.htm

Y digo yo herrerillo…tenia que ser F Alonso…es broma aunque no me guste es sin duda un grande entre los grandes¡¡

Saludos

Tienes toda la razón, esos dos casos no son innovaciones, son variaciones evolutivas de unos sistemas, pero es exactamente lo que pediste que nombraramos anteriormente, VARIACIONES, por que AVANCES o INNOVACIONES relevantes es imposible encontrarlos dentro de un marco de tiempo “reciente”

El Motor saab cuyo bloque se “tuerce” si que lo veo como una innovación relevante que no se parece en nada visto anteriormente, realmente me ha sorprendido ese sistema.

Pero en cuanto al Maserati, no veo ninguna innocavión allí, simplemente han agrupado unos cuantos sistemas de probada eficacia y han añadido dos valvulas más a cada cilindro (o una si se compara con las culatas de 5 valvulas), solo les faltava poner las dobles bujias tipicas de alfa romeo, aunque con las seis valvulas en cada cilindro solo les cabia una bujia central jejeje.

Saludos.

buen tema