Manual Volkswagen Concepto Motores
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8/12/2019 Manual Volkswagen Concepto Motores
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El concepto de motores en W
Diseo y funcionamiento
Programa autodidctico 248
Service.
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Introduccin
Las crecientes exigencias planteadas a lapotencia y a la suavidad de funcionamiento,
as como a la reduccin del consumo decombustible, conducen a un continuoperfeccionamiento y a nuevos desarrollos degrupos motrices.
El nuevo motor W8 y el W12 de VOLKSWAGENpertenecen a una nueva generacin de motoresen W.
Los motores en W plantean exigencias demximo nivel a su diseo. Se ha compaginado
una mayor cantidad de cilindros con unasdimensiones extremadamente compactas del
motor.Al mismo tiempo se ha implantado unaconstruccin aligerada.
Este Programa autodidctico se proponefamiliarizarle con la parte mecnica de lafamilia de motores en W.
S248_101
NUEVO AtencinNota
El Programa autodidctico informa sobre diseos ymodos de funcionamiento de nuevos desarrollos.No se actualizan los contenidos.
Las instrucciones de actualidad para la comprobacin, elajuste y la reparacin se consultarn en la documentacin delServicio Postventa prevista para esos efectos.
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Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Mecnica del motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Datos tcnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Mecanismo del cigeal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
El motor en detalle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Impulsin por cadenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Reglaje de distribucin variable . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Impulsin de correa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Circuito de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Circuito de refrigeracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Alimentacin de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Sistema de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Sistema de juntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Cuadro de los tiempos de distribucin . . . . . . . . . . . . 54
Herramientas especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Referencia rpida
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Introduccin
Motores en W - qu significa la W?
Al perseguir el objetivo de conseguir gruposmotrices ms compactos con un mayor nmerode cilindros, se ha procedido a conjugar lascaractersticas de los motores en V y en VR,obteniendo as los motores en W.
En el caso de los motores en V, los cilindros estnagrupados en dos filas, que en los motores W8 yW12 adoptan un ngulo de la V de 72. Loscilindros de una misma fila guardan un ngulode 15 entre s, igual que en los motores VR.
Si se contempla un motor en W por delante, laposicin de los cilindros aparece como unadoble V.Si unimos mentalmente las dos V de las filasizquierda y derecha obtenemos una W. De ahha surgido la denominacin del motor en W.
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S248_002
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Principio conceptual de los cilindros en W
El motor con cilindros en lnea
representa la etapa de desarrollo ms remota.Los cilindros van dispuestos en una lnea,verticalmente sobre el cigeal.
Ventaja: diseo simple
Desventaja: si se tiene una mayor cantidad decilindros resultan de ah unos motores muylargos, que no pueden utilizar para el montajetransversal.
Motor con cilindros en V
Para obtener motores ms cortos se procede adisponer los cilindros de los motores en V en unngulo de 60 hasta 120, y los ejes geomtricoscentrales de los cilindros pasan por el eje centraldel cigeal.
Ventaja: motores relativamente cortos
Desventaja: los grupos motrices sonrelativamente anchos, tienen dos culatasseparadas y plantean por ello una mayorcomplejidad para el diseo requiriendo a suvez un mayor espacio en el vano motor.
60 - 120
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S248_005
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Para explicar el principio conceptual de la configuracin de los cilindros en el motor en W le mostramosprimeramente las arquitecturas habituales de los motores.
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Introduccin
Motores VR
Para poder ofrecer una alternativa potente,tambin con los motores de montaje transversalen el segmento inferior, el desarrollo condujo alos motores de arquitectura VR. Seis cilindros seentrecruzan en una V estrecha a 15, dando porresultado un bloque motor bastante esbelto ysumamente corto. En contraste con los diseosprecedentes, este motor posee una sola culata.As por ejemplo, se ha podido ofrecer el Golfcon un motor compacto VR 6 cilindros.
Motores en W
En el caso de la familia de motores en W secombinan respectivamente dos filas VR en unsolo motor, siguiendo el principio de lamodularidad.
Los cilindros de una fila guardan un ngulo de15 entre s, mientras que las dos filas VR seencuentran en un ngulo de la V de 72.
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Principio modular de los motores en W
Recurriendo a los mdulos de la familia demotores VR se han integrado en el nuevoconcepto de motores en W numerososcomponentes que han probado sus virtudes yque se fabrican en grandes series. El principio esbien simple.Consiste en agrupar dos compactos motores dela serie VR en un motor en W. El resultado esuna serie de compactos motores de gasolina,desde el W8 hasta el W16.
Una gran cantidad de mdulos de las series VRy W son idnticos, por ejemplo:
- Vlvulas, muelles de vlvulas y anillos deasiento de vlvulas
- Balancines flotantes de rodillo- Elementos para la compensacin del juego
de vlvulas
Esto permite fabricar numerosas piezas en seriey alcanzar grandes cantidades de produccin.
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2xVR6
Motor en lneade 6 cilindros
W12
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2xW8
W12W16
Motor en Vde 6 cilindros
En la evolucin de los motores de 6 cilindros semanifiesta la compacidad del motor VR6. Esbastante ms corto que el motor comparablecon los cilindros en lnea y ms esbelto que elmotor en V. Al combinar dos motores VR6 con unngulo de 72 surge un motor W12.
Si se agregan dos cilindros a cada fila decilindros del motor W12, se obtiene un motorW16.Si se procede a acortar por mitades un motorW16 se obtienen dos motores W8. Tambin serafactible un motor W10 compuesto por dos
motores VR5. De esa forma se puede explicartoda la gama de motores en W.
W16
Motor VRde 6 cilindros
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Introduccin
Motor W8
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Una comparacin
Si se compara un motor convencional de8 cilindros en V (cilindrada comparable) con unmotor de 8 cilindros en W llama la atencinespecialmente su construccin compacta, dedimensiones mnimas.
Motor V8
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Cigeal W8 Cigeal V8
Esto tambin se refleja si se comparan loscigeales. La compacidad se manifiestaclaramente si se tiene en cuenta que un motor de12 cilindros en W tiene menores dimensiones queun motor V8 convencional.
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Motor W12
La ventaja del diseo se manifiesta msclaramente an si se compara un cigeal de unmotor V12 convencional con el de un motor de12 cilindros en W.
Cigeal W12 Cigeal V12
Esto significa, que la configuracin en Wpermite reducir la cantidad de material queinterviene y correspondientemente el pesoreferido al nmero de cilindros.
Para su comparacin, he aqu el cigeal de unmotor V12 con las mayores dimensiones
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Datos tcnicos - Motor W8
Mecnica del motor
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Cilindrada [cm3] 3.999Dimetro de cilindros [mm] 84Carrera [mm] 90,168Nmero de cilindros 8Nmero de culatas 2Entrecruce [mm] 12,5Decalaje de las filas [mm] 13ngulo de la V [] entre las culatas de ambas filas 72
ngulo de la V [] entre los cilindros de una fila 15Nmero de vlvulas 4 / cilindroSplitpin (decalaje de los muones de biela) -18Orden de encendido 1-5-2-6-4-8-3-7
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Letras distintivas del motor BDNDimensiones (l x a x a) [mm] 420 x 710 x 683Peso [kg] aprox. 193Potencia mx. [kW] ([CV]) 202 (275)Par mx. [Nm] 370Combustible Gasolina 98 octanos segn DIN EN 228
Gasolina 95 octanos con un menor ndicede potencia y par
Gestin del motor Bosch Motronic ME7.1Posicin de montaje longitudinalAsignacin de las cajas de cambios 5HP19 4-Motion,
C90 6 marchas 4-Motion
500
400
300
200
1002000 4000 6000
[Nm]
1/min
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Potencia y par
200
150
100
50
[kW]
Curva de parCurva de potencia
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Datos tcnicos - Motor W12
Mecnica del motor
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Cilindrada [cm3] 5.998Dimetro de cilindros [mm] 84Carrera [mm] 90,168Nmero de cilindros 12Nmero de culatas 2Entrecruce [mm] 12,5Decalaje de las filas [mm] 13ngulo de la V [] entre las culatas de ambas filas 72
ngulo de la V [] entre los cilindros de una fila 15Nmero de vlvulas 4 / cilindroSplitpin (decalaje de los muones de biela) +12Orden de encendido 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
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S248_020
700
400
300
200
100
2000 4000 6000
[Nm]
1/min
500
600
800
Potencia y par
400
300
200
50
100
150
250
350
Letras distintivas del motor BANDimensiones (l x a x a) [mm] 513 x 710 x 715Peso [kg] aprox. 245Potencia mx. [kW] ([CV]) 309 (420)Par mx. [Nm] 550Combustible Gasolina 98 octanos segn DIN EN 228
Gasolina 95 octanos con un menor ndicede potencia y par
Gestin del motor Bosch Motronic ME7.1.1(Sistema de dos unidades de control)
Posicin de montaje longitudinalAsignacin de las cajas de cambios 5HP24 4-Motion
Curva de parCurva de potencia
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[kW]
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Mecnica del motor
Mecanismo del cigeal
Los cilindros de una fila van entrecruzados enuna lnea, con un ngulo muy cerrado, de 15.Disponiendo dos filas de cilindros en un ngulode 72 ha sido posible realizar el compactomotor en W.Para conseguir suficiente libertad de movimientopara los pistones en la zona de PMI ha sidonecesario entrecruzar el mecanismo del cigealen este diseo. Eso significa, que los cilindrosvan desplazados 12,5 mm hacia fuera conrespecto al centro geomtrico del motor (puntode giro del cigeal).
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1 127
21,833
6 12
5
112
83
94
10
Entrecruce
Con el decalaje de los muones de biela,llamado tambin (splitpin), ha sido posibleconseguir una distancia uniforme para elencendido.El planteamiento del motor en W se ha basadoen el de un motor de 10 cilindros. Todos loscilindros de un motor de 4 tiempos producen unciclo de encendido cada 720 del cigeal.
Motor W10720 cigeal : 10 cilindros = 72 ngulofila de cilindrosMotor W8720 : 8 cilindros = 90 distancia de encendido72 ngulo de fila de cilindros - 90 distancia deencendido = Decalaje muones de biela(splitpin) -18Motor W12720 : 12 cilindro = 60 distancia de encendido72 ngulo fila de cilindros - 60 distancia deencendido = Decalaje muones de biela
(splitpin) +12
Decalaje de los muones de biela
Centro cilindro Centro cilindro15
Centro cigeal
Punto de interseccinde los centrosde cilindros
Entrecruce12,5 mm derecha
Entrecruce12,5 mm izq.
Motor W12
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Para familiarizarle pormenorizadamente con la arquitectura de los motores W8 y W12 trataremos acontinuacin sucesivamente los grupos componentes principales de ambos motores.
Los siguientes grupos temticos se tratan a continuacin:
- el bloque motor con traviesa portacojinetes,- el cigeal con bielas y pistones,- los rboles equilibradores,- las culatas,- el crter con bomba de aceite,- la impulsin de cigeal,- la impulsin por cadenas de distribucin,- la impulsin de correa para grupos mecnicos auxiliares y- el colector de admisin de varias piezas
Colector de admisinde varias piezas
Cigeal conbielas y pistones
Culatas
Bloque motor contraviesa portacojinetes
Crter dividido conbomba de aceite
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El motor en detalle
Motor W8
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Mecnica del motor
Bloque motor
Elemento inferiordel bloque
Elemento superior
del bloque
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El bloque motor consta de dos componentes: el elemento superior y el inferior. El superior abarca, entreotras cosas, los cilindros y los sombreretes superiores de la bancada para el cigeal. El elementoinferior del bloque est diseado en forma de traviesa portacojinetes, y aloja los sombreretes inferioresde la bancada.
Elemento superior del bloque motor
El elemento superior del bloque de Alusilconsta de una aleacin hipereutctica dealuminio y silicio (AlSi17CuMg).
Hipereutctica significa, que en la fase deenfriamiento de la fusin de aluminio y silicio seprecipitan primeramente cristales de silicio puro,antes de que se formen los cristales combinadosde aluminio y silicio. La presencia de estos
cristales de silicio en la estructura confiere unamayor dureza a la aleacin ya fra encomparacin con una aleacin eutcticade Al-Si.
Con el empleo de esta aleacin no se necesitancamisas adicionales o un recubrimiento deplasma para la refrigeracin y lubricacin de lasparedes de los cilindros, porque el material yaposee la suficiente solidez y resistencia a efectosde temperatura.
W8
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W12
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S248_033
S248_032
Traviesa portacojinetesW12
Elemento inferior del bloque motor
Elemento de fundicinen la traviesa
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Sombrerete
S248_029
Traviesa portacojinetesW8
La traviesa portacojinetes tambin es dealuminio. Es una estructura nervada para lossombreretes inferiores de la bancada. Estossombreretes son de fundicin gris y se integranen la fundicin de la traviesa.
Van situados por el lado de presin del cigealy confieren al conjunto de cojinetes la resistencianecesaria.La traviesa portacojinetes se fija al elementosuperior del bloque con 4 tornillos en cadasombrerete.
Abertura en la carcasa para elaccionamiento de los rboles
equilibradores
El elemento inferior del bloque es una traviesa portacojinetes, que lleva empotrados los cojinetesinferiores de la bancada.
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Mecnica del motor
Cigeal
Ruedas dentadas para
la cadena doble
Cojinete debancada Mun de biela
Cigeal W8
Mun de accionamiento para labomba de aceite y los rbolesequilibradores
S248_036
El cigeal de los motores en W se fabrica enacero bonificado, en un procedimiento de forjaen estampa. Se instala una pareja de bielasentre cada dos cojinetes de bancada.
Antivibrador
Mun del cigealPolea dentada
rboles equilibradores
S248_056
La rueda dentada para la impulsin de labomba de aceite se oprime y aprietaconjuntamente con la polea dentada para losrboles equilibradores (slo en el motor W8) atravs del antivibrador, apoyando contra elcojinete de bancada exterior.
S248_037
Cigeal de lafamilia de motoresen W con radiosen las esquinas
S248_043
Los muones de biela van dispuestos por parejasde conformidad con su decalaje previsto en elcigeal.Al montar las bielas, los semicojinetes no debenapoyar sobre los radios o sobre el borde entrelas dos muequillas (utilizar herramienta
auxiliar).
S248_045Rueda dentadabomba de aceite
Cojinete debancada
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Forma trapezoidal
Taladros
Orificios dedrenaje
Gargantas para elintercambio de aceite
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S248_048
S248_049
S248_050
Las bielas son de acero forjado y tienen slo 13mm de espesor. Son bielas trapeciales, que hansido cortadas en el proceso de fabricacin. Paraestablecer un mejor intercambio del aceite, lassuperficies laterales de los sombreretes de lasbielas llevan dos gargantas fresadas. Mediantedos taladros inclinados en la cabeza de la bielase establece la lubricacin del buln.
Los pistones son de una aleacin de aluminio ysilicio (Al Si). En virtud de que la culataconstituye la mayor parte volumtrica de lacmara de combustin, la zona hundida en lacabeza del pistn es slo de muy poco fondo. Lasuperficie oblicua del pistn ha sido necesariadebido a la posicin en V de los pistones.
Cada pistn lleva 2 segmentos y un segmentorascador de aceite. Para la evacuacin delaceite que se acumula en el segmento rascadorhay pequeos orificios de drenaje en esagarganta hacia el interior del pistn.
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Bielas y pistones
Recubrimiento de hierro (Fe)
para material de hermanamiento Al Sien el bloque central
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Mecnica del motor
Los rboles equilibradores del motor W8
El motor W8 posee dos rboles destinados alequilibrar las inercias que intervienen. Ambosrboles van alojados en el bloque motor. Elrbol superior es accionado por el cigeal atravs de una correa dentada. Una ruedadentada en el extremo del rbol superiorimpulsa al rbol inferior.
Los rboles equilibradores se montan a travsde dos taladros por el lado de embrague delbloque.
S248_057
S248_055
Rueda dentada deimpulsin en el cigeal
Rodillo tensor
Pin impulsor sobreel rbol equilibrador
Taladros parael montaje
Alojamiento en casquilloscojinete del bloque motor
Situar la marca de la rueda dentada deimpulsin para el rbol equilibrador sobrela marca de la superficie de estanqueidad(PMS del cilindro 1).
Situar la marca de la ruedadentada de impulsin del
cigeal sobre la junturadivisoria (PMS del cilindro 1).
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S248_054 Accionamiento
Los rboles equilibradores tienen una gargantaen el extremo que aloja las ruedas dentadas. Laplaca de enclavamiento incide al estilo de unapeineta en estas gargantas, fijando axialmentelos rboles equilibradores.Al montar hay que disponer los rbolesequilibradores en la posicin PMS del cilindro 1.A esos efectos hay que girar los rboles al puntoen que coincidan las rayas de posicin de losrboles equilibradores.
El accionamiento de los rboles equilibradoresse protege por el lado del mando de correa con
ayuda de una tapa de material plstico.
Por el lado del embrague se cierran los orificiosde insercin para los rboles equilibradores,
conjuntamente con el mando de cadena,poniendo una tapa de aluminio.
rbol equilibrador I
rbol equilibrador II
S248_058S248_059
S248_107
Placa de enclavamiento
Ruedas dentadas de losrboles equilibradores
S248_108
Gargantas deenclavamiento
Rayas deposicin
Posicin de los rbolesequilibradores en PMSdel cilindro 1
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Mecnica del motor
Volante de inercia bimasa con embrague
Tapa de embrague Disco de embrague
Volante de inercia bimasa
S248_060
S248_061
En las versiones equipadas con cambio manual, los motores en W incorporan siempre un volante deinercia bimasa.Evita que las oscilaciones torsionales del cigeal sean transmitidas a travs del volante de inerciasobre la transmisin y puedan influir en el comportamiento dinmico.
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S248_061
En el interior del volante de inercia bimasa, unsistema de amortiguacin por muelles separa lamasa de inercia primaria con respecto a lasecundaria, de modo que las oscilacionestorsionales del motor no sean transmitidas alcambio.
En las versiones equipadas con cambioautomtico se instala la chapa del convertidoren lugar del volante de inercia bimasa.
S248_062
El volante de inercia bimasa se utiliza a su vez como rueda generatriz de impulsos para la deteccin delrgimen del motor y para detectar la posicin del cilindro 1 en accin conjunta con los transmisores Hallde los rboles de levas. Posee un hueco mayor en el dentado, que sirve como marca. Este punto seregistra con cada vuelta del volante a travs del transmisor de rgimen, que va situado en la carcasadel cambio.
ueco en e enta o
Rueda generatriz deimpulsos
Volante de inercia bimasa
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Mecnica del motor
Los motores en W poseen dos culatas de aluminio, cada una con dos rboles de levas en cabeza. Losinyectores se insertan en las culatas.
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Culatas
Culatas del motor W8
Alojamiento rbolde levas escape
Alojamiento rbolde levas admisin
Cada culata de ambos motores en W posee un rbol de levas de admisin y uno de escape, en cuyaparte frontal se instala el variador de distribucin.
rboles de levasBalancn flotantede rodillo
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Abertura para el inyector
Variador de distribucin
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rbol de levas
Vlvula
Elemento deapoyo hidrulico
Balancn flotantede rodillo
Rodillo del balancnEl mando de las 4 vlvulas de cada cilindro serealiza por medio de balancines flotantes derodillo, con caractersticas de friccinminimizadas. El juego de las vlvulas secompensa por medio de elementos hidrulicosde apoyo.
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Debido a la posicin de los cilindros se alternanlas vlvulas cortas y largas, as como losconductos de admisin y escape cortos y largos.
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Mecnica del motor
Conductos deadmisin
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Conductos
de escape
Colector de admisinen el motor W12
Culatas motor W12
Alimentacin de aire -admisin
Vlvulas de admisin
Vlvulas de escape
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Al lado de los conductos de lquido refrigerantede y aceite se alimenta el aire secundario atravs de conductos y taladros hacia conductosde escape, ante las vlvulas correspondientes deescape. El aire se alimenta a travs de unavlvula de aire secundario en un conductoespecfico en la culata.
Conduccin del aire secundario
Desde all se reenva a la culata a travs deranuras en la brida de escape. El airesecundario llega hasta las vlvulas de escape atravs de conductos y taladros.
Taladros de
retorno de aceite
lquido refrigeranteConductos de aceiteAire secundario
Ranura en labrida de escape
Empalme para vlvulade aire secundario
Conducto deaire secundario
Taladros hacia la vlvula deescape en la zona exterior
Vlvulas deescape en la zonaexterior
Vlvulas deescape en la zonainterior
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Taladros hacia la vlvula deescape en la zona interior
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Mecnica del motor
El sistema de impulsin por cadenas va instalado por el lado del volante de inercia en el motor. Desdeuna rueda dentada en el cigeal discurre una cadena doble hacia las ruedas dentadas en el rbolintermediario central.Desde all se accionan los rboles de levas en ambas culatas por medio de una cadena simple. Hay trestensores hidrulicos para establecer el tensado ideal de las cadenas.
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Impulsin por cadenas
Impulsin por cadenas en los motores en W
Variadores dedistribucin Tensor de cadena
Tensor de cadena
rbol intermediariocentral
Rueda dentada en el cigeal
rbol de levasde admisin
Cadena doble(cadena de rodillos)
Cadena simple(cadena de
casquillos fijos), filaizquierda
rbol delevas deescape
Cadena simple(cadena decasquillos fijos), fila
derecha
Carril detensado
Carril dedeslizamiento
Carril de deslizamiento
Tensor de cadenacon carril de tensado
Carril tensor
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El motor W8, al igual que el motor W12, poseeuna distribucin variable continua.
Continua significa aqu, que la posicin relativadel rbol de levas de admisin se puede variaren avance y retardo en un ngulo a discrecindentro de un margen de 52 con respecto a suposicin neutra.
El reglaje se realiza por medio de variadoreshidrulicos, que van atornillados cada uno en laparte frontal de los rboles de levas. El rbol deescape en el motor W8 es una excepcin a esterespecto. Slo puede adoptar las posiciones de22 de avance o retardo. La unidad de controldel motor se encarga de regular la alimentacindel aceite para los variadores de distribucin atravs de vlvulas electromagnticas.
Electrovlvula N318ElectrovlvulaN205
Variador celular de aletasrbol de levas de admisin
Variador celular de aletasrbol de levas de escape
S248_128
Reglaje de distribucin variable
Carcasa dedistribucin
S248_176
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Mecnica del motor
S248_139
Aceite de motor a presin
Conducto de aceite (aa)
Conducto de aceite (b)
Conducto deaceite (bb)
Retorno de aceite
Conducto de aceite (a)
Rotor exterior(solidario con la cadenade distribucin)
Cmara (B)
Cmara (A)
S248_135
Posicin neutra
Si la electrovlvula desplaza el mbolo de reglaje a una posicin media, ambos conductos (a + b) y conellos ambas cmaras (A + B) se cargan con aceite en ambos lados del rotor interior. El rotor interioradopta de ese modo la posicin central del margen de reglaje, conjuntamente con el rbol de levas aque est fijado.
Arquitectura del sistema
Retorno de aceite
mbolo de reglaje
Rotor interior(solidario con el rbol delevas)
Conductos anulares
rbol de levas de escaperbol de levasde admisin
Rotor interior
Rotor exterior
Cmara (A)
Cmara (B)
Topereglaje retardo
Tope reglajeavance
rbol de levasposicin neutra
Fila I
Electrovlvula
Sentido de giro del accionamiento
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Reglaje de retardo
La vlvula electromagntica conduce el flujo de aceite hacia el conducto (b). Desde el conducto (b), elaceite fluye a travs de la garganta anular y el rbol de levas a travs de los taladros (bb) hacia lascmaras (B) del variador de distribucin. Al ingresar el aceite en las cmaras (B) se decala el rotorinterior en sentido contrario al de accionamiento, producindose el reglaje de retardo para el rbol delevas. El aceite de las cmaras (A) se expulsa durante esa operacin a travs de los taladros (aa).Vuelve a la culata a travs del rbol de levas y del conducto (a).
S248_138
Reglaje de avance
Para decalar el rotor interior hacia delante, el mbolo de reglaje se desplaza en la vlvulaelectromagntica de modo que el conducto (a) quede sometido a la presin del aceite. El aceite ingresade ese modo en las cmaras (A) y produce un avance del rotor interior. La cmara B se vaca a travsde la electrovlvula al mismo tiempo, para conseguir un rpido comportamiento de respuesta.
rbol de levasde escape
rbol de levasde admisin
Rotor interior
Rotor exterior
Cmara (A)
Cmara (B)
Tope de retardo
rbol de levas
S248_137
rbol de levasde escape
rbol de levasde admisin
Rotor interior
Rotor exterior
Cmara (A)
Cmara (B)
Tope avance
rbol de levas
Fila I
Fila I
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Mecnica del motor
Los siguientes grupos auxiliares y elementos seimpulsan por medio de la correa:
- la bomba de lquido refrigerante- el alternador- la bomba de servodireccin- el compresor del climatizador
La correa poli-V de nervadura mltiple se tensacon ayuda de un rodillo tensor hidrulico y unrodillo de reenvo.2 rodillos de reenvo se encargan de conducir lacorrea hacia todos los grupos a impulsar.
Impulsin de correa
Alternador
Compresor delclimatizador
Tensor hidrulicode correa conrodillo de reenvo
Bomba deservodireccin
Bomba de agua
Antivibrador S248_077Rodillo de reenvo
Rodillo de reenvo
Impulsin por correa en el motor W8 y en el motor W12 del VW D1
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Alternador
Compresor delclimatizador
Bomba de laservodireccin
Rodillo tensor
S248_078
Polea del cigealcon antivibrador
Bomba de lquidorefrigerante
Rodillo de reenvo
Rodillo de reenvo
Impulsin por correa del motor W12 en el Audi A8
En el motor W12 se monta el tensor hidrulico de la cadena con el rodillo de reenvo sobre el soportepara el compresor del climatizador.
Tensor hidrulicode la correa
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Mecnica del motor
Circuito de aceite
La bomba aspira el aceite del crter y lo impelea travs del mdulo externo de filtro de aceite /radiador hacia el conducto de aceite principal.
A travs del conducto de aceite principal sealimenta el aceite para los cojinetes de bancadadel cigeal y a travs de un conductoascendente en el bloque se suministra el aceite apresin hacia el conducto central.
Desde el conducto central, el aceite fluye hacialos inyectores de aceite para la refrigeracin delos pistones y hacia las culatas, asimismo atravs de conductos ascendentes en el bloque,equipados con bloqueos antirretorno.
El aceite pasa asimismo hacia el rbolintermediario, hacia el conjunto de distribucin ytensores de las cadenas.
En las culatas se establece el paso del aceitehacia los variadores de distribucin y hacia loscojinetes de los rboles de levas a travs deconductos correspondientes.
Los conductos de retorno llevan el aceitenuevamente hacia el crter.
Rueda de impulsinbomba de aceite
Conducto principalde aceite
Conductoascendente
Conducto de aceitecentral
Elementos hidrulicos
Cojinetes rboles de levas
Cojinetes del cigeal
Variadores de
distribucin
Inyectores de aceite pararefrigeracin de pistones
Conductosde retorno
S248_091
Elemento inferiordel crter de aceite
Elemento superior
del crter de aceite
ElectrovlvulasReglaje de distribucin
variable
Circuito de aceite del motor W12
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Esquema del circuito de aceite de los motores en W
S248_094
Mdulo filtro/radiador de
aceite
Crter de aceite
Cigeal
Variador de la distribucin
Electrovlvulas
3 tensores de cadenacon jeringa de aceitepara la cadena
Bomba de aceite
Retorno
Inyectores de aceite
Crter de aceite motor W8
S248_083
Conducto principalde aceite
Cadena
rbol intermediario
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Mecnica del motor
Los motores W8 y W12 para los modelos VW poseen una lubricacin con crter hmedo. El motor W12para los modelos Audi tiene una lubricacin por crter seco.
El circuito de aceite segn el principio del crter hmedo
En el caso del crter hmedo se mantiene en elcrter de aceite la total cantidadcorrespondiente a la carga de aceite del motor.La bomba monoescalonada aspira el aceite del
crter hmedo a travs del conducto deaspiracin y lo impele de inmediato hacia elmotor, previa refrigeracin y filtracin.
En contraste con el sistema de crter seco, elcrter de aceite con crter hmedo asume lafuncin de colectar la total cantidad de la cargade aceite del motor. De esa forma tiene un
mayor volumen, el cual influye en la altura totaldel motor.
S248_084Mdulo filtro/radiadorde aceite
Bomba de aceitemonoescalonada
Lubricacin por crter hmedo, motor W8
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El circuito de aceite segn el principio del crter seco
En la versin con crter seco no se mantiene enel crter la total cantidad de la carga de aceitedel motor, sino que se mantiene en un depsitode acopio adicional, externo.
Para realizar esto se ha diseado la bomba deaceite en versin de tres escalonamientos. Dosescalones aspiran el aceite en diversos sitios delcrter y lo elevan hacia el depsito de acopio.
El tercer escaln (escaln impelente) vuelve aconducir el aceite hacia el motor desde eldepsito de acopio, hacindolo pasar por elradiador y el filtro de aceite. Debido al menorvolumen de aceite, el crter puede obtener undiseo ms aplanado, de modo que la alturatotal del motor resulte menor.
Al cambio es preciso realizar un diseo un pocoms complejo.
Bomba de aceite detres
escalonamientos
Filtro
Radiador
Depsito de acopio
S248_088
Lubricacin por crter seco, motor W12 en el Audi A8
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Mecnica del motor
Crter de aceite
El crter consta de dos piezas de fundicin dealuminio. El elemento inferior es el depsito deaceite. En el elemento superior se aloja elconducto principal de aceite.
Nervaduras canalizadoras especiales seencargan de tranquilizar el aceite en depsito.
El sensor que transmite las seales del nivel deaceite hacia la unidad de control del motor seencuentra cerca del tornillo de vaciado deaceite, introducido y atornillado por debajo en elelemento inferior del crter.
Transmisor delnivel de aceite
Tornillo devaciado de aceite
Elemento inferior del crter
Elemento superiordel crter
Nervaduras canalizadoras(chapas de barboteo)
S248_079
Bomba de aceite
La bomba aspira el aceite del depsito en elcrter a travs del conducto de aspiracin y lo
impele hacia el circuito de lubricacin.
S248_082
Elemento inferiordel crter de aceite
Accionamiento
Conducto de aspiracin
La bomba de aceite en versin monoescalonadaes impulsada por el cigeal a travs de una
cadena por separado en el bloque.
Conducto principalde aceite
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S248_095
Para poder adaptar el motor msadecuadamente a las diferentes condiciones de
espacio en los distintos tipos de vehculos, elcircuito de aceite de los motores en W posee unmdulo externo que abarca el filtro y el radiadorde aceite. El filtro de aceite est diseado demodo que se pueda sustituir el cartucho en elServicio Postventa.
Mdulo filtro/radiador de aceite W8
La bomba de aceite se monta por debajo, atornillndola a la traviesa portacojinetes.
S248_081
Mdulo filtro/radiador de aceite
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Mecnica del motor
Lubricacin
El aceite en el circuito asume funciones de lubricacin y refrigeracin. Los motores en W se cargan conaceite de motor 0W30 3.5.
Inyectores de aceite para los pistones
A partir del conducto central en el elementosuperior del bloque se conduce el aceite haciainyectores pequeos que van alojados en laparte inferior de los cilindros, para lubricar lassuperficies de deslizamiento de los pistones y losbulones, as como para refrigerar los pistones.
S248_093
Cigeal Semicojinetesuperior
Garganta en la parte
dorsal de lossemicojinetes
Traviesaportacojinetes
Alimentacin de aceite
S248_092
Lubricacin de los cojinetes de bancada
El aceite se alimenta a travs de taladros desdeel conducto principal hacia el cigeal. All setransporta a travs de una garganta en el dorsode los semicojinetes hacia el semicojinetesuperior. A travs de cinco taladros pasafinalmente el aceite del semicojinete superiorhacia el cigeal.
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El aceite pasa de la garganta perifrica exterior a travs de cinco taladros hasta la media gargantainterior prevista solamente en el semicojinete superior. Con ayuda del taladro se establece una pelculade aceite uniforme.Mediante cmaras de transicin integradas en el semicojinete inferior se establece una alimentacin deaceite uniforme a travs de los taladros en el cigeal hacia los cojinetes de biela.
Lubricacin de los cojinetes de biela
S248_175
Taladro del cojinete debancada al cojinete de biela
S248_177
Garganta en el bloque
Garganta semicojineteinterior (slo en elsemicojinete superior)
Afluencia al cojinetede biela
Afluencia alcojinete de bancada
Cmaras detransicin
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Mecnica del motor
Circuito de refrigeracin
El circuito de refrigeracin se carga con ellquido refrigerante VW G12. A partir delconducto central para lquido refrigerante en elelemento superior del bloque se conduce ellquido refrigerante hacia las culatas. Mediantenervaduras canalizadoras se establece unairrigacin uniforme de todos los cilindros. Elsentido de flujo se conduce desde el lado deescape de las cmaras de combustin hacia elde admisin.
El circuito de refrigeracin est dividido en unsubcircuito pequeo, en el que el lquidorefrigerante slo recorre el bloque motor y en unsubcircuito exterior, que recorre el radiador.
Bomba lquidorefrigerante
Calefaccin
Transmisor detemperatura dellquidorefrigerante
Radiadorde aceite
Depsito de expansin
Radiador
Termostato
S248_098
Polea poli-V
Circuito de refrigeracin en el motor W8
Circuito de refrigeracin pequeo
Circuito de refrigeracin grande
Transmisor detemperatura dellquidorefrigerante a lasalida delradiador
Alternador
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Circuito de refrigeracin en el motor W12
S248_099
Transmisor detemperaturadel lquidorefrigerante
Depsito de expansin
Radiador aceitemotor
Bomba lquidorefrigerante
Circuito de refrigeracin pequeo
Circuito de refrigeracin grande
Termostato
Intercambiador decalor derecho
Calefaccinestacionaria
Radiador Radiadoradicional
Intercambiador decalor izquierdo
Vlvulaperiodificada
Radiador aceitetransmisin Transmisor de
temperatura dellquido refrigerantea la salida delradiador
Alternador
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El caudal de refrigeracin fluye desde elconducto de lquido refrigerante hacia el bloquey de all hacia las dos culatas. Dos terceraspartes del caudal se conducen hacia la zonaexterior y una tercera parte hacia la zonainterior de cada culata. Este principio haceposible una refrigeracin particularmenteuniforme y lleva el nombre de refrigeracin deflujo transversal.
El lquido refrigerante recorre las culatas desde el lado de escape hacia el de admisin. De esa formase consigue una excelente compensacin de temperaturas y una refrigeracin eficaz de las almas deescape en la culata y de las bujas.
Caudales del lquido refrigerante en las culatas
S248_115
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Mecnica del motor
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Bomba de lquido refrigerante con rodete
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S248_112
S248_111
Termostato elctrico para refrigeracinpor familia de caractersticas
La bomba de lquido refrigerante para ambosmotores en W va situada en la parte frontal delbloque. Se encuentra directamente ante elconducto central para lquido refrigerante y seimpulsa por medio de la correa poli-V.
La conmutacin se lleva a cabo a travs de untermostato elctrico. En los motores W8 y W12 secoloca por arriba en el elemento superior delbloque. Para la sustitucin de este termostato espreciso desmontar el colector de admisin.
La excitacin elctrica del termostato permiteinfluir en el punto de conmutacin y, por tanto,
en la temperatura del lquido refrigerante. En launidad de control del motor se han programadofamilias de caractersticas, segn las cuales sepuede establecer la temperatura deseada enfuncin de las necesidades momentneas queplantea el funcionamiento del motor.
S248_179
Resistencia decalefaccin
Perno deelevacin
Elemento de cera
Para informacin detallada puedeconsultar el SSP 222.
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Mecnica del motor
Alimentacin de aire
La alimentacin de aire se realiza por medio deun conducto de admisin de geometra cnica.Consta de cuatro piezas en una aleacin dealuminio.
El elemento inferior del colector de admisin seatornilla con las culatas entre ambas filas decilindros. Sobre el elemento inferior se sitaluego el elemento superior del colector deadmisin, de mayores dimensiones. El elementosuperior est estructurado de modo que seaposible desmontar por separado el tubocolectivo de las filas de cilindros I y II. Estofacilita el acceso, p. ej. hacia las bobinasindividuales y las bujas.
El aire aspirado por el motor W8 se canaliza atravs de una unidad de mando de la mariposahacia ambos tubos colectivos.
S248_116
S248_117
S248_118
Motor W8
Tubo colectivofila I
Tubo colectivofila II
Elemento superior delcolector de admisin
Elemento inferior del
colector de admisin
Unidad de mandode la mariposa
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El colector de admisin en el motor W12 constade una aleacin de magnesio. A diferencia delmotor W8, cada fila de cilindros tiene unaunidad de mando de la mariposa propia, en lacual confluyen los tubos colectivoscorrespondientes.
S248_119
S248_120
S248_121
Motor W12
Unidad de mando de la mariposa
Tubo colectivofila I
Tubo colectivofila II
Elemento superior delcolector de admisin
Elemento inferior del
colector de admisin
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Mecnica del motor
La vlvula de diafragma limita la depresin en el crter del cigeal, independientemente de la presinreinante en el colector de admisin, de modo que los gases fugados (blow-by) del crter y depuradospasen de forma continua al colector de admisin y puedan ser quemados en el motor. No se arrastraaceite durante esa operacin. El separador de aceite se encarga de eliminar las partculas de aceite enlos gases fugados del crter. El aceite separado vuelve al crter.
Vlvula de diafragma
S248_122
Separador de aceite
Respiradero del crter del cigeal
Motor W8
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Debido a que el motor W12 posee un colector de admisin de doble caudal, cada fila decilindros posee lateralmente una vlvula de diafragma y un separador de aceite.
Motor W12
S248_123
Separador de aceite
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Separador deaceite
Vlvula dediafragmaderecha
Vlvula de diafragmaizquierda
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Mecnica del motor
Sistema de escape
El motor W8 posee un colector de escape paracada culata, con un catalizador fijo cada uno.Para la regulacin de los gases de escape senecesitan por ello cuatro sondas lambda entotal.
El sistema de escape lleva un silenciadorprimario y uno secundario para cada fila decilindros, as como un silenciador centralcompartido.
S248_124
Colector
Catalizador
Silenciador primarioSilenciadorsecundario
Sondas lambda
Tubos finales
S248_125
Sistema de escape motor W8
Silenciador central
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Colector
PrecatalizadorCatalizadores
principales
Silenciador primario
Silenciador centralSilenciadorsecundario
Tubos finales
El motor W12 tiene dos colectores de escape encada culata.Cada uno de estos colectores de escape estcomunicado con un precatalizador propio,situado cerca del motor. Despus de ello, los dostubos de escape de cada fila confluyen en uncatalizador principal. El sistema de escapeposee para cada fila de cilindros un silenciadorprimario, un silenciador central y un silenciadorsecundario.
Cuatro catalizadores previos y dos principalespermiten conseguir una buena calidad en lareduccin de las sustancias contaminantes.Para vigilar que la combustin sea de buenacalidad o bien para obtener una reduccinptima de los contaminantes se aplican cuatrosondas lambda precatalizador y cuatro sondas
postcatalizador.
Colectores de escape
Sistema de escape motor W12 S248_126
S248_127
Sonda lambdaprecatalizador
Sonda lambdapostcatalizador
Precatalizador
Sonda lambda precatalizador
Sonda lambda postcatalizador
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Servicio
El sellado de las culatas hacia las tapas devlvulas se realiza a travs de una junta degoma respectivamente; hacia las superficies decontacto del colector de admisin se efecta pormedio de una junta de material elastmero;hacia los colectores de escape se establece atravs de una junta nervada de metal en doscapas y hacia el bloque motor por medio de unajunta nervada de metal de varias capas.
Sistema de juntas
Junta laminada de varias capas en metal /material elastmero entre culata y superficie decontacto hacia el colector de admisin
Junta nervada de metal en variascapas entre las culatas y elbloque motor
Junta nervada de metal de doscapas entre culatas y colectoresde escape
Junta de goma entre culatas ytapas de vlvulas
Sello lquido entre el elementosuperior del bloque motor y latraviesa portacojinetes
Junta nervada de metal con
recubrimiento entre el elementosuperior del crter de aceite y latraviesa portacojinetes
Sello lquido entre los elementossuperior e inferior del crter deaceite
S248_148
Tambin la junta entre la traviesa portacojinetesy el elemento superior del crter de aceite esuna versin nervada de metal monocapa.
El elemento superior y el inferior del crter deaceite, as como el elemento superior del bloquemotor y la traviesa portacojinetes se hermetizanpor medio de sello lquido.
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S248_140
Boquilla roscada para inyectar el sello lquido
S248_151
Boquilla roscada
Ranura parael sellante
Tapa superior de lacaja de la cadena(elementocubriente)
Tapa superior de lacaja de la cadena
Tapa inferior de la
caja de la cadena(brida de estanqueidad)
Boca de salida
S248_152
S248_153
Sellos lquidos
En fbrica se aplican los sellos lquidos mediantemquinas de control numrico (CNC), con objetode establecer una dotacin homognea delsellante. El sello lquido entre la tapa inferior dela caja de la cadena y las tapas superiores seaplica con un procedimiento distinto. Aquprimero se atornillan las piezas y luego seinyecta el sellante a travs de boquillas roscadashacia la garganta de la tapa superior para lacaja de la cadena (sistema de inyeccin desellante).
La cantidad de sellante inyectada es suficiente apartir del momento en que el sello lquido salepor los orificios en el extremo de la tapa para lacaja de la cadena.Las boquillas roscadas se dejan en la carcasadespus de haber inyectado el sellante. Sinembargo, para efectuar un sellado dereparacin es preciso sustituirlas.
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Servicio
Fila II
Cuadro de los tiempos de distribucin
Si llega a ser necesario desmontar las culatas se tienen que volver a poner a punto los tiempos dedistribucin. He aqu las marcas importantes al estar el pistn del primer cilindros situado en PMS.
Situar la marca del antivibrador sobrela juntura divisoria del bloque:Pistn del cilindro 1 sobre PMS.
Enroscar el mandril insertable para lainmovilizacin del cigeal en el taladroroscado del bloque:Pistn del cilindro 1 sobre PMS.
Colocar en la flechade la fila II eleslabn de cadenaen color cobre
Colocar en la flechade la fila II eleslabn de cadenaen color cobre
rbol de levas de escapedecalado hacia avance
rbol de levas de admisindecalado hacia retardo
S248_191 S248_190
S248_144
S248_192
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Fila I
S248_178
olocar el eslabn deadena en color cobreobre el diente marcadoel rbol intermediario yl taladro en el bloque
Diente normal Diente marcado
Colocar el eslabnde cadena en colorcobre sobre laflecha de la fila I
Colocar el eslabnde cadena en colorcobre sobre laflecha de la fila I
Decalaje del rbol de levasde escape hacia retardo
Decalaje del rbol de levasde admisin hacia avance
Al colocar la cadena de distribucin inferior hay que poner eleslabn de color cobre sobre el diente marcado y situar eldiente marcado sobre la junta divisoria del bloque:Pistn del cilindro 1 sobre PMS.
S248_194
Para los detalles de la forma de proceder alajustar los tiempos de distribucin consulte por
favor el Manual de Reparaciones.
Colocar la regleta para el ajustede los rboles de levas.
S248_193
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Servicio
Herramientas especiales
Designacin Herramienta Aplicacin
Regleta para el ajuste delos rboles de levas
Herramienta nm.: T 10068
Para ajustar los rboles delevas al poner a tiempo ladistribucin
Mandril insertable
Herramienta nm.: 3242
Para inmovilizar el cigeal
Soporte para motores ycajas de cambios
Herramienta nm.:VAS 6095
Para desmontar y montarmotores y cajas de cambios
S248_187
S248_188
S248_195
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Notas
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Pruebe sus conocimientos
1. Los cilindros de los motores con arquitectura en W van dispuestos:
a. como dos motores con los cilindros en lnea, uno detrs del otrob. como dos motores con los cilindros en lnea, uno al lado del otro
c. como dos motores en V yuxtapuestos
2. El motor en W tiene una fila de cilindros a la derecha y una a la izquierda. Se encuentranen un ngulo de:
a. 15
b. 60
c. 72
d. 120
3. El nmero de cilindros en un motor de arquitectura en W puede ser:
a. W18
b. W16
c. W12
d. W10
e. W8
4. Qu significa splitpin?
a. Entrecruce. Es de 12,5 mm.
b. Decalaje de los muones de biela. Permite conseguir una distancia uniforme del encendido.
c. El centro del cigeal (punto de giro) se encuentra dentro del punto de interseccin de lasmedianas de los cilindros que se cruzan.
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5. Por qu posee rboles equilibradores el motor W8?
a. Para evitar la transmisin de oscilaciones torsionales del cigeal hacia el cambio demarchas
b. Para compensar las oscilaciones torsionales que se generan
c. Para compensar las fuerzas msicas que se generan
d. Para determinar el rgimen del motor
6. Para determinar el rgimen del motor se emplea una rueda generatriz de impulsos.
a. Se la encaja en el cigeal.
b. Se integra en el volante de inercia bimasa.
c. Se encuentra por el lado de las ruedas dentadas de los rboles equilibradores.
7. Qu conductos pasan a travs de las culatas?
1.) __________________________________________________________________________
2.) __________________________________________________________________________
3.) __________________________________________________________________________
8. Qu tipo de reglaje de distribucin variable se implanta?
a. Neumtico
b. Hidrulico
c. Mecnico
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9. Los mrgenes de reglaje del variador de distribucin son diferentes para los rboles deadmisin y de escape. El rbol de levas de escape en el motor W8 puede:
a. someterse a reglaje continuo.
b. decalarse nicamente a las posiciones de avance o retardo.
10. Los siguientes grupos auxiliares se accionan con la impulsin por correa:
a. la bomba de lquido refrigerante
b. el alternador
c. la bomba de combustible
d. la bomba de la servodireccin
e. el compresor del climatizador
11. Qu afirmacin es correcta?
a. El motor W8 posee una lubricacin por crter hmedo.
b. El motor W12 para los modelos VW posee una lubricacin por crter seco.
c. El motor W12 para los modelos VW posee una lubricacin por crter hmedo.
12. En la unidad de control del motor hay programadas unas familias de caractersticas,segn las cuales se puede establecer la temperatura deseada en funcin de lasnecesidades momentneas que plantea el funcionamiento del motor.Qu afirmacin es correcta?
a. En todo el circuito de refrigeracin hay un solo transmisor de temperatura, instalado a la salidadel radiador.
b. En el circuito de refrigeracin hay dos transmisores de temperatura.
c. En todo el circuito de refrigeracin hay un solo transmisor de temperatura, instalado a la salidadel bloque motor.
Pruebe sus conocimientos
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13. Qu afirmacin es correcta?
a. El lquido refrigerante recorre las culatas desde el lado de escape hacia el de admisin. De esaforma se obtiene una excelente compensacin de temperaturas, as como una refrigeracineficaz de las almas de escape en la culata y de las bujas.
b. El lquido refrigerante recorre las culatas desde el lado de admisin hacia el de escape. De esaforma se obtiene una excelente compensacin de temperaturas, as como una refrigeracineficaz de las almas de escape en la culata y de las bujas.
14. En las tapas superiores de la caja de la cadena se practica un nuevo procedimiento parala aplicacin del sello lquido. El sellante se inyecta a travs de boquillas roscadas.
a. Las boquillas roscadas tienen que ser sustituidas para un sellado de reparacin.
b. Las boquillas roscadas se pueden utilizar las veces que se deseen.
c. Las boquillas roscadas se deben desatornillar despus de un sellado de reparacin.
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Notas
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S o l u c i o n e s
1 . ) c
2 . ) c
3 . ) b , c , d , e
4 . ) b
5 . ) c
6 . ) b
7 . ) 1 C o n d u c t o s d e a c e i t e
2 C o n d u c t o s d e l q u i d o r e f r i g e r a n t e 3 C o n d u c t o s d e a i r e s e c u n d a r i o
8 . ) b
9 . ) b
1 0 . ) a , b , d , e
1 1 . ) a , c
1 2 . ) b
1 3 . ) a
1 4 . ) a
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