Fuente: Blog 8000 Vueltas
¿Desmo Qué? Sí Sí, Desmodrómico
Hace unos días tuve la ocasión de volver a ver la bonita Ducati 500 Desmo de un amigo y me apeteció contarle qué es lo que había en el corazón de su moto que le hacía tan característica (como al resto de Ducatis) y que le daba nombre.
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| Motor con distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
La conversación duró poco tiempo, pero fue intensa (es broma). En realidad, mi amigo (al que no le llama mucho la atención la mecánica) pasó un poco de mí como podéis obervar en la corta conversación que tuvimos y que intentaré reproducir a continuación.
Yo: ¿Sabes por qué tu moto se apellida Desmo?
Mi amigo: Ni idea, ¿por?
Yo: Porque el motor tiene un sistema de distribución desmodrómico.
Mi amigo: Distribución desmo ¿qué?
Yo: Sí sí, desmodrómico.
Mi amigo: Joder, macho, qué cosas más raras dices.
Ahí acabó todo, por lo que de poco se enteró. Esto me ha motivado a escribir un poco sobre esta tecnología, ¡a ver si te enteras!
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 movimiento 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 válvula 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.
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| Motor con distribución convencional. Foto 8000 Vueltas |
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.
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
¿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 (válvulas 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 desmo.
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| Curvas comparativas entre distribución convencional y desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
- 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 conformado 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 desmo con soluciones tecnológicas bien diferentes. Algunas de ellas han seguido evolucionándose, otras han caído 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.
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| Balancín desmodrómico antiguo. Foto 8000 Vueltas |
- 1912: la firma Delage diseña su sistema desmodrómico para competición
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| Sistema desmodrómico para competición. Foto 8000 Vueltas |
- 1920: aquí no hay balancín, simplemente, la válvula se mueve según el movimiento impuesto por el disco al girar.
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
Otro mecanismo análogo, pero con balancín:
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
- 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 para el cierre.
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
- 1956: el ingenio 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 apertura y unos para cierre.
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
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| Distribución Ducati Desmo 125. Foto 8000 Vueltas |
- 1958: Ducati simplifica el sistema (cuenta con un solo árbol de levas) para la aplicación a motos de calle de un solo cilindro.
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
También, diseña un sistema con cuatro árboles de levas para la competición.
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| Distribución desmodrómica para Competición. Foto 8000 Vueltas |
- 1968: Sé sustituyen los resortes a flexión por los resortes a torsión (helicoidales).
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
- 1978: Massimo Bordi diseña una configuración de distribución desmodrómica para motores bicilíndricos en L de cuatro válvulas por cilindro.
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| Distribución desmodrómica Cilindros en L. Foto 8000 Vueltas |
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, 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.
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| Culata tipo Testastretta. Foto 8000 Vueltas |
Un esquema del conjunto completo de una Testastretta bicilíndrica de 8 válvulas:
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| Culata tipo Testastretta. Foto 8000 Vueltas |
- 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 válvulas por cilindro y refrigerada por aire) tiene este aspecto:
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| Culata Ducati Monster. Foto 8000 Vueltas |
- 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.
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| Distribución Ducati Desmosedici. Foto 8000 Vueltas |
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| Distribución desmodrómica. Foto 8000 Vueltas |
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| Motor Ducati Desmosedici. Foto 8000 Vueltas |
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