Árbol de levas Jeysson Andrés cano Téllez

Correa de repartición La correa de distribución, banda de distribución o dentada, es uno de los más comunes métodos de transmisión de la energía mecánica entre un piñón de arrastre y otro arrastrado, mediante un sistema de dentado mutuo que posee tanto la correa como los piñones, impidiendo su deslizamiento mutuo.transmisiónenergía mecánica

Se emplea muy frecuentemente en motores de 4 tiempos entre el cigüeñal y el árbol de levas, en motores de motocicletas y maquinaria industrial, de forma general, es una correa de goma que normalmente enlaza un generador de movimiento con un receptor de la misma por medio de poleas o piñones.motores de 4 tiemposcigüeñalárbol de levasmotocicletasgomamovimientopoleaspiñones

Sistema de repartición

usada en muchos motores de 4 tiempos tanto diesel como gasolina, la correa de distribución transmite el movimiento desde el cigüeñal al árbol de levas, con una relación de transmisión o de desmultiplicación de 1 : 2, es decir el árbol de levas gira a la mitad de revoluciones que el cigüeñal.cigüeñalárbol de levas funcionamiento

Va montada sobre unas ruedas dentadas llamadas piñones. La función de esta correa es sincronizar los 4 tiempos del motor, la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape y la función del encendido del motor ya sea la chispa de la bujía o la sincronización de los inyectores dieselpiñones4 tiempos del motorválvulasencendido del motorbujía

Su forma, material, longitud y ubicación varían dependiendo del tipo de motor. En muchos casos arrastra también la bomba de refrigerante y / o la bomba de aceite del motor. Hay motores que poseen más de una correa, por ejemplo para ejes contra rotantes anti vibratorios.motor La correa de distribución, o correa dentada, debe sustituirse periódicamente dependiendo del uso, ya que el desgaste que se produce en ésta puede provocar daños graves en la culata, especialmente las válvulas, e incluso en los pistonesculatapistones

Árbol o eje de levas Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, siendo un programador mecánico.

En un motor controla la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape, para desplazar las válvulas de sus asientos se utilizan una serie de levas, tantas como válvulas tenga el motor. Dichas levas van mecanizadas en un eje, con el correspondiente ángulo de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento establecido.

El árbol gira sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata. Está lubricado mediante el circuito de lubricación, a través de conductos que llegan a cada uno de los apoyos.

Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, debe tener gran resistencia a la torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado. El desgaste del árbol de levas puede suponer una modificación del diagrama de distribución, redundando en una disminución del rendimiento del motor.

Funcionamiento La relación entre la rotación del árbol de levas y la rotación del cigüeñal es de crítica importancia. Al ser las válvulas las que controlan el flujo de admisión de combustible y de gases que se expulsan en el motor, deben abrirse y cerrarse en el momento oportuno durante recorrido del pistón. En algunos casos el árbol de levas también controla la distribución de aceite y la bomba del combustible.

En los motores de dos tiempos que usan árbol de levas, cada válvula es abierta una vez por cada giro del cigüeñal; en este tipo de motores, el árbol de levas gira el mismo número de veces que el cigüeñal, es decir, la proporción de giro entre el árbol de levas y el cigüeñal es 1. En los motores de cuatro tiempos, las válvulas se abren una vez por cada dos giros del cigüeñal, la proporción de giro entre el árbol de levas y el cigüeñal es 1/2.

Dependiendo de la colocación del árbol de levas y la distribución de estas, accionarán directamente las válvulas o lo harán mediante un sistema de taqués y balancines. La primera forma requiere un simple mecanismo que suele tener menos fallos que el segundo sistema, pero requiere que el árbol de levas este colocado encima de los cilindros.

En el pasado, cuando los motores no eran tan fiables como hoy, esto resultaba problemático, pero en los modernos motores de gasolina el sistema de levas "elevado", donde el árbol de levas está encima de los cilindros, es lo común. Algunos motores usan un árbol de levas por cada válvula de entrada-salida; esto es conocido como doblé o dual over head camshaft (DOHC). Así, los motores en V pueden tener 4 árboles de levas.

localización Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del árbol de levas. Hasta la década de 1980 los motores tenían una configuración del árbol de levas ubicado en el bloque motor. En la actualidad, prácticamente todos los motores poseen el árbol de levas montado en la tapa de cilindro. Las válvulas pueden ir dispuestas de varias maneras respecto del cilindro, pero hay dos ubicaciones principales: laterales o en la culata.

También denominado "de válvulas laterales". En este sistema la válvula se ubica en una posición lateral al cilindro, es decir, está alojada en el bloque. El mando de esta válvula se efectúa con el árbol de levas situado en el bloque motor. Este sistema de distribución no se utiliza desde hace tiempo por dos inconvenientes principales: Obliga a que la cámara de compresión tenga que ser mayor, y el tamaño de las cabezas de las válvulas se vea limitado por el poco espacio de que dispone. Sistema SV

Sistema OHV Se distingue por poseer el árbol de levas en el bloque motor (Generalmente en el sector inferior) y las válvulas dispuestas en la culata. En este sistema la transmisión de movimiento del cigueñal al árbol de levas se hace directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero, también se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud

La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cigüeñal y el eje de camones necesita un mantenimiento nulo o cada muchos kilómetros. La desventaja viene dada por el elevado número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia existente entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, lo cual supone un límite en el número de revoluciones que estos motores pueden llegar a alcanzar

Sistema OHC Se distingue por tener el árbol de levas en la culata al igual que las válvulas. Es el sistema más utilizado en la actualidad en todos los automóviles. La ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el número de elementos entre el árbol de levas y las válvulas por lo que la apertura y el cierre de las válvulas es más precisa.

Esto trae consigo que los motores puedan alcanzar mayor número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigüeñal, ya que se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud, que con el uso se van desgastando en mayor medida, necesitando más mantenimiento. Este sistema es en general más caro y complejo pero resulta mucho más efectivo y se obtiene un mayor rendimiento del motor.

Dentro del sistema OHC existen dos variantes: OHC: Está compuesto por un sólo árbol de levas que acciona las válvulas de admisión y escape. DOHC: Está compuesto por dos árboles de levas, uno accionando las válvulas de admisión y el otro accionando las de escape.

OHC

DOHC

Estos elementos sirven de enlace entre el árbol de levas y las válvulas para realizar la apertura y cierre de las mismas. Su forma y disposición en el motor esta en función del sistema de distribución adoptado por el fabricante del mismo. Los elementos empleados reciben el nombre de: taqués, varillas empujadoras y balancines: balancines

Son unas palancas que transmiten el movimiento de la leva, bien directamente o desde los empujadores, a las válvulas. En distribuciones tipo OHV, el balancín es accionado por la varillas empujadoras, mientras que en las distribuciones OHC es empujado directamente por el árbol de levas. El eje de giro de los balancines puede estar en el centro o en un extremo del balancín, clasificándose según su movimiento en basculantes y oscilantes.

Balancín

lubricación La lubricación de los balancines es particularmente difícil, dado su movimiento alternativo y con carrera limitada, lo que hace prácticamente imposible el mantenimiento hidrodinámico. Por este motivo se debe hacer llegar el aceite en gran cantidad directamente a los cojinetes.lubricación

. En el caso más común de balancines dispuestos sobre el mismo eje, éste es como un tubo que tiene las funciones de conducto del aceite; recibe el aceite directamente del circuito principal de lubricación y lo distribuye a través de los agujeros a los cojinetes de los balancines. Cuando las cargas son fuertes, como en el caso de los motores de grandes prestaciones, el problema se resuelve adoptando rodamientos

material Los balancines son usualmente fabricados de fundición, de acero o de aluminio. La fundición permite soluciones más económicas, puesto que las características de anti agarrotamiento del material permiten utilizarlo tanto en el fulcro como en el patín; el mayor peso para la misma resistencia mecánica constituye la única desventaja.aceroaluminio

Los balancines en acero pueden ser construidos de dos formas: estampados en caliente u obtenidos en chapa embutida: en ambos casos es necesaria una operación de temple para endurecer la zona sujeta a rozamiento.

Taque hidráulico Fabricados expresamente para evitar tener que realizar el reglaje de taqués así como para minimizar el ruido provocado por los mismos, sobre todo en circunstancias de frio, se desarrollaron los taqués hidráulicos que se adaptan en todo momento a la dilatación del vástago de la válvula así que evitan en todo momento la holgura.

Este tipo de taqués constan de un émbolo pulimentado para poder penetrar en el cuerpo del taqué, así como de una válvula de retención y un muelle. El émbolo hecho de acero, lleva un revestimiento de cromo para combatir el desgaste y la corrosión. Los taqués suelen tener diferencias de apariencia externa, aun cuando están destinados al mismo motor.