Qué es el árbol de levas y para qué sirve esta pieza clave del motor
El árbol de levas es una pieza clave en el motor del auto, encargada de sincronizar la apertura y cierre de las válvulas. Por qué es clave su mantenimiento.
El árbol de levas es una de las partes metálicas movibles más importantes del auto. Crédito: Shutterstock
El árbol de levas es una pieza fundamental en el motor de un vehículo, responsable de controlar la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape. Su función es crucial para la sincronización de los procesos de admisión de aire y combustible, así como para la expulsión de los gases de escape, lo que asegura el correcto funcionamiento del motor.
Los autos con motores de combustión interna están compuestos con muchas piezas metálicas móviles, las cuales cumplen con funciones importantes para que el auto pueda trabajar adecuadamente. De esos componentes, el árbol de levas es uno de los más importantes. Los motores de los autos simplemente no funcionan si está dañado el árbol de levas.
Qué es el árbol de levas, para qué sirve y cómo funciona
Literalmente, el árbol de levas es un eje con levas unidas a él. Las levas son protuberancias diseñadas específicamente para empujar las válvulas del motor hacia abajo en el momento preciso durante el ciclo de combustión.
Cada leva está alineada con una válvula, y cuando el árbol de levas gira, las levas empujan las válvulas hacia abajo para permitir la entrada de aire y combustible o la salida de gases de escape, dependiendo de su posición en el ciclo.
La longitud del eje y el número de lóbulos o levas está directamente relacionado con el número de válvulas y cilindros que componen el motor.
Los árboles de levas están fabricados con acero endurecido o aleación de hierro fundido. Este elemento del motor se encarga de abrir y cerrar las válvulas en la culata.
Importancia del árbol de levas
El árbol de levas es crucial para el motor porque, sin él, el motor no podría funcionar correctamente, ya que las válvulas no se abrirían ni cerrarían en el momento adecuado, lo que provocaría una pérdida significativa de potencia, eficiencia, e incluso podría dañar el motor.
Además, es determinante en el rendimiento y la eficiencia del motor, por lo que su diseño y estado son esenciales para el desempeño del vehículo.
Cómo funciona el árbol de levas
Las partes de un árbol de levas principales son dos: un eje y las levas. ¿Qué son las levas? Las levas son unas palas que, conforme giran, actúan abriendo las válvulas de admisión y de escape. Las levas van montadas sobre el eje y es el giro de este eje lo que permite su movimiento.
Para conectar estos dos componentes, el árbol de levas cuenta con varios balancines. El árbol de levas va conectado al cigüeñal del vehículo por medio de una correa o una cadena de distribución y, en ocasiones, con engranajes.
El árbol de levas recibe la energía para poder girar del cigüeñal. Las levas o camones se encargan de abrir y cerrar las válvulas del motor, determinando el tiempo de apertura de las válvulas y la velocidad de apertura de las mismas.
El árbol de levas está sincronizado con el cigüeñal del motor a través de una correa o cadena de distribución. A medida que el cigüeñal gira, el árbol de levas también lo hace, moviendo las levas, que a su vez abren y cierran las válvulas en el momento exacto necesario para cada ciclo del motor.
La sincronización precisa del árbol de levas asegura que las válvulas de admisión se abran para permitir la entrada de la mezcla de aire y combustible justo cuando el pistón está en el punto correcto de su ciclo, y que las válvulas de escape se abran para liberar los gases de escape en el momento adecuado.
Tipos de árboles de levas
Existen diferentes configuraciones de árboles de levas, como el árbol de levas simple en cabeza (SOHC), el doble árbol de levas en cabeza (DOHC), y configuraciones en motores con más de un árbol de levas, lo que permite un control más preciso de las válvulas y, en algunos casos, una mayor potencia.
A medida que gira el árbol de levas, los puntos altos de las levas presionan los levantaválvulas. Ese movimiento obliga a las válvulas a abrirse, y los resortes de las válvulas devuelven la válvula a la posición asentada tan pronto como el lóbulo de la leva gira.
Los coches actuales llevan sensores que se encargan de supervisar la rotación del eje y de proporcionar información sobre la apertura o cierre de las válvulas. Esta información se envía a la unidad de control del motor, utilizada para ajustar la sincronización de encendido y el pulso de los inyectores.
Estos sensores van instalados en la parte delantera del árbol de levas y funcionan con una serie de imanes que producen una señal electrónica de corriente alterna. La señal es recogida por el sensor de posición, que se encarga de detectar cuando el pistón alcanza su posición más alejada del cigüeñal.
¿Qué hace que el árbol de levas gire?
Seguro que has oído hablar de una correa (o cadena) de distribución. Pues esta banda conecta las ruedas dentadas en la parte delantera del cigüeñal y el árbol de levas para que funcionen sincronizados.
El cigüeñal transmite energía al árbol de levas para que gire, lo que hace que las válvulas de admisión y escape se abran y cierren.
Mantenimiento y problemas comunes del árbol de levas
Con el tiempo, las levas pueden desgastarse, lo que puede afectar la precisión con la que se abren y cierran las válvulas. Esto puede llevar a una pérdida de potencia, un funcionamiento irregular del motor, y un aumento en el consumo de combustible.
Si la correa o cadena que conecta el árbol de levas con el cigüeñal se rompe o se desliza, puede desincronizar las válvulas, lo que podría causar daños graves al motor.
Fallas comunes del árbol de levas
Debido a que el árbol de levas es un componente sólido de acero, no es propenso al desgaste ni a la rotura. En la mayoría de los motores, otras partes se desgastarán antes que el árbol de levas. Aún así, pueden surgir algunos problemas comunes del árbol de levas.
1. Lóbulos de leva desgastados
Los lóbulos de levas desgastados no abren las válvulas tanto como se pretendía, lo que provoca un rendimiento deficiente del motor y fallos de encendido de los cilindros. Si esto afecta el HPFP, la presión de combustible insuficiente dará lugar a mayores emisiones y fallos de encendido aleatorios.
2. Los levantadores desgastados
No se refieren a un problema exclusivo del árbol de levas, sino que pueden ser accionados por el árbol de levas. Un levantaválvulas desgastado no levantará la válvula tanto como se pretendía, si es que lo hace, y generalmente se escucha como un traqueteo o golpeteo en la tapa de la válvula.
3. Árbol de levas roto
Se refiere a una falla catastrófica del árbol de levas. Esto podría ser un defecto de fabricación o ser causado por el agarrotamiento del árbol de levas. En los motores de varillas de empuje, un árbol de levas roto podría dañar significativamente las bielas, el bloque de cilindros, los pistones o el cigüeñal.
En los motores de interferencia, un árbol de levas roto podría dañar la culata, las válvulas o los pistones.
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