Aplicación Los usos de los árboles de levas son muy variados, como en molinos molinos,, telares telares,, sistemas de distribución de agua o martillos hidráulicos, aunque su aplicación más desarrollada es la relacionada con el motor de combustión interna alternativo, alternativo , en los que se encarga de regular tanto la carrera de apertura y el cierre de las válvulas válvulas,, como la duración de esta fase de apertura, permitiendo renovación de la carga en las fases de admisión y escape de gases en los cilindros cilindros.. Se fabrican siempre mediante un proceso de forja forja,, y luego suelen someterse a acabados superficiales como cementados, para endurecer la superficie del árbol, pero no su núcleo. [editar ]Funcionamiento
Dependiendo de la colocación del árbol de levas y la distribución de estas, accionarán directamente las válvulas a través de una varilla como en el la primera época de los motores Otto, sistema SV o lo harán mediante un sistema de varillas, taqués y balancines balancines,, es el sistema OHV OHV.. Posteriormente, sobre todo desde la aparición de los motores diesel, el árbol de levas ha pasado a la culata, es el llamado sistema SOHC SOHC.. En el pasado, cuando los motores no eran tan fiables como hoy, esto resultaba problemático, pero en los modernos motores de 4 tiempos diesel o gasolina, el sistema de levas "elevado", donde el árbol de levas está en la culata , es lo más común. Algunos motores usan un árbol de levas para las válvulas de admisión y otro para las de escape; esto es conocido como dual DOHC.. Así, overhead camshaft o doble alrbol de levas a la cabeza DOHC los motores en V pueden tener 4 árboles de levas. El sistema DOHC permite entre otras cosas montar 2 válvulas de escape y 2 de admisión, en los 4 cilindros es lo que se llama "16 válvulas". [editar ]
El eje de levas es responsable en gran parte del rendimiento de un motor. Determina el número de revoluciones que se requieren para obtener la mejor respiración (rendimiento volumétrico). La creación de un buen eje de levas obliga a mucho conocimiento de geometría, cálculo matemático y de mecánica de los gases. A la vez requiere de pruebas prácticas sofisticadas. En motores de carrera el eje de levas es pieza central de una buena preparación.
Geometría de Lóbulos de Levas
Tipo Circular: las válvulas abren y cierran a velocidad moderada. Tipo Tangencial: las vávulas abren con mayor aceleración. Tipo Aceleración Constante: las válvulas se abren y cierran acelerando uniformemente.
Cómo Opera el Eje de Levas para Competencia? Se abre la vávula de admisión antes que finalice la carrera de escape, (avance de apertura de admisión). En ese momento la inercia de los gases quemados que aun salen por el escape, contribuyen a que la mezcla fresca ingrese con rapidez al cilindro, (barrido). Los
grados de giro durante el cual la válvula de escape se mantiene abierta en carrera de admisión se conoce como retraso de cierre de escape. Se cierra la válvula de admisión después de iniciada la carrera de compresión, (retraso de cierre de admisión). En el inicio de la carrera de compresión aun existe vacío y la mezcla fresca sigue llenando el cilindro por algunos grados más de giro del cigüeñal. Se abre la válvula de escape antes que termine la carrera de expansión, (avance de apertura de escape). Al final de la carrera de expansión aun queda presión en el cilindro. Al abrir la válvula de escape anticipadamenete se sacrifica un poco de fuerza pero se reduce la contra presión que se opone a la subida del émbolo en su carrera de escape.
Modificación
de Levas
Cuando la alzada de los camones del eje de levas aumentan se consigue una apertura de válvulas mayor y con ello una disminución de la resistencia al flujo de los gases. Sin embargo el aumento de alzada trae consigo la generación de vibraciones en el tren de mando de las válvulas que altera el sincronismo del motor. Para contrarrestar este problema, el eje de levas se diseña de manera que las válvulas abran y cierren lo más lentamente posible. Para ello se requiere extender al máximo la permanencia de apertura, es decir el largo del perímetro del camón. El cruce de válvulas permite extender el tiempo de apertura por algunos grados más de giro, disminuyendo así la velocidad angular con que el alzaválvulas se desplaza sobre la superficie de la leva. Ver la diferencia entre leva estándar y de c ompetencia.
Escrito por Pablo Piacente el 4-09-2009 | Categorías: Motor
Hay conductores que no son muy adictos a la
ecánica. Pero aunque no sea un tema
m
que nos interese, nunca viene mal ningún tipo de conocimiento, y menos si el mismo nos puede servir para entender mejor a nuestro vehículo. En este caso, vamos a definir muy brevemente qué es el árbol de levas y para qué sirve.
Se trata de un mecanismo formado por un eje sobre el cual se ubican distintas levas, con diferentes formas, tamaños y orientaciones como vemos en la imagen. Aunque se aplican en otros mecanismos, su uso más popular se relaciona con los
otores de combustión
m
interna, en los cuales permite regular la apertura y el cierre de las válvulas, algo que nada más y nada menos facilita el ingreso y salida de gases en los cilindros. El punto más importante es la relación entre la rotación del árbol de levas y la del cigüeñal. Como lasválvulas controlan el flujo de combustible y de gases en el motor, las mismas deben abrirse o clausurarse en el momento indicado. El árbol de levas tiene un papel importantísimo en este proceso, al igual que en la distribución de aceite o en el funcionamiento de la bomba de combustible. Para agilizar el funcionamiento y otorgarle una mayor seguridad, en algunos motores se utiliza un árbol de levas por cada válvula de entrada-salida. Sin embargo, la opción doble no es la única posible, ya que los
otores en V pueden llegar a contar con 4
m
árboles de levas. Vía | Wikipedia
El arbol de levas consiste en una barra cilindrica que recorre la longitud del flanco de los cilindros con una serie de levas sobresaliendo de el, una por cada valvula de motor. Las levas fuerzan a las valvulas a abrirse por una presion ejercida por la leva mientras el arbolrota. Este giro es producido porque el arbol de levas esta conectado con el cigüeñal, que es el eje motriz que sale del motor. La conexion entre cigüeñal y arbol de levas se puede realizar directamente mediante un mecanismo de engranajes o indirectamente mediante una correa o cadena, conocida como correa de distribucion. La relacion entre la rotacion del arbol de levas y la rotacion del cigüeñal es de critica importancia. Al ser las valvulas las que controlan el flujo de admision de combustible y de gases que se expulsan en el motor, deben abrirse y cerrarse en el momento oportuno durante recorrido del piston. En algunos casos el arbol de levas tambien controla ladistribucion de aceite y la bomba del combustible. Una leva mas picante, en realidad, es una leva con un grado de avance mayor en su punto de apertura lo cual genera un tiempo mayor de apertura de la valvula, y en el caso de la valvula de admision mas tiempo para la entrada de gases, lo cual genera una mayor mezcla.
En pocas palabras se logra aumentar el regimen de giro del motor y con esto, una mayor mezcla de aire/combustible.
Introducción
El rendimiento del motor de nuestro vehículo consta de varios factores, uno de los más importantes es el arbol de levas, el que dependiendo de como esté preparado puede variar las revoluciones necesarias para obtener una mejor respiración del motor. Funcionamiento
El árbol de levas es el encargado de gestionar las válvulas del motor. La energía de rotación que requiere para ello la extrae del cigüeñal, al que puede estar conectado directamente con engranajes, o indirectamente con una correa de distribución. La parte encargada de abrir y cerrar las válvulas son los lóbulos de levas, de los cuales apreciamos 3 tipos diferentes y
y
y
Lobulos de tipo circular: son los básicos, que consiguen que la apertura de válvulas sea a velocidad normal o moderada. Lobulos de tipo Tangencial: consiguen que las válvulas se abran a mayor aceleración. Lobulos de aceleración constante: conestos se consigue que el motor tenga una aceleración uniforme.
Al girar hace que los lóbulos accionen las válvulas, dejando pasar la mezcla o expulsando los gases que se generan después de la explosión, cerrando así el ciclo giratorio. Esto lo consigue por la forma de los lóbulos que arrastran las válvulas dejando el orificio de entrada y salida abiertos (la apertura se va alternando). Su funcionamiento se basa en 4 pasos y
y
y
y
Apertura de la válvula de admisión: ocurre antes de que se cierre la válvula de escape, esto produce un efecto de absorción que hace que la mezcla entre más rapido en los cilindros. R etraso de cierre de escape: son los grados de giro en los que la válvula de escape se mantiene abierta. Cierre de la válvula de admisión: la válvula de entrada se cierra ya con la mezcla dentro para poder realizar la compresión. Apertura de la válvula de escape: esto ocurre antes de que la carrera de expansión termine. Al final de dicha carrera aún se mantiene presión en el cilindo, al abrir la válvula los gases se expulsan al exterior.
Desgaste
La leva y la válvula están en constante rozamiento, esto puede provocar un desgaste elevado pero en este caso, los dós están tratados térmicamente para aumentar su resistencia. Además de eso, en el mercado, hay aceites lubricantes de motor que tienen aditivos que reducen dicho rozamiento.
