rbol de levas

rbol de levas

Jeysson Andrs cano Tllez

Correa de reparticin

Lacorrea de distribucin, banda de distribucin o dentada, es uno de los ms comunes mtodos detransmisinde la energa mecnicaentre un pin de arrastre y otro arrastrado, mediante un sistema de dentado mutuo que posee tanto la correa como los piones, impidiendo su deslizamiento mutuo.

Se emplea muy frecuentemente enmotores de 4 tiemposentre elcigealy elrbol de levas, en motores demotocicletasy maquinaria industrial, de forma general, es una correa degomaque normalmente enlaza un generador demovimientocon un receptor de la misma por medio depoleaso piones.

Sistema de reparticin

usada en muchos motores de 4 tiempos tanto diesel como gasolina, la correa de distribucin transmite el movimiento desde elcigealalrbol de levas, con una relacin de transmisin o de desmultiplicacin de 1: 2, es decir el rbol de levas gira a la mitad de revoluciones que el cigeal.

funcionamiento

Va montada sobre unas ruedas dentadas llamadaspiones. La funcin de esta correa es sincronizar los4 tiempos del motor, la apertura y cierre de lasvlvulasde admisin y escape y la funcin delencendido del motorya sea la chispa de labujao la sincronizacin de los inyectores diesel

Su forma, material, longitud y ubicacin varan dependiendo del tipo demotor. En muchos casos arrastra tambin la bomba de refrigerante y / o la bomba de aceite del motor. Hay motores que poseen ms de una correa, por ejemplo para ejes contra rotantes anti vibratorios.

La correa de distribucin, o correa dentada, debe sustituirse peridicamente dependiendo del uso, ya que el desgaste que se produce en sta puede provocar daos graves en laculata, especialmente las vlvulas, e incluso en lospistones

rbol o eje de levas

Un rbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaos y estar orientadas de diferente manera, siendo un programador mecnico.

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

El rbol gira sobre cojinetes de friccin o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata. Est lubricado mediante el circuito de lubricacin, a travs de conductos que llegan a cada uno de los apoyos.

Los rboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, debe tener gran resistencia a la torsin y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado. El desgaste del rbol de levas puede suponer una modificacin del diagrama de distribucin, redundando en una disminucin del rendimiento del motor.

Funcionamiento

La relacin entre la rotacin del rbol de levas y la rotacin del cigeal es de crtica importancia. Al ser las vlvulas las que controlan el flujo de admisin de combustible y de gases que se expulsan en el motor, deben abrirse y cerrarse en el momento oportuno durante recorrido del pistn. En algunos casos el rbol de levas tambin controla la distribucin de aceite y la bomba del combustible.

En los motores de dos tiempos que usan rbol de levas, cada vlvula es abierta una vez por cada giro del cigeal; en este tipo de motores, el rbol de levas gira el mismo nmero de veces que el cigeal, es decir, la proporcin de giro entre el rbol de levas y el cigeal es 1. En los motores de cuatro tiempos, las vlvulas se abren una vez por cada dos giros del cigeal, la proporcin de giro entre el rbol de levas y el cigeal es 1/2.

Dependiendo de la colocacin del rbol de levas y la distribucin de estas, accionarn directamente las vlvulas o lo harn mediante un sistema de taqus y balancines. La primera forma requiere un simple mecanismo que suele tener menos fallos que el segundo sistema, pero requiere que el rbol de levas este colocado encima de los cilindros.

En el pasado, cuando los motores no eran tan fiables como hoy, esto resultaba problemtico, pero en los modernos motores de gasolina el sistema de levas "elevado", donde el rbol de levas est encima de los cilindros, es lo comn. Algunos motores usan un rbol de levas por cada vlvula de entrada-salida; esto es conocido como dobl o dual over head camshaft (DOHC). As, los motores en V pueden tener 4 rboles de levas.

localizacin

Los sistemas de distribucin se pueden clasificar dependiendo de la localizacin del rbol de levas. Hasta la dcada de 1980 los motores tenan una configuracin del rbol de levas ubicado en el bloque motor. En la actualidad, prcticamente todos los motores poseen el rbol de levas montado en la tapa de cilindro. Las vlvulas pueden ir dispuestas de varias maneras respecto del cilindro, pero hay dos ubicaciones principales: laterales o en la culata.

Tambin denominado "de vlvulas laterales". En este sistema la vlvula se ubica en una posicin lateral al cilindro, es decir, est alojada en el bloque. El mando de esta vlvula se efecta con el rbol de levas situado en el bloque motor. Este sistema de distribucin no se utiliza desde hace tiempo por dos inconvenientes principales: Obliga a que la cmara de compresin tenga que ser mayor, y el tamao de las cabezas de las vlvulas se vea limitado por el poco espacio de que dispone.

Sistema SV

Sistema OHV

Se distingue por poseer el rbol de levas en el bloque motor (Generalmente en el sector inferior) y las vlvulas dispuestas en la culata. En este sistema la transmisin de movimiento del cigueal al rbol de levas se hace directamente por medio de dos piones o con la interposicin de un tercero, tambin se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud

La ventaja de este sistema es que la transmisin de movimiento entre el cigeal y el eje de camones necesita un mantenimiento nulo o cada muchos kilmetros. La desventaja viene dada por el elevado nmero de elementos que componen este sistema para compensar la distancia existente entre el rbol de levas y las vlvulas. Este inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, lo cual supone un lmite en el nmero de revoluciones que estos motores pueden llegar a alcanzar

Sistema OHC

Se distingue por tener el rbol de levas en la culata al igual que las vlvulas. Es el sistema ms utilizado en la actualidad en todos los automviles. La ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el nmero de elementos entre el rbol de levas y las vlvulas por lo que la apertura y el cierre de las vlvulas es ms precisa.

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

Dentro del sistema OHC existen dos variantes:

OHC: Est compuesto por un slo rbol de levas que acciona las vlvulas de admisin y escape.

DOHC: Est compuesto por dos rboles de levas, uno accionando las vlvulas de admisin y el otro accionando las de escape.

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OHC

DOHC

Estos elementos sirven de enlace entre el rbol de levas y las vlvulas para realizar la apertura y cierre de las mismas. Su forma y disposicin en el motor esta en funcin del sistema de distribucin adoptado por el fabricante del mismo. Los elementos empleados reciben el nombre de: taqus, varillas empujadoras y balancines:

balancines

balancines

Son unas palancas que transmiten el movimiento de la leva, bien directamente o desde los empujadores, a las vlvulas. En distribuciones tipoohv, el balancn es accionado por la varillas empujadoras, mientras que en las distribucionesohces empujado directamente por el rbol de levas. El eje de giro de los balancines puede estar en el centro o en un extremo del balancn, clasificndose segn su movimiento en basculantes y oscilantes.

Balancn

lubricacin

Lalubricacinde los balancines es particularmente difcil, dado su movimiento alternativo y con carrera limitada, lo que hace prcticamente imposible el mantenimiento hidrodinmico. Por este motivo se debe hacer llegar el aceite en gran cantidad directamente a los cojinetes.

. En el caso ms comn de balancines dispuestos sobre el mismo eje, ste es como un tubo que tiene las funciones de conducto del aceite; recibe el aceite directamente del circuito principal de lubricacin y lo distribuye a travs 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 fundicin, deaceroo dealuminio. La fundicin permite soluciones ms econmicas, puesto que las caractersticas de anti agarrotamiento del material permiten utilizarlo tanto en el fulcro como en el patn; el mayor peso para la misma resistencia mecnica constituye la nica desventaja.

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

Taque hidrulico

Fabricados expresamente para evitar tener que realizar el reglaje de taqus as como para minimizar el ruido provocado por los mismos, sobre todo en circunstancias de frio, se desarrollaron los taqus hidrulicos que se adaptan en todo momento a la dilatacin del vstago de la vlvula as que evitan en todo momento la holgura.

Este tipo de taqus constan de un mbolo pulimentado para poder penetrar en el cuerpo del taqu, as como de una vlvula de retencin y un muelle. El mbolo hecho de acero, lleva un revestimiento de cromo para combatir el desgaste y la corrosin. Los taqus suelen tener diferencias de apariencia externa, aun cuando estn destinados al mismo motor.