Carrera Mecanica Automotriz

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Arbol de levas
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El movimiento alternativo de apertura y cierre de las válvulas se realiza por medio de un mecanismo empujador que actúa sobre las válvulas y que se denomina árbol de levas. La apertura y cierre de las válvulas tiene que estar sincronizado con el ciclo de funcionamiento y la velocidad del régimen del motor. El árbol de levas recibe movimiento del cigüeñal a un numero de revoluciones que es la mitad de este.

Constitución
Esta formado por una serie de levas, tantas como válvulas lleve el motor, con el ángulo correspondiente de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento establecido. Sobre el mismo árbol, sobre todo en motores antiguos, va situada una excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando del distribuidor de encendido en los motores de gasolina, el cual también comunica el movimiento a la bomba de aceite.
El árbol de levas ademas de las levas lleva mecanizados una serie de muñones de apoyo sobre los que gira, cuyo numero varia en función del esfuerzo a trasmitir. Cuando va instalado sobre culata de aluminio, el número de apoyos suele ser igual al numero de cilindros mas uno.


El árbol de levas puede ir montado en el bloque motor (motores antiguos) o en la culata. El árbol gira apoyado sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata. Están lubricadas por el circuito de engrase a través de los 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, lo que puede suponer una bajada de rendimiento del motor.

Perfil de las levas
La forma de las levas practicadas sobre el árbol, determinan los siguientes factores muy importantes para el buen rendimiento del motor:

  • El momento de apertura de las válvulas.
  • El ángulo que permanecen abiertas.
  • El desplazamiento o alzada máxima de la válvula.
  • La forma de hacer la apertura y cierre de la válvula.

Las medidas mas importantes de la leva como se puede ver en la figura inferior, serian el diámetro base de la leva (d2) que corresponde a la posición de válvula cerrada. A partir del punto 1 comienza la apertura, la válvula permanecerá abierta hasta el punto 2. En este recorrido angular (a) la leva mueve la válvula hasta una apertura o alzado máximo (b).

 

La forma del perfil de la leva determina la forma en que se abre las válvulas, podemos encontrar dos tipos de perfiles:

  • Perfil de flancos convexos: esta formado por un circulo base que se une la curva de cresta por medio de dos circuitos tangentes, cuyo radio de curvatura está en función de la altura (b) y del ángulo total de apertura de la válvula, indicado en el diagrama de distribución.
     
  • Perfil de leva tangencial: los flancos o rampas de ataque al vástago de válvula, están formados por dos rectas tangentes al circulo base y a la curva de la cresta. Permite que la válvula este totalmente abierta mas tiempo y mejore el intercambio de gases

En ambos casos, la velocidad y los tiempos de apertura y cierre de las válvulas dependen directamente del perfil de la leva. El perfil y dimensiones dependen de las características del motor; o sea: cilindrada unitaria, relación de compresión, diámetro de las válvulas, altura de desplazamiento, número de revoluciones y diagrama de distribución.

 

Existen levas con flancos "asimétricos", cuyo perfil de entrada es de flanco convexo para abrir lentamente y el flanco de cierre es tangencial, con lo que se consigue mayor tiempo con la válvula totalmente abierta y un cierre rápido.

La mayor parte de los árboles de levas están diseñados para dividir el cruce de válvulas, es decir, mantener la misma apertura de las válvulas de admisión y de escape en el P.M.S. Si la válvula de admisión está mas abierta en el P.M.S. que la de escape, se dice que el árbol de levas esta "adelantado", mientras que si esta ultima es la que esta mas abierta que la primera, el árbol de levas esta "retrasado". Un árbol de levas de patrón único tiene levas con la misma forma en ambos costados (flanco de cierre y flanco de apertura). Un diseñador de arboles de levas puede efectuar un ajuste fino en el funcionamiento del motor cambiando el punto en el que se abre o se cierra una válvula. Las levas cuyos flancos presentan formas distintas se consideran "asimétricas".

 



Creado 2016-05-16 13:36:33
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