¿Qué es un árbol de levas?

Fundamentos

Un árbol de levas es una de las partes más influyentes en el rendimiento de un motor de combustión. A menos que conduzca un vehículo que tiene un motor rotativo en el interior, es seguro asumir que su automóvil tiene un árbol de levas en el interior del motor. Para simplificar demasiado lo que es y lo que hace un árbol de levas, se podría decir que es una varilla cilíndrica, generalmente de acero, que sostiene segmentos oblongos contrapesados ​​llamados levas. Un árbol de levas actúa como un dispositivo de sincronización que controla la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape , así como el ajuste de la superposición de válvulas que se produce en el punto muerto superior de la carrera de escape. El eje está construido con varios muñones que se desplazan sobre cojinetes dentro del motor.

Cómo funciona un árbol de levas

(En un motor de cuatro tiempos)

Las varillas están colocadas justo encima de los bancos de cilindros y son tan largas como los bancos mismos. Aquí, giran en su lugar forzando las levas contra las válvulas, empujándolas hacia abajo en un patrón alternativo perfectamente sincronizado.

Se abre una válvula para permitir el flujo de aire hacia la cámara de combustión, donde también se aspira el combustible. Dado que la válvula está cargada por resorte, se cierra inmediatamente después de que la leva rompe el contacto con ella. Luego, el pistón comprime la mezcla de aire/combustible, provocando una explosión dentro de la cámara, que libera calor, presión y gases de escape, todo lo cual se convierte en caballos de fuerza o torsión.

Luego, la segunda válvula es presionada por otra leva, abriendo el flujo de aire fuera de la cámara y hacia el escape, donde las emisiones se liberan de manera controlada, para retener la contrapresión, reteniendo así la energía potencialmente desperdiciada.

El pistón continúa mientras la válvula de escape se cierra y el proceso comienza de nuevo.

Buceando más profundo

Cuánto abre una válvula una leva, durante cuánto tiempo y cuándo, todo influye en la cantidad de potencia y par que un motor puede producir al máximo, en qué punto de revoluciones se alcanza la potencia y el par máximos y, por supuesto, si el motor incluso disparará en absoluto.

Las levas en un árbol de levas están diseñadas de tal manera que operan dentro de un umbral altamente sensible. Algunos están diseñados con una forma más suave y redondeada, que es más común en un automóvil promedio. Esto permite una alta eficiencia de combustible y bajas emisiones de escape, sin sacrificar demasiada potencia o desgastar el motor a un ritmo irrazonable.

En el otro extremo del espectro, encontrará piezas de repuesto y de alto rendimiento. Muchos de estos diseños de leva son más nítidos, tienen un ángulo más drástico y están diseñados teniendo en cuenta las especificaciones. No se recomienda comenzar a cambiar su árbol de levas si no está completamente consciente de lo que puede o no hacer específicamente a su vehículo.

Si bien muchas de estas piezas de rendimiento están destinadas a aumentar la potencia y el par motor, no están exentas de riesgos. Esto nos lleva al siguiente encabezado.

Los árboles de levas afectan Tuning

A menos que su vehículo ya tenga las piezas instaladas para resistir el desplazamiento de la energía adicional (o si planea instalarlas al mismo tiempo), es muy probable que la instalación de un árbol de levas de alto rendimiento o de posventa tenga el resultado opuesto al que espera, o puede No permita que su automóvil funcione en absoluto.

Tenga en cuenta que incluso cuando sabe exactamente lo que está haciendo, la mayoría de las veces, el objetivo es construir el motor para carreras de resistencia o algo similar. Cambiar con éxito un árbol de levas y obtener las métricas de rendimiento que esperaba le costará en otras métricas en otros lugares y también aumentará el consumo de combustible y las emisiones de escape, lo que hará que su automóvil sea ilegal para conducir, ya que no se pasarán las pruebas de emisiones.

Para suponer, si planea intentar un cambio de árbol de levas en su conductor diario, simplemente no lo haga. Te lo agradecerás más tarde. Sin embargo, si usted es un conductor habitual en la pista de carreras local, entonces ya está muy por delante del primero y probablemente tenga a su ganador en un remolque, listo para el fin de semana.

Características de presentación

Elevar

La elevación de un árbol de levas regulará la distancia entre una válvula y su asiento de válvula. Esto se puede considerar como la cantidad de aire que entra a través de la válvula. O qué tan abierta se permite la válvula. Cuanto más abierta esté la válvula, más aire entrará y más potencia total se podrá producir.

Además, vale la pena señalar que hay una serie de variables y factores que limitan la cantidad de elevación que un árbol de levas puede tener en un motor en particular y estos factores siempre cambiarán de un motor a otro.

Duración

La duración del árbol de levas se define como la cantidad de tiempo que una válvula permanece abierta. Cuanto más tiempo se abre, más aire se toma, por lo tanto, se produce más potencia a velocidades más altas. Sin embargo, esto tiene un costo: se producirá menos torque a RPM más bajas.

Momento

La sincronización del árbol de levas (también llamado ángulo de fase) en relación con el cigüeñal se puede ajustar para cambiar la banda de potencia de un vehículo a un rango de RPM diferente. Al avanzar el árbol de levas (cambiando la posición para reemplazar la sincronización del cigüeñal) aumenta el par de RPM bajo. Retardar el árbol de levas (cambiar la posición a tiempo después del cigüeñal) aumenta la potencia producida a mayores rpm.

La mayoría de los automóviles modernos tienen sincronización variable de válvulas, lo que permite que el motor cambie la sincronización del árbol de levas en cualquier momento. Esto mitiga las compensaciones mencionadas anteriormente, al mismo tiempo que aumenta la vida útil general del motor.

Ángulo de separación de lóbulos

El ángulo de separación del lóbulo (LSA, o "ángulo de la línea central del lóbulo") es el ángulo entre la línea central de los lóbulos de admisión y la línea central de los lóbulos de escape. Un LSA más alto finalmente reducirá la superposición, mejorando así la suavidad de su ralentí y la efectividad del efecto de vacío de admisión. Sin embargo, un LSA más amplio que se utiliza en compensación de una duración excesiva puede reducir las salidas de potencia y par, a veces drásticamente.

Árboles de levas ofrecidos por Synergy

Simplemente complicado

Después de ingerir esta información, ahora tiene una comprensión básica del propósito que cumple un árbol de levas en un motor de combustión. Es un concepto increíblemente simple, pero hay mucha complejidad en los efectos e influencias que tiene en el resto del motor, así como en el rendimiento del vehículo en cuestión.

Una medida levemente mal calculada podría ser perjudicial para un motor o el vehículo puede convertirse en un dragster con los ajustes adecuados.

Si tienes un coche de proyecto, diviértete con él.