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Árbol de levas

Para controlar y adaptarlas funciones mecánicas de un motor de combustión interna se necesita un elemento que funcione como nexo de unión entre las válvulas y el cigüeñal. Este elemento es el árbol de levas.

En un vehículo convencional, el árbol de levas se encuentra en la culata del motor. Esta posición se ha generalizado pese a existir otras configuraciones. La función del árbol de levas es abrir y así controlar las válvulas de admisión y escape. Para tal fin y según el número de válvulas, el árbol de levas consta de levas excéntricas encontradas y desplazadas un ángulo determinado. Este desplazamiento de las levas garantiza un control determinado de las válvulas.

El árbol de levas es accionado mediante una cadena de transmisión o una correa dentada, y en menor medida a través de un sistema de poleas o de coronas dentadas. La posición del mismo es paralela a los pistones apoyándose mediante varios cojinetes. Para garantizar su lubricación se encuentra sumergido en un baño de aceite o bien el aceite es suministrado mediante un sistema de tuberías. La lubricación se realiza mediante el aceite del motor.

Para accionar una válvula, la leva excéntrica se desplaza solidariamente sobre el balancín de la válvula empujándola de esta forma hacia abajo abriéndola. Cuando la leva sigue desplazándose, el muelle de la válvula se encarga de devolver a ésta a su posición original cerrándola. Debido a la dilatación térmica de todos los elementos durante el funcionamiento, la válvula y la leva deben tener o bien un juego determinado, también llamado juego de válvulas, o bien disponer de un elemento de compensación intermedio. A este efecto han prevalecido los taqués, los cuales, con el motor encendido compensan de forma continua el juego mediante una cámara de aceite o buzo hidráulico.

Existen motores con árboles de levas simples o dobles. El principio funcional de todos ellos es el mismo pero se diferencian en la forma y número de levas excéntricas. En los motores diésel que funcionan mediante un sistema de bomba y toberas, el árbol de levas se encarga a la vez de proporcionar la presión necesaria para la inyección del combustible en los cilindros. A tal efecto existe por cilindro una leva extra. Por lo tanto, la bomba de inyección se suprime en este tipo de construcción.

El árbol de levas es sensible en primer lugar a una falta de lubricación debida a un bajo nivel de aceite en el motor. Por este motivo se han realizado experimentos para sustituir el árbol de levas por una unidad electrohidráulica lo que por otro lado conlleva un factor de coste extra. La construcción mediante un árbol de levas es más robusta y barata.

 

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