Eje de leva industrial

Tipos de Árbol de Levas Industrial

Un árbol de levas industrial es un eje cilíndrico rotativo con una forma irregular utilizado para controlar el tiempo de apertura y cierre de las válvulas en los motores de combustión interna. Es una parte esencial de un motor y tiene un impacto considerable en su rendimiento. Los fabricantes de árboles de levas producen diferentes tipos de árboles de levas para satisfacer las diversas necesidades de sus clientes. Aquí hay algunos tipos comunes de árboles de levas industriales:

• Válvula en Cabeza (OHV) y Árbol de Levas en Cabeza (OHC)

  Los motores con válvula en cabeza tienen sus válvulas ubicadas por encima del bloque del motor. Utilizan varillas de empuje para conectar las válvulas al árbol de levas. Por el contrario, los motores con árbol de levas en cabeza tienen el árbol de levas situado directamente encima de las válvulas, eliminando la necesidad de varillas de empuje.

• Árbol de Levas de Rodillo y de Vástago Plano

  Los árboles de levas de rodillo utilizan rodillos en los lóbulos que siguen el perfil del árbol, reduciendo la fricción y el desgaste. Se utilizan principalmente en motores de alto rendimiento. Los árboles de levas de vástago plano tienen superficies planas en los lóbulos que hacen contacto directo con el seguidor. Son comunes en motores más antiguos.

• Árbol de Levas de Cabeza Simple y Doble

  Un árbol de levas de cabeza simple (SOHC) es un tipo de árbol de levas industrial con un solo árbol de levas, mientras que un árbol de levas de cabeza doble (DOHC) tiene dos árboles de levas. El DOHC se utiliza principalmente en motores de alto rendimiento ya que permite un mejor control del tiempo de válvula y una mayor eficiencia del motor.

• Levantadores Hidráulicos y Mecánicos de Válvulas

  Los levantadores hidráulicos de válvulas utilizan la presión del aceite del motor para mantener una holgura constante entre el árbol de levas y las válvulas. Los levantadores mecánicos de válvulas, por otro lado, requieren ajuste manual para mantener la holgura entre el árbol de levas y las válvulas.

Especificaciones y Mantenimiento del Árbol de Levas Industrial

Las especificaciones de los árboles de levas industriales son esenciales para comprender su rendimiento y adecuación para diferentes aplicaciones. Estas especificaciones pueden incluir:

• Material: Los árboles de levas industriales están hechos de varios materiales, incluidos hierro fundido, acero y aluminio. Cada material tiene propiedades únicas que afectan el rendimiento y la durabilidad del árbol de levas.
• Perfil: El perfil del árbol de levas se refiere a la forma de los lóbulos que controlan el tiempo y la duración de las aperturas y cierres de las válvulas. Diferentes perfiles están diseñados para aplicaciones específicas, como motores de carreras de alto rendimiento o vehículos de pasajeros eficientes en combustible.
• Elevación: La elevación se refiere a la altura a la que los lóbulos del árbol de levas elevan las válvulas. Una elevación mayor puede resultar en un mejor flujo de aire y un aumento en el rendimiento del motor, pero también puede requerir modificaciones en otros componentes del motor.
• Duración: La duración es el tiempo que las válvulas permanecen abiertas durante el ciclo de combustión de un motor. Una duración mayor puede mejorar el rendimiento del motor a altas velocidades, pero puede reducir el torque a bajas revoluciones.
• Sincronización: La sincronización es la coordinación precisa de los eventos de las válvulas en relación con la posición del cigüeñal del motor. Una sincronización precisa es crítica para un rendimiento óptimo del motor, el control de emisiones y la eficiencia del combustible.

El mantenimiento regular es esencial para asegurar la longevidad del árbol de levas y su rendimiento óptimo. Aquí hay algunos consejos generales de mantenimiento:

• Sigue los intervalos de cambio de aceite recomendados por el fabricante para mantener el motor lubricado y reducir el desgaste por fricción en el árbol de levas.
• Utiliza aceite de motor de alta calidad con la viscosidad apropiada para proteger el árbol de levas y otros componentes del motor.
• Realiza mantenimiento regular en el motor, incluyendo el reemplazo de filtros de aire y de combustible, cambios de bujías, y ajustes en las válvulas, para asegurar un funcionamiento suave del motor y reducir el estrés en el árbol de levas.
• Evita sobre-revolucionar el motor, especialmente en marchas bajas, para prevenir una tensión excesiva en el árbol de levas y otros componentes del motor.
• Toma en cuenta la capacidad de carga del motor, especialmente en vehículos diseñados para capacidades de carga específicas o para remolque.

Cómo Elegir un Árbol de Levas Industrial

Elegir el árbol de levas industrial correcto para una aplicación determinada no es una tarea fácil. Requiere una cuidadosa consideración de varios factores.

Uno de los factores a considerar es entender la aplicación. ¿Es un camión para transporte a larga distancia o un auto deportivo destinado a alta velocidad? Diferentes aplicaciones tendrán requisitos diferentes para el árbol de levas. Por ejemplo, los motores destinados a alta velocidad pueden manejar una elevación y duración más agresivas en comparación con los motores de camiones que tienen una velocidad baja y un alto torque.

Los compradores también deben considerar la elevación y la duración del árbol de levas. La elevación es la distancia que la válvula se levanta del asiento, mientras que la duración es el tiempo que la válvula permanece abierta durante el ciclo del motor. Una mayor elevación y duración pueden mejorar el rendimiento del motor, pero pueden requerir otras modificaciones en el motor. La elevación y duración deben ser compatibles con el diseño del motor y su uso previsto.

Los compradores también deben considerar la sincronización del árbol de levas. La sincronización del árbol de levas se refiere a la posición de los eventos de las válvulas en relación con la posición del pistón en el cilindro. Una sincronización adecuada es crítica para un rendimiento óptimo del motor. La sincronización del árbol de levas se puede ajustar mediante el uso de piñones de sincronización ajustables o engranajes del árbol de levas.

Otra consideración es el material del árbol de levas. Los árboles de levas suelen estar hechos de hierro fundido, hierro dúctil o acero. Cada material tiene sus propias ventajas y desventajas. Por ejemplo, el hierro fundido es un material común porque es económico y tiene buena resistencia al desgaste. El acero, por otro lado, es más fuerte y puede soportar cargas más altas, pero es más costoso.

Los compradores también deberían considerar la marca y la calidad del árbol de levas. Hay muchos fabricantes de árboles de levas, por lo que es importante elegir una marca de buena reputación. Una buena marca garantizará calidad y fiabilidad. Algunos compradores pueden considerar árboles de levas de repuesto. Los árboles de levas de repuesto pueden ser de buena calidad, pero es importante investigar y asegurarse de que cumplan con los estándares requeridos.

Cómo Reemplazar un Árbol de Levas Industrial

Reemplazar un árbol de levas es una tarea desafiante que requiere precisión y atención al detalle. Con las herramientas adecuadas y conocimientos mecánicos, sigue esta guía paso a paso para reemplazar un árbol de levas:

• 1. Reúne las herramientas y materiales necesarios: nuevo árbol de levas, lubricante para el árbol de levas, llave de torque, juego de llaves de vaso, trinquete, cadena o correa de distribución, polea del cigüeñal, tapas de válvulas, juntas, colector de admisión, colector de escape y otros componentes necesarios del motor.
• 2. Desconecta la batería: por razones de seguridad, desconecta la batería antes de comenzar cualquier trabajo en el motor.
• 3. Retira los componentes: empieza por quitar los componentes que obstaculizan el acceso al árbol de levas. Estos pueden incluir el sistema de admisión de aire, el colector de escape, las tapas de válvulas, la cadena o correa de distribución, la polea del cigüeñal, entre otros. Lleva un control de los tornillos y conectores para asegurar una reensamblaje fluido.
• 4. Coloca el motor en P.M.H.: rota el cigüeñal usando una llave de vaso con una barra de ruptura hasta que el motor alcance el Punto Muerto Superior (P.M.H.) en el ciclo de compresión para el Cilindro 1. Esto asegura una alineación precisa durante el reemplazo del árbol de levas.
• 5. Marca los componentes de sincronización: usa un marcador o anota las posiciones de los componentes de sincronización, incluidos las marcas de sincronización en la cadena/correa y el engranaje del árbol de levas. Esto asegura un reensamblaje preciso y mantiene la sincronización adecuada del motor.
• 6. Retira los componentes de sincronización: retira cuidadosamente la cadena o correa de distribución y otros componentes, como el engranaje del árbol de levas, el tensor y las guías. Sigue las instrucciones del fabricante y utiliza las herramientas adecuadas para evitar daños.
• 7. Retira el árbol de levas antiguo: desenrosca y quita las tapas de los cojinetes del árbol de levas utilizando una llave de torque. Golpea suavemente las tapas y desliza el árbol de levas fuera del bloque del motor. Ten cuidado de no dañar los rodamientos o las superficies de los ejes.
• 8. Prepara el nuevo árbol de levas: antes de instalar el nuevo árbol de levas, asegúrate de que coincida con las especificaciones del motor. Aplica una capa delgada de lubricante para el árbol de levas a los rodamientos y lóbulos para reducir la fricción durante el arranque inicial.
• 9. Instala el nuevo árbol de levas: desliza cuidadosamente el nuevo árbol de levas en el bloque del motor, asegurando una alineación adecuada con los componentes de sincronización. Aprieta las tapas de los rodamientos al torque especificado por el fabricante, utilizando una llave de torque.
• 10. Reensambla los componentes de sincronización: sigue los pasos del punto 6 en orden inverso para reensamblar los componentes de sincronización. Asegúrate de la tensión y alineación adecuadas para mantener la precisión de la sincronización del motor.
• 11. Reensambla otros componentes: reensambla otros componentes en el orden en que fueron retirados. Reemplaza las juntas según sea necesario y aprieta los tornillos al torque especificado por el fabricante.
• 12. Reconecta la batería: reconecta la batería y verifica todas las conexiones antes de arrancar el motor.
• 13. Arranca el motor: arranca el motor y deja que funcione en vacío durante unos minutos. Escucha ruidos inusuales y verifica si hay fugas de aceite o problemas con los componentes de sincronización. Una vez satisfecho, deja que el motor funcione un tiempo y verifica nuevamente.

Preguntas y Respuestas

Q1: ¿Cuál es la función del árbol de levas?

A1: La función del árbol de levas en un motor es abrir y cerrar las válvulas que permiten la entrada de aire y combustible y la salida de gases de escape. Controla el tiempo y la duración del movimiento de las válvulas, afectando el rendimiento y la eficiencia del motor.

Q2: ¿Qué materiales se utilizan para los árboles de levas industriales?

A2: Los árboles de levas industriales están hechos de una variedad de materiales, incluido hierro fundido, hierro dúctil, acero al carbono y acero aleado. La elección del material depende de los requisitos específicos del motor y del equilibrio deseado entre resistencia, resistencia al desgaste y maquinabilidad.

Q3: ¿Cómo afectan las especificaciones del árbol de levas al rendimiento del motor?

A3: Las especificaciones del árbol de levas, como la elevación, duración y sincronización, influyen en el movimiento de las válvulas y el flujo de aire a través del motor. Los cambios en estas especificaciones pueden optimizar el rendimiento para aplicaciones específicas, como aumentar el torque a bajas revoluciones para camiones o mejorar la potencia a altas revoluciones para carreras.

Q4: ¿Se pueden mejorar los árboles de levas para obtener un mejor rendimiento?

A4: Sí, las mejoras en el árbol de levas son un enfoque común para mejorar el rendimiento del motor. Los árboles de levas de alto rendimiento pueden aumentar la potencia, mejorar la respuesta del acelerador y optimizar la banda de potencia del motor. Sin embargo, es esencial que otros componentes del motor y el sistema de admisión/exhausto estén bien ajustados para obtener los mejores resultados.

Q5: ¿Cuáles son los desafíos en la fabricación de árboles de levas?

A5: La fabricación de árboles de levas implica mecanizado de precisión y cumplir con tolerancias estrictas para un rendimiento óptimo del motor. Los desafíos incluyen mantener un tratamiento térmico consistente, controlar el acabado superficial y lograr geometrías complejas para lóbulos y perfiles.