Arbo de levas - deseño. Cal é o traballo das levas dos árboles de levas?

Os árboles de levas úsanse en vehículos de gasolina ou diésel de catro tempos. O seu traballo principal é controlar os tempos de elevación e apertura das válvulas de admisión e entrada. Este traballo require unha precisión incrible e reflíctese na eficacia da unidade e no seu bo funcionamento. En primeiro lugar, veremos como están dispostos os árboles de levas.

Deseño de árbore de levas

Visto desde arriba, o árbol de levas aseméllase a unha peza de metal oblonga con proxeccións visibles. Moitas veces tamén ten un engrenaxe exterior e un interior máis grande e máis pequeno. Ademais, cada árbore de levas ten pasadores nos que se colocan soportes. O árbol de levas pode accionar tanto as válvulas de admisión como de escape, e os coches con culatas de 4 ou 5 válvulas poden ter dous árboles de levas que accionan só un tipo de válvula.

Árbores de levas: de que están feitos?

As forzas que actúan sobre estas partes determinan a produción de materiais moi fortes e duros. Os árboles de levas fórxanse primeiro a partir de aceiro de baixa aliaxe e carbono, despois as súas superficies son cementadas e endurecidas. Isto axuda a evitar un desgaste máis rápido dos compoñentes durante o funcionamento. Outra forma é debuxar un rolo de forma fría. Despois deste proceso, as levas son presionadas na máquina despois de endurecer as superficies de traballo do eixe.

Deseño de levas de árbore de levas

A localización e o perfil dos lóbulos do árbol de levas é fundamental para o funcionamento de todo o sistema de potencia. Correspóndense linealmente co momento e tempo de apertura e peche das válvulas. A súa forma depende principalmente da natureza da unidade dada. Os máis utilizados son tres tipos de levas:

• tanxencial;
• harmónicos;
• sintética.

Afectan directamente ao enchido e baleirado dos gases da cámara de combustión. 

Como se desenvolve este proceso?

Levas de árbores de levas: cal é o seu traballo?

Cando miras as levas dos árboles de levas, notarás que non importa o tipo que sexan, cada unha está construída da mesma maneira. Por unha banda, ten un perfil baixo e calado, por outra, un perfil moi alto e de rápida caída, que recibe o nome de nariz. Os lóbulos do árbol de levas danse en milímetros e nalgúns casos os seus valores son os mesmos que a elevación da válvula.

Cal é o tempo de apertura da válvula?

Por suposto, isto non se especifica en unidades de tempo. Dáse en función do ángulo de xiro do cigüeñal. Simplemente, todo o proceso consiste en mover a válvula da súa posición de repouso para encher a cámara de combustión coa mestura de gases axeitada. Dous valores son decisivos neste momento: TDC e BDC (centro morto superior e inferior do pistón).

Os motores de catro tempos teñen catro ciclos de traballo:

• succión;
• compresión;
• traballo;
• escape.

Durante a execución do traballo cigüeñal dá dúas voltas completas. Durante este tempo, o árbol de levas debe abrir as válvulas de admisión, pechalas, abrir as de escape e pechalas. Despois deste proceso, todo o ciclo comeza de novo. A carreira de admisión consiste na introdución de gases comprimidos desde a admisión a través das válvulas de admisión. Desafortunadamente, a mecánica de gas non lles permite encher rapidamente a cámara de combustión, polo que os lóbulos do árbol de levas responsables das válvulas de admisión deben abrilas antes de que o pistón chegue ao PMS. O momento da apertura da válvula para chegar a este punto inclúe unha certa cantidade angular de rotación do cigüeñal.

É o mesmo con DMP. Os gases non poden saír inmediatamente despois de chegar a este punto, polo que a válvula de escape debe permanecer aberta durante algún tempo despois de que o pistón pasou o BDC. Tendo en conta que durante a distancia entre PMS e BDC o cigüeñal xira 180 graos, podes engadir os valores descritos anteriormente e obter así o tempo de apertura da válvula. Dependendo do modelo do motor e do eixe, supera os 250^o rotación do eixe.

É máis grande sempre mellor cando se trata de árbores de levas?

O obxectivo do control da válvula é forzar unha mestura de aire-combustible na cámara de combustión e eliminar os gases durante a carreira de escape. Está moi relacionado coa potencia alcanzada por un determinado motor, porque canta máis mestura hai na cámara de combustión, máis enerxía é capaz de xerar. Algunhas persoas consideran que paga a pena instalar cámaras deportivas ou prestalas doutro coche con máis potencia. Que o provoca? 

O tempo de elevación da válvula é máis longo, o que permite que o cilindro se enche con máis mestura. Ao mesmo tempo, percorre unha maior distancia porque a altura do lóbulo da leva é maior. Por este motivo, a válvula volve á súa posición orixinal en menor tempo e a maior velocidade. Isto ten un efecto lineal na xeración de forzas g e temperaturas máis altas.

Se a chave ten un contacto de asento máis curto, non terá tempo para disipar o exceso de calor. Como resultado, pode producirse a queimada da válvula, a fuga e a perda de compresión. E estes son problemas moi graves, porque entón hai que contar cunha revisión completa da cabeza. O deseño do árbol de levas tamén pode afectar a sincronización das válvulas, facendo que se atopen cos pistóns, o que tamén destruirá o conxunto.

Unha cámara deportiva dáche un aumento de potencia?

Definitivamente si. Non obstante, este non sempre é un poder útil. Por que? O intercambio de gases coa apertura simultánea de ambas as válvulas (como no caso dos eixes deportivos) mellora significativamente o rendemento, pero tamén aumenta o consumo de combustible. Isto débese ao feito de que non se queima toda a cantidade dosificada de gasolina, que, xunto cos gases de escape, son absorbidas polo escape.

Igual de importante, os árboles de levas deportivos ou de rally dificultan o ralentí do motor e reducen a potencia na parte inferior das levas. E isto é moi cansativo na condución cotiá. As solucións deste tipo úsanse principalmente nos deportes de motor, porque o aumento da potencia adoita notarse a altas revolucións.

Se decide cambiar os árboles de levas para aumentar a potencia da unidade, non se esqueza de reforzar outras pezas do motor. 

Árbore de levas e cigüeñal

Que teñen en común os árboles de levas e os cigüeñais? Moito, porque ten que transmitir o par xerado á caixa de cambios. Polo tanto, polo menos mira dentro das copas para comprobar o seu estado e non lles voltes. Tamén sería útil cambiar os pistóns e válvulas por outros máis fortes. Por suposto, podes pensar en cambiar os propios eixes, pero co paso do tempo pode resultar que o motor só é adecuado para a revisión.

Causas do desgaste da árbore de levas

Todo comeza cunha actividade case prosaica, a saber, o intervalo do petróleo. Por que? O contacto metal a metal que se produce na culata entre as válvulas e os lóbulos do árbol de levas provoca a fricción. A mala calidade ou o aceite desgastado pode provocar un desgaste acelerado das superficies das levas. Como solucionalo? Aquí están os consellos: 

1. en primeiro lugar, elixe o aceite correcto segundo as instrucións do fabricante e cámbiao sempre a tempo;
2. elixe tamén filtros moi bos para evitar que os contaminantes circulen polo circuíto.

Con menos frecuencia, a razón reside no construtor. Non obstante, ocorre que o deseñador non pode prever todo e, por exemplo, no Honda Accord VIII implantouse un eixe de escape moi débil. Os modelos Mazda SkyActiv-D producidos antes de 2014 tamén sufriron defectos. Os árboles de levas fallaron nos motores 1.6 HDI e 2.2 do grupo PSA. Non obstante, tales casos son raros en comparación coa neglixencia operativa.

Como comprobar o desgaste da árbore de levas?

Sentirás desgaste nos árboles de levas despois dunha caída de potencia. Ademais, as unidades diésel terán problemas co fume na gama alta de revolucións. Para finalmente confirmar ou excluír este tipo de avaría, debe retirarse a tapa da válvula. Isto disipará todas as túas dúbidas. Tamén podes mirar a través do tapón de recheo de aceite, pero non verás nada en todos os modelos de coche.

Arboles de levas - prezo

Hai coches nos que se pode mercar un árbol de levas por só 10 euros, claro está, estamos a falar de usados. Na maioría das veces, este é un custo de varios centos de zlotys, ou incluso máis de mil. Falamos dunha parte e dun novo exemplar. É por iso que algunhas persoas optan por rexenerarse. 

Rexeneración de árbores de levas: que é e canto custa? 

Consiste en utilizar o proceso de revestimento, é dicir. aplicando unha capa adicional de material ás levas. A isto súmase procesamento e dar a forza adecuada. Ao prezo da rexeneración do árbol de levas, hai que engadir o custo da reparación da cabeza, a substitución dos selos e moitas veces tamén das válvulas. Así, o importe pode superar os 150 euros.

A clave para aforrar diñeiro neste asunto son os cambios regulares de aceite e a selección dos filtros axeitados. Teña en conta tamén as consecuencias do aumento da potencia mediante a substitución dos árboles de levas. Se coida adecuadamente o seu motor, compensarao cun funcionamento longo e sen problemas. Desexámosche un camiño ancho!