Diseño de árboles de levas, su accionamiento e instalación. ¿Qué es un árbol de levas (árbol de levas)? Árbol de levas Árbol de levas y su accionamiento.

El tren de válvulas D0HC del motor de cuatro tiempos es una mejora del diseño SOHC y está diseñado para eliminar la única masa alternativa restante de los balancines (aunque esto requerirá que se devuelvan las varillas de empuje). En lugar de un único árbol de levas central, se utiliza un par colocado directamente encima de los vástagos de las válvulas (ver Fig. 1. (ver más abajo)
1. Diseño típico de mecanismo de sincronización con dos árboles de levas en cabeza.

Este diseño utiliza dos árboles de levas, uno encima de cada válvula o banco de válvulas. La válvula se abre mediante un empujador “en forma de copa”, mientras que la holgura se ajusta mediante arandelas. En este diseño, solo quedaron las partes más necesarias del mecanismo de distribución de gas.

Para accionar el mecanismo de distribución de gas se utiliza una transmisión por cadena, la más tradicional y barata de fabricar, aunque un diseño que sigue las tendencias en industria automotriz, en el que en lugar de transmisión por cadena Se utilizan una polea y una correa de distribución. Ejemplos del uso de este diseño incluyen Honda JGoldwing, Pan European, Moto Guzzi Daytona, Centauro y varias motocicletas Ducati. Las ventajas de las transmisiones por correa incluyen las siguientes: son menos ruidosas, no se estiran como las cadenas y las poleas no se desgastan como las ruedas dentadas, aunque la correa debe reemplazarse con más frecuencia.

Otro método para accionar los árboles de levas se utiliza en los modelos Honda VFR y es una transmisión por engranajes impulsada por cigüeñal(ver figura 2). Este diseño elimina la necesidad de un tensor y también es más silencioso que el diseño de cadena, aunque los engranajes están sujetos a desgaste.

2.Mecanismo de sincronización impulsado por engranajes .

Empujadores de árboles de levas fabricados en forma de “cuenco”. trabajar en los orificios de la culata. Cuando se utilizan taqués de "copa", la holgura de la válvula se ajusta utilizando pequeñas cuñas redondas llamadas cuñas. Dado que las arandelas se vuelven no ajustables, deben reemplazarse con arandelas de diferentes espesores antes de la restauración. autorización correcta. En algunos motores, la arandela prácticamente coincide con el diámetro del empujador y se instala en un casquillo ubicado en la parte superior del empujador; este diseño se llama “varilla de empuje con cuñas en la parte superior” (ver Fig. 3). La arandela se puede reemplazar sosteniendo la varilla de empuje en la posición hacia abajo usando una herramienta especial para que haya suficiente espacio entre la varilla de empuje y el árbol de levas para quitar e instalar la arandela.

3. Un mecanismo de sincronización típico tipo DOHC en una sección que muestra la disposición de los empujadores en forma de copa con arandelas de ajuste en la parte superior.

En otros motores, la arandela es mucho más pequeña y está ubicada debajo de la varilla de empuje en el centro del soporte del resorte de la válvula. Al mismo tiempo, se apoya directamente en el extremo del vástago de la válvula: este diseño se denomina “varilla de empuje con arandelas de ajuste desde abajo” (ver Fig. 4).

4. Un mecanismo de sincronización DOHC típico en una sección que muestra la disposición de los taqués en forma de copa con cuñas en la parte inferior.

Así, la masa de piezas que se mueven alternativamente se reduce aún más cuando se utilizan juntas pequeñas, pero se hace necesario desmontar el árbol de levas con cada procedimiento de ajuste del juego de válvulas, lo que aumenta el coste y la intensidad de la mano de obra de mantenimiento. Para evitar la molestia de utilizar herramientas especiales o quitar el árbol de levas, algunos motores DOHC utilizan balancines pequeños y livianos en lugar de "taqués de copa" (consulte la Figura 5).

5. El mecanismo de accionamiento de distribución de gas tipo DOHC demuestra una influencia indirecta en la válvula mediante balancines o balancines cortos, que facilitan el ajuste de las holguras en el mecanismo de la válvula.

En algunos motores con un diseño similar, los balancines están equipados con un tornillo de ajuste tradicional y una contratuerca. En otros, los balancines descansan sobre una pequeña arandela ubicada en el centro del soporte del resorte de la válvula, y los propios balancines están montados en ejes que son más largos que el ancho del balancín. Para sujetar el balancín por encima de la válvula, se encuentra un resorte en el eje. Para reemplazar la arandela de ajuste, los balancines se mueven hacia el resorte para poder quitar la arandela…….

……continúa en el siguiente artículo

Hay tres características importantes diseño del árbol de levas, controlan la curva de potencia del motor: sincronización del árbol de levas, duración de la apertura de la válvula y cantidad de elevación de la válvula. Más adelante en el artículo te contamos cuál es el diseño de los árboles de levas y su accionamiento.

La elevación de la válvula generalmente se calcula en milímetros y representa la distancia que la válvula se moverá lo más lejos posible del asiento. La duración de la apertura de la válvula es un período de tiempo medido en grados de rotación del cigüeñal.

La duración se puede medir de diversas formas, pero debido al flujo máximo con una pequeña elevación de la válvula, la duración generalmente se mide después de que la válvula ya se ha elevado del asiento en cierta medida, a menudo 0,6 o 1,3 mm. Por ejemplo, un árbol de levas concreto puede tener una duración de apertura de 2.000 vueltas con una carrera de 1,33 mm. Como resultado, si utiliza la elevación del elevador de 1,33 mm como punto de inicio y parada para la elevación de la válvula, el árbol de levas mantendrá la válvula abierta durante 2000 rotaciones del cigüeñal. Si la duración de la apertura de la válvula se mide con elevación cero (cuando simplemente se aleja del asiento o está en él), entonces la duración de la posición del cigüeñal será 3100 o incluso más. El punto en el que una válvula en particular se cierra o se abre a menudo se denomina sincronización del árbol de levas.

Por ejemplo, el árbol de levas puede tener la acción de abrir la válvula de admisión a 350 antes del punto muerto superior y cerrarla a 750 después del punto muerto inferior.

Aumentar la distancia de elevación de la válvula puede ser acción útil en el aumento de la potencia del motor, ya que la potencia se puede agregar sin interferencia significativa con las características del motor, especialmente en bajas revoluciones. Si profundizamos en la teoría, la respuesta a esta pregunta será bastante simple: se necesita un diseño de árbol de levas con un tiempo de apertura de válvula corto para aumentar la potencia máxima del motor. Esto teóricamente funcionará. Pero los mecanismos de accionamiento de las válvulas no son tan sencillos. En este caso, las altas velocidades de las válvulas causadas por estos perfiles reducirán significativamente la confiabilidad del motor.

Cuando la velocidad de apertura de la válvula aumenta, queda menos tiempo para mover la válvula desde la posición cerrada hasta su elevación completa y regresar desde el punto de partida. Si el tiempo de conducción se reduce aún más, se necesitarán resortes de válvula con mayor fuerza. Esto a menudo resulta mecánicamente imposible, y mucho menos mover las válvulas a velocidades bastante bajas.

Como resultado, ¿cuál es un valor confiable y práctico para la elevación máxima de la válvula?

Los árboles de levas con un valor de elevación superior a 12,8 mm (el mínimo para un motor en el que el accionamiento se realiza mediante mangueras) se encuentran en una zona poco práctica para los motores convencionales. Los árboles de levas con una duración de carrera de admisión inferior a 2900, que en combinación con una carrera de válvula de más de 12,8 mm, proporcionan velocidades de cierre y apertura de válvulas muy altas. Esto, por supuesto, creará una tensión adicional en el mecanismo de accionamiento de la válvula, lo que reduce significativamente la confiabilidad de: levas del árbol de levas, guías de válvula, vástagos de válvula y resortes de válvula. Sin embargo, un eje con una alta velocidad de elevación de válvulas puede funcionar muy bien al principio, pero la vida útil de las guías de válvulas y los casquillos probablemente no excederá los 22.000 km. Es bueno que la mayoría de los fabricantes de árboles de levas diseñen sus piezas de tal manera que proporcionen un equilibrio entre la duración de la apertura de la válvula y los valores de elevación, con confiabilidad y una larga vida útil.

La duración de la carrera de admisión y la elevación de válvulas discutida no son los únicos elementos de diseño del árbol de levas que afectan la potencia final del motor. Los momentos de cierre y apertura de las válvulas en relación con la posición del árbol de levas también son parámetros importantes para optimizar el rendimiento del motor. Puede encontrar esta sincronización del árbol de levas en la tabla de datos que viene con cualquier árbol de levas de calidad. Esta tabla de datos ilustra gráfica y numéricamente las posiciones angulares del árbol de levas cuando las válvulas de escape y admisión se cierran y abren.

Estarán definidos con precisión en grados de rotación del cigüeñal antes del punto muerto superior o inferior.

El ángulo de la leva es el ángulo de compensación entre la línea central de la leva de la válvula de escape (que se llama leva de escape) y la línea central de la leva de la válvula de admisión (que se llama leva de admisión).

El ángulo del cilindro a menudo se mide en "ángulos del árbol de levas" porque... Estamos discutiendo el desplazamiento de las levas entre sí; esta es una de las pocas ocasiones en las que la característica del árbol de levas se especifica en grados de rotación del eje, en lugar de en grados de rotación del cigüeñal. La excepción son aquellos motores en los que se utilizan dos árboles de levas en la culata (culata).

El ángulo elegido en el diseño de los árboles de levas y su accionamiento afectará directamente al solapamiento de válvulas, es decir, al período en el que las válvulas de escape y admisión están abiertas simultáneamente. La superposición de válvulas a menudo se mide en ángulos de cigüeñal SB. Cuando el ángulo entre los centros de las levas disminuye, la válvula de admisión se abre y la válvula de escape se cierra. Siempre hay que recordar que el solapamiento de las válvulas también se ve afectado por los cambios en el tiempo de apertura: si el tiempo de apertura aumenta, el solapamiento de las válvulas también será mayor, asegurando que no haya cambios en el ángulo para compensar estos aumentos.

El mecanismo de sincronización de válvulas, abreviado como sincronización, es algo sin lo cual motor de cuatro tiempos no puede existir en principio. Abre las válvulas de admisión, permitiendo que entre aire o una mezcla combustible en los cilindros durante la carrera de admisión, abre las válvulas de escape durante la carrera de escape y bloquea de manera confiable la mezcla que se quema en el cilindro durante la carrera de potencia. Tanto la potencia como el respeto al medio ambiente del motor dependen de qué tan bien garantice la "respiración" del motor: el suministro de aire y la liberación de gases de escape.

Las válvulas abren y cierran los árboles de levas con sus levas y les transmiten el par desde el cigüeñal, que, de hecho, es tarea del accionamiento de sincronización. Hoy en día se utiliza para ello una cadena o un cinturón. Pero no siempre fue así…

Buen árbol de levas inferior antiguo

A principios del siglo XX, no había problemas con las transmisiones del árbol de levas: lo hacían girar mediante engranajes comunes y las varillas de empuje iban desde allí hasta las válvulas. Luego, las válvulas se ubicaron en el costado, en el “bolsillo” de la cámara de combustión, directamente encima árbol de levas, y abierto y cerrado con varillas. Luego, las válvulas comenzaron a colocarse una frente a la otra para reducir el volumen y la superficie de este "bolsillo"; como resultado de la forma no óptima de la cámara de combustión, los motores tenían una mayor tendencia a detonar. y mala eficiencia térmica: mucho calor entró en las paredes de la culata. Finalmente, las válvulas se trasladaron al área directamente encima del pistón y la cámara de combustión se volvió muy pequeña y de forma casi regular.

La disposición más cómoda de las válvulas en la parte superior de la cámara de combustión y el accionamiento de las válvulas mediante varillas de empuje más largas (el llamado esquema OHV), propuesta a principios del siglo XX por David Buick. Este diseño desplazó las opciones de motor de válvulas laterales en los diseños de carreras en 1920. Por ejemplo, es precisamente esto lo que se utiliza en famosos motores chrysler Motores Hemi y Corvette en nuestro tiempo. Y los conductores del GAZ-52 o GAZ-M-20 Pobeda quizás recuerden los motores con válvulas laterales, donde se usaba este esquema en los motores.

¡Y todo fue tan conveniente! El diseño es muy simple. El árbol de levas, que queda abajo, se encuentra en el bloque de cilindros, donde queda perfectamente lubricado mediante salpicaduras de aceite. Incluso las barras basculantes y las levas con cuñas se pueden dejar afuera si es necesario. Pero el progreso no se detuvo.

¿Por qué dejaste las pesas?

El problema es el sobrepeso. En la década de 1930, la velocidad de rotación de los motores de carreras en tierra y de los motores de los aviones alcanzó valores en los que se hizo necesario aligerar el mecanismo de distribución de gas. Después de todo, cada gramo de masa de la válvula fuerza un aumento en la fuerza de los resortes que la cierran y en la fuerza de los empujadores a través de los cuales el árbol de levas presiona la válvula; como resultado, las pérdidas en la transmisión de sincronización aumentan rápidamente al aumentar la velocidad del motor. .

Se encontró una solución moviendo el árbol de levas hacia arriba, hasta la culata, lo que permitió abandonar el sistema simple pero pesado con empujadores y reducir significativamente las pérdidas de inercia. La velocidad de funcionamiento del motor ha aumentado, lo que significa que la potencia también ha aumentado. Por ejemplo, Robert Peugeot creó en 1912 un motor de carreras con cuatro válvulas por cilindro y dos árboles de levas en cabeza. Con el traslado de los árboles de levas hacia arriba, hasta la cabeza del bloque, surgió también el problema de su accionamiento.

La primera solución fue introducir marchas intermedias. Existía, por ejemplo, una opción con accionamiento mediante un eje adicional con engranajes cónicos, como, por ejemplo, en el conocido motor B2 y sus derivados en todos los camiones cisterna. Este esquema también se utilizó en los ya mencionados motores Peugeot, en los motores de avión Curtiss K12 del modelo 1916 y en el Hispano-Suiza de 1915.

Otra opción era la instalación de varios engranajes rectos, por ejemplo en los motores de los coches de Fórmula 1 de los años 60. Sorprendentemente, la tecnología "multi-engranaje" se ha aplicado recientemente. Por ejemplo, en varias modificaciones del motor diésel de 2,5 litros. motores volkswagen instalado en Transporter T5 y Touareg - AXD, AX y BLJ.

¿Por qué vino la cadena?

La transmisión por engranajes tenía muchos problemas "inherentes", siendo el principal el ruido. Además, los engranajes requirieron una instalación precisa de los ejes, el cálculo de las holguras y la dureza mutua de los materiales, así como acoplamientos amortiguadores de vibraciones de torsión. En general, el diseño, a pesar de su aparente simplicidad, era sofisticado y los engranajes no eran en absoluto "eternos". Se necesitaba algo más.

No se sabe exactamente cuándo se utilizó por primera vez una cadena de distribución. Pero uno de los primeros diseños producidos en masa fue el motor de motocicleta AJS 350 accionado por cadena en 1927. El diseño resultó exitoso: la cadena no sólo era más silenciosa y más sencilla de construir que el sistema de eje, sino que también redujo la transmisión de vibraciones de torsión dañinas debido al funcionamiento de su sistema de tensión.

Curiosamente, la cadena no encontró aplicación en motores de aviones y apareció en motores de automóviles mucho más tarde. Al principio apareció en la transmisión por árbol de levas inferior en lugar de engranajes voluminosos, pero gradualmente comenzó a ganar popularidad en transmisiones con árboles de levas en cabeza, pero se volvió especialmente relevante cuando aparecieron los motores con dos árboles de levas. Por ejemplo, la cadena de distribución era impulsada por una cadena en el motor Ferrari 166 de 1948 y en versiones posteriores del motor Ferrari 250, aunque las primeras versiones eran impulsadas por engranajes cónicos.

En los motores producidos en masa, la necesidad de transmisión por cadena No surgió durante mucho tiempo, hasta los años 80. Los motores de baja potencia se produjeron con un árbol de levas más bajo, y estos no son solo los Volga, sino también el Skoda Felicia, el Ford Escort 1.3 y muchos autos americanos- en los motores en forma de V, las varillas de empuje se mantuvieron hasta el final. Pero en los motores de alta aceleración de los fabricantes europeos, las cadenas aparecieron ya en los años 50 y hasta finales de los 80 siguieron siendo el tipo predominante de transmisión por sincronización.

¿Cómo surgió el cinturón?

Casi al mismo tiempo, la cadena tenía un competidor peligroso. Fue en los años 60 cuando el desarrollo de la tecnología permitió crear bastante confiable. correas dentadas. Aunque en general la transmisión por correa es una de las más antiguas, ya en la antigüedad se utilizaba para accionar mecanismos. Desarrollo de máquinas herramienta con mecanismos de accionamiento de grupo de máquina de vapor o rueda hidráulica aseguró el desarrollo de tecnologías de producción de correas. Del cuero pasaron a ser cordones textiles y metálicos, utilizando nailon y otros materiales sintéticos.

El primer uso de una correa de distribución se remonta a 1954, cuando un Devin Sports Car diseñado por Bill Devin ganó la carrera SCCA. Su motor, según la descripción, tenía un árbol de levas en cabeza y una transmisión por correa dentada. Se considera que el primer coche de producción con correa de distribución fue el modelo Glas 1004 de 1962 de una pequeña empresa alemana, posteriormente absorbida por BMW.

En 1966, Opel/Vauxhall comenzó la producción en serie de motores de la serie Slant Four con correa de distribución. Ese mismo año, un poco más tarde, aparecieron los motores Pontiac OHC Six y Fiat Twincam, también con cinturón. La tecnología se ha vuelto verdaderamente generalizada.

Además, ¡el motor Fiat casi termina en nuestro Zhiguli! Se consideró la opción de instalarlo en lugar del motor inferior Fiat-124 en el futuro VAZ 2101. Pero, como saben, motor viejo Simplemente lo convirtieron para válvulas en cabeza e instalaron una cadena como accionamiento.

Como puede ver, al principio la correa se utilizaba exclusivamente en motores económicos. Después de todo, sus principales ventajas eran precio bajo y bajo ruido de accionamiento, lo cual es importante para máquinas pequeñas que no están cargadas de aislamiento acústico. Pero había que cambiarlo periódicamente y asegurarse de que no entrara en contacto con líquidos agresivos ni aceite, y el intervalo de sustitución ya entonces era bastante largo y ascendía a 50 mil kilómetros.

Y, sin embargo, logró ganar fama como un método no muy confiable de sincronización. Al fin y al cabo, bastaba con que un pasador se doblara o un rodillo fallara y su vida útil se reducía considerablemente.

El engrase también redujo seriamente la vida útil; ni ​​siquiera una carcasa sellada siempre ayudó, porque los motores de aquellos años tenían un sistema de ventilación muy primitivo. gases del cárter y todavía había aceite en el cinturón.

Sin embargo, todos los matices del uso de correas de distribución de baja calidad son familiares para los propietarios de VAZ con tracción delantera. El motor 2108 fue desarrollado precisamente en los años 80, en el apogeo de la moda de los cinturones. Luego comenzaron a instalarse incluso en motores grandes como el RB26 de Nissan, y la confiabilidad de los mejores ejemplos estaba al mismo nivel. Desde entonces, el debate sobre cuál es mejor, una cadena o un cinturón, no ha amainado ni un minuto. Tenga la seguridad de que ahora mismo, mientras lee estas líneas, en algún foro o en un salón de fumadores, dos apologistas de diferentes tendencias están discutiendo hasta el cansancio.

En la próxima publicación analizaré en detalle todos los pros y contras de las transmisiones por cadena y correa. ¡Mantente en contacto!

A pesar de toda su complejidad externa y su aparente inaccesibilidad a la comprensión, el motor de combustión interna es un dispositivo sorprendentemente racional y diseñado con un propósito. La finalidad de cualquiera de sus partes es proporcionar Operación adecuada y máximo rendimiento del motor. Al mismo tiempo, literalmente todos sus elementos están interconectados, pero aún así, el funcionamiento del mecanismo de sincronización (mecanismo de distribución de gas), así como su base, el árbol de levas, deben considerarse por separado.

Sobre ciclos y funcionamiento de motores de combustión interna.

El motor de combustión interna es una unidad de potencia de cuatro tiempos, lo que significa que todos los procesos asociados a su funcionamiento se realizan en cuatro tiempos. Su secuencia está estrictamente definida y, si se viola, el funcionamiento de dicho motor es imposible. Consistencia, es decir La apertura de las válvulas en el momento adecuado para eliminar los gases de escape y arrancar la mezcla combustible está determinada por el árbol de levas, que se puede ver en la figura anterior.

Su principal elemento de trabajo deben considerarse las levas. Son ellos quienes, a través del sistema de transmisión, que incluye empujadores, balancines, resortes y otras partes determinadas por el diseño de la correa de distribución, abren las válvulas en el momento adecuado. Cada válvula tiene su propia leva, cuando presiona la válvula con su protuberancia existente a través del empujador, se eleva y la mezcla nueva puede ingresar al cilindro o se pueden eliminar sus productos de combustión. Cuando la protuberancia sale del empujador, la válvula se cierra bajo la acción del resorte.

El muñón de soporte del árbol de levas está diseñado para instalarlo en lugares específicos donde gira durante el funcionamiento. Las piezas en fricción se endurecen mediante corrientes de alta frecuencia y al mismo tiempo se lubrican.

Sobre el diseño del árbol de levas.

A continuación se detallan la estructura y el dibujo de la correa de distribución, incluido el árbol de levas.


Estructuralmente, el árbol de levas puede ubicarse en el bloque de cilindros o en la culata. unidad de poder. Dependiendo de su ubicación, el accionamiento también cambia, gracias al cual la fuerza se transmite desde las levas a la válvula. La transmisión del árbol de levas está conectada al cigüeñal. La transmisión se puede realizar mediante una transmisión por cadena (ver dibujo arriba) o una transmisión por correa flexible. Además, puede haber otras formas de transmitir la fuerza de control a las válvulas, pero esto ya está determinado por el dibujo y la documentación del motor.

La mejor transmisión por árbol de levas está determinada por el diseño del motor. En los casos en que el árbol de levas se encuentra en el bloque de cilindros (la llamada posición inferior), puede incluso intervenir una transmisión por engranajes. Este último, sin embargo, no se ha utilizado últimamente debido a su volumen y al mayor ruido durante el funcionamiento. Tanto la transmisión por cadena como por correa son bastante confiables, pero cada una de ellas tiene sus propias características de funcionamiento que deben tenerse en cuenta al realizar el mantenimiento del motor.


Su diseño puede prever que pueda haber más de un árbol de levas en el motor. Como regla general, en los motores multiválvulas modernos, se ubica lo más cerca posible de las válvulas para reducir la carga sobre ellas. El diseño y dibujo de, por ejemplo, un motor V-twin prevé al menos dos ejes, mientras que en un motor en línea convencional, por regla general, hay un árbol de levas. Aunque para los motores multiválvulas su finalidad será decisiva: puede haber árboles de levas de admisión y de escape separados, es decir, controlan el funcionamiento de las válvulas de escape o admisión.

Sobre trabajar junto con el cigüeñal.

No olvide que la función principal del árbol de levas es asegurar una correcta distribución del gas cuando el motor está en marcha. Para ello, las labores de distribución y cigüeñales debe ser acordado, es decir la apertura y cierre de las válvulas debe ocurrir en los momentos correctos: en la posición PMS o BDC del pistón, o de acuerdo con el avance establecido por el dibujo o la documentación de diseño.

Para realizar dicha conexión, se hacen marcas especiales en los engranajes de distribución, cuya coincidencia significa garantizar la posición deseada del árbol de levas y el cigüeñal. Para conseguirlo, se utiliza una técnica especial para ajustar su posición.

Sensor de posición del árbol de levas

Con la transición a motores de inyección Para estos fines, se empezó a utilizar un sensor de posición del árbol de levas especial. Entonces, en los automóviles VAZ se utiliza un sensor Hall para esto. Su funcionamiento se basa en un cambio en el campo magnético, para cuya creación el dispositivo sensor proporciona un imán. Cuando cambia el campo magnético, lo que ocurre cuando el árbol de levas está en la posición deseada, el sensor determina que el pistón del primer cilindro está ubicado en la posición PMS y transmite estos datos al controlador. De acuerdo con ellos, garantiza la inyección y combustión de combustible, ya que el dibujo o la documentación establece el orden de funcionamiento de los cilindros individuales del motor.

Mantenimiento del árbol de levas

En primer lugar, a la hora de realizar el mantenimiento rutinario que afecta al árbol de levas, es necesario prestar atención al estado de las correas o cadena de su transmisión. La cuestión no es tanto que se rompa todo el mecanismo de distribución de gas proporcionado por el árbol de levas, sino que es posible daños mecanicos Tanto las válvulas como el pistón.

A veces, la causa de la falla o mal funcionamiento del motor es el sensor de posición. Una manifestación de esto puede ser mala dinámica del coche y un importante consumo de combustible, así como el encendido del testigo de estado del motor en el cuadro de instrumentos. La detección de un fallo y la determinación de su origen (si se trata de un sensor o no) se realiza mediante un multímetro. A menudo razón posible No es el sensor en sí el que sirve, sino el cableado. Si el defecto muestra que el sensor está defectuoso, entonces se debe reemplazar.

Las causas del fallo del sensor pueden ser:

• falla del disco dentado del sensor de pulso;
• su desplazamiento por fallo de sujeción;
• cortocircuito en circuito interno sensor;
• exposición a un aumento de temperatura debido al sobrecalentamiento del motor.

La detección de defectos realizada correctamente evitará fallos del nuevo sensor instalado en lugar del antiguo.

El árbol de levas es el componente principal que asegura la correcta distribución del gas cuando el motor está en marcha, y muchas veces es el principal componente responsable de su eficiente funcionamiento. Su oportuno mantenimiento y control. condición técnica le permitirá operar su vehículo correctamente y sin costes adicionales.

Ubicación este mecanismo Depende enteramente del diseño del motor de combustión interna, ya que en algunos modelos el árbol de levas se ubica en la parte inferior, en la base del bloque de cilindros, y en otros, en la parte superior, justo en la culata. En este momento La ubicación superior del árbol de levas se considera óptima, ya que esto simplifica significativamente el acceso al mismo para servicio y reparación. El árbol de levas está conectado directamente al cigüeñal. Están conectados entre sí mediante una transmisión por cadena o correa proporcionando una conexión entre la polea del eje de distribución y la rueda dentada del cigüeñal. Esto es necesario porque el árbol de levas es impulsado por el cigüeñal.

El árbol de levas está instalado sobre cojinetes, que a su vez están fijados de forma segura en el bloque de cilindros. No se permite el juego axial de la pieza debido al uso de abrazaderas en el diseño. El eje de cualquier árbol de levas tiene en su interior un canal pasante a través del cual se lubrica el mecanismo. En la parte trasera este agujero se cierra con un tapón.

Los elementos importantes son los lóbulos del árbol de levas. En número corresponden al número de válvulas en los cilindros. Son estas piezas las que realizan la función principal de la correa de distribución: regular el orden de funcionamiento de los cilindros.

Cada válvula tiene una leva separada que la abre presionando el empujador. Al soltar el empujador, la leva permite que el resorte se enderece, regresando la válvula a su posición estado cerrado. El diseño del árbol de levas asume la presencia de dos levas por cada cilindro, según el número de válvulas.

Cabe señalar que el árbol de levas también impulsa bomba de combustible y distribuidor de bomba de aceite.

Principio de funcionamiento y diseño del árbol de levas.

El árbol de levas se conecta al cigüeñal mediante una cadena o correa colocada en la polea del árbol de levas y en la rueda dentada del cigüeñal. Los movimientos de rotación del eje en los soportes son proporcionados por cojinetes especiales, gracias a los cuales el eje actúa sobre las válvulas que activan el funcionamiento de las válvulas del cilindro. Este proceso se produce de acuerdo con las fases de formación y distribución de gases, así como con el ciclo de funcionamiento del motor.

Las fases de distribución del gas se establecen según marcas de alineación, que se encuentran en los engranajes o polea. Instalación correcta asegura el cumplimiento de la secuencia de los ciclos de funcionamiento del motor.

La parte principal del árbol de levas son las levas. En este caso, el número de levas con las que está equipado el árbol de levas depende del número de válvulas. El objetivo principal de las levas es regular las fases del proceso de formación de gas. Dependiendo del tipo de estructura de distribución, las levas pueden interactuar con un balancín o un empujador.

Las levas se instalan entre los muñones de los cojinetes, dos por cada cilindro del motor. Durante el funcionamiento, el árbol de levas tiene que superar la resistencia de los resortes de las válvulas, que sirven como mecanismo de retorno, llevando las válvulas a su posición original (cerrada).

Superar estas fuerzas consume potencia útil del motor, por lo que los diseñadores piensan constantemente en cómo reducir las pérdidas de potencia.

Para reducir la fricción entre el empujador y la leva, el empujador puede equiparse con un rodillo especial.

Además, se ha desarrollado un mecanismo desmodrómico especial que utiliza un sistema sin resorte.

Los soportes de los árboles de levas están equipados con tapas, mientras que la tapa frontal es común. Tiene bridas de empuje que se conectan a los muñones del eje.

El árbol de levas se fabrica de dos maneras: forjado en acero o fundido en hierro fundido.

Fallas del árbol de levas

Hay bastantes razones por las que el golpe del árbol de levas está entrelazado con el funcionamiento del motor, lo que indica problemas con el mismo. Éstos son sólo los más típicos de ellos:

El árbol de levas requiere un cuidado adecuado: sustitución de juntas, cojinetes y reparación periódica de averías.

1. desgaste de las levas, que provoca golpes inmediatamente solo al arrancar y luego durante todo el funcionamiento del motor;
2. desgaste de rodamientos;
3. falla mecánica de uno de los elementos del eje;
4. problemas con la regulación del suministro de combustible, lo que provoca una interacción asincrónica entre el árbol de levas y las válvulas del cilindro;
5. deformación del eje que conduce a una desviación axial;
6. mala calidad aceite de motor, repleto de impurezas;
7. falta de aceite de motor.

Según los expertos, si se produce un ligero golpe en el árbol de levas, el coche puede funcionar durante más de un mes, pero esto provoca un mayor desgaste de los cilindros y otras piezas. Por lo tanto, si se descubre un problema, se debe empezar a solucionarlo. El árbol de levas es un mecanismo plegable, por lo que la reparación se realiza con mayor frecuencia reemplazando todos o solo algunos elementos, por ejemplo, cojinetes. gases de escape, tiene sentido empezar a abrir la válvula de admisión. Esto es lo que sucede cuando se utiliza un árbol de levas de ajuste.

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL ÁRBOL DE LEVAS

Se sabe que entre las principales características del árbol de levas, los diseñadores de motores forzados suelen utilizar el concepto de duración de apertura. El caso es que es este factor el que afecta directamente la potencia producida por el motor. Entonces, cuanto más tiempo estén abiertas las válvulas, más potente será la unidad. Esto proporciona la velocidad máxima del motor. Por ejemplo, cuando la duración de apertura es mayor que el valor estándar, el motor podrá producir potencia máxima adicional, que se obtendrá operando la unidad a bajas velocidades. Se sabe que para carros de carreras La velocidad máxima del motor es el objetivo prioritario. En cuanto a los coches clásicos, al desarrollarlos, los ingenieros se centran en el par motor y la respuesta del acelerador a bajas revoluciones.

El aumento de potencia también puede depender de un aumento en la elevación de la válvula, lo que puede agregar velocidad máxima. Por un lado, se obtendrá velocidad adicional mediante una breve duración de apertura de la válvula. Por otro lado, los actuadores de válvulas no tienen un mecanismo tan sencillo. Por ejemplo, a altas velocidades de válvulas, el motor no podrá desarrollar una velocidad máxima adicional. En el apartado correspondiente de nuestra web podrás encontrar un artículo sobre las principales características del sistema de escape. Por tanto, con una duración corta de la apertura de la válvula después de una posición cerrada, la válvula tiene menos tiempo para alcanzar su posición original. Después la duración se acorta aún más, lo que se refleja principalmente en la producción de energía adicional. El caso es que en este momento se necesitan resortes de válvula que tengan la mayor fuerza posible, lo que se considera imposible.

Vale la pena señalar que hoy en día existe un concepto de elevación de válvulas confiable y práctica. En este caso, el valor de elevación debe ser superior a 12,7 milímetros, lo que garantizará una alta velocidad de apertura y cierre de las válvulas. La duración de la carrera comienza a partir de 2.850 rpm. Sin embargo, tales indicadores ejercen presión sobre los mecanismos de válvulas, lo que en última instancia conduce a una vida útil corta de los resortes de válvulas, los vástagos de válvulas y las levas de los árboles de levas. Se sabe que los ejes con altas tasas de elevación de válvulas funcionan por primera vez sin fallas, por ejemplo, hasta 20 mil kilómetros. Sin embargo, hoy en día los fabricantes de automóviles están desarrollando sistemas de motor en los que el árbol de levas tiene la misma duración de apertura y elevación de válvulas, lo que aumenta significativamente su vida útil.

Además, la potencia del motor se ve influenciada por factores como la apertura y el cierre de las válvulas en relación con la posición del árbol de levas. Así, las fases de sincronización del árbol de levas se pueden encontrar en la tabla adjunta. Según estos datos, se pueden conocer las posiciones angulares del árbol de levas en el momento en que se abren y cierran las válvulas. Todos los datos generalmente se toman en el momento en que se gira el cigüeñal, antes y después de los movimientos superior e inferior. puntos muertos, se indican en grados.

En cuanto al tiempo de apertura de la válvula, se calcula según las fases de distribución del gas, que se indican en la tabla. Por lo general, en este caso es necesario sumar el momento de apertura, el momento de cierre y sumar 1800. Todos los momentos se indican en grados.

Ahora vale la pena entender la relación entre las fases de la distribución de energía del gas y el árbol de levas. En este caso, imaginemos que un árbol de levas será A y el otro B. Se sabe que ambos ejes tienen formas similares de válvulas de admisión y escape, así como una duración similar de apertura de válvulas, que es de 2700 revoluciones. En esta sección de nuestro sitio web puede encontrar un artículo sobre problemas del motor: causas y métodos de eliminación. Normalmente, estos árboles de levas se denominan diseños de perfil único. Sin embargo, existen algunas diferencias entre estos árboles de levas. Por ejemplo, en el eje A las levas están colocadas de manera que la entrada se abre 270 antes del punto muerto superior y se cierra a 630 después del punto muerto inferior.

En cuanto a la válvula de escape del eje A, se abre en 710 antes del punto muerto inferior y se cierra en 190 después del punto muerto superior. Es decir, la sincronización de válvulas se ve así: 27-63-71 – 19. En cuanto al eje B, tiene una imagen diferente: 23 o67 – 75 -15. Pregunta: ¿Cómo pueden los ejes A y B afectar la potencia del motor? Respuesta: El eje A creará potencia máxima adicional. Aún así, vale la pena señalar que el motor tendrá peores indicadores, además, tendrá una curva de potencia más estrecha en comparación con el eje B. Inmediatamente vale la pena señalar que tales indicadores no se ven afectados de ninguna manera por la duración de la apertura y el cierre. de las válvulas, ya que como señalamos anteriormente, es el mismo. De hecho, este resultado está influenciado por cambios en las fases de distribución de gas, es decir, en los ángulos ubicados entre los centros de las levas en cada árbol de levas.

Este ángulo representa el desplazamiento angular que se produce entre las levas de admisión y escape. Vale la pena señalar que en este caso los datos se indicarán en grados de rotación del árbol de levas, y no en grados de rotación del cigüeñal, que se indicaron anteriormente. Por tanto, el solapamiento de las válvulas depende principalmente del ángulo. Por ejemplo, a medida que disminuye el ángulo entre los centros de las válvulas, las válvulas de admisión y de escape se superpondrán más. Además, a medida que aumenta la duración de la apertura de las válvulas, también aumenta su superposición.