En un motor de combustión interna, el árbol de levas se encarga de la apertura y el cierre precisos de las válvulas. El componente en forma de varilla es accionado por el cigüeñal, pero su posición en el motor puede variar en relación con las válvulas. Los defectos en el árbol de levas de un camión son poco frecuentes, pero suelen ir asociados a costes elevados.
El árbol de levas es un elemento en forma de varilla del motor de combustión interna en el que hay al menos un saliente redondeado y excéntrico, la llamada leva. El eje gira alrededor de su propio eje y al mismo tiempo genera un breve movimiento longitudinal a través de la leva. Normalmente los contornos son paralelos al árbol de levas, pero a veces también hay levas biseladas.
La velocidad de giro del árbol de levas en casi todos los motores de cuatro tiempos (excepto los radiales) es la mitad de la del cigüeñal. El cigüeñal acciona el árbol de levas a través de una correa dentada o de una cadena de distribución, y en raras ocasiones también a través de un eje de transmisión o un conjunto de engranajes.
Los árboles de levas son de fundición gris, fundición de grafito nodular, acero con tratamiento térmico o acero nitrurado. Para reducir su peso, a veces se perforan en hueco o se funden. Se puede conseguir un mayor ahorro de peso si se ensamblan a partir de piezas individuales, donde las levas y los cojinetes permanecen en su posición con la ayuda de una presión de agua muy alta en el tubo. Estos árboles de levas de tubo de acero, que son hasta un 40% más ligeros con materiales sinterizados, se conocen como "árboles de levas construidos". Tanto los rodamientos como las pistas de las levas suelen estar endurecidos.
Un árbol de levas no sólo está presente en un camión, sino en todo motor de combustión interna. Forma parte del tren de válvulas, que tiene la misión de abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape en el momento adecuado. En principio, una sola leva puede incluso accionar varias válvulas simultáneamente. En los motores en línea se instalan un máximo de dos levas, en los motores bóxer y W hasta cuatro levas.
La leva empuja la válvula a la posición de apertura; al continuar su movimiento, el muelle de la válvula se encarga de cerrarla. Como la leva no golpea la válvula directamente en el centro, sino ligeramente hacia un lado, gira mínimamente con cada movimiento para que no haya puntos de presión.
En las bombas de inyección de combustible más antiguas, los árboles de levas también accionan el o los elementos de la bomba para suministrar combustible a los distintos colectores de admisión o cilindros.
Dependiendo de su posición en el motor, se puede distinguir entre los árboles de levas montados en la parte inferior y los montados en la parte superior.
- Para los motores con bajas revoluciones, es adecuado el control OHV (Over Head Values), en el que el árbol de levas se encuentra en el bloque del motor y actúa sobre las válvulas a través de varillas de empuje y seguidores de dedos. Esto requiere el movimiento de numerosas piezas mecánicas cuando el muelle de la válvula se cierra. Las válvulas funcionan en la culata y, por tanto, se denominan válvulas en cabeza.
- En los motores con altas revoluciones, son habituales los árboles de levas en la culata. Se denominan OHC (Over Head Camshaft) o, con dos árboles de levas, DOHC (Double Over Head Camshaft). Las válvulas son accionadas por balancines, seguidores de dedos o directamente por taqués.
El árbol de levas de un camión no es una pieza de desgaste, sino que suele durar tanto como el propio vehículo. No obstante, no se puede descartar el riesgo de que se produzcan daños, sobre todo si el kilometraje es muy elevado.
- Por ejemplo, son comunes los signos de desgaste en los cojinetes en los que se encuentra el árbol de levas. Si no hay suficiente lubricación en este punto, se forman surcos en los casquillos. Sin embargo, también hay árboles de levas que funcionan sin cojinetes.
- También es posible que se elimine material de las propias levas, que están permanentemente sometidas a grandes esfuerzos. Este desgaste -denominado "árbol de levas desgastado"- significa que las válvulas ya no se abren y cierran en el momento adecuado. Con el tiempo, esto puede notarse en forma de un motor que se queda sin vueltas, dificultades de arranque y una potencia reducida.
- Las pequeñas roturas en las levas conducen a una superficie picada de las mismas. Esto reduce la lubricación óptima del aceite, y las pequeñas partículas también pueden provocar bloqueos en el circuito de aceite.
- El árbol de levas está sellado por la tapa de la válvula con una junta de goma, que puede agrietarse o volverse porosa con el paso de los años. El resultado: el aceite se escapa y puede dañar la correa de distribución.
- El sensor del árbol de levas, que junto con el sensor del cigüeñal regula la inyección de combustible, también está sujeto a defectos una y otra vez, que se manifiestan como un ralentí fluctuante o un error en la memoria de fallos.
Una inspección visual del árbol de levas proporciona rápidamente información sobre posibles defectos. Para ello, basta con retirar la tapa de la válvula. El árbol de levas debe estar desnudo y sin marcas de molienda. Tampoco debe haber ruidos de chirrido.
También hay daños en los cojinetes o en las superficies de deslizamiento que sólo son visibles después de retirar las carcasas de los árboles de levas.
En el pasado, los talleres solían recurrir primero al reafilado de un árbol de levas defectuoso para reparar los árboles de levas desgastados. Hoy en día, sin embargo, esta práctica se utiliza raramente, ya que un nuevo árbol de levas suele ser más barato que la reparación del antiguo.
En cualquier caso, la reparación del árbol de levas es costosa porque hay que desmontar numerosas piezas para llegar al árbol de levas del motor. Incluso la sustitución de la junta de estanqueidad puede costar varios cientos de euros en el taller. Por lo tanto, vale la pena sustituir también directamente la correa de distribución o la cadena de distribución, que implican pasos de trabajo similares.
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