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Árboles de levas para CAMIONES

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Los árboles de levas son componentes del motor de combustión interna. Abren y cierran las válvulas de admisión y escape del motor en el momento adecuado, con un recorrido preciso y en un orden claramente definido. Los árboles de levas son componentes altamente exigidos, por lo que se consideran piezas de desgaste comunes.

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¿Qué es un árbol de levas?

El árbol de levas es un componente del motor de combustión. Es responsable de abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape del motor en el momento adecuado, con una carrera precisa y en un orden claramente definido. Se impulsa mediante el cigüeñal a través de una correa dentada, engranajes o una cadena de distribución. Gira solo a la mitad de velocidad que el cigüeñal.

Los árboles de levas se fabrican en hierro fundido gris, acero nitrurado, hierro fundido de grafito esferoidal o acero de temple. Para ahorrar peso, pueden ser ahuecados o fundidos en forma de tubo. Por lo general, sus cojinetes y las superficies de los lóbulos están endurecidos. Se distingue entre los árboles de levas situados en el bloque motor y los situados en la culata (árboles de levas en cabeza):

Árbol de levas en el bloque motor

En la distribución Over-Head-Valves (distribución OHV), el árbol de levas está ubicado en el bloque del motor. Actúa sobre las válvulas a través de balancines y varillas de empuje. Debido al gran número de piezas mecánicas que deben ser movidas por el muelle de la válvula al cerrarse, OHV solo es adecuado para motores de bajas revoluciones.

Árboles de levas en cabeza

Los motores de revoluciones más altas generalmente están equipados con un árbol de levas en cabeza (Over-Head-Camshaft- sincronización tipo OHC) o dos árboles de levas en cabeza (Double-Over-Head-Camshaft- sincronización tipo DOHC) ubicados en la culata.

Construcción del árbol de levas

Los árboles de levas están hechos de diferentes materiales. Además de los árboles de levas fundidos y huecos, existen árboles de levas de acero forjado. Recientemente han aparecido árboles de levas tubulares de acero fabricados con materiales sinterizados. Ahorran alrededor de un 40 % de peso en comparación con otras variantes, una ventaja ya que los componentes de un vehículo deben diseñarse lo más livianos posible para que el vehículo funcione mejor.

Detección de daños en el árbol de levas

Los árboles de levas no son piezas de desgaste. Por lo general, duran toda la vida útil del vehículo. Por eso los daños en los árboles de levas son relativamente raros. Las causas más comunes de daños en los árboles de levas son las tensiones excepcionales que experimentan los conductores frecuentes con un kilometraje extremo, o simplemente una avería.

En el caso de los árboles de levas en cabeza, una primera comprobación visual revelará si el árbol de levas está dañado. Una vez retirada la tapa de la culata, se puede ver el árbol de levas. Normalmente, las superficies de rodadura de las levas están impecables. Pero si muestran signos de rozamiento, es probable que el árbol de levas esté desgastado.

Otros indicadores son los ruidos de rozamiento y las anomalías en la sincronización. Sin embargo, el problema no siempre es visible. Las levas también pueden estar claramente desgastadas sin marcas significativas.

Si los daños en las superficies deslizantes o en los cojinetes son la causa del problema, esto solo será evidente después de desmontar la carcasa del árbol de levas. Sin embargo, incluso si se observan marcas de desgaste en los casquillos de los cojinetes, esto no significa necesariamente que hayan alcanzado su límite mínimo. Algunos árboles de levas funcionan completamente sin casquillos de cojinete. En ese caso, sería necesario reemplazar la carcasa del árbol de levas. El reemplazo de los casquillos de cojinete es más económico.

Sustitución del árbol de levas

Un defecto en el árbol de levas se manifiesta en un funcionamiento irregular del motor, un aumento en el consumo de combustible, una reducción en la potencia y un motor que no arranca. A menudo, son síntomas no específicos que solo pueden ser diagnosticados en el taller. Las causas incluyen aceite de motor de baja calidad o un montaje incorrecto.

Antes de sustituir el árbol de levas, surge la pregunta de si es posible repararlo o si es necesario reemplazarlo. En ese caso, solo se considera un nuevo árbol de levas, ya que no se puede determinar la edad y el desgaste de las piezas usadas. También debe considerar la falta de garantía de manera crítica.

Para cambiar el árbol de levas, primero se debe quitar la cubierta del motor. Luego, se abre la tapa de válvulas. Dependiendo del diseño, se debe desmontar la correa de distribución o la cadena de distribución, ya que el árbol de levas está conectado al cigüeñal mediante una correa de distribución o una cadena de distribución. Después de eso, se puede reemplazar el árbol de levas junto con los casquillos de los cojinetes. Durante este cambio, siempre se debe realizar un cambio de aceite con un nuevo filtro de aceite. De esta manera, se puede reducir el desgaste.

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El precio de los árboles de levas nuevos depende de la calidad del árbol de levas y del motor. Los costes oscilan entre 150 y 350 euros. Además, hay que añadir la mano de obra y las piezas necesarias para la reparación o sustitución. El coste puede alcanzar rápidamente los 1.000 euros. Como las reparaciones del vehículo requieren herramientas especiales y conocimientos especializados, lo mejor es acudir a un taller especializado. Puede ahorrar dinero comprando árboles de levas nuevos a precios asequibles en línea. En Motointegrator encontrará su nuevo árbol de levas junto con aproximadamente cinco millones de piezas y accesorios para automóviles. Después de realizar el pedido, recibirá el componente en un plazo de cuatro días laborables. Las excelentes valoraciones de los clientes y nuestra certificación de Trusted Shop respaldan la calidad de las piezas de repuesto que ofrecemos.

La estructura del árbol de levas

El árbol de levas se apoya en varios puntos. En medio se encuentran los elevadores del árbol de levas que accionan las válvulas. El engranaje de la correa de distribución está situado en la parte delantera, al igual que el ajuste del árbol de levas para optimizar los tiempos de apertura en función de la velocidad.

¿Qué árboles de levas hay?

En cuanto al control de válvulas, se hace una distinción entre diferentes versiones. El árbol de levas en cabeza (OHC) se encuentra en la mayoría de los motores. Pero también existe una variante de las válvulas colgantes. El término inglés "Over Head Valve", OHV para abreviar, es más fácil de entender. Las válvulas están situadas por encima del árbol de levas. El árbol de levas ni siquiera necesita estar en la culata. Esto permite una mejor optimización de la cámara de combustión. Pero algunos tipos de motores, como los motores bóxer o los motores en V con culatas individuales (por cilindro) también tienen un árbol de levas en la parte inferior.

Las válvulas se accionan mediante palancas o balancines. La desventaja del motor OHV es la gran masa de desplazamiento, que tiene un efecto negativo, especialmente a altas velocidades del motor. Por lo tanto, además del bóxer, la tecnología OHV se reserva principalmente para los grandes motores diésel en los que el par motor es más importante que la velocidad. En el caso del OHC con árbol de levas en cabeza, hay que hacer otra distinción según el número de árboles de levas. Si hay dos árboles de levas, se trata de un motor "Double Over Head Calmshaft", o DOHC para abreviar. Los motores DOHC no son necesariamente motores de cuatro válvulas. Las válvulas de escape y de admisión se controlan mediante un árbol de levas.

¿Cómo se fabrica un árbol de levas?

El árbol de levas más utilizado es el de hierro fundido. Los árboles de levas de fundición son de una sola pieza, la zona de las levas y los cojinetes están especialmente endurecidos, por ejemplo, mediante sinterización. También hay algunos árboles de levas de acero que son forjados. Recientemente, también se han utilizado árboles de levas de piezas múltiples debido a técnicas de mecanizado más eficientes. Las piezas cargadas se pueden endurecer aún mejor y, además, ahorran peso.

¿Es necesario ajustar la holgura de las válvulas?

Hay taqués entre el árbol de levas y la válvula. En el pasado, aquí era donde se tenía que ajustar la holgura de la válvula. La holgura entre el taqué y la leva debe ajustarse a una décima de milímetro. También había taqués con placas que tenían un determinado grosor, los shims (del inglés) o platos de válvula. Hoy en día siguen siendo habituales en las motos. También en este caso, la distancia debe fijarse con exactitud. Hoy en día se utilizan los llamados taqués hidráulicos. Se trata de taqués que se llenan de aceite de motor y que regulan de forma independiente la distancia a través de la presión del aceite.

¿Cómo se manifiestan los defectos en los árboles de levas, los taqués o las válvulas?

Como ya se ha mencionado, las levas de un árbol de levas deben estar especialmente endurecidas. Una y otra vez, hay árboles de levas que no cumplen los requisitos. Especialmente cuando un motor es completamente rediseñado. O bien la carga mecánica es mayor o los árboles de levas no están suficientemente endurecidos. Los ruidos resultantes son difíciles de detectar, incluso para un mecánico. Un traqueteo o un golpeteo dependiente de la velocidad puede indicarlo.

Sin embargo, este sonido también se produce si las válvulas no están bien ajustadas y faltan los taqués hidráulicos. Debe distinguirse de un ruido de traqueteo que se oye inicialmente solo después de que el motor se ha puesto en marcha. Especialmente si no ha estado funcionando durante mucho tiempo (por ejemplo, durante la noche). Entonces este ruido proviene de los taqués hidráulicos. El sonido significa que los taqués tienen fugas de aceite del motor (por la noche, durante horas). Esto provoca un sonido de traqueteo al arrancar el motor. Ahora los taqués se llenan rápidamente de aceite y el ruido desaparece.

De vez en cuando, si el motor no ha funcionado durante varias horas, puede salir una nube de humo azul por el escape. El aceite de motor de la culata, necesario para lubricar el tren de válvulas, los árboles de levas y los taqués hidráulicos, se acumula en la parte superior de la culata. Ahora también está alrededor de las válvulas en la parte superior de la cabeza. Si los sellos del vástago de la válvula (entre la válvula y la cabeza) están desgastados, el aceite del motor pasa al compartimiento del motor aquí. El resultado es una nube de humo azul después de arrancar el motor.

¿Qué mantenimiento necesita el árbol de levas?

Esto incluye, en primer lugar, los cambios regulares de aceite, que deben seguirse según las instrucciones del fabricante. Bien después de un determinado número de kilómetros recorridos, bien después de un determinado período de tiempo, lo que ocurra primero. Es especialmente importante utilizar solo aceites de motor aprobados por el fabricante. A intervalos más largos, los mecánicos también retiran la tapa de las válvulas según las especificaciones del fabricante y realizan una inspección visual de los árboles de levas. Se pueden utilizar varios métodos de medición para comprobar si se han producido marcas de rodaje o un desgaste excesivo.

También es importante sustituir la correa de distribución en los intervalos especificados por el fabricante. Una correa de distribución desgastada o una correa de distribución inicialmente sobrecargada. Esto significa que sus horarios de apertura son menos precisos. Los síntomas de fatiga van tan lejos que la correa de distribución puede romperse. Por lo tanto, la correa de distribución, incluida la polea inversa y tensora, debe reemplazarse como parte de las recomendaciones del fabricante. En los motores con cadena de distribución, deben respetarse los intervalos de sustitución de las guías de deslizamiento y los tensores de la cadena. Además, hay que tensar o sustituir la cadena de distribución antigua, aunque esto suele hacerse sólo después de 150.000 a 200.000 km.

Procedimiento general

Cualquiera que alguna vez haya querido ajustar las válvulas del motor sabe que hay configuraciones para motores fríos y calientes. Esto se debe a la expansión térmica de los componentes. Todo lo relacionado con el árbol de levas y la holgura de las válvulas está diseñado para funcionar de manera óptima a la temperatura de funcionamiento. Por lo tanto, cada motor debe ser llevado cuidadosamente a la temperatura de funcionamiento después de un arranque en frío antes de que el motor pueda lograr el máximo rendimiento.