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Un árbol de levas es un dispositivo para convertir el movimiento circular o giratorio en movimiento alternativo u oscilatorio. Dichos dispositivos se han utilizado en el siglo III en forma de juguetes que se han reprogramado automáticamente. Una de las aplicaciones más utilizadas en el mundo hoy en día es la apertura y cierre de válvulas de combustible en prácticamente todos los motores de combustión interna de pistón.
Mecánica de un árbol de levas
El dispositivo presenta un eje con discos instalados alrededor de su longitud. Cada leva es excéntrica: es un disco circular uniforme, pero tiene una protuberancia. Esto permite que el sujeto sea llamado seguidor durante toda su rotación del eje sobre su eje.
Válvula de tiempo
Los motores de combustión interna, la sincronización de la apertura y el cierre de las válvulas de inyección de combustible y escape de gas es extremadamente importante, y debe sincronizarse con el movimiento correspondiente del pistón para facilitar los movimientos correctos del motor. Esto se logra usando el árbol de levas para abrir y cerrar las válvulas en tiempos preestablecidos. El árbol de levas está conectado al cigüeñal directamente a través de engranajes o con una correa y, por lo tanto, gira a medida que gira el cigüeñal. Las levas están contra las válvulas correspondientes de cada cilindro de una manera que les permite mantener el motor abierto, mientras lo mantienen cerrado durante el resto de las carreras. Las ligeras discrepancias en este momento crítico de la válvula dan como resultado un rendimiento ineficiente del motor. Las principales diferencias de tiempo pueden provocar fallas en el motor.
Operación del árbol de levas
El árbol de levas está diseñado para girar dos veces con cada rotación del cigüeñal y para cada rotación del árbol de levas, se producen cuatro eventos de válvula. Las levas en el árbol de levas abren las válvulas de admisión durante la carrera de admisión, que luego se cierran al comienzo de la carrera de compresión. Cuando se enciende el combustible comprimido, el cigüeñal ha completado una rotación. Aún no se han lanzado otras cámaras, pero no del todo. Estas válvulas permanecen abiertas a medida que el pistón retrocede para la carrera de escape, dejando escapar todos los gases quemados antes de que comiencen a cerrarse. Las levas para las válvulas de admisión comienzan a abrirlas de nuevo al siguiente golpe de admisión.
Ajuste de rendimiento
Los tiempos del árbol de levas juegan un papel importante en el ajuste del rendimiento de los vehículos. Tanto la sincronización como las dimensiones de las levas se modifican para proporcionar no solo la sincronización precisa de la apertura de la válvula, sino también el grado correcto en que se abre la válvula para un rendimiento óptimo. Un árbol de levas debidamente sincronizado y sincronizado podría significar la diferencia de una fracción de segundo entre el primer lugar y el segundo lugar.
