EL FUNCIONAMIENTO DEL ARBOL DE LEVAS

EN EL SISTEMA DE DISTRIBUCION

PROBLEMA O HIPOTESIS.-
Dentro del sistema de distribución del vehículo siempre complicado y
especialmente delicado, el árbol de levas es uno de sus elementos más
importantes.Cuando fui entendiendo su relevancia, entendí que sin el árbol de levas
no se podría realizar el ingreso del combustible ni la salida de los gases residuales;
es por ello que conocer cómo solucionar cualquier desperfecto que tenga, es de
suma importancia.

Uno de los problemas más graves, es una rotura en la conexión o en la rueda del
transmisor, lo que obliga a realizar el reemplazo completo del árbol.

Otra de las fallas más comunes en autos recientes, se encuentra en los sensores del
árbol de levas, esto es muy fácil de detectarse con ayuda del diagnóstico por
computadora; entre estos códigos de falla podemos identificar problemas en el
circuito, mal funcionamiento del sensor, entrada baja o alta del sensor, o alguna
intermitencia en la señal del sensor.

La mayoría de los fallos en el árbol de levas suelen provocarse por la falta de

lubricación, lo que genera un desgaste en los rodamientos.

Es importante conocer, identificar y actuar lo más pronto posible cuando se detecta

un problema en el árbol de levas, ya que nuestro cliente podrá encontrar en su auto
falta de aceleración, suministro intermitente de combustible, fallo al iniciar el vehículo,
intermitencia en el funcionamiento del motor, y con ello encontraremos fallas en los
pistones, piezas aledañas y por último en todo el sistema. Y como mecánicos
expertos debemos siempre ver por el correcto funcionamiento del vehículo y de la
seguridad de nuestro cliente.
ANTECEDENTES.-
El concepto del árbol de levas se remonta a la antigua Grecia, donde se utilizaba en
máquinas simples como molinos de agua y relojes mecánicos. Sin embargo, no fue
hasta el siglo XIX cuando se aplicó por primera vez en motores de combustión
interna. A lo largo de los años, el diseño y la fabricación de los árboles de levas han
experimentado una constante evolución en busca de mejorar la eficiencia, el
rendimiento y la durabilidad de los motores.

El árbol de levas o eje de levas es el órgano del motor que regula el movimiento de
las válvulas de admisión y de escape.

Las posibles disposiciones en cuanto a los sistemas de regulación del árbol de levas
son diversas en funcioón de la constitución del motor y de sus prestaciones. Sobre
los primeros vehículos, el árbol de levas estaba dispuesto lateralmente y sólo
mandaba las válvulas de escape. Las válvulas de admisión eran automáticas y se
abrían por depresión. Posteriormente en 1903, fue introducido un segundo árbol de
levas en el bloque para regular también las válvulas de admisión. Con la solución del
árbol de levas en el bloque, sencillo o doble, la lubricación fue simplificada y el
mando del árbol quedó resuelto con un sencillo engranaje. No obstante, las válvulas
laterales no permitían relaciones de compresión elevadas ni buenos rendimientos
volumétricos. Esto obligó a los constructores a adoptar, en gran escala, después de
1910, los balancines y a colocar las válvulas en cabeza. Por otra parte, el árbol de
levas en cabeza había sido incorporado ya en 1903 a un motor de automóvil del
inglés Mandslay y fue adoptado en serie por la Isot-ta Fraschini en 1905 sobre el
modelo D 100 HP. Más tarde, las ventajas derivadas de la disposición en V de las
válvulas llevaron a la introducción del doble árbol de levas en cabeza.

Desde la primera guerra mundial a nuestros

días la posición del árbol de levas no ha
experimentado más modificaciones. Los sistemas adoptados han permanecido
substancialmente invariables, prefiriéndose la solución lateral, en el bloque, por
motivos de simplicidad constructiva en los vehículos utilitarios y medianos, mientras
que en los vehículos de mayor categoría y en los deportivos se adoptó el árbol de
levas en cabeza, sencillo o doble. Las desventajas con respecto al árbol de levas
eran de naturaleza constructiva y se referían a costes de fabricación más elevados
por la mayor complicación de la culata, la dificultad de lubricación de todos los
elementos y cierta complicación en las operaciones de montaje y manutención. Sin
embargo, muchos de estos problemas han sido resueltos brillantemente con la
introducción del mando por correa dentada después de 1965.

JUSTIFICACION. -
Tras ver la perdida de potencia y la mala mezcla de aire y combustible y un mayor
consumo y después de una dura y detallada inspección y diagnostico se encontró
que la falla provenía del árbol de levas que llego a tener desgaste por lo que se
decidió realizar la investigación y proceder a la reparación(REEMPLAZO) de dicha
pieza.
Con esta investigación y reparación ayudamos al cliente ah prevenir fallas o
desgaste más graves y más costosos ayudando a su economía.
También ayudamos a reducir la contaminación en el medio ambiente.
MARCO TEORICO. –
¿Qué es el árbol de levas?
Mecánicamente, el árbol de levas es una barra o eje de rotación que incorpora
unas palas o levas, que son las encargadas de accionar la apertura y cierre
de las válvulas. Esta barra queda colocada sobre la culata del motor y en
algunos casos hay dos: una para las válvulas de admisión y otra para las
válvulas de escape. Los árboles de levas quedan unidos al cigüeñal mediante la
correa o cadena de distribución. Además, contribuyen a repartir el aceite por el
motor y ayudan a que funciona la bomba de combustible.

¿Cómo funciona el árbol de levas?

Al arrancar el coche se transmite una fuerza eléctrica que hace girar el

cigüeñal. Este movimiento hace que las bielas empujen y retraigan los
pistones hacia los cilindros. De esta manera, se comprime la mezcla de aire y
combustible que produce la chispa que enciende las bujías en la cámara de
combustión.

La fuerza eléctrica que llega al cigüeñal hace que se conecte el árbol de

levas y empiece a girar lo que permite que las válvulas se abran y se cierren para
dejar pasar la mezcla o para expulsar los gases de la combustión.

Partes del árbol de levas. -

El árbol de levas es un temporizador de tipo mecánico cíclico que se encarga de

activar las distintas partes del engranaje. Estas partes son:
  Eje: esta es la pieza central del mecanismo. Sobre él se insertan los demás
elementos y su movimiento facilita el funcionamiento del engranaje. Puede ser
de diferente tamaño en función de lo que se necesite y el número de levas que
se tengan que montar en el eje.
 Levas: también conocidos como camones, se reparten a lo largo del eje en
forma de protuberancias. Poseen una zona redondeada más amplia de
diámetro llamada cresta, que es la que toca y empuja los taqués.
 Cojinetes de fricción: no todos los árboles de levas incorporan esta pieza,
aunque la mayoría están sujetos sobre cojinetes de fricción. De esta manera,
se puede crear movimiento del eje sobre sí mismo. Otros diseños incorporan
taladros directos en vez de cojinetes.
 Circuito de lubricación: el uso de aceite asegura un mejor funcionamiento del
árbol de levas, de ahí que se incorporen circuitos de lubricación para que el
aceite llegue a cada uno de los apoyos.

Tipos de árbol de levas según su ubicación. –

Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del

árbol de levas. Hasta la década de 1980 los motores tenían una configuración del árbol
de levas ubicado en el bloque motor. En la actualidad, prácticamente todos los motores
poseen el árbol de levas montado en la culata. Las válvulas pueden ir dispuestas de
varias maneras respecto del cilindro, pero hay dos ubicaciones principales: laterales o
en la culata.

Sistema SV: También denominado "de válvulas laterales". En este sistema la válvula se
ubica en una posición lateral al cilindro, es decir, está alojada en el bloque. El mando de
esta válvula se efectúa con el árbol de levas situado en el bloque motor. Este sistema de
distribución no se utiliza desde hace tiempo por dos inconvenientes principales: Obliga a
que la cámara de compresión tenga que ser mayor, y el tamaño de las cabezas de las
válvulas se vea limitado por el poco espacio de que dispone.
Sistema OHV: Se distingue por poseer el árbol de levas en el bloque motor
(Generalmente en el sector inferior) y las válvulas dispuestas en la culata. En este
sistema la transmisión de movimiento del cigüeñal al árbol de levas se hace
directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero, aunque
también se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud. Para trasladar el
movimiento desde el árbol de levas, en el bloque, a las válvulas, en la culata, se hace
uso de varillas empujadoras, que son atacadas por el árbol de levas, moviendo a su vez
un balancín, que es el que mueve definitivamente la válvula. La ventaja de este sistema
es que la transmisión de movimiento entre el cigüeñal y el árbol de levas necesita un
mantenimiento nulo o cada muchos kilómetros. La desventaja viene dada por el elevado
número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia
existente entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente influye sobre todo a
altas revoluciones del motor, lo cual supone un límite en el número de revoluciones que
estos motores pueden llegar a alcanzar. Este sistema se ve muy influenciado por la
temperatura del motor, lo que hace necesario una holgura considerable en los taqués,
ubicados entre el árbol de levas y las varillas empujadoras.
Sistema OHC: Se distingue por tener el árbol de levas en la culata al igual que las
válvulas. Es el sistema más utilizado en la actualidad en todos los automóviles. La
ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el número de elementos
entre el árbol de levas y las válvulas por lo que la apertura y el cierre de las válvulas es
más precisa y más rápida. Esto trae consigo que los motores puedan alcanzar mayor
número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento
del cigüeñal, ya que se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud,
que con el uso se van desgastando en mayor medida, necesitando más mantenimiento.
Este sistema es en general más caro y complejo pero resulta mucho más efectivo y se
obtiene un mayor rendimiento del motor.
Dentro del sistema OHC existen dos variantes:

SOHC:UN EJE DE LEVAS(Single OverHead Camshaft) Está compuesto por un solo

árbol de levas que acciona las válvulas de admisión y escape.

DOHC:DOBLE EJE DE LEVAS(Double OverHead Camshaft) Está compuesto por dos

árboles de levas, uno accionando las válvulas de admisión y el otro accionando las de
escape.
OBJETIVOS. –

Objetivo General.-

Corregir todas fallas relacionadas con el árbol de levas

Objetivos específicos.-

Colocar el cilindro nº1 en PMS y comprobar que el árbol de levas está en fase.

Inmovilizar el motor.

Extraer la correa o cadena de la distribución, la tapa de la culata y aquellos

accesorios que son accionados por el árbol de levas.

Desmontar la polea del árbol de levas y sus apoyos, guardando el orden de

montaje de estos.

Desmontar el árbol de levas y los taqués. Sí son taques hidráulicos se deben

desechar.

Comprobar que los asientos del árbol en la culata no están desgastados.

 Montaje:
Comprobar el estado de los asientos de la culata, sustituyendo los casquillos en
caso de que existan.

Lubricar los asientos y apoyos del árbol de levas con el aceite incluido junto al
árbol.

Montar taqués y árbol de levas sobre sus asientos en la culata. Montar los apoyos
(cada uno en su posición previamente guardada) y atornillarlos de manera
homogénea al par especificado. En el caso de taques mecánicos, se procederá a
su reglaje.

Colocar la polea y apretar el tornillo de fijación al par y ángulo especificado.

Montar la correa o cadena de distribución aplicando la tensión siguiendo las

especificaciones del fabricante. Una puesta en fase incorrecta con el PMS del cilindro
nº1 o una tensión en la correa baja ocasionará contacto de pistón con válvula.

Girar el cigüeñal de manera manual en sentido de giro del motor y comprobar que el
árbol de levas es girado libremente.

Marco Metodológico. –

No se aconseja el reparar los ejes de levas. La rectificación implicaría trabajos de

soldadura que debilitarían el material del cual está hecho y se correría el riesgo de
una ruptura, que daría como consecuencia daños irreparables en el motor.
Consulta el manual de usuario del vehículo para ver los esquemas
específicos. El montaje del motor varía considerablemente de marca a marca y de
modelo a modelo, así que es imposible ofrecer una guía general para instalar cada
árbol de levas. Por esta razón, es importante invertir en una guía Haynes u otro
manual de usuario oficial con esquemas actualizados específicos para tu marca y
modelo.
Es posible dañar seriamente el motor y arruinar la sincronización si no usas un
manual detallado para este trabajo. Sigue leyendo para obtener simplemente una
descripción general de los pasos del proceso.
Determina si necesitas o no sacar el motor entero. Para acceder a la cámara del
árbol de levas es posible que tengas que sacar el motor entero, dependiendo del tipo
de motor y la marca del vehículo. Los motores con árbol de levas en cabeza (OHC)
son mucho más fáciles de acceder que los motores con válvulas en la culata (OHV) y
el árbol de levas centrado en el bloque motor.

Accede al árbol de levas. Desmontar la tapa de la de distribución es una de las

partes más difíciles de la instalación interna de un coche, si vas a intentar acceder al
árbol de levas sin extraer el motor. El cárter de aceite se debe bajar lo suficiente
como para retirar la tapa de distribución y también despejar el eje del árbol de levas.
Con la tapa del motor quitada, retira los tres espárragos superiores de la cadena de
distribución, junto con el engranaje inferior de sincronización si vas a instalar una
nueva cadena de distribución. Este proceso puede variar dependiendo de tu marca y
el modelo, pero en general tendrás que empezar por desconectar los terminales de la
batería y, a continuación, quitar la tapa del radiador y aflojar la válvula bajo el lado
del pasajero para vaciarlo.

Una vez se ha vaciado el refrigerante y se han apartado los accesorios del camino,
retira los tornillos del colector de admisión. Pueden ser necesarios un pequeño
martillo y un cincel o un destornillador de cabeza plana para hacer palanca entre el
colector de admisión y el bloque del motor. Raspa la parte delantera y trasera de los
raíles del bloque del motor para limpiarlos de corcho, silicona, aceite o cualquier otra
suciedad si es necesario
Quita las tapas de las válvulas. Esto te permitirá acceder a los balancines, varillas,
y los elevadores. Mantén los balancines y varillas ordenados. Cuando desmontes las
tuercas de los balancines, es posible que tengas que girar el motor algunas veces
con el fin de aliviar la presión del muelle sobre la varilla de la válvula al balancín en
algunos puntos de contacto.
Gira la leva y marca el Punto Muerto Superior (PMS). Gira la rueda del árbol de
levas hasta que veas la marca de sincronización en forma de V en la parte superior.
Si estas marcas de sincronización no están correctamente alineadas durante el
montaje, el árbol de levas estará fuera de fase con el cigüeñal y las válvulas podrán
dañarse si golpean los pistones.

Si después necesitas ajustar la distribución, podrás hacer modificaciones específicas,

pero es buena idea estar seguro de que tienes anotadas las marcas para que puedas
instalar el árbol de levas con seguridad.
Extrae el árbol de levas viejo. Aunque lo ideal es usar una herramienta de
extracción del árbol de levas, si el presupuesto es limitado, es posible sacar el árbol
de levas del bloque motor girándolo lenta y cuidadosamente, teniendo cuidado de no
rayar o dañar los cojinetes.

Si quieres cambiar la polea de la distribución, la cadena o cualquier otro componente

en el conjunto, lógicamente también tendrás que desmontarlos.

Limpia las piezas nuevas en disolvente antes de la instalación. Los

componentes del árbol de levas y el engranaje de las válvulas se deben limpiar en
disolvente para quitar la grasa y el polvo acumulado durante el transporte y asegurar
una instalación limpia. Seca completamente las piezas antes de la instalación
dejándolas en toallas de papel o trapos.[2]

No dejes en remojo los elevadores hidráulicos, ya que podrían verse afectados por
los disolventes de limpieza.
Antes de instalar el nuevo árbol de levas, asegúrate de comprobar los números de
componente de los árboles de levas y engranaje de válvulas con el manual para
evitar la incompatibilidad del componente debido a un error de envío o a
equivocación en la tienda.
Lubrica el árbol de levas. Los lóbulos de la leva y los cojinetes deben cubrirse con
aceite acondicionador que, generalmente, viene incluido con los componentes del
conjunto nuevo. Gira el árbol de levas mientras está en el bloque, aplicando el aceite
en pequeñas cantidades. Ten cuidado de no arañar los cojinetes del árbol de levas.
Desplaza el árbol de levas tan atrás como permita el tapón de la parte trasera del
bloque y fija el engranaje de distribución superior.
Pon la cadena de distribución. La cadena de distribución y el piñón se pueden
montar después de lubricar las piezas. Para alinear la sincronización, necesitarás
llevar el piñón de la distribución al Punto Muerto Superior (PMS) y ajustar el conjunto
conforme a las especificaciones apropiadas, que pueden ser diferentes dependiendo
de la marca del componente.[3]

La mayoría de engranajes estará marcado con una muesca o un punto verde para
ayudar a ajustar el Punto Muerto Superior. Gira el engranaje hasta que la marca esté
a las 12 en punto. Comprueba siempre las instrucciones del fabricante.
Con el árbol de levas en su lugar, el engranaje superior de distribución debe tener su
punto de distribución en la posición de las 6 en punto; el engranaje inferior de
distribución deberá mostrar su marca de cero grados en la posición de las 12 en
punto. Comprobando esto te asegurarás del movimiento correcto del conjunto de
válvula y permitirá al motor responder como se supone con el árbol de levas.
Coloca la parte inferior de la tapa de distribución en el cárter de
aceite. Asegúrate de que el aceite no gotea de la parte delantera del motor. Aplica
silicona entre el cárter de aceite y la tapa de la distribución para sellar los puntos de
contacto y a continuación aprieta del cárter de aceite en su posición.
Si la junta no está dañada, se puede limpiar antes de extender una fina capa de
silicona entre el cárter y el bloque.
Lubricar e instala los elevadores. Utiliza siempre un nuevo conjunto de elevadores
y controla cada uno para asegurarte de que se mueven libremente una vez
montados. Si no es así, el árbol de levas y los elevadores estarán incorrectamente
sincronizados, lo cual puede suponer una avería en el motor.

Lubrica cada uno de los los nuevos elevadores, dejándolos en su lugar. Instala las
varillas de empuje a través de las cabezas del cilindro, luego los balancines y
finalmente pon las varillas de empuje contra las copas del balancín.
Monta e instala de nuevo el resto del conjunto. Vuelve a instalar la bomba de
agua y conecta de nuevo las mangueras del calefactor. Comprime el tensor de la
correa y sustituye la correa de transmisión. Vuelve a instalar el radiador y reajusta
todos los tubos, conectándolos en el cuello de llenado.

Arranca el coche para comprobar que la presión del aceite es estable. Deja el
coche al ralentí, presionando la bomba de combustible si amenaza con calarse.
Cuando el motor se encuentre en marcha a la máxima temperatura, vuelve a colocar
el tapón del radiador.

BIBLIOGRAFIA. -

https://rentingfinders.com/glosario/arbol-de-levas/

https://www.motor.es/que-es/arbol-de-levas

https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rbol_de_levas

https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rbol_de_levas

https://www.diariomotor.com/que-es/arbol-de-levas/

https://rentingfinders.com/glosario/arbol-de-levas/

https://www.autobild.es/practicos/mecanica-basica-como-
funciona-arbol-levas-291165

https://www.motor.com.co/industria/El-arbol-de-levas-y-las-
valvulas-piezas-fundamentales-del-motor-20230209-
0008.html

https://www.roshfrans.com/blog/averias-comunes-en-el-
arbol-de-levas
https://www.hrmotor.com/que-es/arbol-de-levas/#:~:text=El
%20concepto%20del%20%C3%A1rbol%20de,en
%20motores%20de%20combusti%C3%B3n%20interna

http://arboldelevas.blogspot.com/2011/09/historia.html

CRONOGRAMA. –
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