El motor de un coche funciona gracias a la conjunción de muchos elementos, todos ellos vitales para obtener un óptimo rendimiento. El proceso de combustión es importante en ese sentido y el árbol de levas forma parte del mismo. Pero, ¿qué es un árbol de levas y cuál es su función?
Se trata de una barra o eje de rotación que incluye las levas o palas. Estas se diseñan de modo que, al girar el eje, propician la periódica apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape de los cilindros, donde se desarrolla todo el proceso de quemado de la mezcla de aire y combustible para generar la energía que mueve el vehículo.
Es importante que el accionamiento de las válvulas sea lo más rápido y preciso posible para maximizar la combustión y evitar averías o desincronizaciones. En ocasiones se recurre a un doble árbol de levas, que no es más que un eje de rotación con levas independiente para las válvulas de admisión y otro para las de escape.
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¿Cómo funciona el árbol de levas?
El árbol de levas es movido por el cigüeñal, al que va unido mediante la correa o cadena de distribución. Ello le permite contribuir a repartir el aceite por el motor, así como prestar asistencia a la bomba de combustible.
Su funcionamiento se inicia cuando giramos la llave de contacto del vehículo, lo que genera un impulso eléctrico que mueve el cigüeñal. Eso propicia que las bielas tiren y empujen de los pistones en el interior de los cilindros, comprimiendo la mezcla de aire y combustible y generando la chispa que enciende las bujías en la cámara de combustión (siempre que hablemos de un motor de gasolina, claro).
Simultáneamente, el árbol de levas inicia su rotación al estar conectado al cigüeñal a través de la correa o cadena de distribución, posibilitando con ello que las válvulas de admisión dejen pasar la mezcla de aire y combustible, así como que las válvulas de escape permitan la extracción de los gases generados por la combustión al final del ciclo.
Tipos de árboles de levas
En función de la localización en la que se encuentran dentro del motor, los árboles de levas pueden ser de varios tipos:
- Tipo SV: las válvulas van colocadas lateralmente en relación a los cilindros, en el interior del motor. Este sistema plantea algunos inconvenientes, destacando que la cámara de compresión debe ser de mayor tamaño al habitual y que las dimensiones de las cabezas de las válvulas se ven limitadas por falta de espacio.
- Tipo OHV: En este caso el árbol de levas se sitúa en la parte inferior del bloque motor, quedando las válvulas alojadas en la culata. Además, la conexión al cigüeñal no se realiza mediante una cadena o correa de distribución convencional, sino que se utiliza un sistema más directo de piñones o una cadena de corto recorrido. Ello implica que el mantenimiento sea prácticamente nulo, aunque el sistema cuente con más elementos, lo que reduce las revoluciones máximas que el motor puede alcanzar. Finalmente, la temperatura del motor propicia que la holgura de los taqués sea mayor de lo normal. El motor tipo OHV es muy habitual en las motocicletas.
- Tipo OHC: es el sistema más común en los motores actuales y en él el árbol de levas va situado junto a las válvulas, en la culata. Este sistema minimiza el número de piezas necesarias para realizar la conexión entre el árbol de levas y las válvulas de admisión y escape, lo que propicia un funcionamiento más rápido y un mayor régimen de giro del motor. Sin embargo, la longitud de la correa o cadena de distribución debe ser mayor, incrementando el desgaste y el mantenimiento, además de la complejidad y el coste. Eso sí, el rendimiento es superior. De este último sistema existen dos variantes: SOHC y DOHC. El primero consta de un único árbol de levas para todas las válvulas, mientras que el DOHC emplea doble árbol, uno para las de admisión y otro para las de escape.
¿Qué averías puede tener un árbol de levas?
Como ya hemos avanzado al inicio de este artículo, por lo general los problemas mecánicos relacionados con el árbol de levas provienen de una insuficiente lubricación, que provoca un desgaste prematuro de los apoyos y los rodamientos. Además, si una de las partes del árbol de levas se daña, tendremos que sustituir la pieza al completo, lo que supone una de las averías más costosas a las que podemos enfrentarnos como usuarios de un vehículo.
También puede ocurrir que un cojinete falle, impidiendo que el lubricante se distribuya por todo el motor, apareciendo holguras en el alojamiento del mismo.
¿Y cómo podemos saber si nuestro vehículo puede estar sufriendo una avería en el árbol de levas? Algunos síntomas que nos pueden prevenir y, en consecuencia, ahorrar un mayor desembolso económico, son los siguientes:
- El coche no arranca: en este caso no hay nada que hacer, pues el árbol de levas se ha gripado y debemos reemplazarlo por uno nuevo.
- Pérdida de potencia: las levas podrían estar rotas o sufrir holgura, así como haberse gripado el apoyo del eje.
- Chirridos estridentes: debemos comprobar los apoyos, porque es muy posible que el árbol de levas esté a punto de griparse.
- Traqueteos: los casquillos y/o soportes se han desgastado en exceso o los engranajes están desacoplados.
El Retén de Distribución: Un Componente Esencial
El retén de distribución es un componente esencial en el sistema de distribución de motores diésel Lombardini, específicamente diseñado para los modelos 6LD325, 6LD360, 6LD400 y 6LD435. La función principal del retén de distribución es sellar el espacio entre el árbol de levas y el bloque del motor. Esto evita que el aceite se escape del sistema de lubricación, lo que podría resultar en un desgaste prematuro de los componentes internos.
Este componente es utilizado en diversas aplicaciones industriales y agrícolas, donde los motores Lombardini son comúnmente empleados. El retén está fabricado con materiales que ofrecen una resistencia adecuada a la temperatura y a la presión, lo que es esencial para su funcionamiento en motores diésel.
El mantenimiento adecuado del sistema de distribución incluye la revisión periódica del retén de distribución. Es recomendable verificar su estado durante las intervenciones de mantenimiento programadas del motor.
El retén de distribución para los motores Lombardini 6LD325, 6LD360, 6LD400 y 6LD435 es un componente fundamental que desempeña un papel crucial en el funcionamiento del motor. Su correcta instalación y mantenimiento son esenciales para garantizar la longevidad y el correcto desempeño del motor en diversas aplicaciones industriales y agrícolas.
Fallos en los Retenes de Aceite: Causas y Prevención
Los retenes son el primer componente contra fugas y contaminantes, por lo que su integridad es fundamental para el rendimiento óptimo de cualquier sistema de maquinaria rotativa. Ahora bien, ¿qué ocurre cuando nos encontramos con un fallo en retenes? ¿Cuáles son las causas de los fallos en los retenes de aceite y cómo podemos evitarlos?
Los retenes de aceite bien aplicados y de una calidad contrastada suelen ser piezas altamente confiables que, a priori, pueden tener una larga vida útil. Sin embargo, al ser componentes expuestos a un natural desgaste con el tiempo de trabajo, su durabilidad puede verse alterada por una serie de factores, desde condiciones operativas adversas hasta errores de montaje.
Los fallos en retenes a corto plazo se pueden llegar a detectar rápidamente después del montaje de los retenes de aceite, y pueden suponer un alto impacto en el funcionamiento de la maquinaria rotativa. Por otro lado, si estamos usando estos componentes sin problemas y de repente vemos que los retenes de aceite fallan, los motivos pueden ser varios: un mal uso prolongado en el tiempo, un desgaste por fricción, un error al escoger el mejor retén de aceite, etc.
Causas de Fallos a Corto Plazo
Los fallos a corto plazo son aquellos que detectamos tras el montaje de los retenes de aceite (suelen aparecer tras un breve período de tiempo de funcionamiento de la maquinaria). Estos fallos pueden tener diversas causas, pero algunas de las más comunes incluyen:
- Fallos en retenes por montaje: En un 35% de los casos, uno de los principales motivos de los fallos a corto plazo es un montaje incorrecto del retén: ya sea por no estar bien ajustado, porque la pieza ha sufrido algún daño durante la instalación o por un mal montaje durante la instalación.
- Fallo en retenes por acabados del eje: Un mal acabado del eje puede ser la causa, en un 30% de los casos, de un desgaste prematuro del retén de aceite. Y es que ciertas irregularidades en la superficie del eje pueden dañar el retén, haciendo que este componente sufra deficiencias de estanqueidad.
- Fallo en retenes por condiciones de trabajo: Las altas temperaturas, presiones extremas o vibraciones excesivas pueden afectar negativamente los retenes de aceite en un 10% de los casos. Este fallo se soluciona rápidamente contando con expertos fabricantes en retenes, capaces de seleccionar el tipo adecuado de retén para la aplicación específica.
- Fallo en retenes por entorno de trabajo: Espacios de trabajo con presencia de polvo, productos químicos corrosivos, entornos de trabajo desfavorables, etc, son la causa, en un 10% de los casos, de un fallo en el retén de aceite.
- Fallos en retenes por problemas de lubricación: Una lubricación insuficiente es el motivo del fallo en retenes de aceite en el 10% de los casos. Y es que una mala lubricación de un retén puede causar fricción excesiva entre el retén y el eje, lo que puede acelerar un desgaste prematuro o incluso provocar un fallo del retén.
- Fallos en retén por culpa de un retén inadecuado o un defecto en el retén: En algunos casos (5%), el fallo del retén puede deberse a una selección incorrecta del tipo de retén o a defectos de fabricación en el propio retén.
Causas de Fallos a Largo Plazo
Los fallos a largo plazo en los retenes de aceite, por otro lado, pueden no ser evidentes de inmediato y pueden surgir después de un uso prolongado de la maquinaria rotativa. Los fallos pueden tener estos componentes suelen ser por causas muy diferentes, normalmente debido a un mal mantenimiento.
- Problemas de lubricación: La falta de lubricación adecuada a lo largo del tiempo es la principal causa de que un retén falle (ocurre en el 40% de los casos). Este mal mantenimiento puede provocar un desgaste gradual del retén de aceite, incluso después de un funcionamiento aparentemente sin problemas.
- Condiciones de trabajo: Factores como cambios en la carga de trabajo, ciclos operativos intensivos o exposición a condiciones extremas pueden contribuir a la degradación progresiva de los retenes de aceite a lo largo del tiempo (encontramos este error común en un 25% de los casos de fallos de retenes).
- Entornos de trabajo: Con el tiempo, la exposición a determinados productos químicos o incluso los efectos del entorno de trabajo, como la exposición a la intemperie, pueden provocar daños en los retenes de aceite (sucede en el 20% de los casos).
- Retén inadecuado o defecto en el retén: En un 10% de casos el motivo de un fallo en el retén de aceite es por culpa de una mala elección del tipo de retén o un defecto de este. Así, a medida que la maquinaria está en uso durante un período prolongado, el retén acaba estropeándose.
- Acabados del eje: Aunque menos común (5%) en comparación con otras causas, los acabados deficientes del eje aún pueden contribuir a los fallos a largo plazo de los retenes de aceite.
El Sensor del Cigüeñal
El sensor del cigüeñal es un dispositivo que da lectura de las secuencias (o ranuras) del plato del convertidor emitiendo impulsos. Esta pieza permite detectar la velocidad precisa del motor. La información que recoge es enviada a la ECU (engine control unit) que, gracias a estos datos y a los recibidos desde el sensor del árbol de levas, determina el momento idóneo para la inyección e ignición en el motor según las exigencias de la conducción.
Existen dos tipos principales de sensores del cigüeñal:
- Sensor inductivo: Este modelo incorpora un imán que polariza con la secuencia metálica del plato del convertidor.
- Sensor de efecto Hall: Esta variante de sensor del cigüeñal consta de un chip y una placa electrónica.
Ambos tipos de sensor del cigüeñal incorporan dos partes comunes: el conector y el anclaje. El conector puede disponer de dos o tres clavijas de conexión (polos). Cuando dispone de dos clavijas, estas se corresponden con la alimentación y la masa. En el caso de disponer de tres, el tercer cable funciona de protector coaxial y permite evitar interferencias en la señal. Por lo general, los sensores inductivos son de dos polos y los sensores tipo Hall, de tres.
Averías y Diagnóstico
Algunas anomalías en el funcionamiento del vehículo pueden indicar un fallo en el sensor del cigüeñal:
- Anomalías en el funcionamiento de la bomba de combustible.
- Problemas con el cambio de marchas.
- El fallo en el mandato de impulsión de combustible hacia el motor va a implicar un funcionamiento del vehículo irregular o a impedir que arranque.
Para diagnosticar el fallo, se pueden seguir los siguientes pasos:
- Leer la memoria de averías del vehículo mediante la máquina de diagnosis. Si el código de error se encuentra entre P0335 y P0338, significa que existe un problema con el sensor del cigüeñal.
- Si el sensor posee un conector de dos polos, seguramente sea del tipo inductivo, y se debe determinar la resistencia interna. Si se encuentra entre 200 y 1.000 Ohm, significa que el sensor funciona correctamente (estos valores pueden variar dependiendo del fabricante).
- Si el sensor posee un conector de tres polos no puede determinarse de qué tipo de sensor del cigüeñal se trata. Normalmente, será de tipo Hall, pero va a ser necesario consultar los datos concretos del fabricante incluidos en el catálogo de recambios del modelo de vehículo.
Es importante desconectar la batería antes de realizar cualquier comprobación para evitar dañar el sensor.
Tipos de Árbol de Levas
Con el paso del tiempo son muchos los mecanismos que se han actualizado, siendo uno de ellos los motores del vehículo y, con ello, cada una de las partes que lo forman. De esta forma se han ido introduciendo diversos tipos de árbol de levas en el automóvil, siendo los siguientes:
- OHV En estos, la transmisión del movimiento del cigüeñal hasta el árbol de levas se realiza directamente a través de piñones. En los OHV la holgura de los taqués debe de ser mayor, pues la temperatura del motor lo requiere. A su vez, quedarán limitadas el número de revoluciones alcanzadas por el motor.
- SV Situados en el lateral del cilindro y en el interior del bloque motor. Con ello, la apertura y el cierre se realiza más rápidamente y se da un aumento en las revoluciones del motor. Está situado en la culata, junto a las válvulas.
- DOHC o Double Overhead Camshaft: Este sistema emplea dos mecanismos o dos árboles (conectados entre sí) para realizar el cierre y la apertura de las válvulas. En este caso, hay más partes móviles en el sistema, suponiendo una mayor probabilidad de fallo en el mismo.