1. Árbol de levas : el corazón del motor
El árbol de levas se encuentra en la cabeza del cilindro del motor, y su función principal es controlar el tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión y entrada del motor. Empuja con precisión las válvulas a través de una serie de rotaciones de levas, lo que permite que el motor realice cuatro trazos de admisión, compresión, potencia y escape de acuerdo con un ritmo predeterminado. Se puede decir que el rendimiento del árbol de levas afecta directamente la eficiencia de "respiración" del motor.
En el diseño tradicional del motor, la velocidad del árbol de levas tiene una cierta relación proporcional con la velocidad del cigüeñal. Por ejemplo, en un motor de cuatro tiempos, el árbol de levas gira una vez por cada dos revoluciones del cigüeñal. Este diseño asegura que la apertura y el cierre de la válvula se sincronizaran perfectamente con el movimiento del pistón. Sin embargo, con el desarrollo continuo de la tecnología de automóviles, los motores modernos tienen requisitos cada vez más altos para los árboles de levas. Para mejorar la potencia de salida y la economía de combustible del motor, los ingenieros comenzaron a usar la tecnología de tiempo de válvula variable (VVT), lo que permite que el árbol de levas ajuste automáticamente el tiempo de apertura y la elevación de la válvula de acuerdo con las condiciones de trabajo del motor.
2. Estructura y materiales del árbol de levas
La estructura del árbol de levas es relativamente simple, pero conlleva una gran responsabilidad. Un árbol de levas típico consiste en un cuerpo de eje y múltiples levas. El cuerpo del eje generalmente está hecho de acero de alta resistencia o hierro fundido para garantizar su resistencia y estabilidad al girar a alta velocidad. La cámara puede estar hecha de diferentes materiales de acuerdo con diferentes requisitos de diseño, como acero de aleación, metalurgia en polvo, etc. Estos materiales no solo tienen una buena resistencia al desgaste, sino que también mantienen un rendimiento estable en entornos hostiles de alta temperatura y alta presión.
Además del cuerpo del eje y la leva, los rodamientos también se instalan en el árbol de levas para reducir la fricción durante la rotación. Estos rodamientos generalmente usan rodamientos o rodamientos deslizantes, y su rendimiento afecta directamente la vida útil del árbol de levas y la suavidad del motor. En algunos motores de alto rendimiento, para reducir aún más la fricción, los ingenieros también utilizarán tecnologías de recubrimiento especiales como nitruración o recubrimiento de cerámica para mejorar la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste del árbol de levas.
3. Falla y mantenimiento del árbol de levas
Aunque el árbol de levas está diseñado y fabricado con mucha precisión, aún puede tener algunas fallas durante el uso a largo plazo. Una de las fallas más comunes es el desgaste del rodamiento del árbol de levas. Cuando se usan los rodamientos, la precisión de rotación del árbol de levas se verá afectada, lo que dará como resultado un tiempo de apertura y cierre inexactos de las válvulas. Esto no solo reducirá la potencia de salida del motor, sino que también aumentará el consumo de combustible y las emisiones de escape. Además, la leva del árbol de levas también puede perder su forma original debido al desgaste, lo que afecta aún más el rendimiento de sellado de las válvulas.
Si el árbol de levas falla, generalmente se requiere reparación o reemplazo profesional. Durante el proceso de reparación, el técnico verificará cuidadosamente los diversos componentes del árbol de levas, incluido el cuerpo del eje, la leva y los rodamientos. Si el desgaste es ligero, su rendimiento se puede restaurar mediante la molienda o reparación; Si el desgaste es severo, todo el árbol de levas debe reemplazarse. Al reemplazar el árbol de levas, también debe prestar atención a la precisión de la instalación y los requisitos de torque para garantizar que el motor pueda funcionar normalmente.
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