¿Qué es y cómo funciona el árbol de levas?

Distintos tipos de árboles de levas

El árbol de levas está formado por una barra o eje que rota y que incorpora unas palas o levas. Estas levas son las encargadas de poner en marcha la apertura y el cierre de las válvulas. Esta pieza va colocada sobre la culata del motor. A veces un motor incorpora dos árboles de levas: uno para las válvulas de admisión de combustible y otro para las válvulas de escape de los gases.

Los árboles de levas pueden estar colocados en cabeza o de forma lateral, y ser accionados por palancas, balancines o muelles. Hay que tener en cuenta que no todos los motores llevan esta pieza: los denominados de tipo rotativo/Wankel funcionan con un sistema de cámaras de combustión en las que la mezcla de combustible y aire entra, explota y sale sin necesidad de árboles de levas. La válvula que permite esa mezcla en el cilindro se denomina válvula de entrada o admisión y por la que salen los gases utilizados es la válvula de salida o de escape. 

Partes del árbol de levas

Todas las piezas que componen el árbol de levas son importantes para el funcionamiento del motor. Las levas son una especie de lóbulos en forma de pera, que controlan el funcionamiento del árbol de levas y van colocados sobre un eje de rotación –este es el árbol de levas en concreto–  que se acciona por una cadena, una correa o un conjunto de engranajes desde el cigüeñal, que se encarga de transformar el movimiento lineal de los pistones en circular, de forma que pueda ser utilizado para mover las ruedas a través de la transmisión.

Así funciona el árbol de levas

Pequeños cilindros de metal, los taqués, van colocados sobre cada leva, de manera que los elementos que empujan las válvulas de metal se extienden hasta la culata. La parte superior de cada empujador de las válvulas está en contacto con un balancín que se apoya contra el vástago de la válvula. Cuando éste está en una posición elevada o cerrada, lo hace por un fuerte resorte en espiral o muelle de la válvula. Cuando la pieza que empuja la válvula se eleva sobre la leva, gira el balancín y empuja la válvula hacia abajo (esto es, la abre). Mientras los lóbulos de la leva giran, el resorte de la válvula actúa para cerrarla. Este tipo de mecánica se conoce como sistema de válvulas sobre la cabeza (OHV por sus siglas en inglés). 

Hay motores que no tienen empujadores de válvulas, aunque no sean rotativos/tipo Wankel. En este caso, las válvulas funcionan por levas sencillas o dobles. Al haber menos piezas entre el árbol de levas y la válvula, este sistema (llamado de árbol de levas sobre la cabeza o OHC por sus siglas en inglés, como hemos visto) es más eficiente y produce más potencia. Con cualquiera de los sistemas, las válvulas se cierran por completo cuando las piezas se expanden por el calor.  

Las averías más comunes del árbol de levas

Los principales motivos de avería de un árbol de levas son la falta de lubricación, las holguras y los desgastes. Estas averías pueden alcanzar al motor, por ejemplo, si el reglaje no es correcto y las válvulas tardan en abrirse o se abren más de la cuenta, y puede producir que el motor haga ruido y vibre o que haya pérdidas de compresión. La avería más grave puede ser que las válvulas choquen contra la cabeza del pistón y lleguen incluso a romperla.

Cada coche tiene unos valores máximos de desgaste en los apoyos del árbol de levas. Si este límite de desgaste se traspasa, lo habitual es que se rompa o sufra daños. En este caso, hay que reemplazar por completo el árbol de levas, una avería que resulta de las más caras. Otro de los problemas es la holgura por el uso y los continuos giros del sistema. Si esto ocurre hay que calibrar el conjunto. También es causa de avería la mala lubricación. Esto produce grandes desgastes en los apoyos y rodamientos. 

El sistema “FreeValve”

En 2015, la firma sueca Koenigsegg presentó el sistema «FreeValve», que funciona sin cadena o correa de distribución y árbol de levas. Lo que propone en su lugar es un sistema electrónico que sustituye éste último por un mecanismo eléctrico, hidráulico y neumático que controla la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape de forma independiente.

Los expertos de Arpem recomiendan…

Los fallos de los árboles de levas no son muy frecuentes. Pero, pueden ocurrir, lo que obligará a cambiarlo. Es una pieza cara y este arreglo puede suponer una elevada factura. Pero es importante revisarlo con cierta frecuencia, porque un fallo imprevisto o frecuente, puede causar un grave accidente. La causa habitual de los problemas con el árbol de levas suele tener que ver con una lubricación insuficiente, que ocasiona un desgaste de los apoyos y los rodamientos. Si el daño se produce solo en una parte del árbol de levas, esto no evitará que haya que sustituir toda la pieza completa. 

Compara precios para tu seguro de coche y ahorra hasta un 50%

CALCULA TU SEGURO DE COCHE