Arbre de lleves - disseny. Quina és la funció de les lleves de l'arbre de lleves?

Els arbres de lleves s'utilitzen en vehicles de gasolina o dièsel de quatre temps. La seva funció principal és controlar els temps d'elevació i obertura de les vàlvules d'admissió i entrada. Aquest treball requereix una precisió increïble i es reflecteix en l'eficiència de la unitat i el seu bon funcionament. Primer, veurem com estan disposats els arbres de lleves.

Disseny de l'arbre de lleves

Quan es veu des de dalt, l'arbre de lleves s'assembla a una peça de metall oblonga amb projeccions visibles. Sovint també té un engranatge exterior i un interior més gran i més petit. A més, cada arbre de lleves té passadors sobre els quals es col·loquen suports. L'arbre de lleves pot accionar tant vàlvules d'admissió com d'escapament, i els cotxes amb culata de 4 o 5 vàlvules poden tenir dos arbres de lleves que condueixen només un tipus de vàlvula.

Arbres de lleves: de què estan fets?

Les forces que actuen sobre aquestes parts determinen la producció de materials molt forts i durs. Els arbres de lleves es forgen primer amb un baix aliatge i acer al carboni, després les seves superfícies es carburen i s'endureixen. Això ajuda a evitar un desgast més ràpid dels components durant el funcionament. Una altra manera és dibuixar un corró de manera freda. Després d'aquest procés, les lleves es pressionen a la màquina després d'endurir les superfícies de treball de l'eix.

Disseny de lleves de l'arbre de lleves

La ubicació i el perfil dels lòbuls de l'arbre de lleves és fonamental per al funcionament de tot el sistema d'alimentació. Corresponen linealment al moment i temps d'obertura i tancament de les vàlvules. La seva forma depèn principalment de la naturalesa de la unitat donada. Els més utilitzats són tres tipus de lleves:

• tangencial;
• harmònics;
• sintètic.

Afecten directament l'ompliment i el buidatge dels gasos de la cambra de combustió. 

Com es produeix aquest procés?

Lleves d'arbres de lleves: quina és la seva feina?

Quan mireu les lleves de l'arbre de lleves, notareu que, independentment del tipus que siguin, cadascuna es construeix de la mateixa manera. D'una banda, té un perfil baix i calat, de l'altra, un perfil molt alt i de ràpida caiguda, que s'anomena morro. Els lòbuls de l'arbre de lleves es donen en mil·límetres i en alguns casos els seus valors són els mateixos que l'elevació de la vàlvula.

Quin és el temps d'obertura de la vàlvula?

Per descomptat, això no s'especifica en unitats de temps. Es dóna en funció de l'angle de gir del cigonyal. En poques paraules, tot el procés consisteix a moure la vàlvula de la seva posició de repòs per omplir la cambra de combustió amb la mescla de gasos adequada. Dos valors són decisius en aquest moment: TDC i BDC (centre mort superior i inferior del pistó).

Els motors de quatre temps tenen quatre cicles de treball:

• succió;
• compressió;
• Treball;
• escapament.

Durant l'execució de l'obra cigonyal fa dues voltes completes. Durant aquest temps, l'arbre de lleves ha d'obrir les vàlvules d'admissió, tancar-les, obrir les vàlvules d'escapament i tancar-les. Després d'aquest procés, tot el cicle comença de nou. La carrera d'admissió consisteix en la introducció de gasos comprimits des de l'admissió a través de les vàlvules d'admissió. Malauradament, la mecànica de gas no els permet omplir ràpidament la cambra de combustió, de manera que els lòbuls de l'arbre de lleves responsables de les vàlvules d'admissió han d'obrir-los abans que el pistó arribi al PMS. El moment de l'obertura de la vàlvula per arribar a aquest punt inclou una certa quantitat angular de gir del cigonyal.

Passa el mateix amb DMP. Els gasos no poden sortir immediatament després d'arribar a aquest punt, de manera que la vàlvula d'escapament ha de romandre oberta durant un temps després que el pistó hagi passat BDC. Tenint en compte que durant la distància entre PMS i BDC el cigonyal gira 180 graus, podeu afegir els valors descrits anteriorment i així obtenir el temps d'obertura de la vàlvula. Depenent del model de motor i eix, supera els 250^o rotació de l'eix.

És més gran sempre millor quan es tracta d'arbres de lleves?

L'objectiu del control de la vàlvula és forçar una barreja aire-combustible a la cambra de combustió i eliminar els gasos durant la carrera d'escapament. Està molt relacionat amb la potència aconseguida per un determinat motor, perquè com més mescla hi ha a la cambra de combustió, més energia és capaç de generar. Algunes persones consideren que val la pena instal·lar càmeres esportives o agafar-les en préstec a un altre cotxe amb més potència. Què el provoca? 

El temps d'aixecament de la vàlvula és més llarg, cosa que permet omplir el cilindre amb més barreja. Al mateix temps, recorre una distància més gran perquè l'alçada del lòbul de la lleva és més gran. Per aquest motiu, la vàlvula torna a la seva posició original en un temps més curt i a una velocitat més alta. Això té un efecte lineal en la generació de forces g i temperatures més altes.

Si la vàlvula té un contacte de seient més curt, no tindrà temps de dissipar l'excés de calor. Com a resultat, es pot produir un desgast de la vàlvula, fuites i pèrdua de compressió. I aquests són problemes molt greus, perquè llavors cal comptar amb una revisió completa del cap. El disseny de l'arbre de lleves també pot afectar el temps de les vàlvules, fent que es trobin amb els pistons, la qual cosa també destruirà el conjunt.

Una càmera esportiva et dóna un augment de potència?

Definitivament sí. No obstant això, aquest no sempre és un poder útil. Per què? L'intercanvi de gasos amb obertura simultània d'ambdues vàlvules (com en el cas dels eixos esportius) millora notablement el rendiment, però també augmenta el consum de combustible. Això es deu al fet que no es crema tota la quantitat dosificada de gasolina que, juntament amb els gasos d'escapament, s'aspira a l'escapament.

Igualment important, els arbres de lleves esportius o de ral·li dificulten el ralentí del motor i redueixen la potència a la part inferior de les lleves. I això és molt cansat en la conducció diària. Solucions d'aquest tipus s'utilitzen principalment en els esports de motor, perquè l'augment de potència sol ser notable a altes revolucions.

Si decidiu canviar els arbres de lleves per augmentar la potència de la unitat, no us oblideu de reforçar altres peces del motor. 

Arbre de lleves i cigonyal

Què tenen en comú els arbres de lleves i els cigonyals? Molt, perquè ha de transmetre el parell generat a la caixa de canvis. Per tant, almenys mireu dins les tasses per comprovar-ne l'estat i no les gireu. També seria útil canviar els pistons i les vàlvules per altres més forts. Per descomptat, podeu pensar en canviar els eixos, però amb el temps pot resultar que el motor només és apte per a una revisió.

Causes del desgast de l'arbre de lleves

Tot comença amb una activitat gairebé prosaica, és a dir, l'interval del petroli. Per què? El contacte metall-metall que es produeix a la culata entre les vàlvules i els lòbuls de l'arbre de lleves provoca la fricció. La mala qualitat o l'oli desgastat poden provocar un desgast accelerat de les superfícies de les lleves. Com solucionar-ho? Aquests són els consells: 

1. en primer lloc, trieu l'oli adequat segons les instruccions del fabricant i canvieu-lo sempre a temps;
2. també trieu molt bons filtres per evitar que els contaminants circulin pel circuit.

Amb menys freqüència, la raó rau en el constructor. Succeeix, però, que el dissenyador no ho pot preveure tot i, per exemple, es va implementar un eix d'escapament molt feble a l'Honda Accord VIII. Els models Mazda SkyActiv-D produïts abans del 2014 també van patir defectes. Els arbres de lleves van fallar en els motors 1.6 HDI i 2.2 del grup PSA. Tanmateix, aquests casos són rars en comparació amb la negligència operativa.

Com comprovar el desgast de l'arbre de lleves?

Sentiràs un desgast als arbres de lleves després d'una caiguda de potència. A més, les unitats dièsel tindran problemes amb el fum a la gamma alta de revolucions. Per finalment confirmar o excloure aquest tipus d'avaria, s'ha de treure la coberta de la vàlvula. Això dissiparà tots els vostres dubtes. També podeu mirar a través del tap d'ompliment d'oli, però no veureu res en tots els models de cotxe.

Arbres de lleves - preu

Hi ha cotxes en què es pot comprar un arbre de lleves per només 10 euros, és clar, parlem d'usats. Molt sovint, aquest és un cost de diversos centenars de zlotys, o fins i tot més d'un miler. Estem parlant d'una part i d'una nova còpia. És per això que algunes persones opten per regenerar-se. 

Regeneració de l'arbre de lleves: què és i quant costa? 

Consisteix a utilitzar el procés de revestiment, és a dir. aplicant una capa addicional de material a les lleves. A això s'afegeix el processament i la dotació de la força adequada. Al preu de regeneració de l'arbre de lleves, cal afegir el cost de reparar el capçal, substituir els segells i sovint també les vàlvules. Així, l'import pot superar els 150 euros.

La clau per estalviar diners en aquest tema és el canvi d'oli periòdic i la selecció de filtres adequats. Tingueu en compte també les conseqüències de l'augment de potència mitjançant la substitució dels arbres de lleves. Si cuideu correctament el vostre motor, us compensarà amb un funcionament llarg i sense problemes. Us desitgem un camí ample!