El árbol de levas, o camshaft en inglés, es una de las piezas más importantes del motor de nuestro coche. Se encuentra situado en la culata y se encarga de controlar la apertura y cierre de las válvulas por donde entra y sale la mezcla de aire y combustible en el interior de los cilindros.
La forma del árbol de levas es determinante para el comportamiento del vehículo. Esta pieza tiene una forma específica que le confiere unas cualidades concretas al motor, porque las válvulas pueden estar abiertas más o menos tiempo y también pueden abrirse más o menos según se requiera.
Dónde está el árbol de levas
La posición del árbol de levas en los motores actuales es en la parte superior, en la culata del motor. Más concretamente, sobre unos apoyos específicos para él, situados en la propia culata.
Según del motor del que estemos hablando, nos podemos encontrar con motores con dos árboles de levas en la misma culata. Uno de ellos controla las válvulas de admisión y el otro las válvulas de escape. Lo que permite un control independiente de ambos sistemas.
Tampoco nos debemos olvidar de los motores que tienen más de una culata, como es el caso de los motores con los cilindros en V. Que también pueden tener un árbol en cada culada o dos.
En los motores antiguos, el o los árboles de levas podían estar ubicados en otros lugares según dónde tuviesen las válvulas y el tipo de distribución. Los actuales reciben el nombre de Overhead Cam (OHC), que indica esa colocación en la parte superior. Sin embargo, otros en desuso las tenían:
- cerca de la bancada donde se ubica el cigüeñal. Como es el caso de los motores Side Valves (SV), que como su nombre indica tenían las válvulas en el lateral.
- en el bloque. Como ocurría en los motores Over Head Valves (OHV), que tenían las válvulas en la parte superior (culata) como los actuales, pero el árbol más abajo. Éste abría las válvulas mediante unas varillas de empuje y unos balancines.
Echa un vistazo al artículo sobre los Tipos de distribución para más información sobre esto.
Cómo funciona el árbol de levas
El árbol de levas y las válvulas
Como puedes ver en las imágenes, el árbol de levas es una barra con varias protuberancias. Al girar, estas protuberancias o levas, aprietan los taqués que van unidos a las válvulas. Así las empujan para que se abran en el momento adecuado y así dejen entrar el aire o dejen escapar los gases de escape según su cometido.
Él árbol de levas y el cigüeñal
El árbol de levas pertenece al sistema de distribución del motor. Necesita de una perfecta sincronización para funcionar, por lo que se une al cigüeñal por medio de la correa o cadena de distribución, para que se mueva perfectamente parejo con él.
En los vehículos de cuatro tiempos, cada dos vueltas del cigüeñal se produce una vuelta del árbol de levas. Lo que se consigue gracias a la diferencia de tamaño de las ruedas dentadas que van unidas a ellos.
El sensor del árbol de levas
A este sistema de sincronización hay que sumarle el sensor de posición del árbol de levas o CMP, que permite al módulo de control del motor (ECM) saber en qué posición está en cada momento. Así sincroniza la inyección de combustible, que es otro elemento clave para el motor.
Para funcionar, este sensor tiene una bobina de cobre enrollada sobre un núcleo de imán. Con él, mide la fuerza del campo magnético que se genera al rotar. Gracias a ello obtiene datos como la velocidad del motor y la proximidad del rotor de metal al sensor. Así conoce la posición del pistón número 1. Los demás, se sabe dónde están en función de la posición de éste.
Averías del árbol de levas
Falta de lubricación
Es muy importante usar un aceite adecuado para nuestro motor, así como realizar los cambios cuando nos indica el fabricante. De este modo permanecerá perfectamente engrasado el árbol de levas, ya que es muy importante para el buen funcionamiento del motor.
El movimiento continuo de este componente causa que cualquier falta de lubricación excesiva vaya reduciendo su vida útil considerablemente. Además, cuando el aceite está abajo del todo, por no haber usado el coche durante muchos días, la bomba de aceite tarda en enviarlo a la parte superior del motor. Una situación que en algunos motores causa problemas en los taqués hidráulicos y el consiguiente ruido de claqueteo.
Esto no es un problema directo del cigüeñal, pero sí puede acabar afectándole, porque los taqués desgasten las levas. Lo que nos lleva a la siguiente avería.
Desgaste de las levas
No es una avería común en los coches actuales, ya que muchos árboles de levas son forjados y tienen una resistencia muy alta. Y mucho menos con el uso dado por un particular, en el que rara vez se superan ciertos kilometrajes. Sin embargo, en algunos modelos esta avería sí se ha presentado por el abaratamiento de algunos materiales y/o su menor calidad.
De todas formas, aunque no es común en la mayoría de los coches, sí puede verse con algo más de frecuencia en los árboles de levas de las motos. Lo que se debe principalmente al mayor régimen de revoluciones por minuto al que funcionan sus motores.
Holgura axial (de eje)
Si se crea holgura en las sujeciones del árbol de levas, se oirán traqueteos o chirridos. Lo que puede suponer unos daños en el motor muy severos si se sigue usando. Normalmente, este problema se produce por falta de lubricación. Así que suele requerir reparaciones más allá de la propia holgura, a menos que se haya producido con el paso del tiempo y con un kilometraje recorrido anormalmente grande.
Precio de un árbol de levas
Es muy extraño una rotura o fallo del árbol de levas. Sin embargo, debemos saber que si necesitamos sustituir esta pieza, se trata de una pieza muy costosa, por lo que la reparación puede ser muy cara. Si hay que cambiarlo, lo normal es que la factura de taller ronde los 1.000 euros en modelos generalistas. Un coste que puede ser aún mayor en marcas premium o si hay más componentes dañados.
Imágenes – Peter Anderson, George, Pete, Nathanael Burton, Alexander Lindquist, Mazda Mxtree