El árbol de levas es un componente crucial en el funcionamiento de un motor de combustión interna, especialmente en motocicletas. Para entender su importancia, primero debemos comprender el papel de las válvulas.
¿Qué son las Válvulas?
Las válvulas son esenciales para el funcionamiento de cualquier motor. Son como unos clavos grandes, encargados de abrir el paso a la mezcla de aire y combustible y de dejar escapar los gases producto de la combustión. Se ubican en la parte superior de los motores, o lo más a la izquierda y derecha, en el caso de los motores bóxer.
El punto es que están al final del recorrido del pistón para encontrarse con la mezcla de aire y combustible, junto con la chispa de la bujía y la compresión del pistón. Para que funcionen, las válvulas están en los asientos de válvula dentro de la culata. Sin las válvulas, un motor no podría funcionar, puesto que el ciclo de giro del motor hace abrir las válvulas de admisión, que dejan entrar la mencionada mezcla de aire y combustible, y las de escape para dejar salir los gases producto de las explosiones internas.
Las válvulas están hechas con una aleación de acero y otros materiales que están pensados para resistir altas temperaturas. Por su labor, están expuestas a grandes temperaturas, debido a la presencia de gases y fricción.
Animación del funcionamiento del motor de 4 tiempos, donde se aprecia el movimiento de las válvulas.
¿Cómo Funcionan las Válvulas y el Árbol de Levas?
El cigüeñal, en la base del motor, gira conforme se mueven los pistones. El cigüeñal va unido mediante una correa o cadena al árbol o eje de levas, el que va presionando cada una de las válvulas para abrirlas y cerrarlas dependiendo de la sincronía del motor.
Cuando haces partir el auto, una señal eléctrica desde el motor de arranque hace girar el motor, el cual sigue la siguiente sincronía: Llega combustible desde el inyector o carburador al motor; al mismo tiempo, por medio de la admisión de aire, llega el oxígeno; ambos se reencuentran en la culata donde la válvula de admisión se va a abrir en una sincronía entre el cigüeñal y el eje de levas.
Al abrirse, entra la mezcla de aire y combustible a la cámara de combustión, donde el pistón viene subiendo para hacer la compresión, que en conjunto con la chispa de la bujía van a hacer la combustión, para que posteriormente, se abra la válvula de escape que llevará los gases hacia las líneas de escape.
Como te explicamos más arriba, el cigüeñal gira gracias al movimiento de los pistones, el cual se mueve debido a las explosiones de la combustión. Así, todo es un círculo virtuoso para que el motor funcione; a la vez que el tiempo de distribución va a hacer que esta sincronía se dé y así el motor pueda funcionar con un ralentí parejo y armonioso.
Gracias al tiempo de distribución, la acción del eje de leva, los pistones y el cigüeñal trabajarán al unísono para hacer la combustión. Antaño, los motores tenían una válvula de admisión y otra de escape por cada cilindro; hoy eso ha cambiado y la gran mayoría de los vehículos tienen 2 válvulas de admisión y 2 de escape.
PARA QUE SIRVE Y QUE ES EL ÁRBOL DE LEVAS | Aprende Mecánica En 3 Minutos
Problemas Comunes y Detección de Fallas en las Válvulas
Uno de los principales problemas que experimentan las válvulas tiene que ver con su refrigeración; por lo que un motor con problemas en su sistema de refrigeración y con mala lubricación de aceite podría, entre otras cosas, resentir algunas o todas sus válvulas.
Si una válvula está con problemas no va a hacer el trabajo de admisión o escape como corresponde, dejando escapar gases de más o bien admitiendo más oxígeno del necesario. Eso redundará en un desequilibrio del motor, pudiendo calentar de más el motor o produciendo problemas de compresión, lo que a la larga puede ser muy grave.
Repuestos y Costos de Reparación
Dependiendo del problema habrá una solución. Si bien las válvulas en sí son baratas, usualmente un problema generado en las válvulas implica otros arreglos y repuestos, y ahí es donde puede salir más caro.
Si el problema fue de lubricación, quizás la falla es más local, por lo que un reemplazo de válvulas, balancines y rectificación de culata, junto con la empaquetadura, podrían solucionar el asunto; mientras que si el problema fue por temperatura, ahí la cosa puede ser salada.
Si el problema fue la refrigeración, además de las válvulas, podrías haber dañado otras partes del motor, lo que podría requerir un semi ajuste por pérdidas de compresión.
Hay válvulas que valen $10.000, $20.000 o más; pero si tuviste problemas con el eje de levas o en la culata, por ejemplo, el arreglo podría acercarse a los $500.000; no obstante, todo estará determinado por el año, marca y modelo del auto; y claro, por la magnitud de la falla.
| Problema | Posible Solución | Costo Estimado |
|---|---|---|
| Problema de lubricación | Reemplazo de válvulas, balancines y rectificación de culata | $100.000 - $300.000 |
| Problema de temperatura | Reemplazo de válvulas y posible semi ajuste del motor | $300.000 - $600.000 |
| Daño en el eje de levas o culata | Reparación o reemplazo del eje de levas/culata | Hasta $500.000 |
Nota: Los costos son aproximados y pueden variar según el taller y la región.