Diseño De Levas

Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constituye un temporizador mecánico cíclico; dicho eje es cilíndrico rotatorio responsable de las inyecciones de combustible con precisión-cronometrada requerida por los motores de combustión interna, por su funcionamiento y aplicación es de gran importancia en los motores de combustión interna. Aunque se pueden encontrar árboles de levas en diferentes tipos de máquinas, se utilizan normalmente para fines de temporización de válvulas.

El propósito de este trabajo es tener los suficientes conocimientos tanto en conceptos básicos, aplicaciones y partes sobre un árbol de levas para realizar un prototipo a escala del mismo, con el fin de familiarizarnos con sus aplicaciones a la hora de trabajar con máquinas o mecanismos en los que se vea involucrado un árbol de leva. La investigación y documentación en distintas fuentes de información sobre este tema nos ha llevado a señalar los puntos más importantes de dicho mecanismo. Necesario es saber que un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. También es vital el concepto de leva, de ahí el nombre del mecanismo a diseñar; es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento, llamado seguidor, para que desarrolle un movimiento especificado, por contacto directo. Por otra parte, una válvula es un mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes de una máquina o sistema.

El planteamiento del problema y los objetivos están claramente expuestos, explicando el por qué hacemos dicho trabajo y el ovejito que deseamos alcanzar. Por otra parte el marco teórico expone las principales definiciones y conceptualizaciones mecánicas y físicas que componen este trabajo, así como las referencias tomadas para su elaboración. La explicación del funcionamiento de este mecanismo la hemos realizado con sumo cuidado para su mejor comprensión y entendimiento de las aplicaciones, uso y elaboración del diseño de un árbol de levas. Esperando que el lector de este trabajo asimile y tenga una idea clara de lo que es un árbol de levas aun sin estudiar una carrera referente a la mecánica.

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El árbol de levas es una de las partes más críticas del motor de combustión interna. Debido a su funcionamiento cíclico, continuo y repetitivo los árboles de levas tienden a presentar algunos problemas, siendo el más común el desgaste. Este hecho genera inconvenientes que afectan directamente al motor y a la maquina en general. La apertura violenta de la bomba, pérdida total de la sincronización, quemaduras en válvulas de escape, golpeteo válvula-pistón, cabeceo a bajas revoluciones, perdida de potencia, explosiones por el carburador, entre otras, son las consecuencias debido al desgaste del mecanismo. Un factor importante que causa este desgaste son los problemas de lubricación, los distintos metales usados en la fabricación de los árboles de levas incrementan más este problema. Las fuertes fricciones, la corrosión y levas que se pican son otros de los problemas que se presentan. Para mejorar y optimizar el rendimiento de estos mecanismos y así disminuir las probabilidades de presentar estos inconvenientes, se debe hacer un relleno de la mejor calidad en caso de ser necesario, mantener una excelente lubricación, alinear y mecanizar el árbol según la especificaciones de fábrica, con sus tiempos de apertura y levante, así como el recorrido que es tan importante en una leva, si se aplica soldadura para el relleno, hacerlo con la mejor calidad y la correspondiente al material del cual está hecho cada pieza. Si el árbol de leva está muy deteriorado, se encuentra discontinuo o es muy difícil de encontrar, lo más recomendable es hacer cambio del mismo por uno nuevo, que acople exactamente en el motor y cumpla su funcionalidad al máximo nivel de desempeño.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Conocer la importancia, aplicación y uso de un árbol de levas en los motores de combustión interna, mediante la elaboración de un prototipo de este mecanismo a escala.

OBEJTIVOS ESPECIFICOS:

 Diseñar y elaborar nuestro propio prototipo de un árbol de levas de un motor de combustión interna.

 Detallar concretamente los conceptos, componentes y funcionalidad de un árbol de levas.

 Conocer la importancia que tienen estos mecanismos en la actualidad y sus diversas aplicaciones dentro del campo de la ingeniería.

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MARCO TEORICO

Es un mecanismo que mayormente se usa para la activación y temporización de válvulas, mediante contacto directo de movimiento giratorio de manera cíclica, es un eje cilíndrico rotatorio responsable de las inyecciones de combustible con precisión-cronometrada requerida por los motores de combustión interna. Se conforma de tres partes principales: los cojinetes principales, los lóbulos y el apoyo. Los cojinetes de leva son otra parte importante. El árbol de levas ayuda a que el motor gire. Modificarlo puede mejorar el rendimiento de combustible, la eficiencia y el rendimiento general del vehículo, al mismo tiempo que ayuda a producir una mejor aceleración máxima y potencia.

En cuanto a su diseño, el árbol de levas incluye:

 Una

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