¿Por qué necesitamos balancines en los motores de árbol de levas? ¿No puede el árbol de levas presionar directamente las válvulas?

Answer 1

el árbol de levas puede actuar directamente sobre la válvula, pero necesita algunas cosas entre sí para evitar el desgaste.

El vástago de la válvula es bastante estrecho y está hecho de un acero que no puede ser tratado térmicamente. se desgastaría rápidamente en la cámara y se desgastaría rápidamente.

entonces, en cambio, la leva realmente funciona contra un pequeño cilindro muy duro llamado, normalmente, “un balde”. Esto le da al lóbulo de la leva una amplia área de contacto que reduce la presión y permite una buena lubricación.

luego, debido al desgaste de la válvula / asiento y las tolerancias de fabricación, entonces necesita un espaciador entre el “cucharón” y el vástago de la válvula, denominado “cuña”.

cuñas vienen en varios grosores.

entonces hay dos tipos de diseños de “cubo y cuña”.

“Sobre el cucharón”, donde la cuña se encuentra en la parte SUPERIOR del cucharón, y la leva realmente funciona contra la cuña, y el cucharón descansa directamente sobre el vástago de la válvula. estos son relativamente fáciles de cambiar cuando se deben ajustar los espacios libres. (las holguras de la válvula se ajustan de modo que siempre haya “aproximadamente” un espacio libre de 0.2 mm entre la leva y el vástago de la válvula cuando está frío)

todo lo que necesita es una herramienta elegante para empujar el cubo hacia abajo, luego saca la cuña y la reemplaza. fácil.

el otro diseño es “debajo del cubo”. esto implica tener que extraer los árboles de levas por completo, lo que implica deshacer la cadena de distribución / las ruedas dentadas, quitar los cubos, recuperar la cuña, medir la cuña, averiguar qué calza se requiere, esperar hasta que pueda ir a una tienda para cambiar la cuña (o cuñas), luego debe volver a armar todo, asegurándose de que las levas estén “sincronizadas” correctamente.

fácil la segunda vez, una vez que sepa qué cuñas ya se esconden debajo de los cubos. pero todavía tienes que sacar la cuña para cambiarlo. a veces tienes suerte y puedes cambiar las cuñas de una válvula a otra, pero normalmente, al menos uno necesita cambiar por completo. a menos que haga muchos de ellos como lo hace un taller y tenga a mano una caja de cuñas de varios tamaños, es molesto. No es un trabajo agradable, y se vuelve más difícil con más cilindros.

con más de 3 cilindros, siempre hay al menos un conjunto de válvulas que se abren por la fuerza, por lo que debe tener mucho cuidado al reemplazar las tapas de los cojinetes de leva. Esta es la parte que generalmente hace que los aficionados arruinen los buenos motores. He visto unos a los que se les han quitado pernos desmontados con helicópteros que luego se han desmontado, se han vuelto a colocar en un tamaño más grande, se han vuelto a pelar y luego se han lanzado en helicóptero para el tamaño más grande. no es bueno en sí mismo, pero cuando se quitan los pasadores de ubicación en los cojinetes para dejar espacio para los pernos más grandes, los cojinetes ya no son precisos y se desgastan rápidamente. Los rodamientos están mecanizados en la cabeza mientras que las tapas de los rodamientos están atornilladas para que todo esté alineado.

y todo lo que tenían que hacer era apretar lentamente cada tornillo poco a poco en lugar de enfocarse en apretar solo un tornillo a la vez. malditos NOOBS!

mientras que las válvulas de estilo “basculante” solo necesitan el uso de una llave para ajustar la holgura. toma cinco minutos en algunos motores …

Las varillas de empuje, dependiendo del motor, pueden ser fáciles o complicadas …

pero, las levas sin balancines pueden acelerar mucho más rápido. de ahí que sean el estándar de facto en motores de alto rendimiento.

Answer 2

Los balancines son importantes por diferentes razones. La primera es que reducen la fuerza sobre el lóbulo de la leva porque de hecho es una palanca. La presión reducida equivale a menos desgaste. En segundo lugar, no son todos iguales y no solo un simple punto de pivote. Tienen diferentes proporciones para diferentes cantidades de elevación. Es posible que la leva solo tenga un aumento de, digamos .250, pero la relación del brazo oscilante puede hacer que la válvula real se abra .375 dando más flujo de aire. Tercero, hay una cosa llamada latigazo de válvula. Este es el “espacio” entre la cara del balancín y la parte superior del vástago de la válvula. Esto debe configurarse correctamente para que el motor respire correctamente y también afecta directamente la sincronización del motor. Las válvulas deben abrirse y cerrarse exactamente en el momento adecuado. Si hay demasiadas pestañas, la leva comienza a elevarse pero la válvula aún no ha comenzado a moverse. Si se ajusta demasiado, las válvulas no se asentarían por completo, entonces el carbono se acumularía en la cara y el asiento de la válvula. Empeorará progresivamente hasta que ya no funcione. Sería casi imposible lograr una leva, una válvula y una cabeza que tengan un latigazo perfecto. Además, una vez que el vástago de la válvula comenzó a desgastarse, no habría forma de ajustarlo. Hoy tienen elevadores hidráulicos que producen un azote cero y se ajustan automáticamente por esta misma razón. Por último, las válvulas no están todas en línea recta y, a menudo, usan varias válvulas por cilindro, por lo que a su vez necesitaría más árboles de levas. Más piezas para girar equivale a menos potencia y más costosa de producir.

Answer 3

No necesita brazos basculantes, al menos no si el motor tiene árboles de levas superiores dobles.

De los motores que he visto (y los que puedo ver con una búsqueda rápida en Google), los motores con levas superiores dobles generalmente no tienen brazos basculantes y el árbol de levas presiona las válvulas directamente (o más bien en un tapón que se asienta sobre parte superior de la válvula. Esta disposición reduce el peso del balancín, por lo que se necesita menos fuerza de resorte para cerrar la válvula. La función del empujador es proporcionar una gran superficie plana para que el lóbulo de la leva funcione y también proporcionar un medio de Ajuste de la reacción en las válvulas.

Con una sola sobrecarga, necesita brazos basculantes porque las válvulas están ubicadas a ambos lados del árbol de levas. Las levas aéreas individuales son más baratas de fabricar (ya que solo hay un árbol de levas) y es más fácil ajustar la holgura con brazos basculantes que con la disposición de cuña y cucharón utilizada en la mayoría de los motores DOHC.

Árbol de levas en cabeza – Wikipedia

Answer 4

Esto tiene que ver con la forma óptima de la cámara de combustión. Si las válvulas de escape y admisión tienen un ángulo demasiado grande, la cámara está demasiado puntiaguda en la parte superior, lo que dificulta la obtención de una alta relación de compresión. Por lo tanto, el ángulo entre las válvulas es bastante pequeño (29 grados) y para válvulas óptimamente cortas (para disminuir su masa permitiendo mayores rpm), esto significa que los árboles de levas estarían demasiado juntos.

Answer 5

Descargo de responsabilidad: mi respuesta se refiere específicamente a los motores de Válvula OverHead (OHV), ya que la necesidad de motores de mayor compresión relegó la válvula en bloques o motores de cabeza plana obsoletos; sin embargo, el mismo argumento de empaquetado se aplica, de manera indirecta, al motor de cabeza plana, en la medida en que la reubicación de las válvulas en el bloque permite una baja altura para el motor, que la actuación directa; sin embargo, para ser justos, la válvula en el diseño de la cabeza no necesita implementar balancines, ni tampoco los motores que renuncian a las válvulas de asiento en lugar de los puertos controlados por el pistón, como el común de 2 tiempos.

Hay motores que no tienen balancines; pero son necesariamente más altos, ya que el eje de la leva debe estar directamente en línea con la línea central del vástago de la válvula. Esto, a su vez, significa que el capó / capó debe elevarse para despejar el motor ahora más alto. Esa altura también significa que el espacio no puede ser ocupado por la tubería del colector de admisión sintonizado. La decisión de renunciar a los balancines, por simplicidad, impone sanciones por el empaque de otros componentes y problemas de mantenimiento, ya que las bujías incandescentes o de chispa ahora deben pasar a través de una tapa de válvula y una culata más gruesas. La ingeniería es a menudo una cuestión de malabarismos. Supongamos que su motor es un diseño boxer; pero el uso de accionamiento directo, en lugar de usar balancines significa que ahora tiene que usar brazos de suspensión superiores e inferiores más cortos. En F1, la razón por la que usan balancines para atar los resortes y amortiguadores es para reposicionarlos donde impondrán menos penalizaciones aerodinámicas. Una preocupación similar existe en el diseño del motor. ¿Dónde colocas las levas para que no causen un problema peor que la complejidad impuesta por el uso de balancines?

Answer 6

Sí, los lóbulos del árbol de levas pueden hacer exactamente eso y esto se llamaría un motor OHC de acción directa. Es mucho más probable que vea esto en un motor de doble cámara. Los ejemplos serían los motores de cuatro cilindros en línea de doble cámara Ford / Lotus de los años 60/70, los motores de seis cilindros en línea de la serie Jaguar XK de los años 50/60, 70, los motores de cuatro cilindros en línea de doble cámara Fiat / Lancia de los años 60 / 70s, los cuatro motores en línea de doble cámara de Mazda utilizados en el MX5 / Miata desde el comienzo de la producción de ese automóvil hasta la actualidad. Algunos de estos (por ejemplo, el Mazda) también son motores de cuatro válvulas por cilindro, en cuyo caso hay dos lóbulos de leva por cilindro.

También verá la misma disposición en casi todos los motores de motocicletas japonesas de doble cámara jamás fabricados.

Sería técnicamente posible tener un solo motor OHC que actuara directamente si todas las válvulas estuvieran en una sola línea a lo largo de la culata, honestamente no sé si alguna vez hubo un diseño de motor de este tipo, pero no estaría sorprendido si lo hubiera: casi todas las variaciones posibles del diseño del motor han sido creadas por alguien en algún lugar.

También es posible tener un solo motor de flujo cruzado OHC con válvulas dispuestas a ambos lados de la culata y en el que el árbol de levas opera un conjunto de válvulas directamente y el otro a través de balancines. Un ejemplo de esto sería el motor de 16 válvulas en el sprint Triumph Dolomite. En este motor, el mismo lóbulo de la leva también operaba las válvulas de entrada y escape en cada cilindro.

Answer 7

Las varillas de empuje son rectas de longitud vertical. Un extremo está vinculado con el árbol de levas y el otro está vinculado con las válvulas (entrada y escape). El motor está diseñado de tal manera que existe una gran distancia entre las válvulas y el árbol de levas.

Además, si el árbol de levas está operando la válvula, entonces durante el escape, el árbol de levas se calienta mucho y, simultáneamente, la parte superior del motor se calienta extremadamente. Del mismo modo, durante el proceso de admisión, se pierde una parte que puede reducir la eficiencia volumétrica.

Answer 8

Sí, las levas pueden funcionar en las válvulas sin balancines. Mi viejo Jaguar fue presentado en tal configuración. Aunque esto elimina a los rockeros y su inercia, hay varias desventajas:

1. El ajuste del juego de la válvula (el espacio) es más difícil,
2. El alto arrastre lateral de la cámara se debe proporcionar para mis otros medios,
3. La altura total del motor aumenta significativamente,
4. El diseño del enfriamiento y engrase de los vástagos de las válvulas es más difícil.
5. El ángulo y la ubicación del diseño de la válvula en la culata es menos flexible.

Answer 9

Para operar las válvulas wr .t. La sincronización del motor y también la presión dentro del cilindro es mayor durante la combustión para operar estas válvulas en estas condiciones, necesitamos más fuerza requerida para que necesitemos acuerdos de apalancamiento

Answer 10

La mayoría hace exactamente lo que dices. (con algún tipo de seguidores hidráulicos u otro tipo de levas ajustables, también conocidos como elevadores)

Algunos diseños usaron balancines, pero la mayoría de los modernos que he visto en los últimos 20 años han ido al contacto directo con las válvulas.

Answer 11

La fricción causa desgaste. También forzar la válvula hace que la válvula tenga fugas, es por eso que el balancín se usa previamente. El automóvil de hoy no tiene balancín y la válvula gira a medida que la leva se mueve para reducir el desgaste.

Answer 12

Usted no Los motores Overhead Cam no los usan. Los balancines se usan con motores de varilla de empuje donde la leva se encuentra dentro del bloque del motor.

Answer 13

Ninguno usado en un motor de levas sobre la cabeza. Se utilizan elevadores o cucharones entre la leva y la válvula, con calzas de ajuste montadas en el cubo.