Cómo Leer una Tarjeta de Levas para Comprender las Especificaciones del Árbol de Levas
El mundo de los motores de alto rendimiento puede ser un lugar muy confuso, donde los términos y especificaciones parecen estar llenos de referencias oscuras que parecen no tener sentido. Pero al igual que aprender un nuevo idioma, si descompones cada uno en pedazos más pequeños, todo se vuelve más fácil de entender.
¿Qué es una Tarjeta de Distribución del Árbol de Levas o una Tarjeta de Levas?
Un área de confusión es sin duda una tarjeta de sincronización del árbol de levas. Todos los árboles de levas de posventa y de producción utilizan una serie de términos y especificaciones para identificar sus características de funcionamiento. Estos pueden parecer oscuros e incluso desconcertantes, pero de hecho, estas especificaciones de levas presentan una forma sencilla de determinar exactamente cómo funcionará un árbol de levas en particular en el motor. Eso es de vital importancia cuando se trata de elegir el árbol de levas correcto.
El árbol de levas ha sido descrito como el «cerebro de un motor», así que desglosemos cada una de estas especificaciones para descifrar cómo una leva ejerce su control sobre un motor.
Usaremos una tarjeta de sincronización de uno de los árboles de levas de la serie Pro LS de Summit Racing como ejemplo, pero estos mismos números y relaciones se aplicarán a cualquier árbol de levas de cualquier fabricante para cualquier motor de cuatro tiempos.
¿Qué hace un Árbol de Levas?
Comencemos describiendo exactamente lo que hace un árbol de levas. Un árbol de levas es realmente un dispositivo utilizado para convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal (hacia arriba y hacia abajo). Esto se logra mediante el uso de un seguidor de levas o levantador que comienza en la parte redonda de la excéntrica, que se llama círculo base. A medida que el lóbulo de la leva gira y el elevador sigue el ascenso de la excéntrica, el elevador se mueve hacia arriba, convirtiendo este movimiento giratorio en un movimiento ascendente conectado por la varilla al brazo oscilante.
Summit Racing tiene una práctica calculadora de temporización del árbol de levas que puede ayudarlo a determinar las especificaciones de levas adecuadas para sus necesidades de rendimiento.
Lectura de una tarjeta Cam: Elevación de lóbulos
Este movimiento ascendente simple del lóbulo de leva se puede medir en términos de pulgadas (o milímetros) de elevación de lóbulos. En nuestra tarjeta de levas Summit Racing Pro LS de muestra de arriba, la primera línea se llama Elevación y se detalla como elevación del lóbulo de admisión o de escape en el árbol de levas. Tenga en cuenta que en este caso en particular, tanto los lóbulos de admisión como de escape generan una elevación de lóbulos de exactamente la misma cantidad: 0,321 pulgadas. A menudo verá dónde el elevador será diferente para la admisión versus el escape.
Leer una tarjeta Cam: Relación de eje de balancín (Relación de eje de balancín)
En esa misma línea en esta tarjeta de leva, la elevación en la válvula ha aumentado de 0,321 pulgadas en el lóbulo a 0,545 pulgadas en la válvula. Esto se logra a través de la relación de balancín. Tenga en cuenta que la tarjeta llama a esta relación a 1.7:1. Si multiplicamos 0,321 x 1,7 = 0,545 pulgadas. Ese es el elevador que verá el motor en las válvulas.
Lectura de una tarjeta Cam: Duración & Duración anunciada
La siguiente especificación con la que trataremos es la duración. Esto se define como el número de grados de rotación del cigüeñal que cada válvula pasa fuera del asiento. Todas las especificaciones del árbol de levas se expresan en grados de rotación del cigüeñal.Los grados del cigüeñal se utilizan porque es la forma más fácil de medir estos puntos en el motor real. Tenga en cuenta que el árbol de levas gira a media velocidad de motor porque el engranaje de transmisión de levas es dos veces más grande que el brazo de cigüeñales. Eso significa que el cigüeñal tiene que girar dos veces para que la leva se active. Esa orientación está diseñada en todos los motores de cuatro tiempos.
Verá que esta cámara de carreras Summit ofrece una duración en dos especificaciones de elevación de grifos diferentes de 0,006 pulgadas y también de 0,050 pulgadas. En los primeros días del diseño del árbol de levas, el fabricante decidía las posiciones de inicio y final en términos de elevación del taco. Algunas compañías usan 0.004 pulgadas y otras usan 0.006 pulgadas.
Surgió un gran problema al usar esas diferentes especificaciones, lo que dificultó la comparación de la duración entre varias compañías de cam. En la década de 1960, el difunto Harvey Crane llamó a un elevador de roscas de 0,050 pulgadas como un estándar universal que rápidamente fue adoptado por todas las compañías de levas del mercado de accesorios.
La especificación de 0,004 o 0,006 pulgadas ahora se llama duración anunciada. En el ejemplo de la leva de carreras de cumbre, esta es la cantidad de rotación del cigüeñal que comienza una vez que el elevador está a 0.006 pulgadas del círculo de base y continúa hasta que el elevador está a 0.006 pulgadas del círculo de bases en el lado de cierre. Las siguientes dos columnas de las especificaciones de duración de 0,006 pulgadas indican un punto de apertura del lóbulo de admisión de 30 grados Antes del Centro Muerto Superior (BTDC) y 68 grados Después del Centro Muerto Inferior (ABDC).
Esto significa que el lóbulo de admisión se abre 30 grados antes de que el piston alcance la parte superior de su carrera. Dado que hay 180 grados entre el Centro de la cabeza superior (TDC) y el Centro Muerto Inferior (BDC), la manivela girará otros 68 grados antes de que la válvula de admisión alcance las 0,006 pulgadas del círculo base del lóbulo. Si sumamos estas tres cifras: 30 + 180 + 68 = 278 grados. Este es el número total de grados del cigüeñal que abre la válvula de admisión.
Podemos realizar los mismos cálculos para el lado del escape, excepto que la válvula de escape se abre 76 grados Antes del Centro Muerto Inferior (BBDC), gira 180 grados entre BBDC y TDC, y se cierra a 26 grados Después del Centro Muerto Superior (ATDC). Calcular los números nos da: 76 + 180 + 26 = 282 grados de duración anunciada.
Lectura de una tarjeta de Leva: Duración a 0.050 » de elevación
La siguiente línea ofrece las especificaciones de esta leva en el estándar industrial de elevación de grifos de 0.050 pulgadas. Dado que el cigüeñal girará unos grados entre el punto de elevación de 0,050 pulgadas en los lados de apertura y cierre, las especificaciones de duración serán más pequeñas en grados que las especificaciones anunciadas.Esto se refuerza en las especificaciones reales de la abertura lateral de admisión a 5 grados BTDC y el cierre a 41 grados ABDC. La duración cambia a 226 grados en la toma y 230 grados en el lado del escape.
En árboles de levas de menor duración como esta leva en particular, ocurre un evento interesante que vale la pena describir. Tenga en cuenta que el lado de cierre de la especificación de escape a 0,050 pulgadas de elevación del grifo se expresa como un negativo (-1) grados. Esto significa que el punto de medición normalmente expresado en grados ATDC está realmente cerrado antes de TDC. Para eliminar la confusión, la especificación se escribe como -1 grados. Esto hace que las matemáticas sean simples como 51 + 180 + (-1) = 230 grados, como se indica en la columna derecha de la tarjeta bajo el encabezado Duración.
Lectura de una Tarjeta de Levas: Línea Central de Lóbulos (Lóbulo CL)
La columna justo antes de la Duración en esta tarjeta de árbol de levas de carreras de cumbre es algo llamado Lóbulo CL o Línea Central de Lóbulos. Estas son las líneas centrales de los lóbulos de admisión y de escape expresadas en grados del cigüeñal. La línea central de admisión se produce 108 grados después de la CCT, mientras que la línea central de escape se coloca a 116 grados Antes de la CCT. La línea central de admisión se utiliza a menudo como punto primario para desengrasar el árbol de levas.
Lectura de una tarjeta de levas: Ángulo de separación de Lóbulos (LSA)
Otra especificación importante del árbol de levas es algo llamado Ángulo de separación de lóbulos (LSA). Este es el número de grados de separación del cigüeñal entre las líneas centrales de los lóbulos de admisión y de escape. En esta tarjeta de leva, verá que el LSA es de 112 grados. Esta cifra se obtiene sumando la línea central de admisión más la línea central de escape y dividiéndola por dos. En este caso: 108 + 116 = 224 grados / 2 = 112 grados.
Leer una tarjeta Cam: Avance
Esto trae un punto interesante que también ayudará a la hora de seleccionar un árbol de levas. Nota en la esquina inferior derecha de la tarjeta de levas que Summit Racing indica que esta leva es +4 de avance. Lo que esto significa es que cuando se mecanizó este árbol de levas, las especificaciones exigían avanzar el lóbulo de admisión cuatro grados. Esto se realiza a menudo en árboles de levas de calle como una forma de mejorar el rendimiento a baja velocidad.
Todo esto vale la pena señalar, ya que es mejor saber que la amoladora de cámara ya ha avanzado el árbol de levas para usted, por lo que no es necesario un avance adicional. Veamos cómo ocurre esto. Si la línea central de admisión y el ángulo de separación de lóbulos tienen el mismo valor, entonces la leva no se habrá adelantado a tierra. Entonces, en este caso, si la línea central de admisión era de 112 grados y el LSAW también era de 112 grados, entonces la leva no habrá avanzado a tierra. Para hacer que las matemáticas funcionen, esto también significaría que la línea central del lóbulo de escape también tendría que ser 112. Que haría 112 + 112 = 224 / 2 = 112 grados.
Como otro ejemplo, si el LSA era de 114 grados y la línea central de admisión era de 110 grados, eso significaría que la leva estaba a 4 grados de avance y la línea central del lóbulo de escape sería de 118 grados: (110 + 118 = 228 / 2 = 114 grados LSA).
Lectura de una tarjeta de leva: Pestaña de válvula mecánica
Una especificación no cubierta en esta tarjeta de leva se refiere a una especificación llamada pestaña de válvula mecánica. Este es el espacio libre entre el brazo basculante y la punta de la válvula medido por un conjunto de medidores de palpador cuando el motor está a temperatura de funcionamiento completa. Las pestañas mecánicas deben medirse cuando el lóbulo de la leva está en el círculo base.
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Nos hemos movido bastante rápido a través de esta tarjeta de levas, por lo que puede que desee revisar lo que hemos establecido hasta que los números tengan sentido. Una vez que se sienta cómodo con los números y cómo se relacionan con el rendimiento del motor,encontrará que cada tarjeta cam es una fuente de una cantidad significativa de información útil.
