Un árbol de levas es un eje cilíndrico giratorio que se utiliza para regular la inyección de combustible vaporizado en un motor de combustión interna. Estos se confunden ocasionalmente con el cigüeñal del motor, donde el movimiento alternativo de los pistones se convierte en energía de rotación. En cambio, los árboles de levas son responsables de las inyecciones de combustible sincronizadas con precisión que requieren los motores de combustión interna. Los árboles de levas tienen múltiples levas, que se utilizan para abrir válvulas a través de contacto directo o varillas de empuje. Un árbol de levas se acopla directamente al cigüeñal, de modo que las aberturas de la válvula se sincronizan en consecuencia.
Los árboles de levas se pueden encontrar en muchos tipos diferentes de máquinas que requieren sincronización mecánica. La mayoría de las veces, se encuentran en motores de combustión interna y realizan la tarea esencial de cronometrar la inyección de combustible. Aunque los árboles de levas se pueden encontrar en diferentes tipos de máquinas, generalmente se usan para fines de sincronización de válvulas. Un ejemplo de esto sería un quemador de combustible que inyecta combustible en intervalos programados para ayudar a reducir el consumo de combustible. Los árboles de levas también han jugado un papel en máquinas más antiguas, como bombas de agua y relojes mecánicos.
El árbol de levas del motor puede estar hecho de muchos tipos diferentes de materiales. Los materiales utilizados en el árbol de levas dependen de la calidad y el tipo de motor que se fabrica. Para la mayoría de los automóviles producidos en masa, se utiliza hierro fundido refrigerado. No solo es barato, sino que el hierro fundido refrigerado también es extremadamente duradero y confiable. Esto se debe a que el tratamiento en frío aumenta la resistencia y la dureza de cualquier metal que se somete al proceso.
Para árboles de levas de mayor calidad, se utiliza acero billet. Si bien es muy superior al rendimiento del hierro fundido enfriado, el proceso de fabricación es laborioso y costoso, por lo tanto, el acero billet rara vez se encuentra fuera de los automóviles de alto rendimiento o de lujo. Los árboles de levas hechos de este material a menudo se hacen mediante el uso de máquinas de control numérico computarizado (CNC) para garantizar la precisión.
La sincronización del árbol de levas es increíblemente importante para el rendimiento del motor de combustión interna. La rotación del árbol de levas abre las válvulas de admisión y escape del cilindro, por lo que se necesita una sincronización adecuada para asegurarse de que el combustible se inyecte y escape en los momentos correctos. Dado que el árbol de levas a menudo está acoplado directamente al cigüeñal en sí, puede sincronizarse de acuerdo con la posición del cigüeñal. Los dos ejes están acoplados a través de una disposición de correa o engranaje, dependiendo de la ubicación del árbol de levas.
La ubicación del árbol de levas puede variar y depende de si las levas o lóbulos del eje entran en contacto directo con las válvulas o las abren a través de varillas de empuje. Idealmente, se colocará directamente sobre la culata, lo que elimina la necesidad de varillas de empuje. Por esta razón, muchos motores de combustión interna tienen árboles de levas ubicados directamente sobre las culatas.