¿Qué es un balancín?

Un balancín es un componente de tren de válvulas en motores de combustión interna. Cuando el lóbulo del árbol de levas actúa sobre el brazo, abre una válvula de admisión o de escape. Esto permite que el combustible y el aire ingresen a la cámara de combustión durante la carrera de admisión o que los gases de escape sean expulsados ​​durante la carrera de escape. Los balancines se inventaron por primera vez en el siglo XIX y han cambiado poco en su función desde entonces. Sin embargo, se han realizado mejoras tanto en la eficiencia de la operación como en los materiales de construcción. Muchos balancines modernos están hechos de acero estampado, aunque algunas aplicaciones pueden utilizar materiales más pesados.

En muchos motores de combustión interna, el movimiento de rotación se induce en el cigüeñal a medida que los pistones hacen que gire. Esta rotación se traslada al árbol de levas a través de una correa o cadena. A su vez, los lóbulos del árbol de levas se utilizan para abrir las válvulas a través de balancines. Esto se puede lograr a través del contacto directo entre un lóbulo del árbol de levas y un balancín o indirectamente a través del contacto con una varilla de empuje impulsada por un elevador. Los motores de levas de arriba tienen lóbulos en el árbol de levas que contactan a cada balancín directamente, mientras que los motores de válvulas de arriba utilizan elevadores y varillas de empuje. En los motores de levas en la parte superior, el árbol de levas puede ubicarse en la cabeza, mientras que los motores de válvulas en la parte superior tienen el árbol de levas en el bloque. Ambas variedades se ven en los Estados Unidos, pero las regulaciones han contribuido a la disminución de las aplicaciones de válvulas aéreas en otras partes del mundo.

A lo largo de la historia del balancín, su función ha sido estudiada y mejorada. Estas mejoras han resultado en brazos que son más eficientes y más resistentes al desgaste. Algunos diseños pueden usar dos balancines por válvula, mientras que otros utilizan un rodamiento de rodillos «rundle» para presionar la válvula. Estas variaciones en el diseño pueden dar como resultado brazos oscilantes que se ven físicamente diferentes entre sí, aunque cada brazo todavía realiza la misma función básica.

Dado que se requiere energía para mover un balancín y presionar una válvula, su peso puede ser una consideración importante. Si un balancín es excesivamente pesado, puede requerir demasiada energía para moverse. Esto puede evitar que el motor alcance la velocidad de rotación deseada. La resistencia del material también puede ser una consideración, ya que el material débil puede estresarse o desgastarse demasiado rápido. Muchas aplicaciones automotrices utilizan acero estampado por estos motivos, ya que este material puede proporcionar un equilibrio entre peso y durabilidad. Algunas aplicaciones, particularmente los motores diesel, pueden hacer uso de materiales más pesados. Motores como estos pueden funcionar a pares más altos y velocidades de rotación más bajas, lo que permite el uso de materiales tales como hierro fundido o acero al carbono forjado.