Análisis de falla del árbol de levas de un motor de seis cilindros en línea

Abstract

En este trabajo se analiza la posible causa de la falla de un árbol de levas de un motor de combustión interna proveniente de motor de seis cilindros en línea. Un análisis morfológico muestra micro grietas, provenientes de un conducto central, marcas de maquinado severo y defectos probablemente producidos por maquinado de desbaste rápido y severo en zonas críticas de diseño y altos concentradores de esfuerzo. Sumado a esto se presentan, y debido a la naturaleza de las cargas de trabajo de un eje de levas, en los puntos de concentración de esfuerzos, esfuerzos fluctuantes que según el análisis realizado se deduce que no indujeron una falla por fatiga. Se realizó un análisis de Fluorescencia de Rayos X (XRF) para establecer el material del cual estaba fabricado el eje. Este análisis comprueba las recomendaciones para selección de materiales dadas por varios autores en el área de diseño de ejes. Con base en los datos técnicos del vehículo, se establecieron las cargas a las que estaba sometido el árbol de levas. Por último se utiliza el criterio de Griffith para estimar un punto de falla. La presencia simultánea de estos factores disminuyó la resistencia efectiva del eje, creó las condiciones adecuadas para la fractura en forma frágil y abrupta.