teoria de las valvuas

TEORÍA DE LAS VÁLVULAS

Las válvulas tienen la misión de permitir la entrada y salida de gases al cilindro cada fase, cerrando herméticamente los conductos de acceso y evacuación de la cámara de combustión durante el tiempo del ciclo. Dado su funcionamiento, están sometidas a grandes solicitaciones mecánicas y térmicas.

La válvula, esta formada por dos partes fundamentales: la cabeza (6), el vástago (7), que sirve para guiar el movimiento y transmitir a la cabeza la carga del muelle de retención (3), al que se fija con las medias chavetas (1), que disponen unos resaltes internos, que encajan en la escotadura dispuesta en el vástago de la válvula, quedando en posición por medio del platillo (2). Estas escotaduras suelen ser diferentes para las válvulas de admisión y para las de escape.

El vástago de la válvula se desliza sobre una guía (8) de fundición, que suaviza el rozamiento y disminuye el desgaste debido al funcionamiento de la válvula. Dicha guía se monta a presión en la culata. El juego u holgura entre la cola de la válvula y su guía debe ser el adecuado a fin de impedir que pase aceite a la cámara de combustión a través de ambos. En algunas ocasiones se dispone un retén (4) en forma de anillo de caucho, emplazado en la guía de la válvula. El muelle descansa en la culata sobre el platillo (5) y por su extremo opuesto apoya en el platillo, que a su vez aloja a las chavetas, que forman el sistema de fijación de la cola de la válvula.

La válvula se sitúa en la culata, de modo que el muelle (M), apoyándose por un extremo en la propia culata, tira de la cola de la válvula hacia arriba por medio del platillo (P) y chaveta (H), unidos al vástago en un rebaje apropiado. El empuje transmitido por el muelle, aplica a la cabeza de la válvula (D) contra su asiento (A) en la culata, impidiendo la comunicación entre la cámara de combustión (C) y el colector (B), que solamente se establece cuando la leva (L) presenta su saliente al balancín en su extremo (J), en cuyo caso, empuja por el extremo (K) a la cola de la válvula provocando su apertura.

MUELLES DE VÁLVULAS

El cierre de las válvulas se encomienda a la acción de un muelle, cuya tensión debe ser suficientemente alta para cerrar la válvula rápidamente, aún en los altos regímenes y, al mismo tiempo, lo mas baja posible para no dificultar en exceso la apertura de la válvula. Se construyen generalmente en acero aleado con silicio-magnesio.

Se deforman por igual en todas sus espiras cuando son cargados de una manera lenta. Si se le somete bruscamente a una compresión, las espiras más cercanas al extremo donde se aplica la fuerza, experimentan un mayor acercamiento entre sí, se comprimen mas, que posteriormente se transmite a las espiras centrales y las del extremo opuesto. La deformación de las espiras del muelle sigue un movimiento de acordeón, comenzando por el extremo donde se aplica la carga. Cuando se distiende el muelle, el movimiento de acordeón es de sentido contrario. La conclusión de este hecho es que las espiras centrales del muelle se acercan y alejan alternativamente de ambos extremos.

Este fenómeno puede provocar la rotura del muelle cuando el periodo de las oscilaciones alcanza un determinado valor, que depende del tipo de muelle y también del régimen de giro del motor. Cuando esto ocurre, se dice que el muelle ha entrado en resonancia.

En ocasiones, se utilizan dos muelles para el cierre de la válvula. Son de distintas características, lo que hace que cada uno tenga su propia frecuencia de resonancia, distinta una de la del otro, lo que dificulta que esta se produzca. Con el fin de elevar la frecuencia de resonancia, se pueden fabricar los muelles de manera que las espiras están más juntas en un extremo que en otro. Este extremo de espiras más juntas se debe montar siempre del lado de la culata.

en este video veremos como es el fabricamiento de las valulas esperon que les guste este video  

todo sobre las valvulas

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Las válvulas tienen la misión de permitir la entrada y salida de los gases al cilindro en los momentos adecuados de cada fase, cerrando herméticamente los conductos de acceso y evacuación de la cámara de combustión durante el tiempo restante del ciclo. Debido a su funcionamiento, están sometidas a grandes exigencias térmicas y mecánicas. El calor intenso, la corrosión y la oxidación son las causas lógicas del desgaste de las válvulas y sus efectos son totalmente nocivos en la performance del motor. Para evitar estos daños y otorgar la seguridad necesaria, en la construcción de las válvulas EDIVAL, se emplean aceros y aleaciones especiales en procesos de alta calidad para hacer frente a las exigencias del motor aún en las condiciones más extremas. Durabilidad, eficiencia y confiabilidad caracterizan nuestros productos.

Disposición de las válvulas en el cilindro.

El emplazamiento de las válvulas en el cilindro y su sistema de mando difieren de un motor a otro. En la mayoría de los motores, las válvulas de admisión presentan una cabeza de mayor tamaño que las de escape, para facilitar el llenado del cilindro y mejorar el rendimiento volumétrico del ciclo. En otras ocasiones se disponen cuatro válvulas por cilindro con el mismo fin. Actualmente, todos los motores modernos, poseen las válvulas dispuestas en la culata, accionadas desde un árbol de levas emplazado en el bloque del motor (sistema OHV) o bien situado en la culata (sistema OHC para un solo árbol y sistema DOHC para dos árboles) en este vídeo vera las calibración de una válvula y introducción calibrado de válvulas espero que este vídeo les sirva de mucho  Sistema OHV: presenta mayor número de piezas en movimiento debido a que el accionamiento es indirecto, por lo que se prefiere su utilización en motores lentos, sobre todo del tipo diesel. Sistemas OHC o DOHC: tiene la ventaja de la sencillez de sus componentes, a las que debe unirse la pequeña rumorosidad de su funcionamiento, Si bien desde el punto de vista mecánico el sistema es simple, su construcción es más costosa y requiere tolerancias de armado más estrechas debido a la gran cantidad de componentes que se deben instalar en la culata.

Tipos de válvulas según materiales y procesos de fabricación.

Válvulas Monometálicas La mayoría de las válvulas de admisión y de escape no muy exigidas se construyen de un solo material que conforma el vástago y la cabeza. Para las válvulas de admisión se suelen utilizar aceros templables al cromo-níquel-silicio, los que poseen excelentes propiedades mecánicas aunque no son tan buenos frente a la corrosión. Para las válvulas de escape se usan aceros inoxidables al cromo-níquel-manganeso.
Válvulas Bimetálicas Por medio de un proceso de soldadura, se conforma el vástago de un material, usualmente acero templable; y la cabeza de otro, generalmente acero inoxidable. De esta manera se consigue mayor resistencia a la corrosión a altas temperaturas en los aceros inoxidables austeníticos de la cabeza y elevada resistencia al desgaste en los aceros inoxidables martensíticos de los vástagos. Se usa esta técnica en válvulas de escape con exigencias medias a altas y en válvulas de admisión de alta exigencia.
Válvulas con pastillas soldadas Se recurre a la soldadura de una pastilla sobre el extremo del vástago de válvulas fabricadas en aceros inoxidables (no templables)con el fin de que resistan al desgaste y los impactos. A dicha pastilla se le realiza un endurecimiento para mejorar sus propiedades mecánicas.
Válvulas con aleaciones especiales en el asiento Para mejorar la resistencia a la corrosión y al desgaste a altas temperaturas, principalmente de las válvulas de escape, se adiciona un cordón de material sobre la cabeza de la válvula que posteriormente conformará el asiento. Usualmente ese aporte adicional consiste en aplicar aleaciones de base de cobalto denominadas Stellite, aunque pueden ser también de base hierro o níquel.
Válvulas con vástagos cromados Por medio de un proceso electroquímico se deposita una capa de cromo duro sobre el vástago. El espesor de dicha capa dependerá del nivel de exigencia de la pieza. Este recubrimiento tiene la función principal de disminuir el coeficiente de rozamiento entre el vástago y la guía, y almacenar entre sus microfisuras pequeñas cantidades de lubricante. Esto permite un mejor funcionamiento y aumenta la vida útil de los vástagos y las guías.
Válvulas huecas rellenas con sodio En los motores de gran potencia, sometidos a trabajos duros, se emplea este tipo especial de válvula que tiene la propiedad deautorefrigerarse a gran velocidad debido a un procedimiento consistente en rellenar el interior de las válvulas con sodio metálico.Por supuesto, las piezas están previamente ahuecadas. La autorefrigeración es posible porque el sodio es un excelente conductor térmico y su punto de fusión es muy bajo (98º C), virtud por la cual entra en funsión inmediatamente después de encendido el motor, conduciendo el calor desde la cabeza de la válvula hacia la tapa del cilindro a través de la guía.
Válvulas de titanio Sus principales ventajas son su bajo peso específico y su alta resistencia mecánica. Por estas virtudes es ampliamente difundida su utilización en autos de competición. Posee la desventaja de que su durabilidad es limitada.

Guías de válvulas

Las guías de válvulas son las encargadas de conducir el movimiento alternativo de la válvula y asegurar el centrado de la cabeza de la misma respecto del asiento al momento del cierre, a fin de lograr una correcta estanqueidad en la cámara de combustión. Este componente del motor suele ser fabricado en fundición de hierro aleada o de aleaciones de cobre (latones). Ambos materiales poseen propiedades específicas que permiten reducir el coeficiente de fricción con capacidad autolubricante y resistencia al desgaste, adecuada para cada aplicación. Actualmente las guías de fundición se aplican en motores diesel de mediana y gran potencia, mientras las de aleaciones de cobre limitan su uso casi exclusivamente a motores nafteros y diesel de automóviles

Asientos de válvulas

El asiento de válvula en conjunto con la válvula constituyen el par mecánico por el cual se logra la estanqueidad de la cámara de combustión. El asiento debe poseer resistencia al desgaste y a la oxidación/corrosión a altas temperaturas, además de poseer una buena conductividad térmica (entre el 75% y el 90% del calor absorbido por una válvula de escape se evacua a través del asiento). Generalmente se construyen de fundición de hierro o aceros, ambos aleados con cromo, níquel y molibdeno para incrementar la resistencia al desgaste y a la corrosión en caliente. Suelen poseer un tratamiento térmico de endurecimiento a fin de mejorar las propiedades de resistencia al desgaste. Existen también asientos producidos en aleaciones base níquel y cobalto para aplicaciones donde la temperatura y el desgaste son extremos, como en el caso de motores que funcionan con combustibles gaseosos. en este vídeo verán todo sobre las válvulas de motores de camiones y autobuses espero que les guste este vídeo