Introducción. Esquemas. Conclusión

Transcripción

1 VÁLVULAS DEPARTAMENTO DE MECÁNICA AUTOMOTRÍZ TEMA: Válvulas ASIGNATURA: Mantención y reparación de motores ÌNDICE Introducción Válvulas de admisión y de escape Refrigeración de válvulas, pocisionadores de válvula Alineación del balancín, flotación de válvulas Cantidad de válvulas Esquemas Teoría de las válvulas Muelles de válvulas Esmerilado de válvulas Algunas causas de fallas de válvulas Conclusión Introducción 1

2 En este presente trabajo les mostraremos todo lo que tiene que ver con válvulas, este mecanismo de alta resistencia cumple un factor importante en varios trabajos de un motor de combustión interna, y ha eso nos referimos en este informe. De esta forma queremos responder varias preguntas como las que son: qué hacer cuando falla una válvula? Cómo esmerilar válvulas? Dónde van ubicadas las válvulas? etc. Este como principal objetivo realizamos este informe. VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y ESCAPE El material con que se construyen las válvulas y los asientos son de fierro cementado. Durante el trabajo del motor la válvula de admisión cambia su temperatura entre los 200 y 400 Celsius. La de escape entre 600 y 800. Estas piezas están sujetas a grandes cargas de compresión en un ambiente de gases. A RPM de motor las válvulas golpean el asiento veces por minuto. Tipos de Válvula Cabeza Plana: para motores de automóvil. Buena resistencia. Convexa: para motores industriales. Gran resistencia. Cóncava: para competición. Gran flujo, poca resistencia. Tipos de Válvula para Motor de Pistones REFRIGERACIÓN DE VÁLVULAS La válvula de admisión se refrigera con gases frescos que entran al motor. La de escape disipa su calor cuando toma contacto con el asiento de válvula. Esta es una las razones que obligan a mantener la refrigeración de la culata en condiciones óptimas. La temperatura de los asientos de válvula debe ser lo más baja posible. 2

3 POSICIONADORES DE VÀLVULAS Estos elementos son los que mantienen a la válvula en posición cuando se encuentra montada en la culata. Pulse sobre las imágenes que aparecen a continuación para observar en detalle. Alineación del Balancín Un aspecto importante que se debe considerar al armar el eje balancín, es el ángulo entre el balancín y la válvula. Este debe ser de 90 al iniciar el contacto. Movimiento o flotación de Válvulas El movimiento de la válvula, cuando retorna a su asiento debe ser veloz. La pieza que se encarga de lograr esto es el resorte de válvula el cual debe ser capaz de desplazar la válvula a su asiento a mayor velocidad que la del movimiento del balancín. Cuando un motor trabaja a altas revoluciones y no tiene los resortes adecuados, sus válvulas no alcanzan a cerrar ("flotan"). El balancín las vuelve a abrir antes de que se cierren. CANTIDAD DE VÁLVULAS Los motores hacen energía quemándose el combustible, y esto es por la cantidad de aire o algo de oxígeno que entra en cada cilindro. Algunos motores tienen una sola válvula de entrada y una sola válvula de escape. Esto sería una válvula 2 por el motor del cilindro. Su auto de 4 cilindros tendría 8 válvulas. Algunos autos son " 16v " o 16 válvulas! La razón de esto es que 4 válvulas más pequeñas tienen porciones de ventajas sobre un par más grande. El principal por lo que nos referimos es que un motor 16v o una válvula 4 por el motor del cilindro fluye algo más aire y hace más energía que una válvula 2 por el cilindro. 3

4 ESQ UEMAS 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. 4

5 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. ESMERILADO DE VÁLVULAS 5

6 Una vez rectificadas las válvulas y sus asientos, es necesario un esmerilado para conseguir un mejor acoplamiento de las válvulas a los asientos mejorando el cierre. El esmerilado consiste en frotar alternativamente la cabeza de la válvula contra su asiento interponiendo entre ambas una pasta de esmeril de grano sumamente fino, que se realiza con ayuda de una ventosa con mango fijada en la cabeza de la válvula. Para comprobar que las superficies quedan con un acabado suficientemente afinado, sólo hay que marcar unos trazos con un lápiz sobre el asiento y frotar contra él la válvula en seco; si los trazos desaparecen, la operación ha sido realizada correctamente. Algunas causas de fallas de válvulas. 1. Una válvula que muestra un mínimo desgaste en su asiento con marca poca profunda, puede ser utilizada nuevamente sin rectificar el asiento, pero se debe instalar en el mismo cilindro en que venía. 2. Una sombra en el asiento indica que la válvula estuvo trabajando mal alineada. 3. Una válvula dañada en el asiento y margen por material extraño, no debe usarse nuevamente. Cualquier válvula que muestre daños en el margen, el asiento, en el cuello o en cualquier parte de la cabeza, debe de ser desechada. 4. Nunca reinstale una válvula que muestra mucho desgaste en el asiento o en la cabeza. 5. No use una válvula que tenga grietas en la cabeza, el asiento, en el radio del cuello o en el vástago, las grietas son causadas normalmente por altas temperaturas en el motor. Algunas razones del sobrecalentamiento son: a) Trabajar el motor sobre cargado o con mezcla muy rica, ya sean en altas o bajas revoluciones. b) Purificador de aire sucio, que resulta en mezcla rica. c) Las esperas de inyección de combustión en mal estado. d) Un ajuste insuficiente en el tren de válvulas. A lo que normalmente se le llama ajuste de punterías apretado. e) El forzamiento prolongado del motor. f) Alguna obstrucción o mal estado del sistema de enfriamiento. 6. No se use una válvula que muestre diferencias de color en el vástago. Esto normalmente es causado por demasiado claro entre el vástago y la guía, por fuga en las válvulas de escape, o por sobre carga del motor. 7. Inspeccione cuidadosamente las ranuras para seguros de cada válvula, si muestran daño o desgaste, instale una válvula nueva. 6

7 8. Nunca use una válvula que muestre golpes, picaduras o ralladuras profundas en la cabeza, asiento o área del cuello. Tenga mucho cuidado cuando maneje las válvulas, para evitar golpes. 9. Una válvula que tenga el vástago rayado, o con material y pegado, no debe de ser usada nuevamente. Estos tipos de defectos normalmente son causados por uno o varios de los siguientes cuatro factores. a) Una lubricación insuficiente del vástago. b) Suciedad o material extraño c) Juego insuficiente o excesivo entre el vástago y la guía. 10. No use una válvula que muestre óxido o suciedad de cualquier especie, esto puede causar o esconder erosión o picado. 11. No reinstale una válvula que tenga el vástago desgastado. Algunas de las causas más comunes de desgaste de vástago son: a) Lubricación insuficiente b) Presencia de material abrasivo c) Desalineamiento entre el asiento del motor, la guía y la válvula. d) Resortes de válvula en mal estado e) Guía de válvula dañada. 12. Las causas de una válvula pegada en la guía pueden ser: Enfriamiento insuficiente; acumulación de laca; lubricación insuficiente; aceite sucio; óxido en la guía, causado por una fuga de agua en alguna parte del motor, produciéndose una ambiente húmedo; guía rimada a un diámetro incorrecto o poca distancia entre asiento y guía, por haber rectificado demasiado el asiento o estar la guía demasiado sobresalida, atorándose en el cono del cuello de la válvula. Conclusión En conclusión tenemos todo lo relacionado con válvulas, de que esta compuesto, su material, el esmerilado, etc. Bueno también en este trabajo encontramos las fallas mas comunes las cuales algunas tienen reparaciones. La manera de trabajo fue la siguiente buscar información de diferentes partes y luego estudiar esa información extraída y pasar al computador lo que cada uno entendió y así conformando este informe. 7