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 , el vástago , que sirve para guiar el movimiento y transmitir a la cabeza la carga del muelle de retención, al que se fija con las medias chavetas, que disponen unos resaltes internos, que encajan en la escotadura dispuesta en el vástago de la válvula, quedando en posición por medio del platillo. 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 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 en forma de anillo de caucho, emplazado en la guía de la válvula. El muelle descansa en la culata sobre el platillo 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, apoyándose por un extremo en la propia culata, tira de la cola de la válvula hacia arriba por medio del platillo y chaveta, unidos al vástago en un rebaje apropiado. El empuje transmitido por el muelle, aplica a la cabeza de la válvula contra su asiento en la culata, impidiendo la comunicación entre la cámara de combustión y el colector , que solamente se establece cuando la leva presenta su saliente al balancín en su extremo, en cuyo caso, empuja por el extremo 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.

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