Asientos de válvulas

El asiento de válvula tiene una función doble:

Por una parte asegura el cierre perfecto de la válvula en relación a su base; por otra, a pesar de la diferencia entre admisión y escape, una función de carácter similar (circulación de fluidos). Esta es asegurada por los ángulos interiores y exteriores y la intersección de los mismos.

En las válvulas de admisión que alimentan la cámara de esta función consiste en asegurar el paso del gas franco sin tropiezos, permitiendo el llenado óptimo de los cilindros. Para los asientos de escape esta función es la evacuación perfecta de los gases.

Cualidades del asiento: Además de las cualidades metalúrgicas específicas, el asiento debe responder a unos imperativos, tanto en sus dimensiones como en su geometría.

Imperativos geométricos:

El asiento debe ser perfectamente concéntrico con el eje real de la guía de válvula.

La redondez del asiento debe ser perfecta.

El acabado del asiento debe presentar una superficie fina y perfectamente cilíndrica para asegurar un contacto óptimo y una estanquidad correcta.

Calidad del acabado del asiento: El asiento de válvula debe tener una superficie y precisión totales que permitan su montaje definitivo sin ninguna intervención posterior (el cierre hermético debe controlarse por medio de un vacuómetro). Los constructores aceptan un ligero esmerilado mediante un producto de grano impalpable que sirve como una especie de "súper cavador" y no como corrector de diferencias mecánicas. El esmerilado tradicional, cuya finalidad es crear una superficie de contacto preciso con la válvula solo sirve para estropear el asiento, puesto que las partículas de esmerilar quedan adheridas a las válvulas y al asiento con las consecuencias posteriores de desgaste y deformación prematuros. Los aceros empleados en la fabricación de válvulas en motores de nueva generación (válvulas múltiples por cilindros y otros casos con elevadas revoluciones y altas compresiones) no se prestan para los esmerilados convencionales. Los esmerilados agresivos llegan a deteriorar los tratamientos superficiales de las válvulas que en varios casos llevan revestidos distintos aportes de materiales.

El mecanizado del asiento conforme a esos imperativos dimensionales y geométricos permite a la válvula obtener:

una estanqueidad perfecta

una posición que facilita el reglaje (tolerancia limitadas de reglaje de culatas de árbol de levas incorporado suplementos, levanta válvulas de espesor determinado, levanta válvulas hidráulico).

Observando las tolerancias exigidas, se asegura a todas las válvulas de una misma culata con la regularidad que en gran manera facilita el reglaje, permitiendo el uso de pastillas de la misma medida. Al mismo tiempo se obtiene una homogeneidad de llenado de la cámara que garantiza al motor un funcionamiento muy regular.

En modernas tapas, donde la tecnología esta llamada a generalizarse, el asiento de la válvula se ha convertido en un elemento de gran importancia y se debe responder a su misión con máxima eficacia.

Ángulos de asiento

Denominamos ángulo de asiento de una válvula al formado por el plano perpendicular al eje geométrico de su vástago y una de las generatrices que conforman el cuerpo troncocónico que constituye la cabeza de la válvula

Este ángulo puede ser de 45º o 30º

El ángulo de asiento a 45º es el mas comúnmente utilizado por los constructores de motores, por ser el que mejor sellaje ofrece a las cámaras de combustión, por resultar el borde de las cabezas de válvula así mecanizadas de mayor espesor y por consiguiente, con menor riesgo de deformación.

Los asientos a 30º proveen un mejor acceso de la mezcla como se denota en la figura, pero se pierde hermeticidad debido al escaso material que queda al borde de la cabeza, lo cual hace a la cabeza de la válvula propensa a las deformaciones.

Por lo tanto, es que en la actualidad se utilizan generalmente, para paliar estos inconvenientes, válvulas de admisión a 30º y de escape a 45º.

Asientos de válvulasSon piezas postizas colocadas a presión sobre la culata y sobre las cuales asientan las válvulas para lograr el cierre hermético de la cámara de combustión. Los asientos se montan porque el material de la culata es excesivamente blando respecto al de la válvula y no puede soportar el continuo golpeteo a esta sometido el asiento durante el funcionamiento.El material empleado para fabricar los asientos es la fundición gris centrifugada y nitrurada, aleada con cromo-niquel para obtener una elevada dureza y resiliencia.El montaje de estas piezas se efectúa a presión por medio de un ajuste térmico que consiste en calentar la zona de la culata donde va situada la pieza postiza para que se dilate. La pieza a ensamblar se mantiene en un baño de hielo seco para su contracción. Una vez colocados los asientos en su alojamiento, el calor de la culata se transmite a las piezas postizas, de forma que, al contraerse la culata y dilatarse las piezas, éstas quedan perfectamente ajustadas a presión.En algunas culatas de hierro fundido, los asientos se tornean directamente sobre la misma culata.

 

Guías de válvulasLas guías de válvula, al igual que las piezas postizas, son unos casquillos cilíndricos que se insertan a presión en la culata siguiendo el mismo proceso indicado anteriormente. En algunas culatas de fundición, la guía se mecaniza directamente sobre el propio material.

Su misión es servir de guía al vástago de la válvula durante su apertura y cierre, evitar el desgaste de la culata y transmitir el calor de la válvula al circuito de refrigeración.El material empleado en la fabricación de guías se válvula es el "nilresiste", aleación parecida a la de los asientos de piezas postizas. (fundición gris al cromo-vanadio), que presenta además las siguientes características:

Gran resistencia a la fricción. Buena conductibilidad al calor. Propiedades autolubricantes, para compensar el escaso flujo de aceite

Las dimensiones de estas guías deben permitir un ajuste muy preciso con el vástago de la válvula, con el fin de garantizar un deslizamiento suave y, a la vez, evitar fugas de gases a través de una excesiva holgura. En válvulas de admisión suele darse un ajuste de montaje que corresponde con la holgura máxima de 0,05 a 0,07 mm, y en las válvulas de escape, debido a su mayor dilatación, suele darse una holgura de 0,07 a 0,1 mm. Ambas piezas exigen una calidad superficial elevada.El juego entre el vástago de la válvula y la guía ha de calcularse para que permita la dilatación del vástago, por lo que la holgura suele ser mayor para la válvula de escape. Por otra parte, debe evitarse el excesivo paso de aceite que terminaría quemandose en el cilindro y formando depósitos de carbonilla. El paso de aceite es más importante a través de las guías de las válvulas de admisión, debido a la depresión que existe cuando la válvula esta abierta. El consumo de aceite se reduce colocando retenes en la parte superior de las guías. En cuanto a su longitud, las guías de admisión suelen ser más cortas que las de escape y tienen una longitud (I) variable que oscila en función del desplazamiento (h) de válvula.

 Casquillo de forma alargada, introducido en los agujeros apropiados realizados en la culata, dentro del cual se desliza la válvula.

La interferencia de montaje de la guía de válvula en su alojamiento es, generalmente, de 0,02-0,25 mm; dicho valor es elegido de manera que, a la temperatura de régimen del motor, la sujeción entre la guía de válvula y la culata sea suficientemente estable. Sin embargo, el vastago de la válvula se monta con juego en la guia de válvula. Su valor debe ser bastante grande para garantizar, a la temperatura de régimen del motor, el movimiento de la válvula en su alojamiento sin gripados ni agarrotamientos (teniendo en cuenta las dilataciones del vastago y de la guía). La guía de válvula es generalmente cónica en la parte superior.

Esto viene determinado por la necesidad de evitar que se acumule aceite, que podría infiltrarse en el colector de admisión o en el de escape. Aproximadamente, el 30 % del consumo de aceite se debe al lubricante que pasa a través de las guías de las válvulas a la cámara de combustión (y es quemado) o entra en el colector de escape y es expulsado sin que se queme.

El consumo a través de las guías de las válvulas de admisión se aprecia por un color azulado de los gases de escape cuando se suelta de golpe el acelerador (y la depresión del colector de admisión es máxima). Por este motivo, muchas veces, en la parte superior de la guía de válvula se coloca un retén de caucho sintético, para que impida la infiltración del aceite.

La guía de válvula es un casquillo de bronce o de otro metal dentro del cual se desliza el vastago de la válvula. De su precisión de montaje en la culata y del juego mecánico con la válvula depende en gran parte el consumo de aceite en los motores. En la figura se resaltan las guías de válvulas.

El valor del juego suele ser superior en las válvulas de escape (0,05-0,07 mm), por su mayor temperatura de funcionamiento, y menor en las de admisión (0,02-0,05 mm). El juego aumenta con el desgaste y, por lo regular, cuando supera los 0,15 mm, es necesario substituir la guía de válvula.

Las guías de válvulas están construidas con materiales caracterizados por un coeficiente de dilatación lo más elevado posible y por una gran resistencia al desgaste: generalmente se elige fundición gris o bronce de estaño.

Retenes de válvula

 Posibilidades de uso:En motores de todas clases, se ajustan a nuestras válvulas y guías

Materiales:Elastómer metálico, vitón

Medidas:De 6 – 12 mm