Cuando arrancamos el coche no solemos ser conscientes de los mĂşltiples procesos mecánicos que se han de dar para que el motor funcione. Éstos se dan gracias a la comuniĂłn y trabajo conjunto de un sinfĂn de piezas y partes mĂłviles que funcionan de forma sincronizada. Uno de estos elementos son las válvulas del motor pues sin ellas no serĂa posible obtener la energĂa necesaria de un motor.
¿Qué son las válvulas de un motor?
Las válvulas de un motor son los elementos metálicos que permiten la entrada a las cámaras de combustiĂłn de la mezcla combustible-aire y la salida de Ă©sta de los gases producidos por su explosiĂłn. Sin estos elementos mecánicos el funcionamiento del motor serĂa inviable pues su movimiento es vital para que se produzca la energĂa necesaria para mover las ruedas.
Estructuralmente una válvula está formada por una parte larga denominada espiga o cola de la válvula (comĂşnmente vástago) y otra parte superior nombrada cabeza (plato o cabeza de válvula). Para su fabricaciĂłn se emplean materiales aleados pues deben aguantar elevadas temperaturas en su ciclo de funcionamiento (hasta 1000 Âş centĂgrados).
¿Cuál es la función real de las válvulas de un motor?
La función real es muy básica y sencilla. Son las encargadas de administrar la entrada del combustible y el aire (mezcla combustible-aire) al cilindro. Tras la explosión de la mezcla por la compresión del pistón son las que permiten la salida de los gases resultantes de esta explosión.
¿En qué lugar del motor se sitúan las válvulas?
TĂ©cnicamente se sitĂşan en la tapa de los cilindros (conocida comĂşnmente como culata). La parte ancha (cabeza de la válvula) se apoya en la tapa ajustándose perfectamente para sellar correctamente el cilindro. La parte inferior o vástago se sitĂşa dentro de la guĂa limitándose a completar el movimiento de apertura y cierre que le ordena el árbol de levas y los resortes.
¿Todas las válvulas del motor son iguales?
No, la respuesta es no. La válvula de admisión (por donde entra la mezcla) es mayor que la de escape (por donde salen los gases). La razón de este diferente tamaño se debe a las condiciones en las que se produce la admisión y el escape. La presión a la que entra la mezcla es similar a la que existe en la atmósfera por lo que para que se favorezca el proceso su tamaño es más amplio.
Por lo contrario, cuando la mezcla ya ha explotado los gases están a una mayor presiĂłn por lo que no es necesario que su tamaño sea tan amplio. Además, tambiĂ©n existe una diferencia en los materiales con los que se fabrican. La válvula de admisiĂłn soporta unos 200Âş centĂgrados y la de escape unos 700Âş centĂgrados por lo que sus componentes son más resistentes que los de la primera.
Por último, para distinguir correctamente un tipo de válvula de la otra sólo tenemos que fijarnos en el tamaño de su cabeza y su forma. Sabemos que las de admisión tienen más grande su cabeza pero además ésta es plana por la parte anterior, sin embargo las de escape además de tener la cabeza más pequeña su forma por la parte anterior es más cónica.
¿Qué pasa si se estropea una válvula?
Si una válvula se estropea lo primero que ocurrirá es que la explosiĂłn o expulsiĂłn de los gases no se realizará correctamente. Esto se debe a que al no apoyar bien la válvula sobre la tapa del motor se fugarán los gases y por tanto se producirá un desequilibrio de compresiĂłn y tĂ©rmico provocando una averĂa importante.
El principal problema con el que han de luchar las válvulas es su escasa o nula refrigeraciĂłn, pues si el motor está bien lubricado no corren riesgo de fallo. Solucionar una averĂa de este tipo tiene un coste variable, pues dependerán de cĂłmo hayan fallado y el daño que se haya producido en el motor. El coste unitario de una válvula es muy bajo, pues su fabricaciĂłn es econĂłmica, sin embargo, la cifra final variará en funciĂłn del tipo de válvula y problema detectado.
En definitiva
Las válvulas son elementos que tienen la simple función de cerrar y abrir los conductos de admisión y de escape de gases, teniendo función principal en la combustión de la mezcla aire – combustible.
Las válvulas de mayor aceptación actualmente son las denominadas «de plato», debido a su forma de plato invertido en su parte vital, es decir, la que abre y cierra los conductos.
Del centro de las mismas se inicia lo que se denomina «espiga», una prolongaciĂłn cilĂndrica que mueve la válvula, aunque tambiĂ©n es frecuente la denominaciĂłn «informal» de llamar Cabeza al plato de la válvula, y Cola a la espiga.
Se fabrican fundidas y mecanizadas en aceros especiales, debido a que lo que se busca es soportar las altas temperaturas que alcanzan los gases en su funcionamiento.
Diferencias entre válvulas de escape y admisión
Las diferencias de calor entre escape y admisiĂłn permiten que en las válvulas de escape se utilicen aleaciones especiales (que soportan los 1000 grados centĂgrados)
Además de ser bastante económicas en su fabricación, estas válvulas permiten poca superficie de paso, menor rozamiento y una forma apropiada para el correcto flujo de gases.
La Ăşnica desventaja que tienen Ă©stas, es la escasa o nula refrigeraciĂłn que presentan.
Imágenes – Henri Bergius, Mirko Junge, lw5315us