Qué son las válvulas de motor

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Qué son las válvulas de motor

Qué son las válvulas de motor. Las válvulas del motor son componentes metálicos que conceden la entrada de la mezcla de combustible/aire y la salida de los gases de la combustión. Son partes de un motor importantes para el buen funcionamiento. El árbol de levas se encarga de controlar las válvulas de emisión y escape, se abran y cierran el momento exacto de manera coordinada, de manera que entre la mezcla de aire y  combustible, mientras que los gases resultado de la explosión o la combustión busquen la salida al escape.

Qué son las válvulas de motor
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Qué son las válvulas de motor

Las válvulas del motor son piezas que van colocadas en una parte del motor conocida como cabeza, y se encargan de permitir la entrada del aire y/ o combustible a los cilindros para ser quemados (válvulas de admisión) además de dejar que el escape de la combustión fluya por los cilindros, denominadas válvulas de escape. Las válvulas son componentes vitales para la potencia, economía y las emisiones de un motor.

Funcionamiento de las válvulas

Qué son las válvulas de motor
Qué son las válvulas de motor

Las válvulas del motor funcionan con la rotación del árbol de levas que tiene lóbulos excéntricos con un diseño de huevo. Según los lóbulos de levan giran, la parte superior de la pieza con forma de huevo presiona la válvula, lo que hace que se mueva a una posición abierta. A medida que el lóbulo de leva continua girando, la parte alta se aleja de la válvula y un resorte retorna la válvula a su posición de cierre. Existen tres parámetros esenciales que especifican la naturaleza del movimiento de abrir y cerrar: sincronización, elevación y duración.

1. Sincronización

Qué son las válvulas de motor
Qué son las válvulas de motor

Un árbol de levas gira 360 grados mientras está en funcionamiento. Estos 360 grados apuntan al pico del lóbulo con forma de huevo, se refiere a la sincronización de la válvula, la sincronización cuando el lóbulo de la leva presiona la válvula durante la rotación del eje. Este proceso se denomina sincronización, debido a que indica en qué momento se abre la válvula en relación con lo que está ocurriendo en todo el motor, debido a que todo en el motor está bloqueado mecánicamente.

2. Elevación

La altura del lóbulo de la leva, o la altura del punto de la pieza en forma de huevo, marcan la sustentación. Cuanto más elevado sea el extremo, más lejos se moverá o “levantará” la válvula. La cantidad de elevación es la que determina en gran parte que tan grande se crea una abertura en el cilindro para que el aire entre o combustible, o en su defecto para que emane por el escape.

3. Duración

Qué son las válvulas de motor
Qué son las válvulas de motor

El ancho o la amplitud del lóbulo de la leva, es lo que determina la duración o cuánto tiempo ejecuta la elevación en la válvula. Este proceso establece cuanto tiempo tiene un cilindro para inhalar o exhalar.  Un lóbulo de leva estrecha y puntiaguda abre una válvula brevemente, mientras tanto un lóbulo de leva más ancho dura más tiempo sosteniendo la válvula abierta, entretanto gira el árbol de levas.

Hablando de los tres procesos (variables)

Se puede observar que los lóbulos de leva en forma de huevo son capciosamente difíciles y poseen una cantidad de comandos en su forma orgánica. Inclusive estos factores combinados no son suficientes para los motores con tecnología moderna. En los últimos tiempos, los fabricantes de vehículos han conseguido que la sincronización, la elevación y la duración sean variables a medida que el motor funcione.

Temporización variable

Los lóbulos de las levas se encargan de presionar las válvulas en los momentos que varían con las rpm del motor y la carga, siendo algo complicado de imaginar en una forma de árbol de levas fija y maquinada.  La tecnología VarioCam de Porsche fue una de los primeros ejemplos en realizar, pero es justamente lo que sucede al variar la relación entre el árbol de levas y el engranaje que hace que gire. Concretamente este proceso permitió a Porsche alterar la sincronización de las válvulas de admisión en relación con la posición de los pistones en el cilindro, al igual que la sincronización de las válvulas de escape. La mayoría de los autos contemporáneos con motor de gasolina, utilizan alguna técnica para variar la sincronización de sus válvulas.

Elevación variable

Los populares motores VTEC de Honda colocan la elevación variable de válvulas en el mapa principal. Con el uso de un enlace mecánico, los motores VTEC tienen la opción de elegir entre dos lóbulos de levas de forma diferente para cada uno gestionar una válvula específica: uno abre mucho la válvula, el otro abre menos la válvula. La computadora del motor ejecuta la elección de qué los lóbulos utilizar en un momento determinado, debido a que monitorea las rpm y la carga del motor.

3. Duración variable

La acción de duración de un lóbulo de leva sobre una válvula, es posible que sea la gestión más complicada de realizar variable, aunque la nueva tecnología CVVD de Hyundai lo consiguió recién. La duración varía debido a que desliza suavemente el árbol de levas hacia los lados fuera de su línea central de rotación a medida que gira. Se trata de un proceso indudablemente difícil, pero, forma parte de la razón de la llegada décadas luego de las dos tecnologías variables pasadas.

El futuro

Todo este proceso se basa en tecnología extraordinaria, aunque, en realidad, se refiere a un conjunto complejo para una tecnología automotriz centenaria: válvulas accionadas por árbol de levas. En el futuro, quizás se pueda suprimir de todo el equipo de Rube Goldberg y conducir autos con accionamiento directo de válvulas sin levas, una ciencia emergente que usa un solenoide sencillo o un motor eléctrico para que cada válvula funcione.

Redacción Gossipvehículo

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