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Hablemos de Válvulas

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Hace un par de años yo solía escribir unos post larguísimos en el foro del cual surgió la idea de crear MM (no recuerdo de quien fue idea, recuerdo que varios me propusieron que hiciera un sitio así y no se equivocaron). El asunto es que esos post largos eran casi siempre explicaciones sencillas de cosas que parecen complicadas... pero no lo son.

 

 

En este caso el tema a tratar son las siempre nombradas "válvulas"... Que no son las de los viejos televisores de la época del abuelo, sino las responsables de muchos problemas en la moto.

Espero sea útil!!!

 


El tema válvulas es muy sencillo... pero parece difícil porque muchos las tocan "porque si".... sin ponerse a pensar para que diablos existen las válvulas!

 


veamos algunas cosas primero que deberemos recordar en la lectura:

  • Las válvulas abren y cierran en un momento determinado.
  • Ese momento lo manda "el árbol de levas"
  • las válvulas tienen una "distancia de trabajo" mientras están abiertas.
  • Por ese "hueco" pasa aire y gases a muy alta temperatura.
  • La válvula necesita de alguna manera "refrigerarse" como todo en el motor.

Bueno... vamos a juntar cosas...

Si la válvula se abre "mucho" (en espacio... digamos milímetros)... es porque el árbol la empujó "mucho"... si alguno tiene idea de como es un árbol de perfil... imaginen un huevo (¡de gallina!!!)..... Cuando el árbol gira va abriendo la válvula porque la empuja con el lado más largo... esto debe si o si estar sincronizado con el movimiento del pistón... obvio!!! Si la válvula abre tarde en admisión... el motor se llena menos de "mezcla"... y si abre a destiempo en escape... se vacía mal (y se vacía con distinta compresión en lo que sale)...

 

 

Acá ven los famosos "4 tiempos" y las válvulas trabajando (con árbol "a la cabeza")

 


veamos porqué:

supongamos que estamos en ADMISION... el pistón comienza a bajar y a chupar mezcla a través de la válvula.. Si esta abre poco "espacio" o tarde... el llenado es incompleto... pero además pensemos esto: si la válvula abre cuando no es el momento... el llenado es cada vez menos a medida que le motor aumente las vueltas!!!... ¿se entiende?

Lo explico así: supongamos que el motor está a 1 vuelta por segundo... en 1 seg puede entrar por el cañito de admisión xxx aire... supongamos 100cc (un número cualquiera para probar...)... si la válvula abre una décima de segundo no creo que puedan entrar los 100cc porque no le da tiempo a "chuparlos" ... ¿se entiende???? ... bueno... por eso un motor pierde potencia a medida que aumentan las vueltas… SI… pierde potencia!! Un motor de 100cc a 10.000 vueltas no tiene ni 60cc efectivos!!!

Esto nos lleva a una nota al margen... Si entendieron esto entendieron lo que significa "sobrecargar o comprimir un motor” (el famoso compresor o turbcompresor)... lo único que hace es "comprimir" el aire que espera para entrar para que SIEMPRE llene los 100cc que usamos de ejemplo no importando las vueltas... eso es un compresor!... comprime el aire que entra para llenar siempre... o sea... se abre la válvula y le mete la mezcla de prepo hasta llenarlo… por eso un motor comprimido rinde entre 1.7 y 1.9 veces más que uno aspirado (o sea casi el doble)

 

Este ejemplo básico nos muestra un motor "varillero"


Pero... todo tiene sus contras y la principal a tener en cuenta es la temperatura luego lo veremos.

Pasemos ahora al ESCAPE. Imaginemos que se abre la válvula de escape y que el pobre pistón debe empujar todo lo que hay adentro para vaciar… tiene un tiempo limitado y sincronizado por el árbol… si la válvula abre poco deberá forzar más los gases para que salgan… todo gas que se fuerza… se calienta (fricción molecular). Y ¿Qué calienta lo que sale? La válvula y la zona de salida!!!!… y a eso hay que mantenerlo refrigerado también.

Y si la válvula está abriendo “mucho” porque tiene “poca luz” o sea poco espacio libre antes se ser empujada… la válvula también abre “antes” y cierra “tarde”… lo cual hace que el rendimiento del motor disminuya porque el pistón va a comenzar a comprimir o a chupar y la válvula no cerró del todo… ¿se entiende?... sigamos.

Veamos ahora qué sucede en el escape…. Ya sabemos que salen gases calientes!!! Pero nunca pensamos que un motor no quema todo “perfecto” siempre quedan gases mal quemados… estos son los que muchas veces hacen “explosiones” por el escape… las famosas “bum” y fogonazo azul… Esto sucede porque no existe el motor que queme el 100% de la mezcla… porque no existe la mezcla perfecta y porque ningún gas comprimido se comporta siempre igual!!! .. y cuando digo “siempre igual” me refiero a 5 segundos de diferencia… eso es una barbaridad de tiempo para un motor.

Los gases que son empujados por el escape calientan la válvula. Si tenemos en cuenta que ésta tiene bordes muy finos… es obvio que allí se calentará más. Y si se calienta demasiado… se daña el material… se “quema la válvula”. Por ello la válvula DEBE estar cierto tiempo apoyada en su “asiento” o sea cerrada… porque la válvula se refrigera por su eje (vástago) y también por el contacto con la tapa a través del asiento. Así que si la luz no es la correcta… el tiempo de enfriado varía.

¿Y que pasa si se quema? Sencillo. Si la válvula se daña no apoya bien. Y si no apoya bien fugan gases!!! Los cuales de a poco van haciendo un desastre.

Un escape correcto es el que permite que todo lo que debe salir por la válvula salga cuando corresponde. Pero debemos mantener el delicado equilibrio térmico… así que un escape totalmente “libre” enfría demasiado la zona de salida de gases y produce una diferencia que el fabricante no previó (el tema escapes es mucho más complejo y no me voy a meter ahora… otro día…).

 

 


Volvamos un poco a la ADMISIÓN para ver el tema temperatura:

El aire que entra (sin compresor) está mucho más frío que el resto del motor. Esto produce una gran diferencia de temperatura que sirve para refrigerar todo, en especial el pistón que es quien recibe ese “aire fresco”. Por ello y para evitar recalentamiento existe algo que se llama “intercooler” en los compresores… es un refrigerador o enfriador de aire… para que el aire de entrada no sobrecaliente el motor y derrita la cabeza del pistón y queme las válvulas de admisión… Y aunque parezca una pavada, hay un "efecto colateral" del refrigerado y es que el aire frío es más denso o sea entra "más aire" que si es "aire caliente" (por eso los gobos aerostáticos vuelan), así que una admisión que le entra aire frío le está entrando "más aire".

Como alguien muy bien dijo en el otro post. Muchos creen incorrectamente que para ruta una válvula con más luz (menos apertura) es mejor. Un motor en ruta viaja a velocidad y vueltas constantes y con un gran caudal de “aire frío” que lo mantiene en óptimas condiciones (si la moto es aguatera es lo mismo, trabaja más fría). Por el contrario en la ciudad y los embotellamientos el motor calienta mucho y el vástago de la válvula se dilata (y al estirarse acorta la luz)… por eso cuando una moto está “mal de válvulas” le cuesta arrancar en caliente (esas motos que hay que esperar un rato para que revivan)… uno para la moto y todo se dilata al no haber aire circulando (o refrigerante) y tarda más en volver al tamaño original.

Recordemos que un motor andando está refrigerado, pero al pararlo toda la temperatura “contenida” comienza a calentar partes… todo motor apenas se lo detiene se calienta más de lo que estaba. Y uno dice “venía andando bien, no falló…y ahora no arranca”… claro!!!. Paraste el motor y el vástago de la válvula dejó de estar refrigerado y se dilató!!! Esperás un rato y arranca!!! (porque se vuelve a contraer)

¿Y qué pasa cuando se dilata? Abre la válvula antes de tiempo o directamente la deja “un poco abierta”.

Algún día podemos hablar de válvulas huecas y rellenas de gases inertes y cosas así, pero son fundamentalmente para que pesen menos y no dilaten tanto. Y cuando hablemos sobre eso podemos hablar también de “rebote” y formas de accionar una válvula, o sea qué es lo que mecánicamente la empuja para que abra y cierre. Pero por ahora un buen resumen para casos comunes es este:

Una válvula regulada correctamente significa:

  • Abrirá y cerrará en el momento correcto de acuerdo a lo que el fabricante diseñó
  • Permitirá el paso ideal de gases
  • Refrigerará (por contacto) lo necesario
  • No provocará fallas por dilatación
  • No se arruinará por mal contacto (quemarse)
  • Mejorará la perfomance del motor

Una válvula con mucha luz (poca apertura) significa:

  • Pérdida de potencia por escaso llenado o vaciado
  • Aumento de la temperatura por fricción (menos lugar para pasar los gases)

Una válvula con poca luz (mucha apertura) significa:

  • Apertura y cierre a destiempo (abre antes y cierra tarde).
  • Más temperatura por menor tiempo de contacto con su “asiento”
  • Pérdida de perfomance general del motor por “estar abierta” cuando no debe.

Por eso la luz debe siempre ser la indicada por el fabricante.

Como vieron todo está muy relacionado y sincronizado… y eso se hace en el momento en que se diseña el motor y eso no puede variarse “porque sí”

Como siempre… espero que sea útil!!!