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En los motores de cuatro tiempos se instalan válvulas de admisión y escape. Cada válvula consta de un vástago y un disco. Las válvulas se abren por transmisión de fuerza desde el árbol de levas. En el caso de la válvula de escape, esto ocurre poco antes de que el pistón alcance su punto de giro inferior.
Las válvulas de escape están hechas de acero al cromo-manganeso y acero al cromo-níquel.
Por tanto, las válvulas de escape forman parte del sistema de control del motor. Las válvulas se utilizan para abrir y cerrar la cámara de combustión del motor en el momento exacto y garantizar así el intercambio de la mezcla de gas y aire. De este modo, las válvulas contribuyen a la funcionalidad del motor, optimizan el consumo de combustible y reducen los signos de desgaste en el compartimento del motor. No es posible hacer funcionar un motor de cuatro tiempos sin válvulas.
Así es como funciona: las válvulas se mueven hacia arriba y hacia abajo. Las válvulas de admisión se abren para dejar entrar aire fresco o la mezcla de gas y aire en la cámara de combustión. Las válvulas de escape se abren y se cierran para dejar salir los gases de escape.
Las válvulas de escape son piezas de desgaste. Los componentes están expuestos a cargas muy elevadas.
Por un lado, influye en ello el calor muy elevado en la zona de la cámara de combustión. Esto se debe a la gran actividad de la válvula. La válvula es accionada por la correa dentada y el cigüeñal. Por tanto, el número de ciclos de apertura y cierre aumenta con el número de revoluciones del motor. Por ejemplo, si un motor funciona a 4.000 rpm, la válvula de escape debe abrirse y cerrarse 2.000 veces en 1 minuto.
Esto puede hacer que la válvula de escape se caliente mucho, hasta aproximadamente 700 °C. La válvula de escape está sometida a una carga térmica aún mayor que la válvula de entrada, que se refrigera con el aire fresco entrante. Por ello, muchos fabricantes utilizan mecanismos de refrigeración a base de sodio.
Aunque la válvula de escape generalmente puede exceder la vida útil del vehículo, es posible que se produzcan daños prematuros debido al desgaste. Este desgaste se ve favorecido por la omisión de determinados trabajos de mantenimiento. Por ello, los propietarios de vehículos deben cambiar regularmente el aceite y sustituir el filtro de aire.
También es necesario realizar trabajos de mantenimiento y reparación o sustitución en el área de la correa trapezoidal o la cadena de distribución. Si la correa o la cadena de distribución se rompen, las válvulas abiertas chocan con el pistón. Esto supone graves daños para el motor.
La comprobación periódica de la holgura de la válvula en vehículos antiguos también tiene un efecto favorable sobre la vida útil de la válvula de escape. La válvula de escape requiere una holgura mayor que la válvula de admisión, ya que está expuesta a temperaturas aún más elevadas y, por tanto, sufre una mayor dilatación debida al calor. La holgura óptima de la válvula puede solicitarse al fabricante o al taller. Para ajustar con precisión la holgura de la válvula se utiliza un tornillo con contratuerca.
Por último, pero no menos importante, la limpieza periódica de las válvulas de admisión y escape aumenta su vida útil. En las válvulas pueden acumularse partículas de suciedad y óxido. Para limpiar las válvulas, hay que desmontarlas y tratarlas con un limpiador especial.
Ocasionalmente, algunos acontecimientos pueden provocar daños en la válvula de escape. En particular, el cambio a una marcha baja a altas velocidades del motor puede ejercer una alta presión mecánica sobre la válvula de escape y causar defectos.
La mayoría de los defectos de las válvulas de escape no se producen de repente, sino gradualmente debido al desgaste. El desgaste avanzado puede reconocerse sobre todo por los siguientes síntomas:
Si la válvula de escape está gravemente dañada, pueden producirse consecuencias aún más graves. En el peor de los casos, el fuego y el calor de la cámara de combustión pueden alcanzar otras partes del compartimento del motor debido a la falta de estanqueidad.
No siempre es posible diagnosticar con precisión un defecto en la válvula de escape basándose en estos síntomas. Otros problemas pueden producirse en la zona de las válvulas, por ejemplo, en la zona de los asientos de las válvulas. Los daños en esta zona reducen la estanqueidad de las válvulas. Los asientos de las válvulas pueden rectificarse mediante fresado.
Si no es posible limpiar la válvula y comprobar el juego de la válvula o fresar los asientos de la válvula no es una opción, las válvulas de escape por lo general tienen que ser reemplazadas. Debido a la precisión necesaria, la mayoría de los automovilistas prefieren que este trabajo se lleve a cabo en un taller. Sin embargo, con la experiencia y el equipo adecuados, el trabajo también se puede llevar a cabo de forma independiente.
Para sustituir las válvulas, también hay que cambiar las juntas del vástago y los muelles de las válvulas. Los costes oscilan entre 300 y 800 EUR aproximadamente.
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