Una guía de válvula es un pequeño manguito cilíndrico instalado en la culata del motor. Mantiene el vástago de la válvula en su lugar y permite que se mueva suavemente hacia arriba y hacia abajo durante el funcionamiento del motor.
La mayoría de los vehículos modernos tienen entre 8 y 24 guías de válvulas, según el número de cilindros y válvulas. Si una guía de válvula se desgasta o daña, puede provocar fugas de aceite, un mayor consumo de aceite y un bajo rendimiento del motor.
Contenido
Funciones de la guía de válvulas
Las guías de válvula son casquillos cilíndricos ubicados dentro de la culata del motor que guían el movimiento del vástago de la válvula al abrirse y cerrarse. Sus principales funciones son las siguientes:
- La guía de la válvula mantiene una alineación precisa de la válvula, posicionando la cabeza de la válvula con precisión con la asiento de la válvula para un sellado hermético.
- Al mantener el vástago de la válvula centrado, la guía de la válvula crea una interfaz consistente y de baja fricción, lo que reduce el contacto de metal con metal y aumenta la durabilidad de las válvulas y las guías.
- Durante la combustión, las válvulas alcanzan temperaturas extremadamente altas. Las guías de válvula transfieren parte del calor del vástago a la culata, lo que ayuda a evitar el sobrecalentamiento o la deformación de las válvulas.
Materiales de guía de válvulas
Debido a las condiciones extremas de alta temperatura y presión, se necesitan guías de válvulas fabricadas con un material que equilibre la resistencia al desgaste, la disipación del calor y la capacidad de fabricación.
Hierro fundido
Quizás haya oído hablar de los materiales de hierro fundido, ampliamente utilizados debido a su bajo costo de fabricación y buena resistencia al desgaste. Sin embargo, el hierro fundido tiene una resistencia media y una alta resistencia a la temperatura, lo que no lo hace adecuado para aplicaciones automotrices de alto rendimiento.
Materiales de pulvimetalurgia
Los materiales de guía de válvulas de metal en polvo son generalmente materiales a base de hierro y también contienen elementos de aleación como cobre y grafito. Los materiales de metalurgia en polvo tienen propiedades consistentes y pueden personalizarse según aplicaciones específicas para mejorar la conductividad térmica, la resistencia al desgaste, la lubricidad interna y otras propiedades.
Bronce
Las guías de válvulas de bronce se aplican ampliamente en vehículos de alto rendimiento en los mercados OEM y de posventa debido a su excelente disipación de calor y buena lubricidad.
¿Cómo se fabrican las guías de válvulas mediante pulvimetalurgia?
Las guías de válvulas fabricadas con tecnología de pulvimetalurgia ofrecen rentabilidad, calidad constante y dimensiones precisas. A continuación, se describe un flujo de proceso típico.
Mezcla
Primero, el fabricante mezcla el polvo metálico con lubricantes y aglutinantes mediante un mezclador. Los lubricantes mejoran la fluidez del polvo y reducen herramientas de pulvimetalurgia desgaste, mientras que los aglutinantes mejoran la formabilidad del polvo.
Compactación
El polvo metálico mezclado se prensa para formar un material compacto. Debido a la gran altura y espesor de pared de la guía de válvula, el proceso de prensado puede causar una diferencia de densidad. Una presión excesiva puede provocar grietas, mientras que una presión insuficiente resulta en una menor densidad y un aumento de la porosidad. Por lo tanto, el prensado es uno de los procesos más críticos para la guía de válvula.
Sinterización de polvo metálico
La sinterización fusiona partículas de polvo por debajo del punto de fusión del metal y determina directamente las propiedades mecánicas de las guías de válvulas de metal en polvo.
Guía de Tallas
Antes del proceso de dimensionamiento, la guía de válvula sinterizada debe sumergirse en aceite antioxidante. El dimensionamiento no solo mejora la precisión dimensional de la guía de válvula, sino que también mejora la rugosidad de su superficie y aumenta la densidad.
Maquinado
Tras el dimensionamiento, su proveedor biselará la guía de la válvula, la torneará con precisión, la rectificará de desbaste y la afinará. El rectificado es un proceso importante para controlar el diámetro exterior y la tolerancia de redondez de la guía de la válvula.
Inspeccion de calidad
Los inspectores de calidad prueban el diámetro exterior, la altura, la dureza, la resistencia al aplastamiento, la estructura metalográfica, la concentricidad y el paralelismo del producto.
Impregnación de aceite al vacío
Las guías de válvulas de pulvimetalurgia contienen poros, lo que permite que sean autolubricantes. impregnación de aceite al vacíoPrimero, coloque la guía de la válvula en una máquina de inmersión en aceite al vacío, séllela y evacúela. Luego, introduzca aceite y hágalo circular a un caudal determinado durante unos 10 minutos.
Para guías de válvulas que operan en entornos de alta temperatura, se utiliza principalmente hierro infiltrado con cobre, producido mediante pulvimetalurgia. La infiltración de cobre mejora la conductividad térmica y las propiedades autolubricantes de la guía de válvula a alta temperatura, además de mejorar significativamente su resistencia al desgaste en condiciones de alta temperatura.
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Preguntas Frecuentes
¿Por qué fallan las guías de válvulas?
Las principales razones por las que falla la guía de válvulas son las siguientes:
Alta temperatura
Durante el funcionamiento, la guía de la válvula se expone a temperaturas muy altas, lo que puede reducir su dureza y provocar deformaciones bajo tensión. Además, las altas temperaturas aceleran la corrosión y la oxidación de la superficie de trabajo de la guía de la válvula.
Ropa
Con el tiempo, la fricción recíproca de alta frecuencia entre la válvula y la guía de la válvula aumenta la holgura, intensifica el desgaste y, finalmente, provoca la falla de la guía.
Grandes tolerancias
Además, las fuerzas horizontales provocadas por errores de mecanizado o montaje entre la guía de la válvula, la válvula y el asiento de la válvula también pueden provocar fallas.
¿Qué sucede si las guías de válvulas están desgastadas?
Las guías de válvulas desgastadas, que provocan una holgura excesiva con el asiento de la válvula, pueden generar los siguientes problemas:
- La guía de la válvula puede perder concentricidad con el asiento de la válvula, impidiendo que la cámara de combustión del motor selle completamente, lo que reduce el rendimiento del motor.
- Las guías desgastadas permiten que el aceite se escape del vástago de la válvula hacia la cámara de combustión, lo que provoca que se queme el aceite y se produzca humo.