Componentes y Funcionamiento de Motores: Válvulas, Levas, Taqués y Rendimiento

Condiciones de Funcionamiento de una Válvula

Las válvulas operan bajo condiciones extremas:

• Cambios bruscos de temperatura sin sufrir modificaciones en su estructura.
• Exposición a altas temperaturas y corrosión producida por los efectos químicos de la combustión.
• Resistencia al golpeteo constante.

Válvulas Refrigeradas por Sodio

Estas válvulas se construyen con el vástago hueco y se rellenan parcialmente (aproximadamente hasta un poco más de la mitad) con sodio. Cuando la válvula se calienta, el sodio se funde y pasa a estado líquido. Con el movimiento alternativo de la válvula, el sodio se desplaza dentro de ella, transmitiendo el calor desde la cabeza hacia el vástago, mejorando la disipación térmica.

Guías de las Válvulas

La guía de la válvula es la pieza sobre la que se desliza el vástago en su movimiento, centrando la válvula en su asiento. Es una pieza postiza insertada a presión en su alojamiento dentro de la culata.

Perfil de la Leva

El perfil de la leva está determinado por:

• La velocidad de la rampa.
• El modo en que se desarrollan los movimientos de las válvulas.
• Los esfuerzos a los que son sometidos los componentes del sistema de distribución.

Función de los Taqués

Los taqués tienen como función principal repartir los esfuerzos en una mayor superficie de contacto y reducir el desgaste entre la leva y la válvula (o el balancín, si lo hubiera).

Función de los Taqués Hidráulicos

Los taqués hidráulicos compensan automáticamente las dilataciones y holguras en el sistema de distribución, manteniendo un contacto constante y silencioso entre los componentes.

Pérdidas de Energía en los Motores

Las pérdidas de energía en los motores se clasifican en:

Pérdidas de Calor

Producidas por el sistema de refrigeración y la radiación del calor al exterior.

Pérdidas Mecánicas

Debidas al rozamiento entre las piezas en movimiento y por el accionamiento de dispositivos auxiliares (bomba de aceite, bomba de agua, alternador, etc.).

Pérdidas Químicas

Pueden ocurrir debido a una mezcla aire/combustible incorrecta o por la presencia de impurezas en el combustible.

Otras Pérdidas en Motores

• Pérdidas de bombeo.
• Pérdidas de carga en el cilindro.
• Pérdidas de calor.
• Pérdidas de tiempo en la combustión.
• Pérdidas por el Avance de Apertura de Escape (AAE).

Índice de Octano

El índice de octano define el poder antidetonante de la gasolina, es decir, la temperatura que puede alcanzar cuando se comprime sin que llegue a autoencenderse. A mayor índice de octano, mayor resistencia al autoencendido.

Autoencendido

El autoencendido se produce cuando el combustible se inflama de forma espontánea, independientemente del encendido por chispa. Esto es perjudicial para el motor y reduce su rendimiento.

Índice de Cetano

El índice de cetano define la facilidad de inflamación del gasóleo (diésel). Un mayor índice de cetano indica que el combustible se inflama a una temperatura más baja, facilitando el arranque en frío y una combustión más suave.

Definición de Par Motor

El par motor es la fuerza de torsión que se aplica sobre la biela y, por extensión, al cigüeñal. Se calcula como la fuerza aplicada multiplicada por la distancia (longitud del codo del cigüeñal). Se expresa comúnmente en Newton-metro (Nm) o libras-pie (lb-ft).

Curva de Par

La curva de par asciende hasta un punto máximo y luego disminuye. Esto se debe a que el par máximo se obtiene a un determinado régimen de revoluciones por minuto (RPM) del motor. Si el régimen de giro es mayor, empeora el llenado de los cilindros con mezcla fresca y aumentan las pérdidas por fricción, disminuyendo así el par motor.

Factores que Determinan la Potencia de un Motor

La potencia de un motor está determinada por dos factores principales:

• El par motor.
• Las revoluciones por minuto (RPM) del motor.

La potencia es, esencialmente, la rapidez con la que el motor puede realizar un trabajo.