Toda mecánica de combustión interna necesita aire y combustible para funcionar correctamente. Para ello, existen diferentes huecos en la cámara del cilindro que se encargan de insuflar este par de elementos y descargar los gases resultantes. Esos huecos, que se abren y cierran continuamente en milésimas de segundo, están controlados por las válvulas. Las encargadas de introducir el combustible son las llamadas válvulas de admisión.
Dado que regulan el acceso y cierre de un elemento líquido o gaseoso a un espacio sellado que alcanza temperaturas y presiones realmente elevadas, las válvulas de admisión deben estar fabricadas con materiales muy resistentes y con procesos de precisión quirúrgica. Cabe destacar la diferencia entre los motores de carburación y los de inyección: en los primeros, la mezcla de aire y combustible se realiza a través de la válvula de admisión, mientras que en los segundos, son los inyectores los que disparan el combustible al cilindro...
¿Qué es una válvula de admisión y cómo funciona?
En una definición general, una válvula de admisión es aquella que permite la mezcla de aire y combustible en el cilindro. Al igual que la válvula de escape, está diseñada para abrirse y cerrarse en momentos precisos para permitir que el motor funcione eficazmente a todas las revoluciones. Su funcionamiento está controlado por lóbulos (levas) en un eje giratorio (árbol de levas), y es impulsado por una cadena, correa o conjunto de engranajes desde el cigüeñal.
Por lo tanto, la válvula de admisión de los motores de coche es la encargada de controlar la cantidad de combustible que entra en las cámaras de combustión. Ésta tiene un tamaño mayor que la válvula de escape motivado por las condiciones de entrada al hacer la mezcla, ya que no son las mismas que las de salida de los gases de escape; la válvula de escape debe soportar temperaturas más altas que la de admisión (preignición frente a posignición), alrededor de 700 grados Celsius (°C) en lugar de 300 °C.
En los motores multicilíndricos de cuatro tiempos se repiten los mismos cuatro ciclos en cada uno de los pistones, pero están secuenciados para que el motor proporcione una potencia y un par constantes, minimizando el ruido y las vibraciones. La secuenciación del movimiento del pistón, la válvula y el encendido se consigue mediante un diseño mecánico preciso y la sincronización eléctrica de las señales de encendido a las bujías (o bujías de incandescencia si son diésel), que generan la mezcla de aire y combustible pertinente en el momento exacto.
¿De qué están hechas las válvulas de admisión y dónde están?
Tanto las válvulas de admisión como las de escape están formadas por una parte alargada, que se conoce como vástago de la válvula , y una parte superior donde se une la cabeza. Junto a ellas encontramos el asiento (responsable del cierre hermético del cilindro), la chaveta (que une el plato del muelle y la válvula) y las guías (casquillos insertados en la culata que evitan la acumulación de aceite). Están hechos de aleaciones, ya que deben soportar las altas temperaturas que se alcanzan durante el proceso de combustión.
En general, ya que han existido múltiples configuraciones a lo largo de la historia, la válvula de admisión suele estar situada en la parte superior de los cilindros , en la pieza conocida como culata . Por un lado, la cabeza de la válvula suele estar unida a esta pieza y es la encargada de sellar correctamente el cilindro. Por otro lado, el vástago de la parte inferior se encuentra dentro del propio bloque y su función es facilitar el movimiento de apertura o cierre de las válvulas en función del orden del árbol de levas.
¿Qué tipos de válvulas de admisión existen?
Principalmente, podemos discernir entre tres tipos de válvulas de admisión:
- Válvula monometálica: se fabrican con un único material resistente a las altas temperaturas mediante un proceso de extrusión o recalcado en caliente (por ejemplo, acero monomolibdeno).
- Válvula bimetálica: se combinan diferentes materiales resistentes al calor en su construcción, colocando el más capaz en la cabeza de la válvula.
- Válvulas huecas: Se utilizan para reducir el peso y la temperatura. Se rellenan con sodio (punto de fusión 97,5°C), que puede disipar el calor de la cabeza al vástago mediante el efecto de agitación del elemento, y lograr una reducción de la temperatura de entre 80°C y 150 °C
