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Tienen el aspecto de aros comunes, pero son de vital importancia, ya que
tienen una función muy especial en la cámara de combustión bajo condiciones
extremadamente severas. Junto con las válvulas deben aislar la cámara de
combustión, deben evitar que las válvulas impacten contra la culata y además
deben soportar el calor de combustión y transmitirlo a la culata. Particularmente
en las culatas de aluminio los asientos de válvulas son esenciales para
poder garantizar una adecuada estanqueidad de la cámara de combustión
debido a las diferentes propiedades del aluminio respecto de las aleaciones
de las válvulas.
UNA MIRADA AL PROCESO DE FABRICACIÓN
Los asientos de válvulas se fabrican por fundición centrifugada o por sinterización.
El primero es el método convencional, un proceso de fundición especial
mediante el cual se vierte la aleación de acero líquida en un molde que rota
sobre su eje central. A través de la fuerza centrífuga se presiona la colada
contra la pared exterior de la coquilla. Cuando la colada se endurece esta
adopta la forma del molde, de modo que se obtiene una pieza de fundición
hueca con el perfil del lado interior de la coquilla.
En el sinterizado se conforma primero una masa de polvo de tal manera
que haya una cohesión mínima entre las partículas. A continuación, esta así
llamada «pieza verde» prensada se comprime y endurece mediante tratamiento
térmico por debajo de la temperatura de fundición. En función de
los requisitos y la aplicación en el motor, se emplean diferentes materiales en
polvo para el proceso de sinterización. La elección de la mezcla de polvo
dependerá, entre otros aspectos, de la temperatura que alcancen los asientos
durante el funcionamiento y de la resistencia al desgaste que se quiera conseguir.
De esta manera los asientos de válvula se ajustan de forma exacta
a su posterior utilización en el motor.
Fig. 1: Fresado del asiento de válvula. Fig. 2: Se pueden ver los restos del asiento
una vez concluido el fresado.
LA SUSTITUCIÓN: UN MÉTODO BRUSCO Y UNA ALTERNATIVA
MÁS MODERADA
Antes de poder montar los nuevos asientos en la culata es necesario
extraer los antiguos. El método más difundido de soldar una válvula usada
contra el asiento desgastado para luego extraerlo de su alojamiento a
golpe de martillo parece bastante brusco y puede provocar daños en la
culata del motor. La alternativa más moderada consiste en extraer el asiento
gastado de su alojamiento mediante fresado (Fig. 1 y 2), utilizando la
guía de válvula para centrar el cabezal de la fresadora. A continuación se
puede mecanizar el alojamiento para el nuevo asiento de válvula a una
medida mayor del mismo (Fig. 3) en el caso que ello sea necesario. Una vez
terminado el mecanizado se eliminan las virutas que puedan quedar en la
culata mediante un lavado adecuado.
Fig. 4: Para facilitar el montaje se enfría el
asiento de válvula con nitrógeno líquido.
Fig. 5: Una fisura entre asientos de válvulas
como consecuencia de una sobremedida
excesiva
EL MONTAJE: POR DIFERENCIA DE TEMPERATURA
Existen varios métodos para montar el asiento de válvula en la culata:
n Se introduce el asiento en su alojamiento de la culata a presión y a
temperatura ambiente.
n Se introduce el asiento a temperatura ambiente a presión en el
alojamiento de la culata previamente calentada.
n Se enfría el asiento con nitrógeno líquido (Fig. 4) y a continuación
se lo introduce en la culata a temperatura ambiente.
n Se calienta la culata y se enfría el asiento: el método óptimo para
lograr una unión prácticamente sin forzar las piezas.
LA SOLAPACIÓN: UN DETALLE IMPORTANTE PARA QUE LA
REPARACIÓN TENGA ÉXITO
Para fijar el asiento de válvula en la culata debe haber una solapación adecuada
del asiento respecto de su alojamiento. Si la solapación es excesiva, la mayor
deformación del aluminio al introducir el asiento podrá provocar una deformación
plástica de la culata dando lugar a una fijación deficiente del asiento. Además,
una solapación excesiva puede favorecer la formación de fisuras, en particular
en las zonas de la culata ubicadas entre los asientos de válvulas (Fig. 5). Por el
contrario en el caso de una solapación muy pequeña existe el riesgo de que el
asiento de la válvula se desprenda durante el funcionamiento del motor.
ÚLTIMA ETAPA DE MECANIZADO
Una vez instalados, aún es necesario mecanizar los asientos, ya que la superficie
de apoyo debe corresponder exactamente al ángulo de la propia válvula
(Fig. 6). Tras el último mecanizado con desprendimiento de virutas, se vuelve a
lavar cuidadosamente la culata con el objeto de evitar que durante el montaje
puedan penetrar virutas en el motor.
ASIENTOS DE VÁLVULA MAHLE ORIGINAL: UNA BUENA OPCIÓN
Los asientos de válvula MAHLE Original se fabrican con diferentes materiales.
Los asientos de válvula con aleaciones de fundición son resistentes al desgaste
y duros a altas temperaturas, mientras que aquellos de aleaciones de acero
con elevado contenido de cromo se destacan por su resistencia al desgaste
y a los impactos así como por su tolerancia al calor y la estabilidad de forma
a elevadas temperaturas. Las aleaciones de metal sinterizado presentan una
elevada resistencia al desgaste tanto por fricción como por impacto y se utilizan
básicamente en modernos motores de gasolina, diesel o a gas aspirados y
turbo de alto rendimiento. Antes de comenzar con la sustitución, asegúrese
de contar con los repuestos adecuados en lo que se refiere al material y aleación.
MAHLE Original le ofrece una amplia gama de asientos de válvula de
alta calidad para múltiples aplicaciones. En nuestro catálogo actualizado de
componentes para el sistema de válvulas encontrará toda la información
necesaria.
Fig. 3: El cabezal de la fresadora para el mecanizado del asiento de válvula. Fig. 6: El resultado óptimo del montaje de un nuevo asiento de válvula.
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