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Los componentes individuales del sistema de tren de válvulas quedan sujetos
a diferentes influencias. Las válvulas deben conciliar las altas cargas mecánicas,
térmicas y tribológicas resultantes del sistema y, como masa en movimiento,
afectan directamente a las cargas mecánicas en el tren de válvulas y en las pérdidas
por fricción.
BASE DE LA PRODUCCIÓN DE VÁLVULAS: METALES
Dependiendo de donde son usadas las válvulas (en la admisión o escape, en
motores turbinados o naturalmente aspirados), están hechas de materiales diferentes.
El material básico es la liga cromo silicio (X 45 Cr Si 9-3). Para válvulas
de escape bajo alta carga, es usada la superliga de níquel Nimonic 80A © , (desarrollada
por MAHLE.) lo que también genera nuevos patrones en términos de
maleabilidad, soldabilidad y resistencia a la temperatura.
Micrografía de la superliga de níquel Nimonic
80A©, – desarrollada por MAHLE para
válvulas de escape bajo altas cargas.
Lugar de la válvula MAHLE con revestimiento.
¿MONO, BI O HUECA?
Diferentes pesos exigen diferentes características de válvulas y, por lo tanto, diferentes
proyectos.
Las válvulas “monometálicas” consisten de apenas un material, principalmente
en la liga cromo silicio u en la superliga de níquel, ambas mencionadas encima.
Válvulas “bimetálicas” están hechas de dos tipos diferentes de acero, como
indica el nombre. El tallo de la válvula es conectado a la cabeza de la válvula por
soldadura a fricción. La cabeza de la válvula está hecha de acero de alta liga con
resistencia a alta temperatura; mientras que el tallo esta hecho de un acero con
diferente liga, que puede ser templado.
La junta por soldadura a fricción conecta el tallo de la válvula a la cabeza de la válvula.
Un proyecto innovador es la válvula hueca, con excelentes características de
enfriamiento: la cavidad de la válvula es parcialmente rellenada con sodio, que se
vuelve líquido a 97,5ºC y disipa mejor el calor de la cabeza caliente hacia el tallo.
La válvula hueca: control de temperatura, gracias al relleno de sodio.
PROTECCIÓN CON “STELLITE”
Para enfrentar situaciones extremas, como altas temperaturas y corrosión química,
las válvulas en tales condiciones son “revestidas” con una capa adicional
de “stellite”. Esta capa de cobalto y cromo es primeramente soldada y después
elaborada.
Primero la capa de “stellite” es
soldada en la válvula.…
Las diferentes fases de producción de una válvula bimetálica.
EL FUTURO DEL PROYECTO DE VÁLVULAS: ¿CADA DIA MÁS LEVES?
El futuro de la producción de componentes de motor se caracteriza por la reducción
de pesos. Las válvulas ofrecen aquí un gran potencial: si su masa es
reducida, los componentes asociados a ella pueden ser proyectados de forma
significativamente más leve. Con los aceros convencionales de las válvulas la mejora
en el peso es limitada por las demandas de resistencia del componente.
Nuevos materiales con una proporción bastante favorable entre resistencia y densidad
todavía están en fase de test. Teniendo gran importancia en el desarrollo de
componentes para motores, MAHLE sigue un innovador diseño: las válvulas leves
de MAHLE. En la fabricación de estas válvulas son juntadas piezas moldadas y
formadas de metal con un tallo sólido, a través del uso de láser de precisión y
tecnologías de soldadura de fricción.
ASUNTO DE PUNTA:
UNA IDEA DE LA PRODUCCIÓN DE VÁLVULAS
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y después es elaborada/acabada.
1 – Tallo y cabeza da válvula son juntados con soldadura de fricción. 2 –El metal de la
válvula es calentado con fuertes corrientes eléctricas y moldado con aplicación de presión.
3 -Marcado a láser de una válvula MAHLE. 4 -La válvula es calentada inductivamente
y después enfriada para su endurecimiento.
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