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Cuando corres deprisa, respiras mas fuerte. A tu maquina le ocurre lo mismo. Para conseguir mayor potencia, el motor debe “inhalar” más aire y “expulsar” más humo. Para que esto ocurra, se pueden abrir la toma y las válvulas del tubo de escape, dejarlas abiertas mas tiempo y hacer mas grandes los “puertos” (conductos de la cabeza del cilindro por donde fluyen aire y humo). Las modificaciones del cabezal del cilindro y de las válvulas pueden parecer complicadas, pero lo importante es entenderlas. Los errores pueden costarnos potencia u obligarnos a hacer una revisión general del motor.

Sin estos elementos mecánicos el funcionamiento del motor sería inviable pues su movimiento es vital para que se produzca la energía necesaria para mover las ruedas.

La función real es muy básica y sencilla. Son las encargadas de administrar la entrada del combustible y el aire (mezcla combustible-aire) al cilindro. Tras la explosión de la mezcla por la compresión del pistón son las que permiten la salida de los gases resultantes de esta explosión.

Estructuralmente una válvula está formada por una parte larga denominada espiga o cola de la válvula (comúnmente vástago) y otra parte superior nombrada cabeza (plato o cabeza de válvula). Para su fabricación se emplean materiales aleados pues deben aguantar elevadas temperaturas en su ciclo de funcionamiento (hasta 1000 º centígrados).

Técnicamente se sitúan en la tapa de los cilindros (conocida comúnmente como culata). La parte ancha (cabeza de la válvula) se apoya en la tapa ajustándose perfectamente para sellar correctamente el cilindro. La parte inferior o vástago se sitúa dentro de la guía limitándose a completar el movimiento de apertura y cierre que le ordena el árbol de levas y los resortes.

La válvula de admisión (por donde entra la mezcla) es mayor que la de escape (por donde salen los gases). La razón de este diferente tamaño se debe a las condiciones en las que se produce la admisión y el escape. La presión a la que entra la mezcla es similar a la que existe en la atmósfera por lo que para que se favorezca el proceso su tamaño es más amplio.

Ejemplo de un motor de 4 tiempos
El pistón sube y baja.
En la parte superior vemos 2 válvulas, la de la izquierda es la de escape, vemos en color dorado como salen los gases residuales de la combustión
A la derecha la válvula de admisión, en azul, vemos como entra la mezcla de aire-combustible.
En el medio de las válvulas: la bujía. La responsable de dar la chispa que provoca la explosión de la mezcla.

 

La válvula de admisión (la que permite el ingreso de la mezcla para su combustión)
El pistón comienza a bajar y, al hacerlo, chupa la mezcla que pasa a través del hueco que deja la válvula al abrir
Si ésta abre poco “espacio” (distancia de trabajo) o tarde… el llenado es incompleto… pero además pensemos esto: si la válvula abre cuando no es el momento… el llenado es cada vez menos a medida que le motor aumente las vueltas. Cuando lo aceleras.

Por lo contrario, cuando la mezcla ya ha explotado los gases están a una mayor presión por lo que no es necesario que su tamaño sea tan amplio. Además, también existe una diferencia en los materiales con los que se fabrican. La válvula de admisión soporta unos 200º centígrados y la de escape unos 700º centígrados por lo que sus componentes son más resistentes que los de la primera.

Por último, para distinguir correctamente un tipo de válvula de la otra sólo tenemos que fijarnos en el tamaño de su cabeza y su forma. Sabemos que las de admisión tienen más grande su cabeza, pero además ésta es plana por la parte anterior, sin embargo, las de escape además de tener la cabeza más pequeña su forma por la parte anterior es más cónica.

Existen tres tipos de válvulas: las monometálicas, las bimetálicas y las huecas, se diferencian por los materiales con las que son fabricadas. Por otro lado, también hay tipos de cabezas de válvula: las planas, que cuentan con gran resistencia, las convexas ideales para motores industriales y las cóncavas para autos de competición por su gran flujo y poca resistencia.