Un tren de válvulas es un sistema mecánico que controla el funcionamiento de las válvulas de admisión y escape en un motor de combustión interna . [1] Las válvulas de admisión controlan el flujo de la mezcla de aire/combustible (o aire solo para motores de inyección directa) hacia la cámara de combustión, mientras que las válvulas de escape controlan el flujo de gases de escape gastados fuera de la cámara de combustión una vez que se completa la combustión. [2]
La disposición del tren de válvulas depende en gran medida de la ubicación del árbol de levas. Las configuraciones más comunes del tren de válvulas para motores de pistón, en orden de más antiguo a más nuevo, son:
El tren de válvulas consta de todos los componentes responsables de transferir el movimiento rotatorio del árbol de levas a la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape. Los componentes típicos se enumeran a continuación en orden desde el cigüeñal hasta las válvulas.
El tiempo y el perfil de elevación de los eventos de apertura de la válvula están controlados por los árboles de levas , mediante el uso de un lóbulo cuidadosamente diseñado en un eje giratorio. El árbol de levas es impulsado por el cigüeñal y, en el caso de un motor de cuatro tiempos, gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal.
El movimiento se transfiere del cigüeñal al árbol de levas generalmente mediante una correa de distribución de goma , una cadena de distribución metálica o un conjunto de engranajes.
Las varillas de empuje son varillas metálicas largas y delgadas que se utilizan en los motores con válvulas en cabeza para transferir el movimiento del árbol de levas (ubicado en el bloque del motor) a las válvulas (ubicadas en la culata). El extremo inferior de una varilla de empuje está equipado con un elevador , sobre el cual el árbol de levas hace contacto. El lóbulo del árbol de levas mueve el elevador hacia arriba, lo que mueve la varilla de empuje. El extremo superior de la varilla de empuje empuja el balancín, que abre la válvula.
Dependiendo del diseño utilizado, las válvulas son accionadas por un balancín , un dedo o un taqué . Los motores con válvulas en cabeza utilizan balancines, que son accionados desde abajo indirectamente (a través de las varillas de empuje) por los lóbulos de la leva . Los motores con árbol de levas en cabeza utilizan dedos o taqués, que son accionados desde arriba directamente por los lóbulos de la leva. [3]
La mayoría de los motores modernos utilizan válvulas de asiento , aunque también se han utilizado válvulas de manguito , válvulas de corredera y válvulas rotativas . Las válvulas de asiento se abren normalmente mediante el lóbulo del árbol de levas o el balancín, y se cierran mediante un resorte en espiral llamado resorte de válvula .
La flotación de la válvula se produce cuando el resorte de la válvula no puede controlar la inercia del tren de válvulas a altas velocidades del motor (RPM). [4] [5]