¿Qué es una Válvula de Escape?
Una válvula de escape es un dispositivo utilizado para expulsar los gases de combustión, especialmente en motores de combustión interna.
También conocidas como válvulas de escape, forman parte esencial del sistema de escape de un motor de combustión interna. La función de la válvula de escape es abrir y cerrar para controlar el flujo de gases, optimizar la contrapresión del motor, mejorar el rendimiento y proporcionar control acústico.
Las válvulas de escape se encuentran ubicadas en la culata de los motores de combustión interna. La mezcla de combustible y aire se enciende en el cilindro y la energía resultante se extrae del motor. Luego, los gases de combustión son expulsados del motor a través de la válvula de escape.
Además de utilizarse en motores de combustión interna, las válvulas de escape también se emplean en sistemas de suministro de agua y sistemas de aire para extraer el aire y el agua.
Usos de las Válvulas de Escape
Las válvulas de escape se utilizan principalmente en el escape de motores de gasolina, aceite ligero, queroseno y aceite pesado. El árbol de levas desempeña un papel central en el control y maximiza las capacidades de la válvula. También se encargan de rectificar los conductos de los gases para reducir la resistencia al paso desde el interior del cilindro.
Al abrir la válvula de escape en momentos críticos del proceso de combustión, el pistón puede expulsar todos los gases de escape del cilindro hacia fuera de la cámara de combustión sin obstruir el flujo de carga de admisión hacia el cilindro. Para contribuir al funcionamiento de la válvula de escape, intervienen varios factores.
Las cavidades de las válvulas en la culata desempeñan un papel crucial. Al igual que en el caso de las válvulas de escape, las cavidades y rebajes de las válvulas deben estar despejados para permitir que los gases de escape salgan rápidamente y sin restricciones de la cámara de combustión.
Principios de las Válvulas de Escape
1. Válvulas de Escape en Motores de Combustión Interna
Las válvulas de escape en los motores de combustión interna están integradas en la culata junto con el mecanismo de accionamiento. La válvula de escape se abre y se cierra en función de la distancia entre la cara del paraguas de la válvula, que se mueve hacia arriba y hacia abajo, y el asiento de la válvula montado en el orificio de escape, que abre o cierra el flujo.
La válvula de escape está cerrada durante las fases de compresión y combustión del pistón. Antes del punto muerto inferior, cuando el pistón empieza a subir, la válvula de escape se abre para expulsar los gases de combustión. Se cierra inmediatamente después del punto muerto superior.
La válvula de escape es accionada por un árbol de levas vinculado al movimiento del pistón. Este árbol de levas está unido por una correa dentada o una cadena, de modo que se acciona a la mitad de velocidad que el cigüeñal.
2. Válvulas de Escape para la Evacuación del Aire y el Agua
El aire y el agua que se acumulan en las tuberías de suministro de agua y en los conductos de aire deben drenarse periódicamente. Las válvulas de escape se utilizan para drenar este aire y agua.
Las válvulas de escapepueden ser abiertas y cerradas y controladas por la distancia entre la cara del paraguas de la válvula, que se mueve hacia arriba y hacia abajo, y el asiento de la válvula fijado al puerto de escape. Cuando se acumula agua, se utiliza un flotador de nivel de líquido o un sensor de nivel de líquido para abrir la válvula y descargar el agua.
También existen válvulas de escape automáticas para evacuar automáticamente el aire de las tuberías. Realiza un escape inicial y agota el aire a medida que se acumula durante el funcionamiento. Esto es necesario para un suministro de agua sin problemas.
Más Información sobre las Válvulas de Escape
1. Mejora del Rendimiento Mediante Válvulas de Escape
Para mejorar la potencia y el consumo de combustible de los motores modernos, es importante temporizar de forma óptima la apertura y el cierre de la válvula de escape, aumentar la velocidad de descarga y mejorar la estanqueidad de la válvula. Los orificios de escape también deben estar libres de obstrucciones y el ajuste de las juntas es una forma habitual de conseguirlo.
Rectificar los orificios de escape y los colectores de escape de la culata al mismo tamaño que las aberturas de las juntas de escape garantiza que los gases no entren en contacto con los bordes romos de las juntas o los colectores de escape y obstruyan el flujo. Alisar el radio de la cazoleta de escape en la culata también garantiza un camino sin obstrucciones y sin problemas para el flujo fuera del cilindro.
Al rectificar el asiento de una válvula de escape, el encaje angular no sólo proporciona un sellado adecuado cuando la válvula está cerrada, sino que también crea un camino liso alrededor del borde de la válvula para que fluya el gas.
2. Válvulas de Seguridad
Una válvula similar a la válvula de escape es la Válvula de Seguridad. Las válvulas de seguridad tienen por objeto evitar, por ejemplo, la rotura o destrucción de equipos o estructuras debido a la acumulación de presión.
El funcionamiento de una válvula de seguridad es tal que cuando se alcanza una presión establecida en un recipiente o tubería cerrados, la válvula se abre para liberar la presión hacia el exterior.