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Historia de las válvulas

Desde la antigüedad el hombre ha sabido regular el agua ya sea con piedras o troncos de árboles.

Los egipcios, griegos y otras culturas eran capaces de dirigir el agua que captaban de ríos o fuentes para el consumo público o riego.

valvula romana tipo plug Aunque fueron los romanos los verdaderos desarrolladores de sistemas de canalización de agua. Transportaban agua desde las fuentes o ríos hasta los núcleos urbanos, a veces a grandes distancias y salvando importantes obstáculos mediante acueductos.
Muchas de las válvulas eran de tipo plug o stopcock, construidas de bronze, lo que hoy seria ASTM B-67, material que dominaban los maestros de la "Collegia Fabrorum", rico en plomo, no agrietable, anticorrosivo, dúctil, soldable a las tuberias de bronze o plomo y de poca fricción lo cual facilitaba la rotación del vástago.
La válvula estaba compuesta de un cuerpo, de un vástago agujereado (plug) y un bottom, más una gran leva para poder girar el vástago. A veces, se insertaba un inserto que una vez golpeado con el martillo bloqueaba la salida del vástago pero permitía su giro. Era una forma de impedir extraer el vástago para defraudar agua, práctica que parece común a raiz de algunos agujeros encontrados en las tomas de la válvula.
En diversas ciudades mediterraneas se han encontrado pequeñas válvulas de la época romana, cuyo diseño difiere muy poco, como en Rabat, Djemila, Istambul, Avarches, Augusta (donde también se han visto válvulas de mariposa para grifos) y Nápoles (donde el vástago era cilíndrico).
Los romanos usaban también unas primitivas válvulas de diafragma, realizadas de piel de cuero que manualmente cerraba sobre un weir, para controlar el flujo y temperatura del agua los baños.
También hay evidencia del uso de check valves para evitar el retorno del fluido, válvulas en ángulo, y válvulas de mezcla.

Leonardo da Vinci CodiceDurante la Edad Media no se conocen importantes avances en el diseño de válvulas. Fue durante el Renacimiento, cuando la construcción de canales, proyectos de riego y otros sistemas hidráulicos incluyeron más sofisticadas válvulas. Leonardo Da Vinci nos dejo una buena muestra en sus bocetos.

Thomas NewcomenLa historia moderna de la industria de la válvula empieza de forma paralela a la Revolución Industrial. En 1705 Thomas Newcomen inventó la primera máquina de vapor, que necesitaba de válvulas que fueran capaces de contener y regular el vapor a altas presiones. A medida que inventores como James Watt diseñaban nuevas máquinas, estos iban mejorando el diseño de las válvulas. Pero tuvieron que pasar bastantes años para que la producción de válvulas fuera a gran escala, y de forma independiente a proyectos particulares.

Admisión y Escape de Competición
El material con que se construyen las válvulas y los asientos son de primera calidad. Durante la operación del motor, la válvula de admisión varía su temperatura entre los 200° y 400° Celsius. La de escape entre 600° y 800°. Estas piezas están sujetas a grandes cargas de compresión sumergidas en un ambiente de gases corrosivos. A 7.000 RPM de motor las válvulas golpean el asiento 3.500 veces por minuto.

Tipos de Válvula para Motor de Pistones

     
Cabeza Plana: para motores de automóvil. Buena resistencia.
Convexa: para motores industriales. Gran resistencia.
Cóncava: para competición. Gran flujo, poca resistencia

Refrigeración de Válvulas
La válvula de admisión se refrigera con gases frescos que entran al motor. La de escape disipa su calor cuando toma contacto con el asiento de válvula. Esta es una las razones que obligan a mantener la refrigeración de la culata en condiciones óptimas. La temperatura de los asientos de válvula debe ser lo más baja posible. El ancho del asiento en la válvula debe aumentarse si se observa erosión en esa área.

Posicionadores de Válvula
Estos elementos son los que mantienen a la válvula en posición cuando se encuentra montada en la culata. Pulse sobre las imágenes que aparecen a continuación para observar en detalle.

  


Alineación del Balancín
Un aspecto importante que se debe considerar al armar el tren de distribución, es el ángulo entre el balancín y la válvula. Este debe ser de 90° al iniciar el contacto.


Flotación de Válvulas

El movimiento de la válvula, cuando retorna a su asiento debe ser veloz. La pieza que se encarga de lograr esto es el resorte de vávula el cual debe ser capaz de desplazar la válvula a su asiento a mayor velocidad que la del movimiento del balancín.

Cuando un motor opera a altas revoluciones y no tiene los resortes adecuados, sus válvulas no alcanzan a cerrar ("flotan"). El balancín las vuelve a abrir antes de que se apoyen en su asiento

acentacion de válvulas

válvulas del motor 

aqui mostramos como funciona las valvulas del motor

fabricación de válvulas