Análisis de fallas fallas de válvulas válvulas
Las fallas de válvulas se pueden clasificar en dos categorías principales: quemaduras y roturas, siendo esta última la más común de todas. No es fácil identificar las condiciones que causan la falla. Para esto es importante explorar todas las posibilidades que la crean, obteniendo un máximo de información sobre los eventos que produjeron las fallas antes de hacer un diagnóstico. Presentamos un análisis de las fallas más comunes en el trabajo de una válvula a fin de determinar la causa de la falla y evitar que vuelva a ocurrir.
* Ruptura por fatiga Causa 1. – – Sobrevelocidad. 2. – – Juego excesivo entre el vástago y la guía. 3. – – Resortes de válvulas débiles o rotos, presión excesiva del resorte.
Corrección 1. – – Eduque a los conductores a mantener control de R.P.M. 2. – – Emplear el juego de tolerancia especifico y revíselo periódicamente. 3. – – Revise las piezas y sus especificaciones.
* Ruptura por impacto Causa 1. – – Resortes con excesiva presión. 2. – – Excesivo juego en el tren de balancines y válvulas. 3. – – Cuñeros desgastados.
Corrección 1. – – Chequear la presión de los resortes. 2. – – Verificar el armado del motor. 3. – – Revisar y cambiar las piezas dañadas: resortes, cuñas y balancines.
* Quemadura de la cara de la válvula Causa 1. – Holgura insuficiente. 2. – Desgaste excesivo. 3. – Goteo en el asiento y golpeteo. 4. – Gotea en el asiento y distorsión. 5. – Mezclas pobres, mala regulación de encendido, detonación.
Corrección 1. – Ajustar la holgura a las especificaciones. 2. – Revisar la válvula, la guía y el asiento durante la reconstrucción. 3. – Revisar el sistema de enfriamiento, tubos de distribución de agua y la bomba. 4. – Usar ángulo diferencial más estrecho en el asiento para eliminar los depósitos. 5. – Ajustar según especificaciones del fabricante la relación entre el encendido y la carburación de acuerdo al combustible que se utilice. Revisar el estado de las bujías y el trayecto de los cables de distribución.
* Acumulación de carbón Causa 1. – Lubricación inadecuada. 2. – Tolerancia demasiado grande. 3. – Falta de lubricación inicial. 4. – Configuración inapropiada proveniente de válvulas asentadas demasiado profundo. 5. – Exceso de aceite.
Corrección 1. – Mantenga el sistema de lubricación con un aceite de calidad y grado apropiado. 2. – Instale las piezas de acuerdo a las especificaciones dadas para la tolerancia entre el vástago y la guía. 3. –Lubrique las piezas durante el ensamblaje para evitar fallas durante el arranque inicial. 4. – Revise el retorno de aceite. Puede haber desgaste en las válvulas y cámaras. Reemplace las piezas desgastadas.
* Atascamiento y arrastre del vástago Causa 1. – Bajo nivel de aceite en el motor. 2. – Tolerancia inapropiada entre el vástago de fa válvula y la guía. 3. – Calidad de aceite inapropiada. 4.- Vástago demasiado caliente. 5. – Deposito de combustible en el vástago. 6. – Operación en frió. 7. – Depósito en el vástago. 8. – Exceso de aceite.
Corrección 1. – Revise y mantenga et nivel de aceite. 2. – Use la tolerancia especifica. 3. – Mantenga el aceite limpio mediante cambios a intervalos apropiados usando aceites de alta calidad. 4. – Revise tolerancia entre el vástago y la guía, el sistema de enfriamiento y la bomba. 5. – Regule la carburación, de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 6. – Evite en lo posible, la marcha en vacío excesivo o proveer calor al múItiple. 7. – Revise los pasajes de retomo de aceite, puede haber desgaste en las válvulas, en las cámaras. Reemplace las piezas desgastadas.
* Rotura de válvulas Causa 1. – Distorsión del asiento o excentricidad. 2. – Desalineamiento del asiento y guía. 3. – Tolerancia demasiado grande entre el vástago y la guía. 4. – Asiento rajado o flojo. 5. – Balancín desgastado que causa un movimiento lateral anormal. 6. – Resortes de válvulas fuera de escuadra o vencidos.
Corrección
1.- Chequear asientos y hacer los ajustes necesarios. 2. – Rimar con la holgura suficiente y adecuada. 3. – Instalar piezas según especificaciones del fabricante. 4. – Cambiar asientos. 5. – Cambiar las piezas de los balancines dañados o desgastados. 6.- Chequear la tensión de los resortes.
Quemaduras: Efecto:
Quemado localmente en un profundo canal.
Excesivo calor localizado en la cabeza de la válvula, distorsión y escape de gas incandescente (asentamiento defectuoso). Causa:
Factores Causantes:
a) Insuficiente huelgo de vástago-guía (conduce a engrifado de vástago). b) Desgaste excesivo (vástago-guía) y/o desalineación vástago-asiento de válvula en la tapa de cilindros. c) Mezcla pobre, combustible incorrecto, preignición. d) Relación de compresión inadecuada. e) Circulación restringida de refrigerante. f) Luz de válvula insuficiente. g) Depósitos carbonosos en vástago y guía.
Efecto:
Válvulas quemadas en el margen sin acanalado en el asiento de la
válvula. Causa:
Excesivo calor acumulado en la cabeza, concentrado sobre el margen.
Factores Causantes:
a) Guía desgastada. b) Válvula rectificada con exceso de material removido. c) Asentamiento defectuoso.
Perforación a través de la cabeza de la válvula dentro del diámetro interior del asentamiento, revestido éste con aleaciones especiales (ej. Stellite). Efecto:
Excesivo calor localizado en la cabeza de la válvula, distorsión y escape de gas incandescente (asentamiento defectuoso). Ésta es otra fisura radial en el borde o fátiga térmica, quemándose luego el material base y perforándose la cabeza de la válvula. Causa:
Factores Causantes:
a) Sobrecarga del motor-marcha violenta. b) Sistema de combustible (mezcla pobre). c) Preignición. d) Combustible inadecuado. e) Asentamiento defectuoso.
Picado de Asiento Efecto:
Picaduras en la zona de asiento de válvulas y de tapas de cilindros.
Causa:
Partículas sólidas atrapadas en la zona de contacto de los asientos.
Factores Causantes:
a) Consumo excesivo de aceite (por aros, guías, retenes, etc.) b) Combustión incorrecta. c) Largo período de funcionamiento en ralenti. d) Termostato defectuoso.
Corrosión
Efecto:
1) Corrosión de superficie bajo cabeza entre el cuello y el asiento de la válvula. 2) Estrangulamiento del vástago. La zona más estrangulada del vástago está en línea con el ángulo de asiento de la válvula. Acción mecánica de los gases en movimiento (erosión) sumada a su carácter corrosivo a altas temperaturas. Causa:
Factores Causantes:
a) Colocar válvulas inadecuadas. b) Excesiva sobrecarga (recalentamiento). c) Combustible incorrecto. d) Mezcla incorrecta.
Deformación Deformación general de la cabeza de la válvula con agrandamiento de diámetro y concavidad en forma de copa. Efecto:
Excesiva fuerza de cierre con los efectos combinados de elevadas temperaturas de operación y presiones de combustión. Causa:
Factores Causantes:
a) Sobrecarga. b) Encendido prematuro.
c) Detonación. d) Presión excesiva de los resortes. e) Relación de compresión inadecuada. f) Mezcla pobre de combustible. g) Muy diferente ángulo de asientos (de tapa y de válvula entre sí) más allá de lo tolerado por fábrica.
Retención o Pegado Retención o pegado del vástago y la guía con arrastre e incrustraciones de material de guía a vástago de válvula. Efecto:
Elevada temperatura por rozamiento severo con corte de película de aceite y/o escaso huelgo vástago-guía. Causa:
Factores Causantes:
a) Incorrecto huelgo de vástago-guía. b) Lubricación deficiente. c) Residuos de carbón adherido al vástago cuello y superficie bajo cabeza. d) Motor Sobrecargado (marcha lenta). e) Vástago de válvula doblado (sincronización y/o colisión con el pistón). f) Sellos de aceite incorrectos. g) Falta de alineación entre vástago, guía y asiento de la tapa.
Desgaste Efecto:
Desgaste con pérdida de material de guía-vástago.
Huelgo excesivo vástago-guía con falta de material, signos de temperatura por engrane en el vástago de la válvula y en la guía. Causa:
Factores Causantes:
a) Escaso huelgo vástago-guía (corte de película de aceite). b) Excesivo huelgo de vástago-guía (disipación de calor deficiente). c) Escasa lubricación del vástago. d) Sellos de aceite incorrectos. e) Incorrecta alineación de vástago, guía y asiento de la tapa.
Efecto:
Desgaste de asiento de válvula en forma acanalada.
Causa:
a) combustible inadecuado. b) Resortes incorrectos. Factores Causantes:
a) Uso de combustible con bajo porcentaje de plomo. b) Resortes de válvulas débiles. c) Asientos de tapa de cilindros y guías, desalineados. d) Uso de combustible gaseosos.
Efecto:
a) Ovalización de la guía por pérdida de material. b) Desgaste inclinado (opuesto) del vástago de válvula. c) Desgaste del extremo del vástago-apoyo de balancín. Elevada temperatura por rozamiento severo y desalineado del vástago de válvula. Causa:
Factores Causantes:
a) Buje y eje de balancín desgastados. b) Incorrecto o excesivo rectificado de apoyo de balancín. c) Incorrecto rectificado de extremo de válvula. d) Incorrecto alineado entre asiento de tapa y guía. e) Excesivo juego del levanta válvula en su alojamiento. f) Resortes de válvulas con demasiada tensión. g) Lubricación deficiente.
Desgaste de válvulas en la zona de trabas de ranurado simple y múltiple. Efecto:
Reutilización para el montaje de elementos con signos de deformación y desgaste en zona de contacto. Causa:
Factores Causantes:
a) Montajes de trabas gastadas y/o no hermanadas. b) Resorte de válvula con mucha tensión o fuera de escuadra. c) Platillos de válvula gastados. d) Lubricación deficiente. e) Velocidad de asentamiento demasiado alta, que crea movimiento de fricción entre el platillo, la traba y la válvula.
Muy Importante
Como podemos observar, las causas que pueden hacer fallar a una válvula son numerosas. Aquí hemos tratado de reportar las más comunes, pero es posible que haya otras tantas más. Después de haber examinado las válvulas que nos han sido enviadas para su análisis, encontramos que el motivo menos común de una falla es la válvula en sí. Por eso es importante determinar la causa por la cual falló la válvula antes de volver a montar otra en su lugar.
