Figura 1-Esquema de um cilindro com as válvulas no topo
A válvula de um motor a explosão é um dispositivo que visa permitir ou bloquear a entrada ou a saída de gases dos cilindros do motor.
Constituição e funcionamento[]
Figura 2-Identifcação de componentes
A válvula é constituída por uma cabeça em forma de disco(1) na imagem da figura 2) fixa a uma haste cilíndrica (2). A haste desliza dentro de uma guia (7) constituída por metal que provoque reduzida fricção( por. ex. ferro fundido, bronze).
O topo da haste está em contacto mecânico com um impulsor (4) que, accionado pelo excêntrico(5) da árvore de cames, provoca a sua abertura e a consequente entrada ou saída dos gases do motor. [1]
Uma mola (3) assegura que a válvula regressa à sua posição de fecho mal deixe de haver pressão mecânica para a sua abertura. Em alguns motores este regresso da válvula à sua posição de repouso sobre o assento, também chamado "sede", da válvula (6) é conseguido por comandos pneumáticos e não mecânicos.
Válvulas desmodrómicas[]
Alguns motores de competição - em meados dos anos 50 da Mercedes Benz e actualmente os das motos Ducati - têm um tipo de válvulas em que o movimento de fecho também é forçado pelo excêntrico da árvore de comando de válvulas, não existindo assim a mola de retorno. Este sistema é chamado de desmodrómico("desmodrômico" no Brasil) por derivação do grego desmos (controlado, ligado) e dromos (curso, percurso).[2][1]pág.58
Sistema Valvetronic[]
Este sistem desenvolvido pela BMW [3] proporciona um controlo eletrónico das válvulas do motor, possibilitando determinar eletronicamente quer o seu tempo de abertura quer o curso da mesma, tornando possível abrir as válvulas em maior ou menor grau, bem como determinar o período de tempo em que deverão permanecer abertas.[4]
Tipo de válvulas[]
Figura 3-Animação de válvulas em funcionamento
Num motor de combustão interna existem dois tipos de válvulas:
- as válvulas de admissão(à direita na figura 3), que controlam a entrada de mistura gasosa no cilindro do motor, e
- as válvulas de escape(à esquerda), que permitem a saída dos gases após a explosão.
Alguns motores a cabeça da válvula de admissão tem uma dimensão superior à de escape visando facilitar a entrada de gases no cilindro.
A cabeça das válvulas de admissão atinge uma temperatura de cerca de 250 °C e a sua haste é sujeita a cerca de 100°C, enquanto que as válvulas de escape atingem temperaturas bastante superiores: 750º na cabeça da válvula e 400º na respectiva haste.[1]pág.108. A elevada temperatura das válvulas de escape faz com que algumas delas sejam ocas, tendo no interior sódio que, fundido a cerca de 100 °C e deslocado pelo movimento alternado da válvula, permite que o calor gerado se dissipe rapidamente e a válvula seja sujeita a um menor desgaste.[5][1]pág.50
Disposição e número de válvulas por cilindro[]
As válvulas podem ter duas disposições face aos cilindros:
- laterais também chamadas simplesmente SV, acrónimo do inglês Side Valve, ou
- à cabeça(ou cabeçote no Brasil) chamadas OHV acrónimo de OverHead Valve.
Hoje em dia mais de 97% dos motores possuem as válvulas à cabeça.[1]pág.52
Número de válvulas[]
De forma a aumentar a eficiência dos motores, cada cilindro pode ter mais do que duas válvulas, sendo frequentes cilindros com quatro válvulas, duas de admissão e duas de escape.
Os automóveis são por vezes identificados pelo número total de válvulas que os seus motores possuem: um motor de quatro cilindros com quatro válvulas por cilindro denomina-se um "motor de dezesseis válvulas"(16 V), sendo um motor de 6 cilindros com 4 válvulas denomina-se um 24V.
Performance das válvulas a alta rotação[]
Cabeça do motor desmontada, mostrando as válvulas
Num motor a quatro tempos cada válvula abre e fecha durante cada duas voltas da cambota do motor ( chamada de virabrequim no Brasil ), o que leva a que um motor funcionando a 6.000 rpm necessita que cada válvula abra e feche a um ritmo de cinquenta vezes por segundo. A esta elevada velocidade a própria inércia da mola pode impedi-la de fechar totalmente e provocar vibrações nas válvulas que impeçam o seu fecho correcto prejudicando assim a performance do motor. Para ultrapassar esta dificuldade, para além dos comandos hidráulicos ou desmodrómicos já referidos, utilizam-se duas molas concêntricas que, para além de protegerem o motor no caso de quebra de uma mola, asseguram um funcionamento mais suave a altas rotações.[1]pág.57
Desgaste das válvulas[]
Nos motores mais antigos a operação de mudança de válvulas tinha que ser efectuada com regularidade devido ao elevado desgaste provocado pelo seu funcionamento. A gasolina com adição de tetraetilchumbo à gasolina, agora proibido em Portugal e no Brasil, reduzia este problema pois o chumbo depositava-se no assentamento das válvulas.
O uso de ligas de aço mais resistentes e o revestimento das cabeças das válvulas e da sede de assentamento destas com estelite, vieram tornar a operação de mudança de válvulas desnecessária e retirar a utilidade do uso de gasolina com chumbo. [1]pág.51
Referências[]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 ARIAS-PAZ, Manuel. Manual de Automóveis, São Paulo : Editora Mestre Jou, 1970
- ↑ Explicação da distribuição desmodrómica
- ↑ Explicação do sistema Valvetronic
- ↑ Sistema Valvetronic no BMW 3.25i Touring
- ↑ Válvulas em motores aeronáuticos
| Componentes do automóvel : Motor |
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Cabeça: junta da cabeça – cilindro – injector — válvula – balanceiro – vela – colector |