Sedes e Guias de Válvulas

Executar trabalhos de válvulas é uma das áreas mais cruciais do negócio de construção de motores. De acordo com nosso perfil de mercado de oficina mecânica mais recente, cabeçotes de cilindro para motores a gás respondem por quase 16 por cento do tempo de produção de um fabricante de motores – e é fácil entender por quê. A condutividade térmica da válvula é fundamental para remover o calor dentro da câmara de combustão, especialmente no que diz respeito à válvula de escape. As sedes das válvulas transferem o calor da válvula para o cabeçote do cilindro e, sem o material ou ajuste correto, todo o processo falha, deixando você e seu cliente em apuros.

Você pode evitar que as sedes das válvulas se tornem quebradiças e rachadas, escolhendo um material adequado para a aplicação. A maioria dos motores de produção de modelo tardio são projetados para usar um assento de metal em pó da fábrica e estão disponíveis como inserções de vários fabricantes para uma ampla variedade de aplicações. Os assentos PM funcionam bem em motores de rua e de desempenho moderado, mas não são adequados para alto desempenho, onde as temperaturas de combustão são maiores.

Muitos especialistas dizem que você deve recortar os escareadores para aceitar novos assentos superdimensionados. Mas alguns fabricantes de motores preferem instalar novos insertos de tamanho padrão nos rebaixamentos existentes. Ele funciona em alguns cabeçotes grandes de cilindros a diesel com paredes grossas, mas é complicado experimentar em cabeçotes automotivos.

A usinagem dos rebaixados para aceitar insertos superdimensionados permite que você controle o ajuste de interferência, para que os assentos não se soltem. Recortar o rebaixamento também permite mais controle de desvio e concentricidade com a guia da válvula. Os rebaixamentos devem ser lisos, redondos, planos na parte inferior e devem estar centralizados nas guias para alinhamento adequado e boa transferência de calor entre o assento e o cabeçote.

Quando os OEMs começaram a endurecer por indução a área da sede da válvula durante a transição para combustível sem chumbo na década de 1970, o processo deveria produzir uma profundidade de dureza de cerca de 0,070˝. No entanto, descobriu-se que a reusinagem das sedes durante o processo de reconstrução do cabeçote removia a dureza e as sedes precisavam ser substituídas. Isso levou ao crescimento do mercado de sedes de válvulas, que continua até hoje com cabeçotes reconstruídos e o uso generalizado de alumínio.

Um fabricante disse que uma porcentagem significativa de falhas de sede de válvula é devido à combinação errada de válvula e sede ou geometria incorreta do trem de válvulas ou falta de concentricidade da sede/guia. Outra causa principal de falha são os problemas de pré-ignição.

Os problemas surgem quando as sedes ficam muito quentes, o que resulta em microssoldagem entre as válvulas e as sedes. As válvulas são mais duras do que as sedes, de modo que partículas microscópicas de metal podem aderir às válvulas. Quando o motor esfria, essas partículas são levadas para o escapamento. Isso causa retração das sedes em algumas aplicações, especialmente em motores a gás seco, como o propano.

Uma variedade de métodos pode ser usada para remover as inserções de sede das cabeças de alumínio, mas muito cuidado deve ser tomado para não danificar o rebaixo. Usar um forno de limpeza pode ajudar a soltar os assentos o suficiente para que possam cair. Em outros casos, você pode tentar usar um cortador ligeiramente menor que o diâmetro externo do inserto da sede da válvula existente para cortar o inserto antigo. Alguns reconstrutores dizem que usar uma retificadora para cortar e enfraquecer a sede funciona (mas tome cuidado para não cortar a sede e entrar no rebaixo). Erguer o assento também pode funcionar se houver um lábio suficiente sob a borda interna do assento (novamente, não danifique o rebaixo).

No lado de alto desempenho, os construtores devem lidar com o aumento das temperaturas de combustão e podem preferir usar um assento feito de liga premium. Se você planeja usar nitroso ou um adicionador de energia, precisa de um material de assento para lidar com as temperaturas. As aplicações que usam válvulas de titânio podem se beneficiar do uso de um material de liga de cobre para a sede devido ao aumento da condutividade. Observe que o titânio não conduz calor tão bem quanto o aço, portanto o cobre ajudará na transferência de calor.