Componentes do motor em destaque

Válvulas e respectivos acessórios

Precisão resistente à temperatura

A Motorservice é o distribuidor da TRW Engine Components em todo o mundo no mercado de reposição independente. Qualidade comprovada que garante segurança quando necessário

Válvulas

As válvulas são utilizadas principalmente em motores de quatro tempos para o comando da troca de carga. A placa das válvulas veda o canal fechado de entrada ou saída contra a sede da válvula no cabeçote. Conforme a carga do motor e o tipo de utilização, as válvulas dispõem de uma variedade de equipamentos adicionais, como p. ex. têmpera e blindagem da placa da válvula e das extremidades da haste da válvula, que asseguram um funcionamento seguro e a durabilidade do motor, mesmo sob condições extremas. 

A Motorservice dispõe de uma gama de produtos em constante crescimento com mais de 1100 válvulas para mais de 8000 aplicações.

Guias de válvula

A guia de válvula tem a tarefa de absorver as forças laterais exercidas sobre a haste da válvula. A guia de válvula centra a válvula no anel de assento da válvula e deixa escapar uma parte do calor da cabeça da válvula através da haste da válvula para o cabeçote. 

A Motorservice dispõe de uma extensa gama de guias de válvula com mais de 800 tipos de guias de válvula para mais de 3500 aplicações.

Cones para válvula

Os cones para válvula são utilizados como peças de fixação e retenção. Eles conectam sob pressão o retentor da mola da válvula à válvula e mantêm assim a mola da válvula sob pré-tensão. Os cones para válvula são peças de desgaste e têm sempre de ser também substituídos quando as válvulas são trocadas. A Motorservice dispõe dos cones de válvula necessários para todas as extremidades da haste da válvula comuns em seu portfólio.

 

Anéis de assento da válvula

Junto com as válvulas, os anéis de assento da válvula vedam a câmara de combustão do cabeçote. Com isto, os anéis de assento da válvula em ferro fundido cinza ou metal sinterizado evitam o engripamento/enterramento da válvula no cabeçote e deixam escapar o calor da válvula. 

Os anéis de assento da válvula não são selecionados conforme o tipo de motor, mas sim de acordo com as dimensões. A Motorservice fornece mais de 400 dimensões diferentes, o que representa possibilidades de aplicação quase ilimitadas para todos os motores usuais.

Elementos de comando de válvulas

Para um recondicionamento perfeito do comando das válvulas também é necessário substituir frequentemente os elementos de comando, como o balancim, os tuchos de copo ou hidráulicos, bem como as hastes do balancim. Todos os elementos de comando das válvulas são adquiridos separadamente na Motorservice.

Further information

Materials

Valve guides are made of materials with good gliding and thermal conductivity properties. Grey cast iron and brass materials with selected alloy components have been particularly proven.

G1

Grey cast iron with pearlitic structure. This material is characterised by good wear resistance and is suited to guides under normal strains.

G2

Grey cast iron with pearlitic basic structure and increased phosphorus proportion. The reticular formation of the phosphor provides higher wear resistance and better emergency run properties. For usage in engines under medium strain.

G3

Grey cast iron with pearlitic basic structure and increased phosphorus proportion as well as increased chromium content. For usage in highly supercharged engines.

B1

CuZnAl alloy. This material is characterised by good wear resistance with high sliding properties. The guide is suited to usage in engines under normal and medium strain.

Main dimensions of a valve guide

D = external diameter
d1 = flange diameter
d = bore diameter
L = total length

Installation

Technical background

The valve guide in the cylinder head is kept in its position by a press fit. The valve guide is radially constricted when pressed into the housing bore of the cylinder head. The housing bore however is expanded. The extent of this deformation depends on the one hand on the ratio of housing bore diameter and external diameter of the guide and on the other hand on the rigidity of the two components. If there are strong diff erences in the rigidity of the housing wall, the radial distortion can differ quite significantly along its length.

Assembly

When installing and removing the valve guides, ensure correct warming up of the cylinder head (specified by engine manufacturer). Use suitable mounting mandrels for installation and deinstallation. An additional cooling off of the valve guides facilitates assembly significantly.

After assembly

Before installing a valve in the valve guide, it is measured whether the borehole of the valve guide is still cylindrical, i.e. it has the required diameter in all places. Motorservice generally recommends correcting the diameter and shape of the borehole by reaming it with a reamer.

 

Standard values for the clearance between valve guide and valve stem:

Stem diameterClearance: Intake valvesClearance: Exhaust valves
6 to 7 mm10 - 40 μm25 - 55 μm
8 to 9 mm20 - 50 μm35 - 65 μm
10 to 12 mm40 - 70 μm55 - 85 μm

 

Materials

In the most recent engine generations of renowned car manufacturers, valve seat inserts made of sintered material (powder metallurgical procedure) are used. The increasingly high, thermal strain of the seat insert in the combustion chamber can hardly be met anymore by materials from conventional casting processes. For this reason, Motorservice offers sintered valve seat inserts amongst others from two different material combinations, which covers the entire application range of future engines.
 

Sintered metal seat inserts

HM series semi finished

(high machinability)
This material combination is characterised by its excellent machinability. The sintered HM valve seat insert has a composition of tungsten carbide precisely adapted to the strain, embedded in alloy steel. This way, so far impossible combinations of material properties like high hardness and very good machinability can be combined. Furthermore, the HM series has good wear resistance and good heat resistance. The HM series was developed for naturally aspirated and turbocharged engines from the bottom to top performance segment.

HT series semi finished

(high temperature resistance)
This material combination is characterised by its high wear resistance, which also withstands extremely high temperatures. The sintered HT valve seat insert corresponds to ceramic tool steel made of tungsten carbide, with respectively adapted, high temperature resistant additives embedded into its matrix. Due to the large amounts of permanently embedded lubricants, these rings are especially suitable for high performance, highly charged, highly strained Otto and diesel engines. Despite the high strain on these engines, "micro-welding" of the valve seat insert and the valve is prevented. The field of application of the HT valve seat insert includes especially highly strained engines.This material was developed fro dry fuels like CNG, LPG and Flex Fuel.

HT+ series semi finished

(high temperature and high wear resistance - very high temperature and wear resistance)
This material combination is characterized by a very high wear resistance even at extremely high temperatures. The material composition of the HT+ valve seat inserts shows an average strain of the cutting material and simplified machining properties despite increased wear resistance. The combination of ceramic tool steel made of tungsten carbide and the large amounts of permanently embedded lubricants is especially suited for dry combustion occurring in gas utilizations such as LPG, CNG, propane gas and Flex Fuel. Another application for high performance Otto and diesel engines, for example, is also possible. In addition, the HT+ valve seat insert shows excellent thermal conductivity properties. Despite the high strain on these engines, "micro-welding" of the valve seat insert and the valve is prevented.

Cast iron seat inserts

G1 series finished

(highly heat resistant)
The G1 series consists of a highly heat resistant grey cast iron alloy with the additives chromium and molybdenum. The G1 series has been developed for a large application area and is mainly used for utility vehicles. This valve seat insert has a composition of annealed martensite precisely adapted to the strain, with a distinct carbide network. This valve seat insert thus has good wear resistance and is highly heat resistant.

G2 series finished

(highly wear resistant)
The G2 series consists of a highly wear resistant grey cast iron alloy with a high proportion of the additives molybdenum and vanadium. This material combination is characterised by its high wear resistance, which also withstands very high temperatures. It is a high-alloy material with a distinctive, closed network of composite or special carbides respectively in a martensitic matrix and evenly distributed proportions of solid lubricant.
 

 HM
 
HT
 
G1
 
G2
 
HT+
 
 High MachinabilityHigh Temperature ResistanceHigh Temperature ResistanceHighly Wear ResistanceHigh Temperature
and High Wear
Resistance
Type of fuel/ 
combustion           
Petrol (unleaded),
Diesel
Petrol (unleaded),
Diesel
Petrol 
(unleaded),
Diesel
CNG, LPG, flex fuel, petrol (unleaded), DieselOtto (unleaded), diesel, CNG, LPG, propane gas, Flex Fuel
Materials cylinder headAluminium, 
grey cast iron
Aluminium, 
grey cast iron
Aluminium, 
grey cast iron
Aluminium, 
grey cast iron
Aluminium, 
grey cast iron
EnginesLow performance Otto and diesel engines with low to normal strainHigh performance, highly charged, highly strained Otto and diesel enginesNaturally aspirated engines, turbocharged enginesHighly strained engines, performance enhanced engines, all above mentioned gas enginesGas utilization such as LPG, CNG, propane gas, Flex Fuel; high performance Otto and diesel engines

Caution:

Extreme operating conditions as well as high strains of the respective engine must be taken into consideration and are the responsibility of the engine repairer.

The selection of the specification of engine parts must be carefully checked by the engine repairer.

Mais informações

Tipos de estruturas de válvulas

Válvula de admissão

  • Válvula monometálica
  • Válvula monometálica com têmpera do assento
  • Válvula monometálica com blindagem do assento 
  • Válvula bimetálica
  • Válvula bimetálica com blindagem do assento

Válvula de escape

  • Válvula monometálica,
  • Válvula monometálica com blindagem do assento,
  • Válvula bimetálica,
  • Válvula bimetálica com blindagem do assento

Monometal

Válvulas monometal são fabricadas com um só material. Nisto é selecionado um material adequado aos dois perfis de exigência, ou seja, alta resistência térmica e boa característica de deslizamento.

Válvula bimetal

Válvulas bimetal permitem o apareamento de um material altamente resistente à temperatura (peça superior) com um material de haste, que por um lado pode ser temperado (extremidade da haste) e que possui ainda boas qualidades de deslizamento para guia da válvula. A união dos materiais ocorre mediante solda por atrito.

Válvulas ocas

Válvulas de escape ocas são usadas principalmente para redução da temperatura na área especialmente crítica da base oca e por isso estão preenchidas com sódio. O efeito colateral positivo é uma redução do peso. Válvulas de admissão ocas sem preenchimento são usadas por razões de redução da massa.Para obter uma redução da temperatura em válvulas, a haste oca é preenchida em aproximadamente 60 % do volume com sódio, e selado mediante o processo de solda por atrito. Sódio derrete a 97,5 °C, tem uma densidade de 0,97 g/cm³ e é um bom condutor térmico. Durante a operação do motor, o sódio fluidifica e é movimentado alternadamente pelas forças de massa na haste.

Neste contexto fala-se também do assim denominado "efeito shake". O sódio transporta uma parte do calor resultante da combustão desde o prato da válvula para a área da haste. Dali o calor é desviado pela guia de válvula. Desta forma, as temperaturas no prato podem ser reduzidas em 80° C até 150° C.

Manuseio de válvulas ocas com sódio

A usinagem e corte de válvulas ocas com sódio requer cuidado correspondente. Deve-se atentar para não abrir a câmara oca, pois sódio reage violentamente com a emulsão para perfuração e desbaste. Na reação de sódio e água forma-se hidrogênio e soda cáustica.

Análise e descarte

Válvulas ocas, em pouca quantidade, podem ser sucateadas de forma convencional. Não é necessário observar prescrições especiais. Se válvulas com sódio forem analisadas ou descartadas em quantidades maiores, a câmara oca deve ser aberta sem utilização de líquido refrigerante seja por perfuração em dois pontos ou separação pelo meio. As válvulas assim preparadas são jogadas uma por uma em um balde com água para neutralizar o sódio. Depois da reação, as válvulas podem ser sucateadas de forma normal. O descarte da soda cáustica restante é feito conforme as determinações locais.

Observações de segurança:

Por motivo da reação violenta e da liberação de hidrogênio na reação entre sódio com água, a inutilização das válvulas deve ocorrer somente em ambientes bem ventilados ou ao ar livre. Deve-se evitar o contato com a pele e olhos. O manuseio de sódio portanto deve ser feito somente por pessoal treinado com vestuário de proteção correspondente (luvas, óculos de segurança etc.). Devem ser observadas as determinações usuais de segurança sobre manipulação de produtos agressivos e corrosivos e gases explosivos.

Blindagem e têmpera do assento

Especialmente válvulas de escape são altamente expostas em termos de desgaste e temperatura. Por isso esses assentos de válvula frequentemente estão blindados. Válvulas de admissão em motores altamente solicitados são temperadas principalmente por indução. O engripamento e o desgaste dos anéis do assento de válvula são evitados por esta medida.

A extremidade da haste

A extremidade da haste sofre alta carga pelo acionamento da válvula (balancim, alavanca, tucho). Para evitar desgaste nessa parte, as extremidades da haste da válvula são temperadas de aço temperável. Extremidades de haste de válvula de aço não temperável recebem uma blindagem de stellite ou uma plaquinha temperada soldada.

Dimensões e designação

1 Comprimento total = L
2 Espessura total do prato
3 Altura do assento
4 Altura da borda do prato
5 Blindagem do assento (opcional)
6 Prato da válvula
7 Diâmetro da haste = d
8 Haste da válvula
9 Área do entalhe
10 Área terminal da haste (temperada)
11 Comprimento de esmerilhamento
12 Sulco
13 Ângulo do assento = α
14 Superfície do prato
15 Diâmetro do prato = D
16 Calota

Montagem

A durabilidade das válvulas e, por conseguinte, a operacionalidade do motor dependem em larga medida de uma montagem correta. Na montagem devem ser também sempre observados as diretrizes de montagem e os valores de ajuste dos fabricantes de motores.

Atenção durante o trabalho

As válvulas têm de ser manuseadas cuidadosamente. As válvulas não podem ser processadas com papel abrasivo nem marcadas com punção ou números puncionados no fundo do prato.

Montagem

Deverá ser utilizada uma ferramenta adequada para montar a válvula no cabeçote. Ao montar válvulas novas têm de ser sempre usadas peças de aperto novas. O cone interno do prato da mola da válvula tem de ser checado quanto a desgaste e danos. A força da mola da válvula deverá ser verificada quanto às indicações de valores-limite do fabricante de motores.

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