Alzaválvulas

Un taqué o elevador de válvula es un componente del tren de válvulas que convierte el movimiento rotacional en movimiento lineal para accionar una válvula . Se encuentra con mayor frecuencia en los motores de combustión interna , donde convierte el movimiento rotacional del árbol de levas en movimiento lineal de las válvulas de admisión y escape, ya sea de forma directa o indirecta.

Un uso anterior del término se refería a una parte del mecanismo de distribución de válvulas en máquinas de vapor, a partir de 1715. El término también se utiliza para componentes de cilindros neumáticos y telares .

El primer uso registrado del término taqué se encuentra como parte del mecanismo de distribución de la máquina de Newcomen de 1715 , una forma temprana de máquina de vapor. Las primeras versiones de las máquinas de Newcomen de 1712 tenían válvulas de accionamiento manual, pero para 1715 esta tarea repetitiva se había automatizado mediante el uso de taqués. La viga de la máquina tenía una varilla vertical de la que colgaba, junto al cilindro. A esta varilla se le acoplaban bloques ajustables o taqués, y a medida que la viga se movía hacia arriba y hacia abajo, los taqués presionaban contra largas palancas o cuernos conectados a las válvulas de la máquina, accionando así el ciclo de las válvulas de vapor y de agua de inyección para hacer funcionar la máquina. ^{[ 1 ]}

Esta operación mediante taqués en una biela continuó hasta principios del siglo XX con el motor Cornish . ^{[ 2 ]}

A partir del siglo XIX, la mayoría de las máquinas de vapor utilizaban válvulas de corredera o de pistón , que no requieren el uso de taqués.

En un motor de combustión interna , un taqué (también llamado 'levantador de válvula' o 'seguidor de leva') ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} es el componente que convierte la rotación del árbol de levas en movimiento vertical para abrir y cerrar una válvula de admisión o de escape .

Los principales tipos de taqués utilizados en los motores de automóviles son los sólidos, los hidráulicos y los de rodillos. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Para reducir el desgaste provocado por la rotación del árbol de levas, los taqués suelen ser circulares y se les permite, o incluso se les favorece, girar sobre su propio eje. Esto minimiza el desgaste causado por el contacto del árbol de levas con el mismo punto de la base del taqué en cada ciclo de válvula, lo que puede provocar la formación de surcos. Sin embargo, en algunos motores relativamente pequeños con muchos cilindros (como el motor V8 Daimler '250' ), los taqués eran pequeños y no giraban.

La base de la mayoría de los taqués lisos tiene un perfil ligeramente convexo para suavizar el contacto del borde delantero del lóbulo del árbol de levas.

Una alternativa al taqué es el seguidor de dedos, que es una viga pivotante que se utiliza para convertir la rotación del árbol de levas en la apertura y el cierre de una válvula. Los seguidores de dedos se utilizan en algunos motores de alto rendimiento con doble árbol de levas en cabeza (DOHC), sobre todo en motocicletas y coches deportivos. ^{[ 8 ]}

En la mayoría de los motores de válvulas en cabeza (OHV), la holgura adecuada entre el árbol de levas y el taqué se consigue ajustando un tornillo de fijación en el extremo del balancín que entra en contacto con el extremo de la varilla de empuje hasta obtener la separación deseada con una galga de espesores . Una holgura excesiva provoca desgaste por desalineación de las piezas y compromete el rendimiento del motor, mientras que una holgura demasiado pequeña puede provocar que las varillas de empuje se doblen o que las válvulas se quemen.

Una contratuerca asegura el tornillo de fijación en su lugar. Los tornillos de fijación flojos pueden causar fallas catastróficas del motor, lo que ha provocado accidentes aéreos fatales. ^{[ 9 ]}

En algunos motores OHV de la década de 1960, como el motor Ford Taunus V4 y el motor Opel CIH , el ajuste de los taqués se realizaba regulando la altura del punto de pivote del balancín (en lugar del método típico de un tornillo de ajuste en el extremo del balancín). En las versiones de 1965-1970 del motor Opel CIH con taqués sólidos, el ajuste de los taqués se realizaba con el motor en marcha. ^{[ 10 ]}

Un taqué hidráulico , también conocido como elevador de válvula hidráulico o ajustador de holgura hidráulico, contiene un pequeño pistón hidráulico que se llena con aceite de motor a presión. ^{[ 4 ] [ 11 ]} El pistón actúa como un resorte hidráulico que ajusta automáticamente la holgura del taqué según la presión del aceite. Aunque los movimientos del pistón son pequeños y poco frecuentes, son suficientes para que la actuación de la válvula se autoajuste, de modo que no sea necesario ajustar manualmente la holgura de los taqués.

Los taqués hidráulicos dependen de un suministro de aceite limpio a la presión adecuada. Al arrancar un motor frío, con baja presión de aceite, los taqués hidráulicos suelen hacer ruido durante unos segundos, hasta que se posicionan correctamente.

Los primeros motores de automóviles utilizaban un rodillo en el punto de contacto con el árbol de levas, ^{[ 12 ] : 44} sin embargo, a medida que aumentaban las velocidades del motor, los taqués planos con extremos lisos se volvieron mucho más comunes que los taqués con rodillos. Sin embargo, en los últimos tiempos, los taqués de rodillo y los balancines con extremos de taqué de rodillo han resurgido debido a la menor fricción que proporciona mayor eficiencia y reduce la resistencia. ^{[ 7 ]}

En un motor de válvulas laterales —un diseño común para motores de automóviles hasta la década de 1950— las válvulas se montan a los lados del cilindro y apuntan hacia arriba. Esto significa que el árbol de levas podía colocarse directamente debajo de las válvulas, sin necesidad de un balancín. Con bloques de cilindros más bajos, los taqués podían accionar las válvulas directamente sin necesidad siquiera de una varilla de empuje. ^{[ 4 ] [ 13 ]} Los motores de válvulas laterales también requerían un ajuste regular de la holgura de los taqués, y en este caso eran los propios taqués los que se ajustaban directamente. Se proporcionaban pequeñas placas de acceso en los lados del bloque de cilindros, que daban acceso al espacio entre las válvulas y los taqués. Algunos taqués tenían un ajustador roscado, pero los motores más simples podían ajustarse rectificando directamente los extremos del vástago de la válvula. Como el ajuste de los taqués siempre consistía en aumentar la holgura (el rectificado de las válvulas en sus asientos durante el descarbonizado hace que se asienten más abajo, reduciendo así la holgura del taqué), el ajuste acortando los vástagos de las válvulas era un método viable. Finalmente, las válvulas serían reemplazadas por completo, una operación relativamente común en los motores de esta época.

En un motor de varillas de empuje (OHV), los taqués se encuentran en la parte inferior del bloque del motor y accionan varillas de empuje largas y delgadas que transfieren el movimiento (a través de los balancines) a las válvulas ubicadas en la parte superior del motor. ^{[ 14 ]}

En un motor de un solo árbol de levas en cabeza (SOHC), los taqués están integrados en el diseño de los balancines como una sola pieza, ya que el árbol de levas interactúa directamente con el balancín. La producción en masa de motores SOHC para turismos se hizo más común en la década de 1970, en forma de culatas de flujo cruzado con balancines en cabeza ubicados directamente sobre un solo árbol de levas en cabeza, como un diseño más eficiente que podía fabricarse de manera rentable. El motor Ford Pinto de 1970-2001 fue uno de los primeros motores de producción en masa en utilizar un diseño SOHC con una correa de distribución dentada. ^{[ 15 ]} En esta configuración, los balancines combinan la función de taqué deslizante, balancín y dispositivo de ajuste. El ajuste de la holgura de la válvula generalmente se realizaba mediante un perno roscado en el extremo de la válvula del balancín. El lado del taqué deslizante lineal a menudo tenía una alta tasa de desgaste y requería una lubricación cuidadosa con aceite que contenía aditivos de zinc. Un diseño relativamente poco común de un árbol de levas SOHC con cuatro válvulas por cilindro se utilizó por primera vez en el motor de cuatro cilindros en línea Triumph Dolomite Sprint de 1973-1980 , que utilizaba un árbol de levas con 8 lóbulos que accionaba las 16 válvulas mediante una ingeniosa disposición de balancines. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Los motores de doble árbol de levas en cabeza (DOHC) se desarrollaron inicialmente como motores de alto rendimiento para aeronaves y coches de carreras. Los árboles de levas se montaban directamente sobre las válvulas y las accionaban mediante un sencillo taqué de cubo. La mayoría de estos motores utilizaban una culata de flujo cruzado con las válvulas dispuestas en dos filas alineadas con su árbol de levas correspondiente. El ajuste de la holgura de los taqués se realizaba normalmente mediante una pequeña arandela de ajuste , situada encima o debajo del taqué. Estas arandelas se fabricaban en una gama de grosores estándar y un mecánico las cambiaba para modificar la holgura. En los primeros motores DOHC, primero se montaba el motor con una arandela de ajuste predeterminada de grosor conocido y, a continuación, se medía la holgura. Esta medición se utilizaba para calcular el grosor de la arandela que daría como resultado la holgura deseada. Tras la instalación de la nueva arandela, se volvía a medir la holgura para verificar que fuera correcta. Dado que era necesario desmontar el árbol de levas para cambiar las arandelas, esta era una operación muy laboriosa (sobre todo porque la posición del árbol de levas podía variar ligeramente cada vez que se volvía a instalar). Los motores posteriores emplearon un diseño mejorado en el que las calzas se ubicaban sobre los taqués, lo que permitía cambiar cada calza sin necesidad de desmontar ni el taqué ni el árbol de levas. Una desventaja de este diseño es que la superficie de fricción del taqué se convierte en la superficie de la calza, lo que supone un problema complejo en la metalurgia de la producción en serie. El primer motor de producción en serie que utilizó este sistema fue el Fiat Twin Cam de 1966-2000 , seguido por los motores de Volvo y los Volkswagen refrigerados por agua. ^{[ 18 ]}

El término «taqué» también se usa, aunque de forma poco común, como componente de sistemas de válvulas para otras máquinas, en particular como parte de una válvula de descarga en cilindros neumáticos . Cuando se produce un movimiento alternativo, como en un taladro neumático o un martillo neumático , la válvula puede accionarse por inercia o por el movimiento del pistón. A medida que el pistón se mueve hacia adelante y hacia atrás, golpea un pequeño taqué, que a su vez mueve la válvula de aire y, por lo tanto, invierte el flujo de aire hacia el pistón. ^{[ 19 ]}

En los telares, un levadizo es un mecanismo que ayuda a formar la abertura en los hilos de la urdimbre (dirección longitudinal) del material, a través de la cual pasan los hilos de la trama (dirección transversal). Los levadizos forman los patrones básicos del material, como el tejido liso, la sarga, el denim o el satén. El tweed de Harris todavía se teje en telares que aún utilizan levadizos.

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