Guía para el ajuste y calibración de válvulas

Que son valvulas?, como se calibran valvulas?, porque se deben de calibrar las valvulas?, cual es la funcion de las valvulas? y,como afectan el funcionamiento de un motor?

Valvula : Obturador sometido a la presion de un resorte; y cuyo movimiento sirve para regular el paso de un fluido.

Es utopico creer, que en una pagina, podamos describir; y concluir un tema tan variado, con imnovaciones constantes; que si nos descuidamos, ustedes quedaran mas confundidos, que antes de leer esta pagina. Por ello, con el perdon de los entendidos; ponemos a disposicion de todos ustedes, un resumen; producto de investigacion, traduccion;y experiencia, que esperamos sea de utilidad para todos.

Siguiendo con nuestro compromiso de aprender, y trasladar experiencia, hemos desarrollado este tema; con la pretencion de ubicar al lector lo mas cerca posible del funcionamiento de una valvula; asi tendra base o principios, que lo ayudaran en el diagnostico, de cualquier tipo de motor de combustion interna.

Existen tantos motores, como sistemas usados, para abrir, y cerrar valvulas. La variedad, de sistemas o formas, que usan los fabricantes,para cumplir con el principio de funcionamiento, de un motor de combustion interna; en lo relacionado, al arbol de levas, y su mecanismo para abrir y cerrar valvulas, en la estructura de la cabeza [culata]; podrian parecer sofisticados, y novedosos, por decirlo de algun modo. Pero en lo elemental, la funcion es la misma.

Dicho de otra manera, la forma de abrir, y cerrar valvulas en una cabeza; puede ser diferente, en diseño, figura,y ubicacion de las partes; pero el principio; y objetivo,de funcionamiento es el mismo. El principio es, el de sellar la camara de combustion en forma sincronizada; para administrar el ingreso de mezcla, y expulsion de gases quemados; y el objetivo es lograr un alto rendimiento en potencia; y ahorro de combustible. Aqui debemos aclarar que el objetivo en forma relativa; sigue siendo una pretencion, por ello, no es raro ver, vehiculos de modelos recientes; en cuyos motores, se ensayan nuevas formas de instalar los componentes de una cabeza.

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Empecemos por describir la valvula: Las valvulas forman un angulo recto desde su base. hacia lo largo del vastago; esto significa, que si usted coloca una valvula sobre una parte plana, el largo del vastago no debe tener inclinacion a ningun lado; igualmente el diametro a lo largo del vastago, debe estar lizo; sin talladuras o caries.

Para efectos de su uso, en diferentes tipo de motor existen valvulas de diferente tamano; lo que significa que, hasta la fecha estas valvulas se mantienen en su figura, y concepto original, aunque las dimensiones sean diferentes.

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Las valvulas se instalan, usandose la base para tapar el agujero u hoyo llamado asiento de la cabeza, por el lado que sienta en el bloque de cilindros; y la parte llamada vastago se introduce a travez de la cabeza,para acoplarse con un conjunto de piezas compuesto de resortes anillos; y clips [seguros, sujetadores], de esta manera, la valvula queda presionada contra el asiento y sujetada por un seguro o clips del otro lado.

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Veamos esto,El vastago de valvula sale de este lado. Al funcionar el motor este vastago sube y baja. Aunque la guia por donde sube, y baja debe mantenerse lubricado, en este lado se instala un sello retenedor de aceite [seal steam],para evitar que el aceite baje descontroladamente.
El resorte mantiene presionada la valvula contra el asiento, En el extremo superior del resorte, se poseciona una huacha o anillo de caracteristica especial llamado retenedor. Para la instalacion se comprime el resorte, para permitir que el vastago de la valvula muestre sus ranura de seguridad; alli se coloca una especie de seguro que por lo general vienen en dos mitades; estos al colocarse en las ranuras se acomodan de tal manera que resulta dificil su salida, debido a que al soltar la presion del resorte, este presiona los seguros contra el vastago, cunpliendose asi, la instalacion de una valvula.
Las valvulas de una cabeza o culata son componentes que sirven, para permitir o impedir el flujo de aire, mezcla, o gases quemados en el cilindro.

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Continuemos: Esta es una de las cabezas, de un motor de 6 cilindros en "V". Se ilustra 6 valvulas , 3 de admision y tres de escape, por lo tanto, tambien lleva 6 balancines o pericos.

  1. Tornillo, que sujeta al balancin, directamente en la estructura de la cabeza.
  2. Trapecio que facilita el movimiento y lubricacion del balancin
  3. Balancin [ observe que en este caso, no hay eje de balancines, tambien llamado flauta]
  4. Varilla empujadora [en este caso, esta varilla se mantiene en contacto, con un o buzo [valv lifter,alza valvula hidraulico], instalado en el bloque de cilindros.
  5. Estructura de la Cabeza [culata]

Cuando el motor empieza su funcionamiento, el arbol de levas mueve la varilla empujadora [4] ;El balancin recibe el impulso por un lado; y como consecuencia, por el otro lado empuja la valvula contra la presion del resorte.Esta accion separa la cara de la valvula, de su asiento.

Ahora Bien:

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Mostramos esta ilustracion ( la de arriba) algo diferente; en este caso se trata de un conjunto de balancin que usa eje, o flauta.
Observe que; en este caso como el anterior los balancines, no traen tornillo regulador de valvula. La amortiguacion del movimiento se encuentra en el , buzo,[val lifter, alzavalvula hidraulico], que empuja la varilla.

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Observemos: este es un tipico eje de balancines, con tornillos de ajuste.
En este como en todos los casos, el funcionamiento del balancin, se basa en la libertad que tiene para moverse,balanceandose en el eje, obedeciendo al empuje, del mecanismo que use el arbol de levas,para sincronizar la apertura de las valvulas.

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Aqui mostramos, la forma correcta, e incorrecta de interpretar la posicion de asiento de una valvula;
Las valvulas deben tener un margen, esto lo ayuda a soportar el constante golpeteo del asiento.

Cuando las valvulas no tienen margen, el constante abrir y cerrar incrusta la cara de la valvula, dentro del asiento, ocasionando fallas de funcionamiento al motor.

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Centremonos un poco; Sabemos que el arbol de levas empuja o usa un mecanismo para enpujar las valvulas;Tambien sabemos que las valvulas deben abrir, y cerrar hermeticamente el asiento en la camara de combustion

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Ok, el desgaste de asientos obliga a que la valvula se incruste mas en el asiento, esto conlleva a que el extremo o vastago superior de la valvula se acerque mas al balancin, La accion mencionada, haria que el balancin mantenga presionado el extremo de la valvula, lo que haria que la, valvula se mantenga fuera de asiento,o eliminando la tolerancia del buzo, o valv lifter; dando como consecuencia fallas de funcionamiento del motor. En caso contrario; un mal ajuste de valvulas, dejaria demasiada luz o separacion; esto haria, que el balancin tarde en empujar la valvula;y al hacerlo no abriria lo suficiente, dando como consecuencia, fallas de funcionamiento y golpeteo de balancines. [ el golpeteo deforma las partes]

Por ello se hace necesario, el ajuste periodico de valvulas, sobre la base de que el contacto arbol de levas valvulas debe mantener una luz o claridad de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

Se entiende que el ajuste, se hace a las valvulas que traen tornillos reguladores,a los cuales los podemos llamar sistema mecanico. Los sistemas que traen buzo,[ valve lifter,alza valvulas hidraulico] se les conoce como sistema hidraulico, y no se hace necesario el ajuste, debido a la tolerancia de amortiguacion al desgaste que estos tienen.

PRECAUCIONES ANTES DE INSTALAR LA CABEZA [CULATA]

Antes de continuar tome nota de los siguiente: Antes de instalar una cabeza, lleve el motor a TDC [PMS].En todos los casos. Luego afloje los reguladores de los balancines, si los tuviera, si no tubieran regulador, gire el, o los arbol de levas hacia la posicion, de encendido para el piston #1. [ asi puede instalarlo con confianza. de lo contrario puede dañar valvulas].

En las cabezas o culatas con arbol de levas instalado, gire el engrane del arbol de levas .dejandola en posicion de encendido para el piston #1.
En las cabezas de un motor en "V" con doble arbol de levas en cada cabeza. Antes de instalarlas gire los engranes del arbol de levas, dejandolo en posicion de encendido para el piston #1; con los cuatro engranes en sus respectivas marcas de sincronizacion; [la idea, es que los engranes queden en posicion de instalacion de la banda o cadena de tiempo].

Es posible que en algunos casos, encuentre resistencia de los engranes a quedarse en la posicion exacta; pero, lo que importa es que el engrane, quede lo mas cerca posible de su posicion.[cuando haga la instalacion puede corregir]

Lo mencionado en los parrafos anteriores, pretende evitar que se instale la cabeza con los engranes movidos; lo cual sera un problema corregir, una vez instalada la cabeza debido a que los pistones estarian presionando valvulas.

Hasta aqui ya debemos tener claro;que los pistones al subir ocupan el mismo espacio, que ocupan las valvulas al abrir; por ello las valvulas solo se abren; cuando los pistones bajan; a esto se le llama sincronizacion. Si este detalle lo pasamos por alto; al instalar una cabeza podemos dañar valvulas; e igualmente; recuerde que una vez instalada la cabeza, no se debe girar, en forma inependiente ninguno de los engranes; ni cigueñal ni arbol de levas. Una vez instalada la cabeza debemos instalar la banda de tiempo o correa de distribucion [ cadena de tiempo en otros].Los motores con arbol de levas en el bloque de cilindros, se instala la cadena de tiempo, antes de instalar las cabezas.

Algunos motores al romperse la banda de tiempo [correa de sincronizacion o cadena de tiempo] no llegan a dañar valvulas, aun despues de estar haciendolo girar com el motor de arranque [marcha, arrancador, starter, etc.]; pero no debe tomar esto como norma. Por ello cuando se encuentre con un motor que tenga la banda de tiempo [correa de distribuicion] barrida o rota; tome sus precauciones, para asegurarse que las valvulas no sufrieron danos.

QUE SON BUZOS [VALVE LIFTER, EMPUJADORES O LEVANTA VALVULAS HIDRAULICOS]?

Para no cansarnos, ahora hablemos de los botadores o empujadores, tambien llamados buzos, valve lifter,alzavalvulas, etc.etc. Se conoce como buzo,[valve lifter, alza valvulas hidraulico], a unos pequeños componentes de forma cilindrica, sumergidos en aceite, que tienen la funcion de suavizar o amortiguar el contacto, valvula/asiento,balancin/valvula, balancin/varilla empujadora.

Este componente por lo general esta asociado a un balancin;podemos figurarlo suavizando, el empuje de un extremo del balancin; para que este a su vez empuje la valvula. Difieren en diseño, estilo y ubicacion, pero el principio de funcionamiento es el mismo, el principio: son empujados por el arbol de levas, el objetivo: suavisar o amortiguar, el contacto valvula/asiento, balancin/vastago de valvula.

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En la ilustracion ( de arriba) podemos observar, como se compone internamente un valv lifter conocido como componente hidraulico debido al principio de su funcionamiento

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Ahora Bien Existen varias formas de empujar la valvulas; a continuacion mostramos los mas comunes:

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Cuando el motor trae arbol de levas en el bloque de cilindros, por lo general usa buzo,[valv lifter, alza valvulas hidraulicos], llamados hidraulicos, en la ilustracion, podemos apreciar 2 lifter llamados del tipo roller.

Si visualisamos el giro del arbol de levas; podemos decir que un valv lifter, sube, y el otro baja; este movimiento proyectado en todo el mecanismo, nos permite concluir; que el giro del arbol de levas determina el cierre y apertura de valvulas, al moverlos de sus respectivos asientos.

El arbol de levas es un componente disenado, con medidas. milimetricamente calculadas, cumpliendo con las especificaciones de un motor en particular.

Los hoyos o agujeros que indican las flechas, permiten la lubricacion de este tipo de componentes; la accion de subir y bajar, hacen que el valv lifter, se cargue y descarge; tome nota: los buzo,[valv lifter, alza valvulas hidraulico],s siemplre se instalan en una especie de cilindro; en el se deslizan, lubricandose.

Ahora bien un ejemplo

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En el ejemplo de arriba, tenemos una cabeza con un arbol de levas, y 12 valvulas, los 12 balancines que observamos, no llevan tornillo regulador; en su lugar encontramos, estos pequeños componentes de funcionamiento hidraulico , llamados buzos, lifter o alzavalvulas. [se debe seguir una secuencia de torque; para apretar los tornillos de las tapas de asiento del arbol de levas]

Esto funciona de la siguiente manera: Los balancines apoyan uno de sus extremos, en el arbol de levas, que gira en la parte central; y a lo largo de la cabeza, la rotacion del arbol de levas, obliga a que los balancines suban y bajen; esta accion es transmitida por el otro extremo del balancin, empujando la valvula contra la fuerza del resorte. Para suavizar o amortiguar este contacto balancin/valvula; es que se usa en este caso, el tipo de valv lifter que mostramos en el cuadro superior.[En este caso el valv lifter, esta instalado en un extremo del balancin, haciendo contacto con el extremo de la valvula].
Este tipo, de componente, antes de instalarlo se debe comprimir, para suavizarlo; de esta manera el valv lifter se acomodara a su nueva posicion.
Los lifter, debido al uso, se endurecen en una posicion; si usted asento valvulas o rectifico asientos; la posicion en la tolerancia del lifter cambiara; debido a ello se hace necesario comprimirlos para suavizarlos; de esta manera, tomaran nuevo aceite y se ajustaran a una nueva posicion. De lo contrario estos buzos,[valv lifter, alza valvulas hidraulico], no dejaran que las valvulas trabajen bien y haran ruido  Wink].

Ajuste o calibracion de valvulas, en motores equipados con buzos, valv lifter,[alzavalvulas hidraulico] y tuerca reguladora en el balancin

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Observemos,La ilustracion: trae varilla empujadora, pero ademas trae tuerca, que fija el balancin a la estructura de la cabeza

La varilla empujadora, descanza en un valv lifter, o buzo [alzavalvulas hidraulico], en contacto con el arbol de levas.

Ahora Bien..

El solo hecho de traer tuerca, hace la diferencia, debido a que la tuerca puede subir o bajar el nivel del balancin en el birlo.[La tuerca se usa para calibrar o ajustar el contacto de la valvula

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En estos casos se hace lo siguiente:
Antes de continuar; debe entenderse, que usted ya conoce, lo que significa, orden de encendido.
Ok, el ajuste de este tipo de balancines se hace de uno, en uno, siguiendo el orden de encendido, si usted no conoce o no sabe, como es esto del orden de encendido; no haga este trabajo, pues para ello necesita conviccion o conocimiento previo de encendido.

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Bueno ubiquemonos, tenemos todos los balancines sueltos, lleve la polea del ciguenal a PMS [TDC] con arbol de levas en posicion de encendido para el piston #1.
Siempre rote o gire la polea del ciguenal, en el sentido, normal de funcionamiento.

En esta parte, gire la tuerca de ajuste [de las valvulas correspondientes al piston #1], hasta que la varilla de empuje haga contacto con el valv lifter, o buzo [puede ayudarse rotando la varilla con los dedos, al hacer contacto se pondra dura ]. desde este punto, cuente las vueltas del recorrido que haga la tuerca, para empujar la varilla hasta que tope. si las vueltas fueron 5, regrese la tuerca hasta la posicion de contacto, y vuelva a apretar. contando 2 1/2 vueltas, de esta manera quedara centrado el lifter en la mitad de su recorrido total;[ se entiende que la tuerca es del tipo que se autoajusta, no necesita, contratuerca] . Para continuar haga lo mismo con cada cilindro siguiendo siempre el orden de encendido.[ asumimos, que los valv lifter, o buzos, estan en buenas condiciones, fueron comprimidos y suavizados antes de su instalacion, y se mantuvieron sumergidos en aceite; o en su defecto son nuevos]]

En el manual de especificaciones, viene la cantidad de vueltas que se deben aplicar en cada tipo de motor, pero la pretencion de centrar el recorrido del buzo sera siempre la misma.

Hasta aqui; hemos tratado, los sistemas que empujan, las valvulas, haciendo uso de un valv lifter [buzo], y balancin; Ahora ocupemonos de otro sistema:

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En los motores actuales es muy comun el uso, de doble arbol de levas sobre la cabeza; que no usan balancines.
Este tipo de cabeza da la impresion de usar valv lifter, o buzos;pero no siempre es asi.

En estos casos los resortes, estan cubiertos por un componente que llamaremos "copa o cubo"; Este componente puede ser del tipo solido o hidraulico.

El tipo solido; Mostrado mas abajo ocupa un espaciador , llamado shim. Para hacerle un trabajo de asientos de valvulas [machine shop] a este tipo de cabeza, se requiere bastante paciencia, debido a que debe calibrarse el contacto; espaciador [disco,shim]/arbol de levas.

Esto significa, que si usted por alguna razon remueve el arbol de levas de su ubicacion y retira estos espaciadores [shims]en forma desordenada; se metera en un problema debido a la confusion, y al trabajo que tendra que hacer para reponerlos dentro de las especificaciones que estos requieren.

El arbol de levas esta montado en sus asientos, y al mismo tiempo se mantiene en contacto con el espaciador [disco, shim], que cubre la copa y conjunto de resorte con vastago de valvula.

En los casos, que el componente sea hidraulico, el problema se limita a lubricacion; y al desgaste de los componentes

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Aqui tenemos la ilustracion de un componente, que podriamos llamarlo "copa o cubo" [valve tappets], esta copa se instala cubriendo el conjunto resorte valvula; Su estructura es solida, y lleva acoplado un disco [shim] movible y reemplazable por otra de mayor o menor grosor, de acuerdo a las especificaciones de ajuste que requiera, el contacto arbol de levas/valvula. Mostramos la misma copa, en diferentes angulos; no esta demas decirlo que internamente traen un revestimiento, parecido al teflon, esto ayuda a soportar el calor manteniendose lubricado el contaco con el resorte.

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Para ilustrar, aqui tenemos, el arbol de levas, del tipo mencionado en el parrafo anterior.aqui no hace falta un balancin, debido a que el arbol de levas se mantiene en contacto con el disco [shim], evitandose asi el tramite que representa el movimiento del balancin.[observe la forma en que se usa el calibrador].

Ahora en esta imagen:

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mostramos, el componente de tipo solido; la copa y el disco [ shim] espaciador. En principio se ve facil medir y seguir las indicaciones de ajuste

Tambien mostramos la herramienta llamada micrometro, que sirve para medir el espesor;asi tendra la conviccion de reponer un disco [shim], que se ajuste a las necesidades de especificacion

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La mayoria de automoviles grandes fabricados en "estados unidos" tienen valvula en la cabeza accionadas por varillas de valvulas. Estos motores tambien traen alzavalvulas hidraulicos, que no necesitan ajuste

Sin enbargo muchos automoviles de 4 y 6 cilindros en linea tienen valvulas en la cabeza con alzavalvulas mecanicos que requieren ajuste periodico. Los balancines en estos motores estan montados en flechas o ejes atornillados a la cabeza,o en birlos individuales. Los motores de algunos vehiculos europeos y orientales traen una combinacion de flecha o eje del balancines; y arbol de levas en la cabeza; y por tanto no ocupan varillas de valvulas.

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Este sistema es tipico; solo requiere tener las valvulas de cada piston en posicion de encendido y proceder al ajuste, utilizando para ello el tornillo de cierre y contratuerca.
Observe, que se trata de un motor, que trae varillas alzavalvulas del tipo mecanico.

aca otro ejemplo:

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Aqui tenemos otro ejemplo para variar; en este caso, el tornillo de ajuste descanza en el vastago de la valvula, trae arbol de levas en la cabeza; por lo tanto la hoja de calibracion se coloca entre el vastago de la valvula, y el tornillo de ajuste

otro ejemplo mas: 

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Aqui podemos ver un sistema con doble eje de balancines, que funcionan en base a la rotacion del arbol de levas que se encuentra en el centro,y a lo largo de la cabeza.

En este caso, la calibracion es obvia, solo se trata de colocar la hoja de calibracion , entre el vastago de la valvula; y tornillo de ajuste. Hacer el ajuste girando el tornillo y la contra tuerca.

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Aqui mostramos otro sistema, en este caso no hay balancin, la hoja de calibracion se pasa entre, la leva y el impulsor de cubo.Para hacer el ajuste se usa una llave hexagonal, para mover el tornillo.

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Para concluir; Las cabezas o culatas, llevadas a un taller especializado en rectificacion de cabezas [culatas] o machine shop, son sometidas al siguiente trabajo.

Lavado y chequeo minucioso de la estructura de la cabeza, para descartar grietas o desgaste excesivo de los conductos de agua.
Medicion y pruebas,de la superficie plana, para descartar, deformaciones; y confirmar que se encuentra dentro de las especificaciones.
Medicion y rectificacion si fuera necesario del arbol de levas, y los asientos .[cuando se trate de una cabeza con arbol de levas integrado].SOHC -DOHC
Revision e instalacion de guias, asientos, valvulas y resortes. ajustandolo a las medidas especificas.[en esta parte del trabajo, se hacen las correcciones, en cuanto a la altura en la que finalmente quedara la valvula, para coincidir con las medidas de tolerancia, de los valv lifter [buzos], o discos [shims.]
La correciones mencionadas; en cuanto a la altura de la valvula; se hacen alterando el desgaste del asiento, o rectificando el extremo del vastago de la valvula.

Lo que significa, que un simple trabajo de asientos de valvulas , no garantiza una solucion.

Palabras Clave: 

Comentarios

Ayuda

Imagen de Juan Carlos

Hola amigos, para un chevrolet spark 4 cilindros en linea orden de encendido 1-4 3-2 como seria para saber cuando ajustar los tornillos de las valvulas, como saber cuando le toca al cilindro 1 o 2 etc...?

RE: AYUDA

Imagen de valvulita

Hola Juan Carlos, la culata del Chevrolet Spark se torquea de la siguiente manera:

  1. Torque Inicial 3.5 Kgm.
  2. Torque Hasta Alcanzar 7 Kgm.
  3. Aflojar - 90 y volver ajustar hasta 7 Kgm
  4. Dejar reposar la junta 30 minutos.
  5. Aflojar - 90 y volver a ajustar hasta 7 Kgm
El orden de ajusta que debes seguir es el siguiente:
Chevrolet Spark
 
ojala que la información te sea de utilidad.
 

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Un abrazo,

VALVULITA.COM

REQUERIO ASESORIA

Imagen de David Sarmiento

Hola amigos, cual es la medida con la que debo calibrar valvulas para hyundai tucson gasolina 2005.
muchas gracias

Re: Guía para el ajuste y calibración de válvulas

Imagen de jesusrivera

buena información  me proporcionarón. aun que necesito saber si la flauta o eje de balancin se desajusta con el uso ( AJUSTE HIDRAULICO ) y si este es caso

en mi localidad no encuentro la pieza, pienzo que se puede reyenar ese desgaste con soldadura y rectificarce en torno. que tan recomendable es hacerlo?

DE ANTEMANO GRACIAS.

 

Re: Guía para el ajuste y calibración de válvulas

Imagen de valvulita

Si entiendo bien lo que preguntas, indicas que tienes un auto que tiene una culata o cabezote con sistema de buzos hidráulicos y querías saber si estos se desajustan o desgastan con el uso. La respuesta es SI, el sistema de buzos hidráulicos se desgasta con el paso de los kilometros. La recomendación en este caso es reemplazarlos por buzos nuevos ya que no es posible repararlos en un torno. Otra opción es reemplazar los buzos hidraulicos por buzos mecánicos y recalibrar la luz con lainas como indica el fabricante. Espero que la info te sirva.

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Un abrazo,

VALVULITA.COM

Re: Guía para el ajuste y calibración de válvulas

Imagen de efrain

amigo hace poco se mojo el motor de mi carro en un pozo de agua luego intente prenderlo y no lo logre hacia como algo q estaba trancado, al otro dia le saque el agua del motor dandole a prender sin las bujias cambie el aceite y filtro, lo prendi pero ahora tiene un ruido de un lado de la camara pareciera que ago en ese lado esta dando un pequeño gopecito que es constante el carro es un honda civi 1.6

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