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Se denomina avances y retrasos de válvulas a los cambios en los momentos en que abren y cierran las válvulas en los motores de combustión interna de cuatro tiempos, con relación al momento teórico para hacerlo. El momento teórico para abrir y cerrar las válvulas es en el PMS y en el PMI (las válvulas de admisión abren en el PMS y cierran en el PMI, mientras que las válvulas de escape lo hacen ala inversa; ver Ciclo Otto), pero al adelantar las aperturas y retrasar los cierres, se consigue aumentar en forma significativa el rendimiento y las prestaciones del motor, al mejorar la velocidad con la que se vacía el cilindro de los gases de la combustión, y aumentar la cantidad de mezcla aire/combustible que ingresa al cilindro.
editar]Avances y retrocesos
Estos cambios son calculados porlos ingenieros al diseñar el motor, y están relacionados con la posición de las levas en el árbol de levas. Para cambiar los avances y retrocesos de las válvulas, por ejemplo para aumentar la potencia en un motor destinado a competiciones, es necesario reemplazar el árbol de levas completo. Tanto el avance como el retroceso se mide en los grados que gira el cigüeñal antes o después de que el pistonalcance el PMS (punto muerto superior) o el PMI (punto muerto inferior). Los avances y retrocesos son cuatro, a saber:
[editar]Avance de la Apertura de Admisión (AAA)
Si analizamos el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos, vemos que el mejor momento para abrir la válvula de admisión es cuando el pistón se encuentra en el punto más alto de su recorrido (llamado punto muerto superior). Sinembargo, debido a que la mezcla aire/combustible se encuentra en movimiento, al abrir la válvula de admisión antes que el pistón llegue al PMS, permite que esta ingrese por más tiempo al cilindro, consiguiendo un mejor llenado.
[editar]Retraso del Cierre de Admisión (RCA)
Por la misma razón, debido a la inercia que mantiene la mezcla aire/combustible, si mantenemos la válvula de admisiónabierta un tiempo después que el pistón alcanzó el PMI, incluso cuando este está ya subiendo, permitimos que continúe entrando la mezcla, lo que permite un llenado aun mayor del cilindro, con el consiguiente aumento del rendimiento del motor. Otro motivo es el aumento de rendimiento o de aprovechamiento del trabajo que puede producir el motor al conseguir una carrera de expansión mas larga que la deadmisión, sin embargo construir un motor que consiga esto mecánicamente requiere muchisima complejidad y además de ello las perdidas mecánicas serían incluso mayores al aprovechamiento, por no hablar de que la carrera de compresión también sería mas larga, asique no seria rentable. Al retrasar el cierre de la admisión la carrera de compresión es mas corta que la de expansión, consiguiendo este mayoraprovechamiento.
[editar]Avance de la Apertura de Escape (AAE)
Suele ser de unos 40-45° antes del PMI, lo que permite vaciar el cilindro más rápidamente. Teóricamente, con esto se pierde potencia al estar los gases de la combustión haciendo presión sobre el pistón durante menos tiempo, pero esta pérdida es muy baja y se compensa con creces al aumentar la velocidad de vaciado del cilindro.[editar]Retraso del Cierre de Escape (RCE)
Al igual que en los casos anteriores, debido a la inercia que mantienen los gases de escape, éstos continúan saliendo por su válvula, incluso cuando el pistón pasó el PMS e inició la carrera descendente. La apertura de la válvula de admisión se efectúa momentos antes del cierre del escape, para optimizar, nuevamente debido a la inercia que presentan los gasesfrescos y quemados, el intercambio de los mismos dentro del cilindro.
[editar]El "cruce de válvulas"
Este "solapamiento" en las aperturas de las válvulas de admisión y escape, llamado o cruce de levas o cruce de válvulas, consiste en el espacio, medido en grados sexagesimales de giro del cigüeñal, en el que la válvula de escape y la de admisión se encuentran abiertas en forma simultanea....