eddies alejandro ulloa

CULATA

Es la parte superior del motor en donde se encuentran las válvulas y las cámaras de combustión; en algunos motores y generalmente los modernos (a partir de los años 60) también se encuentra el eje de levas, junto con los mecanismos necesarios para la apertura y cierre de las válvulas.
Para el diseño de una culata deben tenerse en cuenta tres factores primordiales, que son el buen rendimiento, poca contaminación y bajo costo de fabricación. La culata también tiene conductos de refrigeración y lubricación, los cuales deben conservarse constantes durante toda su longitud, o como máximo, permitir alguna conicidad. Ésta generalmente está fabricada de aluminio o aleaciones ligeras.

Una culata debe ser resistente a la presión de los gases, poseer buena conductividad térmica, ser resistente a la corrosión y poseer un coeficiente de dilatación exactamente igual al del bloque de cilindros.
Las partes principales de una culata son las cámaras de combustión, las válvulas con su guías y sellos, el eje o los ejes de levas cuando se encuentran en ella y el sistema de distribución


La forma y características de una culata, están estrechamente ligadas a la evolución de los motores y han sido condicionadas por el tipo de distribución y por la forma de la cámara de combustión.

Balancín.- En los motores del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata), el balancín constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre un punto fijo, que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata. La función del balancín es empujar hacia abajo las válvulas de admisión y escape para obligarlas a que se abran. El balancín, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el árbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivén de los balancines está perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

Muelle de válvula.- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulas de admisión y escape. Cuando el balancín empuja una de esas válvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posición normal de “cerrada” a partir del momento que cesa la acción de empuje de los balancines..

Válvula de escape.- Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosión. Normalmente los motores poseen una sola válvula de escape por cilindro; sin embargo, en la actualidad algunos motores modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

Válvula de admisión.- Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que se efectúe el tiempo de admisión. Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin embargo, los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

Múltiple o lumbrera de admisión.- Vía o conducto por donde le llega a la cámara de combustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisión.

Cámara de combustión.- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cámara de combustión se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior) el volumen es el mínimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el máximo.

Varilla empujadora.- Varilla metálica encargada de mover los balancines en un motor del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata). La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el árbol de levas.

Árbol de levas.- Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

Culata de un motor de explosión o gasolina, del tipo DOHV (Dual Over. Head Valves – Culata de válvulas dobles), donde se puede apreciar el. funcionamiento de las válvulas de admisión y de escape. Esas válvulas. son accionadas directamente por dos árboles de levas (vistos de frente), que actúan directamente encima de éstas, para abrirlas y cerrarlas, sin. necesidad de utilizar, ni varilla empujadora, ni balancín.
El árbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efectúa medio giro por cada giro completo del cigüeñal. Los motores OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata) tienen un solo árbol de levas, mientras que los DOHV (Dual Over Head Valves – Válvulas dobles en la culata) tienen dos árboles de levas perfectamente sincronizados por medio de dos engranes accionados por el cigüeñal. En los motores DOHV los árboles de levas están colocados encima de la culata y actúan directamente sobre las válvulas sin necesidad de incluir ningún otro mecanismo intermediario como las varillas de empuje y los balancines que requieren los motores OHV.

Aros del pistón.- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistón. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.

MEDIDAS DE UN MOTOR

Tipo motor: motor SEAT de gasolina, 4 cilindros en línea (orden de encendido 1342) y 850 cm3 de cilindrada, con dos válvulas por cilindro y sistema OHV. ·

Medidas: D = 64.7 mm, C = 64 mm ·

Volumen unitario: Vu = [(p × D2) / 4] × C = [(3,14 × 6,472) / 4] × 6,4 = 210,42 cm3. ·

Cilindrada: Cl = Vu × N = 210,42 × 4 = 841,68 cm3 » 850 cm3. ·

Volumen de cámara: Vc = 30 cm3. ·

Relación de compresión: Rc = (Vu + Vc) / Vc = (210,42 + 30) / 30 = 8,04 -> Rc = 8:1. ·

Planitud de la culata: > 0,05 mm. ·

Verificación de válvulas:

admisión: 6,98, 6,98 y 6,98 mm.

escape: 6,97, 6,98 y 6,97 mm. ·

Alabeo y holgura de válvula: 0,015 mm.