CHRISTIAN CAMILO RIOS HENAO

COMO SE RECTIFICA UNA CULATA

1- En primer lugar se recepciona la culata y se cumplimenta la Orden de Trabajo, para pasar a desmontarla y su posterior limpieza.

2- Las culatas se comprueban a temperaturas de 90º C. Si existe una grieta se detecta fácilmente y la culata es desechada.

3- Los asientos son rectificados, respetando sus cotas y son controlados mediante un vacuómetro.

4- El planificado de culatas se lleva a cabo respetando las cotas y controlando la rugosidad del plano.

5- En las guías se controla las tolerancias entre válvula y guía.
6- En los árboles de leva se controla la ovalación de cuellos y la altura de perfil de levas y si se requiere se mandrinan los puentes de eje de levas, corrigiendo la posible ovalación.

7- En el último proceso, se comprueban la altura de los muelles y su presión, posteriormente se monta la culata con válvulas, chavetas y retenes, realizando el correspondiente reglaje.
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Culatas
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Arbol de levas
Correas de Distribución
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YEFFER ESTIDT AVILA CAÑON

Flujo de Culatas para Competencia

Cuando la válvula de admisión se cierra, el flujo de admisión es interrumpido en forma súbita. La inercia del aire produce una presión adicional debido al agolpamiento de las moléculas del gas. Esta presión genera un onda (pulso a velocidad del sonido), que se aleja del cilindro pero sólo llega hasta el punto donde la culata se conecta al múltiple de admisión. En este lugar la onda debe invertir su dirección y desplazarse hacia el cilindro.Si el pasaje de la culata tiene el largo apropiado, entonces la onda de presión llegará de vuelta justo en el momento que abre nuevamente la válvula. Esto es una ayuda cuando se requiere mejorar la eficiencia de motor. Sin embargo, la modificación de culata para conseguir este efecto y con ello una mejora en la alimentación opera en un rango estrecho de revoluciones. Un pasaje de admisión con su largo optimizado para 6.000 rpm. es diferente a uno de 4.000 rpm. Antes de optimizar el largo de los pasajes de admisión es necesario determinar la velocidad del motor a la cual se desea obtener el mejor rendimiento volumétrico.

Flujómetro para Culatas de Competencia

El equipo que permite hacer una lectura de la condición aerodinámica de los pasajes de admisión (flujómetro), mide la resistencia al flujo de aire. La máquina sopla o succiona aire a través de los ductos y basa sus mediciones en las variaciones de presión. Si el flujómetro indica una presión mayor en los pasajes, cuando el gas se desplaza a través de el, significa que la resistencia al flujo es menor y por consiguiente es más eficiente. El flujómetro es necesario para obtener la información confiable que permita realizar modificaciones en forma científica de los pasajes de admisión. Esmerilar la superficie interna para acrecentar el diámetro no siempre trae beneficio. Los datos registrados por el flujómetro son analizados mediante programas de computador que arrojan en sus resultados las medidas y características que deben tener los pasajes para obtener la resistencia al flujo que genere una presión de alimentación adecuada.


Culatas de Carrera

No solamente se debe considerar la velocidad lineal de flujo, en la puesta punto de la culata de carrera. La mezcla recorre el sistema de admisión girando en forma de torbellino. Los pasajes de admisión contribuyen a mantener el movimiento giratorio del aire. Los medidores de turbulencia determinan el comportamiento del gas frente a la resistencia que recibe durante su avance.



Para mejor rendimiento de motor el aire gira en forma paralela al cilindro (torbellino), es decir su eje de giro es perpendicular al pistón y al mismo tiempo rueda en dirección hacia la cabeza del émbolo (caída).El aire se desplaza en dirección al pistón y luego cuando se inicia la carrera de compresión forma un torbellino que se aleja favoreciendo la velocidad con que se queman los gases. El fenómeno de aceleración interna de la mezcla mejora la tolerancia a la detonación y permite que el motor funcione con menos avance de encendido. Esto último, facilita que el pistón se desplaze por unos milímetros más en su carrera de compresión antes que la fuerza de expansión de los gases se oponga.Los efectos de torbellino y caída, mejoran la potencia de motor sin aumentar el consumo de combustible. Sin embargo, el efecto de torbellino y caída disminuyen la velocidad lineal que puede alcanzar la mezcla. Un buen sistema de admisión combina apropiadamente torbellino, caída y velocidad lineal.En motores con relación de compresión menor a 12,5 es conveniente utilizar la turbulencia como forma de mejorar la eficiencia. Sin embargo, para relaciones mayores a 12,5 se da mayor importancia a la velocidad lineal de los gases.

HENRY GUEVARA

CULATA.

La integración en el bloque y la disposición de las válvulas. - Rendimiento, contaminación y coste. - La culata de los motores Diesel. - Los principales defectos y el mantenimiento en las culatas modernas.
Parte del motor que cierra los cilindros por su lado superior y en correspondencia con la cual suelen ir colocadas las válvulas de admisión y de escape.
La forma y las características de la culata siempre han ido estrechamente ligadas a la evolución de los motores y, en especial, han venido condicionadas por el tipo de distribución y por la forma de la cámara de combustión.
Aunque algunos de los primeros motores para automóviles presentaban la culata separada del bloque de cilindros, la mayoría de los constructores prefirió adoptar la solución de culata y cilindros en un bloque único. De esta forma se conseguía mayor solidez y se evitaba el mecanizado de las superficies de unión entre la culata y los cilindros, eliminando simultáneamente cualquier problema de estanquidad.
En lo relativo a la distribución, en los primeros motores de gas se adoptaron válvulas bilaterales en cabeza, es decir, situadas en 2 filas, con las de escape frente a las de admisión.
Sin embargo, las mayores velocidades y presiones alcanzadas pronto sugirieron, para evitar complicaciones de construcción, la adopción de válvulas de admisión automáticas accionadas por la depresión que se creaba en el cilindro durante la carrera de admisión. Posteriormente, cuando las velocidades de rotación aumentaron, este sistema se reveló poco eficiente. En efecto, para cerrar la válvula era preciso un muelle y, por tanto, una buena parte de la carrera de admisión se perdía para crear la depresión suficiente para determinar la apertura de la válvula. Por ello fue necesario adoptar sistemas de accionamiento también para las válvulas de admisión.
En los primeros automóviles, los mecanismos de accionamiento de las válvulas sobresalían de las culatas e iban expuestas al aire, tanto por necesidades de refrigeración como para evitar complicaciones de construcción, así como para permitir un mantenimiento más fácil. Efectivamente, la acción de martilleo de la válvula sobre su asiento provocaba una disminución del juego del sistema de distribución, hasta tal punto que, en aquellos tiempos, en el curso de un viaje de una duración de un día, se hacía preciso regular, al menos una vez, el juego de taqués. Esto explica la razón por la cual los rendimientos, las presiones específicas y los regímenes de rotación eran tan bajos.
Las culatas se diseñaban principalmente con la finalidad de facilitar su mantenimiento y esto explica el éxito obtenido desde el principio por la culata con disposición en T, con las válvulas laterales accionadas por 2 árboles de levas distintos. Esta forma poseía el inconveniente de determinar una distribución no uniforme de la temperatura, con un lado frío y otro caliente, lo cual daba lugar a distorsiones. Por este motivo se pasó más tarde a una disposición en L, con las 2 válvulas del mismo lado y con la bujía situada en las proximidades de la válvula de admisión, de forma que estuviese refrigerada por la mezcla entrante.
Hasta el momento en que las culatas fueron separadas de los cilindros, el acceso a las válvulas se conseguía a través de unos tapones roscados de latón o de bronce fosforoso. Ello tenía como consecuencia unas zonas escasamente refrigeradas en correspondencia con el escape. Para obtener una refrigeración mayor, en los motores con sistema por aire, los tapones se construían de aleación ligera e iban dotados de aletas.
Sin embargo, la introducción de las culatas separadas de los cilindros permitió eliminar estos tapones y estudiar con mayor atención la forma de la cámara de combustión a fin de mejorar el rendimiento.
Entre las formas de elevado rendimiento, hizo escuela la ideada por Ricardo en torno a 1920, la cual, aunque conservaba las válvulas laterales, permitía mayor relación de compresión y un buen efecto de turbulencia debido: squish inducido en el pistón.
El paso siguiente fue el alejamiento de las 2 válvulas, con el fin de evitar la transferencia de calor de los gases de escape a la mezcla fresca.
El resultado fue una serie de motores con válvula de admisión en cabeza y válvula de escape lateral, sistema que se empleó hasta no hace mucho en los Rolls Royce, Bentley y Rover. La bujía se acercó a la válvula de escape siguiendo la teoría de que el frente de llama se propaga desde el punto más caliente al más frío. Con esta disposición, las válvulas de escape iban situadas en el bloque de cilindros.
Las culatas de este tipo eran de construcción bastante sencilla y, a pesar de que ya se habían experimentado motores con todas las válvulas en cabeza, se prefirió dejar, durante cierto tiempo, esta solución para los motores deportivos y de prestaciones elevadas. Esta elección derivó también del hecho de que, en caso de roturas de las válvulas o de los muelles, el motor no resultaba dañado gravemente.
Este inconveniente y otros, tales como el desgaste y agarrotamiento de las guías, que, en aquellos tiempos y con los materiales empleados, eran bastante frecuentes, hicieron que las culatas con distribución por válvulas en forma de hongo no fueran las únicas empleadas. Entre los demás sistemas, baste recordar la distribución sin válvulas, mediante correderas, de Knight y Burt, que se adoptó especialmente para los automóviles de lujo.
Con el progreso de los materiales y de la técnica, la solución que se impuso gradualmente fue la de todas las válvulas en cabeza. En efecto, aunque las culatas con válvulas laterales en el bloque eran de construcción más sencilla, no permitían alcanzar regímenes de rotación superiores a 4.000 r.p.m., sobre todo debido a la forma de los colectores.
Para simplificar su construcción las válvulas en cabeza se colocaron inicialmente en posiciones contiguas y paralelas al eje del cilindro. Sin embargo, esta disposición no permitía emplear válvulas demasiado grandes, debido a que, por lo general, los motores poseían una carrera grande y un diámetro reducido. Para aumentar el diámetro de las válvulas, se ensanchó la cámara de combustión hasta superar las dimensiones del diámetro. También esta solución fue superada por la introducción de las válvulas inclinadas con cámara triangular y de las válvulas situadas en V.
En los años sesenta se fue imponiendo progresivamente, también en los automóviles de serie, la distribución mediante árboles de levas en cabeza con accionamiento directo de las válvulas o con balancines. Esta solución proporciona indudables ventajas desde el punto de vista del rendimiento global del motor, pero presenta mayores dificultades de construcción en la realización de la culata, que, la mayoría de las veces, se hace desmontable separando el soporte del árbol de levas de la culata propiamente dicha.

Durante los años setenta los problemas creados por la contaminación atmosférica y las respectivas normas a que deben atenerse los motores de los automóviles han impuesto a los fabricantes restricciones cada vez más rigurosas y, consecuentemente, complicaciones de construcción aún mayores.
Como ejemplo de lo dicho, baste citar el motor proyectado por la Honda, capaz de superar los estándares norteamericanos para 1976. Este motor, denominado CVCC (Compound Vortex Controlled Combustion) es, en realidad, un motor del tipo de carga estratificada con cámara de combustión desdoblada, con una válvula de admisión principal y otra secundaria ara la introducción de la mezcla en la precámara.
La culata de los motores Diesel.
En la panorámica desarrollada hasta aquí, o se ha hecho mención alguna acerca de la rama de las culatas de los motores Diesel. Ese tipo de motor fue aplicado en el terreno automovilístico a principios de los años treinta, por o que, de entrada, se adoptaron las válvulas en cabeza. Por lo demás, la culata es de construcción diferente de la de un motor de gasolina causa de la distinta forma de la cámara de combustión y debido a la presencia del sistema e inyección.
En el caso de motores de 2 tiempos, la culata suele ser más sencilla, faltando, salvo casos articulares, las válvulas de admisión y de escape.

Construcción y materiales.
En el estudio de proyecto de una culata para un motor de combustión interna moderno existen 3 objetivos principales que el proyectista trata de alcanzar: buen rendimiento, poca contaminación y bajo costo de construcción. Estas 3 metas no siempre son compatibles y, frecuentemente, obligan a soluciones de compromiso. En especial, es probable que la introducción de normas anticontaminación cada vez más rigurosas, conduzca a sacrificar el rendimiento y el valor de la potencia máxima. En general, se estudian la forma y la inclinación de los conductos de admisión y de escape de forma que se cree la mayor turbulencia inducida en la cámara de combustión, sin disminuir la velocidad de la carga y, por tanto, el rendimiento volumétrico.
En particular, la sección transversal de los conductos debe conservarse constante durante toda su longitud o, como máximo, con pequeñas conicidades.
Las dimensiones de la cámara de combustión y su forma están estrechamente relacionadas con la elección de una relación carrera/diámetro adecuada. Precisamente el problema de la contaminación parece favorecer un retorno a los motores de carrera larga, es decir, con cámaras compactas, en las cuales la combustión se desarrolla mejor. Como consecuencia de ello, se reduce el espacio disponible para las válvulas y, por tanto, es preciso recurrir a una disposición que permita un mejor aprovechamiento del espacio. Por lo normal, se considera que la superficie de la válvula de escape debe ser aproximadamente igual al 60-80 % de la válvula de admisión. En el caso de motores de prestaciones elevadas se suele recurrir a la complicada solución de adoptar tres o cuatro válvulas por cilindro. En efecto, la sección efectiva de paso de dos válvulas pequeñas es considerablemente superior, para una misma elevación, que la de una sola válvula de superficie igual a la suma de las superficies de las dos válvulas de diámetro inferior.
Debido a que casi todo el espacio disponible en la cámara se emplea para colocar convenientemente las válvulas, quedan pocas opciones para la situación de la bujía que, por encima de todo, debe colocarse teniendo en cuenta al mismo tiempo la necesidad de desmontaje para su mantenimiento. Sin embargo, su proximidad a una de las válvulas depende también de las características de forma de la cámara.
Es preciso recordar que, con frecuencia, la forma de la cámara está condicionada por exigencias de mecanizado y, por tanto, de economía de realización. Por ejemplo, para simplificar la construcción en el Alfa Romeo Alfasud, la culata era plana y la cámara de combustión se hallaba practicada totalmente en el pistón.
Tras la determinación de los conductos y de la cámara de combustión, el proyectista efectúa la elección del tipo de mando de la distribución, por lo general relacionado con consideraciones económicas. La solución con árbol de levas en cabeza complica la fusión de manera considerable. En efecto, las almas interiores resultan más complicadas o de construcción más Costosa. Por ello, en este caso la culata se descompone frecuentemente en 2 partes: la inferior comprende las cámaras de combustión, los conductos de admisión y escape y las válvulas, mientras que la superior lleva los soportes del árbol de levas y las guías para los empujadores o los bulones de soporte de los balancines.
Se pone un cuidado especial en el estudio de las canalizaciones para el paso del agua de refrigeración, tanto para simplificar las realizaciones internas como para obtener un intercambio térmico eficiente y evitar la formación de puntos calientes en la culata, con las consiguientes deformaciones Y fenómenos de preencendido de la mezcla, que pueden determinar la perforación de los pistones.
Un razonamiento análogo vale para el estudio de los conductos que llevan el aceite de lubricación de las válvulas, balancines y árbol de levas en cabeza. El retorno de este aceite al cárter tiene lugar a través de los orificios de las varillas (árbol de levas lateral) o de canalizaciones adecuadas.
Las culatas se construyen tanto de fundición como de aleación de aluminio. En los motores más modernos se prefieren generalmente las aleaciones ligeras, debido a la notable ventaja en términos de reducción de peso y a las inmejorables características de fusibilidad y disipación del calor. Los soportes de la distribución se obtienen mediante fusión a presión, que permite realizar piezas con acabados óptimos y de paredes delgadas. La parte inferior de la culata se realiza mediante colada en coquilla o, algunas veces, en arena; experimentalmente se han realizado también por el método anterior.
Las guías de las válvulas se introducen a presión en la culata en el caso de que ésta sea de fundición. Dichas guías se construyen de fundición, cuya composición debe estudiarse de acuerdo con el material empleado para las válvulas, a fin de evitar el peligro de agarrotamiento. Para las culatas de aleación ligera se emplean guías de bronce, que se adaptan mejor a las dilataciones del material. También los asientos de las válvulas se introducen a presión en la culata y, al igual que las guías, se les da su medida definitiva mediante mecanizados sucesivos una vez introducidos. Dichos asientos se construyen de fundición o de acero, con un aporte eventual de material resistente a las temperaturas elevadas y a la corrosión (estelita) en el caso de los asientos de las válvulas de escape.
Inconvenientes y mantenimiento.
Los inconvenientes que pueden derivar de un procedimiento de fabricación imperfecto son de varios tipos.
Por defecto de fusión, las culatas pueden presentar grietas o sopladuras. Las grietas pueden deberse a estados anormales de solicitación interna del material, motivados por errores de proyecto de la pieza o por una refrigeración defectuosa del molde de fusión. Las sopladuras o porosidades son imperfecciones de la colada debidas corrientemente a malas características de la aleación. En ambos casos pueden producirse, durante el funcionamiento, pasos de agua al aceite (a los conductos de lubricación) o viceversa, o bien pasos de agua a la cámara de combustión.
Todos estos defectos son raros y normalmente requieren la substitución de la culata. Otro defecto de fabricación, y también muy raro en los automóviles actuales, es el de un mecanizado defectuoso de los planos de unión entre la enlata y el bloque. También en este caso pueden existir filtraciones de agua y aceite, siendo además muy fácil quemar la junta de la culata.
En cambio, hay otros defectos que son consecuencia de un mantenimiento inadecuado o bien de averías producidas en otras partes del motor. En general, en todos lo motores, después de los primeros 1.500-2.000 km., es preciso verificar el apriete de las tuercas de la culata. Esta operación es asimismo indispensable después dé toda revisión, siempre que se haya substituido la junta de la culata. En efecto, la nueva junta, tras cierto número de horas de funcionamiento, sufre un asentamiento, comprimiéndose por efecto del golpeteo sobre la culata, debido a la fuerza de compresión desarrollada por los gases durante la combustión.
Esta operación debe efectuarse con el motor frío, con una llave dinamométrica y con una acción progresiva siguiendo el orden de apriete aconsejado por el fabricante.
En general, para los motores en línea, se comienza apretando las tuercas centra es y, sucesiva y alternativamente, las situadas a la derecha y a la izquierda de las centrales. Para evitar falsas lecturas provocadas por el rozamiento inicial, es preciso, una vez efectuado el primer apriete, aflojar las tuercas un cuarto de vuelta y luego apretarlas nuevamente con el par indicado. Cuando se efectúa esta operación, es preciso verificar y eventualmente reponer el juego del sistema de distribución.
La ausencia de un control del apriete de las tuercas de la culata puede dar lugar a deformaciones, que son más frecuentes en las culatas de fundición de hierro. El mismo inconveniente puede producirse por sobrecalentamiento debido a la ausencia de agua o a un funcionamiento defectuoso del termostato, o bien a la rotura de la bomba de agua, el ventilador, etc. Como se ha indicado, con la deformación suele llegar a quemarse la junta de la culata.
Para verificar el planeado de la culata, tras haber desmontado las válvulas, debe disponerse de un plano de contraste apropiado. En este plano, sobre el que se habrá esparcido negro de humo, se hace deslizar la culata. Si la superficie presenta estrías irregulares, es preciso recurrir al rectificado de la culata. El planeado se efectúa con máquinas especiales, las cuales arrancan poco material (0,2 mm como máximo).
Otro inconveniente típico que se produce durante el funcionamiento es el del desgaste progresivo de las válvulas y de sus asientos, en especial las de escape, que se resienten particularmente debido a la corrosión de los gases de escape.
También las guías pueden agarrotarse o desgastarse de forma excesiva con efectos incluso sobre la estanquidad de las propias válvulas.
Además, con el uso progresivo del motor, se tiene un continuo depósito de incrustaciones en la cámara de combustión, que a su vez, dejan sentir su efecto sobre el rendimiento o pueden impedir el perfecto cierre de las válvulas.
En todos estos casos, el rendimiento del motor es imperfecto; en particular, cuando la estanquidad de las válvulas, por varios motivos, deja de ser completa, se tienen dificultades de las válvulas para el arranque en frío, ciclos irregulares, retornos de llama, motor que no funciona bien al mínimo, etc. En cualquier caso se hace necesaria una operación de revisión de culata.
CULATA CALIENTE (Motor de):El motor de culata caliente o incandescente presenta un; tipo particular de autoencendido que, por su sencillez y economía, encuentra aplicación en las instalaciones fijas y en el sector agrícola.
En su construcción, estos motores son muy similares a los Diesel, diferenciándose de ellos por su menor relación de compresión que, en sí misma, no es suficiente para provocar el autoencendido de la mezcla de aire y combustible. En efecto, éste se produce debido a la presencia de un punto caliente constituido por un casquete (en forma de cámara pequeña, técnicamente aislada y carente de refrigeración), en cuya dirección se inyecta el combustible. En contacto con la superficie sobrecalentada, el combustible se vaporiza, aumentando la compresión, y se inflama. El ciclo termodinámico se acerca mucho al de Otto ya que, contrariamente al caso Diesel, la combustión se produce prácticamente a volumen constante.
Un tipo más moderno de motor de culata caliente es el denominado semidiesel. Funciona según el ciclo de Diesel normal, pero posee la culata sin refrigeración, con el fin de provocar un calentamiento previo del aire, antes de que comience la inyección de combustible. Para facilitar la puesta en marcha en frío, en la culata de estos motores va alojada una bujía, con el fin de permitir el funcionamiento con gasolina durante el calentamiento.
Los motores de culata caliente presentan, con relación a los demás, ventajas de economía considerables, debido a la posibilidad de emplear varios combustibles, incluso de tipo no refinado, y a su gran sencillez en la construcción.
En efecto, el encendido por culata caliente permite relaciones de compresión más pequeñas, es decir, menores solicitaciones en los órganos en movimiento, permitiendo que funcionen con autoencendido los motores de 2 tiempos con cárter seco, a pesar de que este esquema no alcanza por si mismo las presiones necesarias para desarrollar el ciclo de Diesel.

eddies alejandro ulloa

inyección electrónica

es una forma de inyección de combustible que se diferencia en varios tipos (monopunto, multipunto, secuencial, simultánea) pero básicamente todas se basan en la ayuda de la electrónica para dosificar la inyección del carburante y reducir la emisión de agentes contaminantes a la atmósfera y a la vez optimizar el consumo.
Este es un sistema que reemplaza el carburador en los motores de gasolina, su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.
Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para dosificar el combustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a la estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una muy buena combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza una combustión completa de todo el combustible.
La función es la de tomar aire del medio ambiente, medirlo e introducirlo al motor, luego de acuerdo a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento del motor, inyectar la cantidad de combustible necesaria para que la combustión sea lo más completa posible. Consta fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control y actuadores o accionadores.
El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y del refrigerante, el estado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensor EGO o Lambda), revoluciones del motor, etc., estás señales son procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se transmiten a los accionadores (inyectores) que controlan la inyección de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada.
El sensor PAM (Presión absoluta del Múltiple) indica la presión absoluta del múltiple de admisión y el sensor EGO (Exhaust Gas Oxigen) la cantidad de oxígeno presente en los gases de combustión. Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se mantiene la relación aire / combustible cercana a la estequiométrica, esto se puede comprobar con un análisis de los gases de combustión, pero al igual que los sistemas a carburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en los distintos regímenes de marcha.
Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico que avisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un diagnóstico externo por medio de scanners electrónicos que se conectan a la unidad de control de inyección y revisan todos los parámetros, indicando aquellos valores que estén fuera de rango.
La detección de fallas debe realizarla personal especializado en estos sistemas y deben contar con herramientas electrónicas de diagnóstico también especiales para cada tipo de sistema de inyección. La reparación de estos sistemas se limita al reemplazo de los componentes fallados, generalmente los que el diagnóstico electrónico da como defectuosos.
Los sistemas de inyección electrónicos no difieren de los demás, respecto a las normas de seguridad ya que manipula combustible y/o mezclas explosivas. Lo mismo para el cuidado del medio ambiente, se debe manipular con la precaución de no producir derrames de combustible.

SENSORES ELECTRICOS

Todo sistema de inyección electrónica requiere de sensores varios que detecten los valores importantes que deben ser medidos, para que con esta información se pueda determinar a través de un computador el tiempo de actuación de los inyectores y con ello inyectar la cantidad exacta de combustible

SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE.-

Como el motor de combustión interna no se mantiene en el mismo valor de temperatura desde el inicio de funcionamiento, ya que se incrementa, las condiciones de funcionamiento también variarán notablemente, especialmente cuando la temperatura es muy baja, debiendo vencer las resistencia de sus partes móviles; adicionalmente un buen porcentaje del combustible inyectado es desperdiciado en las paredes del múltiple de admisión, de los cilindros y debido a la mala combustión, por lo que requerimos inyectar una cantidad adicional de combustible en frío y reducir paulatinamente este caudal hasta llegar al ideal en la temperatura óptima de funcionamiento.
Esta señal informa al computador la temperatura del refrigerante del motor, para que este pueda enriquecer automáticamente la mezcla aire - combustible cuando el motor está frío y la empobrezca paulatinamente en el incremento de la temperatura, hasta llegar a la temperatura ideal de trabajo, momento en el cual se mantiene la mezcla ideal.
Para ello se utiliza una resistencia NTC (NEGATIVE TEMPERATURE COEFICIENT), que como su nombre lo indica, es una resistencia de coeficiente negativo de temperatura. Esto quiere decir que la resistencia del sensor irá disminuyendo con el incremento de la temperatura medida, o lo que es lo mismo, que su conductibilidad irá aumentando con el incremento de temperatura, ya que cuando está frío el sensor, su conductibilidad es mala y aumenta con el incremento de temperatura.
El sensor está encapsulado en un cuerpo de bronce, para que pueda resistir los agentes químicos del refrigerante y tenga además una buena conductibilidad térmica. Está localizado generalmente cerca del termostato del motor, lugar que adquiere el valor máximo de temperatura de trabajo y entrega rápidamente los cambios que se producen en el refrigerante. En su parte anterior tiene un conector con dos pines eléctricos, aislados del cuerpo metálico.

Alimentación Positiva.-
El sensor recibe en uno de sus pines una alimentación de 5 voltios de referencia, tensión eléctrica que la envía el computador una tensión ascendente de información hasta calentarse, momento en el cual le entrega una tensión mayor, pudiendo llegar cerca de los 5 voltios de alimentación. Esta señal se envía por el segundo pin del sensor hacia el computador, el cual identifica esta tensión variable en temperatura medida del refrigerante, entregando a los inyectores una cantidad de combustible ideal en cada etapa de calentamiento.
Alimentación Negativa.-

Como en el primer caso, en otros sistemas se utiliza una alimentación negativa lo que significa que el primer pin del sensor tiene una conexión de tierra o MASA. Cuando el sensor esta frió, la alta resistencia interior permite enviar una señal negativa muy pequeña por el segundo pin, dirigida al computador, pero seguirá incrementándose acorde al aumento de temperatura del motor.
Como se podrá notar, el tipo de señal que se envía al computador solamente dependerá del tipo de alimentación que se le entregue al sensor, el cual se encarga de enviar una señal variable de esta alimentación, progresiva con el aumento de temperatura.

SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE ASPIRADO.-

Al igual que e! sensor de temperatura del refrigerante, el sensor de temperatura del aire que aspira el motor, es un parámetro muy importante de información que debe recibir el Computador, información que generalmente se la toma conjuntamente con el caudal de aire de ingreso. Estas dos informaciones le dan al Computador una idea exacta de la masa o densidad del aire que ingresa al motor y con ello se puede inyectar un caudal exacto de combustible, para que la mezcla esté en su medida ideal.
Cuando el Computador solamente recibe la cantidad de aire como información, las moléculas del mismo podrían estar muy condensadas (cuando está frío el aire), por lo tanto se tendrá un número mayor de moléculas de aire que se mezclen con la cantidad de moléculas del combustible inyectado; en cambio, si el aire está muy caliente, el número de moléculas será mucho menor en el mismo volumen aspirado, mezclándose con la misma cantidad de moléculas de combustible que se inyecta, empobreciéndose la mezcla que ingresa a los cilindros del motor.
Por estas razones, la información de la cantidad o volumen del aire aspirado, mas la temperatura del mismo, identifican exactamente a una masa o densidad, que significa una medición exacta de la cantidad de moléculas del aire.
El sensor de temperatura del aire está localizado convenientemente, de tal manera que e! flujo de aire ingresado sea detectado rápidamente al chocar con él y pueda detectar rápidamente cualquier variación en la temperatura. Generalmente está localizado en el depurador, en la tubuladura posterior al depurador o en e! mismo múltiple de admisión. Su estructura es similar a la del sensor de temperatura del refrigerante, pero el encapsulado es más fino, pudiendo ser plástico o la "pastilla" NTC está solamente protegida por un sencillo "enrejado", el cual permita al aire chocar directamente sobre el sensor.

SENSOR DE TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE.-

En algunos sistemas de Inyección electrónica se ha tomado como otro parámetro importante la medición de la Temperatura del combustible, debido a que, como el- sensor de temperatura del aire, la variación de la temperatura del combustible modificaría la cantidad de moléculas inyectadas, variando de esta forma la mezcla aire-combustible.
Entenderemos mejor esto, diciendo que el combustible tiene una mayor concentración de moléculas cuando está frió y menor cuando está caliente, similar al caso explicado del sensor de temperatura de aire, ya que las moléculas de un gas o de un liquido, dentro de un mismo volumen, varían en cantidad de acuerdo a su temperatura.

SEÑAL DE REVOLUCIONES DEL MOTOR.-

Uno de los datos más importantes que se requiere en un sistema de inyección, así como para el sistema de Encendido de! motor de Combustión Interna, es justamente la señal del Número de Revoluciones a las cuales gira el motor. Esta señal es tan importante debido a que el caudal de combustible que debe inyectarse está relacionado directamente con el número de combustiones que cada uno y el total de cilindros debe realizar.
Se entenderá que por cada combustión existen tres elementos relacionados para lograrlo, que son: una cantidad de aire aspirado, una cantidad de combustible relacionado exactamente (mezcla ideal) con este aire y un elemento capaz de inflamar la mezcla, que en este caso es la "chispa eléctrica" que logra combustionarla. Con la información del número de revoluciones, el Computador sabe e! número de veces que debe inyectarse en combustible y [a cantidad relacionada con el aire aspirado.

Señal enviada por la Bobina de encendido.
Al igual que la señal que requiere un Tacómetro, instrumento electrónico que mide el número de revoluciones del motor, se puede enviar al Computador la misma señal, tomada de! mismo lugar que se ha tomado para este instrumento.
El lugar común del cual se ha tomado esta señal es el borne negativo de la bobina de encendido, es decir el contacto en el cual se interrumpe el bobinado primarlo de encendido, interrumpido por el "platino" o contacto del ruptor del sistema. Como el platino debe interrumpir el campo magnético de la bobina un número de veces igual al número de cilindros que posee el motor, la señal resulta perfecta para información de! número de revoluciones, ya que el Tacómetro en el primer caso y el Computador en el siguiente, toman e! número de pulsos recibidos y lo divide para el número de cilindros que posee el motor.
Con esta seña! dividida, se sabe exactamente el número de vueltas o revoluciones a las que gira el motor, información que sirve en el caso de un Sistema de Inyección para determinar el caudal de Inyección por vuelta.

COMPOSICION DE CULATAS.......Castrillon...Diaz

CULATA....En ella están dispuestas las válvulas, el mecanismo que determina su apertura y los muelles que las cierran. También se encuentran en la culata los conductos de admisión y escape y, por regla general, las cámaras de combustión.

CULATA ...

DEFINICION....


La culata es la parte superior de un motor de combustión interna que permite el cierre de las cámaras de combustión.
Constituye el cierre superior del bloque motor y en motores sobre ella se asientan las válvulas, teniendo orificios para tal fin. La culata presenta una doble pared para permitir la circulación del líquido refrigerante. Si el motor de combustión interna es de encendido provocado (motor Otto), lleva orificios roscados donde se situan las bujías.
La culata se construye en fundición o en aleación ligera y se une al bloque motor mediante tornillos y una junta de culata.

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.