GENERALIDADES DE LA CULATA A. FINALIDAD 1. La culata es una de las partes principales del motor, y su finalidad es: - Cubrir Tos cilindros del motor - Alojar el mecanismo de válvulas - Formar la cámara de compresión con a cabeza del pistón - Permitir la admisión del aire, la expulsión de gases, la lubricación y la refrigeración del motor - Soportar algunos accesorios del motor. Fig 6
2. Según el número de cilindros que cubre En este caso las culatas pueden ser unitarias o múltiples. A. Culata unitaria es aquella que cubre todos cilindros. B. Múltiple, cuando el motor posee más de una. Las culatas pueden ser: con válvulas y, o sin válvulas. B. CLASES DE CULATAS Las culatas en los motores diesel se clasifican según su re- frigeración, el número de cilindros que cubren el número de válvulas por cilindro y el material de construcción. 1. Según S egún su refrigeración Las culatas según su refrigeración son A. R efrigeradas por agua Fig. 7 B. Refrigeradas R efrigeradas por aire Fig. 8
2. Según el número de válvulas por cilindro A. Dos válvulas por cilindro. En los motores de cuatro tiempos éstas dos válvulas corresponden al escape y a la admisión. Sin embargo, lo más frecuente es que el motor lleve dos o cuatro válvulas por cilindro y todas son de escape (motor Detroit). C. Cuatro válvulas por cilindro Se emplean en motores de cuatro tiempos de gran potencia y equipados con turbo alimentador. Dos de las cuatro válvulas de cada cilindro son de admisión y las dos restantes de escape. 3. Según el material Las culatas según el material son: A. De hierro fundido. Fig 9 La culata de hierro, fuerte, maciza y pesada. Su refrigeración se hace por intermedio de agua
B. Duraluminio Las culatas construidas en este material son livianas y en ellas se pueden observar las aletas para su refrigeración. Estas cula- tas por lo general son unitarias y se refrigeran por intermedio de una corriente de aire, también puede ser refrigeradas por agua. Fig. 10
Las culatas de duraluminio tienen la ventaja de ser livianas, pero el inconveniente de que se dilatan fácilmente cuando el motor alcanza altas temperaturas. Las culatas construidas de hierro fundido presentan características propias del metal: - Mayor peso - Menor capacidad de refrigeración. Por tal motivo, menor capacidad para disipar el calor que las construidas en duraluminio. Algunas culatas llevan cámaras y precamaras con el objeto de imprimir el movimiento del aire y así obtener una mayor combinación entre el aire y el combustible cuando ocurre la inyección. En los motores de inyección directa sin precámara, la turbulencia del aire se ob- tiene por intermedio de deflectores que los constructores les han colocado a las válvulas de admisión, como el de la figura 11.
Guías: en general las guías son construidas de acero dúctil tratado, pulido y cementado en su parte inferior. Las guías cumplen tres propósitos fundamentales: guiar la válvula, mantener una película de aceite para reducir la fric- ción y comunicar el calor de la combustión o los pasajes de refrigeración. Asientos: Los asientos para válvulas pueden ser fijos o meca- nizados directamente en la culata. Fig.12
También pueden ser por anillos insertados en sus alojamientos llamados también asientos removibles. Las válvulas y sus asientos deben formar un cierre hermético para el buen funcionamiento de motor.
Las válvulas guías y asientos hacen parte indirecta de la culata ya que ésta sólo lleva los orificios para alojar a las anteriores. Los motores de 4 tiempos están provistos de válvulas deno- minadas de admisión y escape, mientras que los de 2 sólo llevan de escape. Las guías de válvulas en las culatas de los motores diesel por lo general son removibles. Las guías pueden ser roscadas a la culata o colocadas a presión, siendo las últimas las más utilizadas. Fig. 14
C. CONSTITUCIÓN DE LA CULATA Las culatas presentan numerosas perforaciones Fig 15. (Orifi- cios o conductos) para: • Admisión de aire. • Escape de los gases. • Refrigeración. • Guías de válvulas. • Alojamiento de los inyectores. • Alojamiento de la cámara de pre combustión. • Lubricación. • Asientos de válvulas.
D. UBICACIÓN DE LA CULATA La culata en los motores diésel está colocada por lo general en la parte superior del bloque de cilindros.
E. FUNCIÓN DE LA CULATA Además de soportar el mecanismo de válvulas, cubrir los cilindros formar la cámara de combustión con la cabeza del pistón, dar paso a la admisión de aire, permitir el escape de los gases y facilitar la lubricación. La culata también tiene como función la de disipar las altas temperaturas que alcanzan los quinientos grados centígrados en el momento de la combus- tión, por intermedio de un flujo de agua refrigerante a través de la misma, según se indica con flechas en la Fig. 16
G. EQUIPO Y HERRAMIENTA ESPECIALES Empleados en la reparación de la culata 1. Diferencial o grúa Puede ser hidráulico o mecánico, y de capacidad y formas di- ferentes. Según el tamaño y el peso de la culata se emplearan grúas o diferenciales de mayor o menor capacidad. 2. Extractor de culatas El extractor de culatas es una herramienta de forma y tamaños difer entes. Se compone de: • Platina o cuerpo • Puente o soporte de los tornillos • Tornillos de ex - tracción
3. Compresor de resortes: Los hay de varios tipos y son utilizados para el desarmado y armado del mecanismo de válvulas. 4. Comprobador neumático: Herramienta para aplicar presión y utilizada para probar la hermeticidad de las válvulas (prueba hidrostática). 5. Diferencial: Equipo utilizado para levantar cargas pesadas. 6. Llave dinamométrica: (torque) Es una herramienta utilizada para medir la fuerza de torsión exacta recomendada por el fabricante.
Piedras abrasivas: Las piedras abrasivas se elaboran de esmeril pegado con cola. Las hay de formas especiales y de ángulos y diámetros di- ferentes. Fig 19
Se aplican sobre la superficie por intermedio de un taladro o vibrocentric haciéndolas girar a altas revoluciones por minu- to. (R.P.M.) 7. Prensa hidráulica La prensa hidráulica tiene capacidades diferentes. En cada caso deberá utilizarse una que corresponda al tamaño y al peso de la culata. 8. Fresas para el rectificado de asientos Se construyen de acero rápido c on filos tallados en su propia mesa. Se aplican sobre la superficie haciéndola girar lenta- mente. Son de d iámetro y ángulos diferentes. Fig 20
Chupa para el sentado de válvulas: La chupa para el sentado de válvulas es una herramienta de succión que consta de un man- go en forma cilíndrica conectado a la chupa cuyo material es de caucho en forma redonda. Compresor para resortes de válvulas: Los hay de diferentes tipos, sin embargo los más utilizados son: - Universal o de C - De palanca
