universal diesel - LA CULATA

PARTES DE LA CULATA

La culata puede ser dividida en las siguientes partes, tomandolas como las principales.

1. CÁMARAS DE COMBUSTIÓN

"Es el espacio de los motores de combustión interna en donde tiene lugar la combustión de la mezcla de aire y carburante."

La cámara debe cumplir con algunos requisitos, para ser eficiente, como son ser pequeña para reducir al mínimo la superficie absorbente del calor generado por la inflamación de la mezcla, no tener grietas o rincones que causen combustión espontánea o cascabeleo y debe poseer un espacio para la ubicación de la bujía, la cual preferiblemente debe estar en el centro geométrico de la cámara.

La forma de la cámara de combustión está estrechamente ligada al rendimiento del motor, por esto es que existen diferentes formas y tamaños que dependen también de la relación carrera / diámetro. Los elementos que se deben tener en cuenta en el diseño de una cámara de combustión son los siguientes:

- Disposición y forma de las válvulas para conseguir el más alto rendimiento volumétrico, es decir el mejor llenado de los cilindros.
- Número y forma de los conductos de admisión y escape para conseguir mayor turbulencia, ya sea con válvulas abiertas o en fase de compresión.
- Posición de la bujía para tener el menor recorrido de la llama con la misma velocidad de propagación de la combustión.
- Relación de formas entre la cámara y el pistón para obtener una combustión completa y homogénea, sin preencendido ni detonación.
- Relación de compresión y relación entre la superficie y el volumen de la cámara, la cual es muy importante para obtener un buen rendimiento termodinámico y una buena refrigeración.

Las clases más usadas de cámaras de combustión son:

	1.1. Cámara Hemisferica

	1.2. Cámara de Tina o Discoidal

	1.3. Cámara de Cuña o Triangular

	1.4. Cámara Excavada en el Pistón

Uno de los valores característicos que proporciona una cámara de combustión es la relación de compresión, geométricamente está dada por la relación existente entre el volumen total de la cámara cuando el pistón esta en el PMI sobre el volumen de la misma cuando el pistón se encuentra en el PMS, es decir,

en donde Rc es el valor de la relación de compresión, V es el volumen del cilindro y v es el volumen en sí de la cámara de compresión como tal.

El volumen del cilindro se halla con las ecuaciones de geometría común, es decir siendo r el radio del cilindro y C la carrera de recorrido del pistón.

Para hallar el valor del volumen de la cámara de compresión, debido a que ésta no posee una forma geométrica común se recurre a un proceso llamado cubicación de la cámara. Este proceso consiste en llenar completamente la cámara con algún fluido, preferiblemente de algún color visible (puede ser usado aceite de motor o de cajas de cambios) posteriormente cubrirla con una superficie plana transparente con un orificio que quede sobre la cámara; a partir de esto, extraer el fluido y medir la cantidad del mismo por medio de una probeta graduada.

Del valor de la relación de compresión depende el tipo de combustible que deba usarse, ya que entre más elevado sea con mayor facilidad se realizara la ignición, del mismo modo a mayor relación de compresión se logra un mejor rendimiento del motor como se ve en la siguiente figura

2. VÁLVULAS

Las válvulas de los motores de combustión interna son los elementos encargados de abrir y cerrar los conductos por donde entra la mezcla (válvulas de admisión) y por donde salen los gases de escape (válvulas de escape) del cilindro. Por lo general están hechas de acero. En algunos casos, las de escape van huecas y rellenas de sodio para mejorar la refrigeración, ya que pueden llegar a alcanzar temperaturas de hasta 800°C. Las válvulas de admisión son siempre más grandes que las de escape, porque es más difícil introducir el aire en el cilindro que sacar los gases quemados. En las fotografías se encuentra arriba una típica válvula de admisión y abajo una de escape, en la cual se alcanza a observar el conducto en el cual se encuentra el sodio.

3. EJE DE LEVAS

Es el elemento encargado de abrir y cerrar las válvulas, según el tiempo del motor en cada pistón. Es también llamado Árbol de Levas.

El eje de levas esta compuesto por una polea dentada para la acción de la correa o cadena de distribución, unas muñequillas o puntos de apoyo sobre la culata, las levas o excéntricas y en algunos casos el mando de la bomba de gasolina mecánica y cuando el sistema de encendido no es electrónico el engranaje para el mando de distribuidor.

Fuente: Enciclopedia Salvat del Automóvil

4. DISTRIBUCIÓN

En un motor térmico se entiende por distribución el conjunto de los órganos de apertura y cierre de los conductos que transportan la mezcla a los cilindros

La distribución por medio de válvulas tiene tres clases diferentes que son la distribución por engranajes, la distribución por cadena y la distribución por correa dentada.

La idea básica del funcionamiento correcto de la distribución es hacer que cada válvula abra accionada, directa o indirectamente, por una excéntrica una vez por ciclo y en el momento indicado. En un motor de cuatro tiempos la renovación de los gases se hace cada dos vueltas del cigüeñal, es decir que mientras el cigüeñal da dos vueltas, el eje de levas únicamente da una.

Junto a esto hay que tener muy en cuenta la diferencia entre una distribución teórica y lo que sucede realmente en un motor. Para entender la diferencia se presentan a continuación los diagramas de la distribución teórica y de la real.

5. GUÍAS Y SELLOS DE VÁLVULAS

Las guías son casquillos en forma alargada, introducidos en los agujeros realizados en la culata para alojarlas, dentro de los cuales se deslizan las válvulas generalmente están fabricados en bronce u otro metal de menor dureza que el de las válvulas. En la figura las guías se indican de color café, mostrando claramente como se deslizan las válvulas entre ellas

Las guías son generalmente de forma cónica en la parte superior, lo que está determinado por la necesidad de evitar la acumulación de aceite, que puede infiltrarse en los ductos de admisión o de escape, además de ésta forma el consumo de aceite a través de las guías se evita con el uso de unos cauchos o retenes llamados sellos, dichos sellos se colocan en la parte superior de la guía.

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