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¿Qué es la culata de un motor térmico?

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 este fin.

¿Qué es la culata de un motor térmico?

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 sitúan las bujías. En caso de ser de encendido por compresión (motor diésel) en su lugar lleva los orificios para los inyectores.

La culata está fijada por tornillos o espárragos sobre el plano superior del bloque y sirve de tapa estanca para los cilindros, ya que aloja toda o parte de la cámara de combustión, excepto en el caso de que ésta esté formada en la cabeza del pistón.

En la culata se instalan muchos elementos. Entre ellos destacan: en el caso de los motores de 4 tiempos, las válvulas y los mecanismos para accionarlas; elementos de encendido e inyección, colectores de admisión y escape, etc. En la culata, también se mecanizan las cámaras del líquido refrigerante.

¿Qué es la junta de culata?

La culata se construye en fundición o en aleación ligera y se une al bloque motor mediante tornillos y una junta: la junta de culata. 

La junta de culata sirve para asegurar una perfecta estanqueidad entre la culata y el bloque de cilindros y teniendo en cuenta que tiene que soportar grandes presiones y temperaturas. La junta de culata se fabrica fabrica con fibras sintéticas en sustitución del amianto, tannegatiu para la salud.

¿Con qué material se fabrica la culata de un motor?

Las culatas se fabrican generalmente de aleación de aluminio, material con un bajo peso específico y una buena conductividad térmica, que permite evacuar rápidamente el calor. Las culatas para motores de 2 tiempos (motocicletas de pequeña cilindrada) son más sencillas, ya que no llevan distribución, y moltessón refrigeradas por aire.

La culata del motor es la nomenclatura utilizada para referirse a parte de un mecanismo. En una culata de motor de combustión interna del cilindro y la parte superior de la tapa de cierre y el bloque de cilindros se compone de un cortador encajan tan perfectamente la plataforma bloque de metal para proporcionar resistencia a las explosiones.

Actualmente la culata del motor es la parte superior de la cámara de combustión y donde se encuentran las velas y las válvulas de admisión y la cabeza escape. Entre y el bloque es la junta de culata además de facilitar el mantenimiento del motor, la culata del cilindro es la clave para el buen funcionamiento, para determinar la forma de la cámara de combustión, el paso de admisión y de escape, los gases de funcionamiento de la válvula y su comando. Puede desarrollar un rendimiento del motor totalmente diferente con sólo cambiar el cabezal.

Por lo general se fabrica a partir de la misma resto del material del bloque, hierro fundido, o motores de alto rendimiento, las aleaciones de aluminio. Al igual que el resto de la manzana contiene pasen las tuberías separadas para el lubricante y agua de refrigeración.

¿Cómo es el diseño de la culata de un motor?

El diseño de la culata debe tener en cuenta varios factores. Entre estos factores destacan:

  • La determinación del campo térmico al que está sujeta una culata de motor multicilindro.
  • Las contribuciones de la junta
  • Los asientos de la válvula
  • Las guías de la válvula
  • Los pernos y las tuercas de apriete
  • El tipo período de servicio del motor
  • Los transitorios de encendido y apagado
  • Las condiciones de carga mínima completa típicas de las pruebas de vida útil en banco.

El análisis de estrés sigue varios pasos:

  • la simulación del flujo de gases de escape para obtener los coeficientes de intercambio de calor y los flujos de calor en las superficies de la pieza;
  • el cálculo del transitorio térmico simulando el calentamiento y enfriamiento de la pieza;
  • Cálculo mecánico con el rango de temperatura como parámetro de tensión al que se superponen la mayoría de las cargas mecánicas.
  • El campo térmico de la culata, especialmente en el área cercana al plano de la llama. A pesar de tener áreas con temperaturas de 140 ° C y una temperatura promedio de alrededor de 180ºC, otras partes pueden alcanzar temperaturas particularmente altas. Las temperaturas altas hay que tomarlas en consideración especialmente para las culatas equipadas con dos tubos de escape emparejados, donde la barra transversal que los separa puede alcanzar los 250 ° C. Estas áreas son críticas ya que generan puntos calientes y están sujetos a muchas tensiones, lo que puede conducir a la creación de muchas grietas en esos puntos.
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Última revisión: 26 de marzo de 2020