7/26/2019 Tipos de Culata

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Tipos de culata

-Culata para motor de cuatro tiemposDebido a los esfuerzos a que est sometido y a las altas temperaturas que tieneque soportar, este elemento es una de las piezas ms delicadas y de difcil diseo

del motor. La cantidad de huecos y orificios de paso que posee pueden hacer quesu estructura quede debilitada. Se fabrica hueca para que pueda circular por suinterior el agua de refrigeracin.

Todo ello hace muy difcil a la hora de proyectar una culata, fi!ar matemticamentesus dimensiones y espesores de material, los cuales deben adaptarse a lascaractersticas del motor, con un espesor en sus paredes lo ms uniforme posiblepara e"itar desequilibrios t#rmicos en la misma, lo cual originaria la aparicin degrietas en la estructura.

Culata para motores de dos tiempos

$sta culata es ms simple que la de cuatro tiempos, ya que solo necesita unorificio para instalar la bu!a o inyector. %esulta a&n ms sencilla si la refrigeracinse realiza por aire.

'o obstante, la refrigeracin de esta culata es de suma importancia, ya que, alproducirse en ella las combustiones con mayor rapidez, se dispone de menostiempo para la e"acuacin del calor interno. (or esta razn su material alcanzamayor temperatura limite durante su funcionamiento. $stas culatas utilizanmateriales de aleacin ligera como el aluminio y tienen una serie de aletas

e)ternas que ayudan a la e"acuacin del calor del motor.

Culatas individuales para cada cilindro se utilizan generalmente en los motorescon refrigeracin por aire.

culatas agrupadasson para dos o tres cilindros. $stas se utilizan en los motoresmuy potentes con cilindros de gran dimetro.

culata postizase utiliza en los cilindros de los motores modernos. *on esto sesimplifica la fundicin y se ele"a su calidad, resul+a ms fcil la inspeccin de losespe!os de los cilindros, el esmerilado de las "l"ulas, la limpieza de la carbonilla

que se forma en la cmara de combustin, y el desmonta!e y e)amen del grupodel #mbolo. dems, en este caso la culata de los cilindros se puede hacer dedistintos materiales -fundiciones aleadas, aleaciones de aluminio que el bloque.

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1. Culatas Multivlvulas

/oy en da se construyen motores multi"l"ulas de 0, 1 o incluso 2 "l"ulas porcilindro. $l uso de "l"ulas m&ltiples se ha e)tendido debido a una respiracinme!orada del motor en regmenes ele"ados. $n este caso, resulta posible obtenerun rea de flu!o mayor para una alzada de "l"ula dada, en comparacin con lasculatas de dos "l"ulas. La combinacin de unas cmaras de combustin mspequeas -debido a la utilizacin de "l"ulas m&ltiples con una ubicacin mscentralizada de las bu!as ha reducido la probabilidad de 3picado3 del motor. $stoadmite una relacin de compresin ms ele"ada, as como una mayor potencia.

La forma de las "l"ulas de admisin y las de escape es muy parecida. Sinembargo, s que e)isten diferencias en el material y en las dimensiones. (or reglageneral, el dimetro de la "l"ula de admisin, es apro)imadamente +,+1 "ecessuperior al dimetro de la "l"ula de escape. 4 esa circunstancia es independientede si se trata de un motor de 5 o de 1 "l"ulas.

Las dimensiones geom#tricas de las "l"ulas de los motores de 5 "l"ulas y en losmulti"l"ulas son diferentes. 'ormalmente se considera "lido lo siguiente6 amayor n&mero de "l"ulas, menores son las dimensiones. 'unca se consigue, por

e!emplo, mantener el tamao de las "l"ulas al duplicar el n&mero de las mismas.$l espacio geom#trico del que se dispone en la cmara de combustin obligasencillamente a la reduccin del tamao de las "l"ulas.

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Las "l"ulas de los motores multi"l"ulas suelen ser, a menudo, ms cortas queen el caso de los motores de 5 "l"ulas. *uando el accionamiento de las "l"ulases el mismo sistema, las culatas de los motores multi"l"ulas pueden ser, incluso,algo ms ba!as que las de los motores de 5 "l"ulas.

7tro factor importante a tener en cuenta con el uso de motores multi"l"ulas es elpeso y el tamao de las "l"ulas que como es "isto anteriormente se reduce conrespecto a los motores de 5 "l"ulas. $ste factor es importante debido a que unmotor funcionando a 8999 r.p.m. tiene que abrir y cerrar las "l"ulas enapro)imadamente +:+99 segundos. *uanto menor sea el peso y el tamao de la"l"ula, ms fcil ser su accionamiento por lo que el muelle de la "l"ula tendruna tensin ms reducida y se podr aumentar el numero m)imo de r.p.m. delmotor.

2. Segn materiales de fabricacin

;aterial de las culatas

Las culatas de los cilindros se fabrican de fundicin gris y otras con aditi"os denquel, cromo, manganeso, etc., y de aleaciones de aluminio que poseen altaspropiedades mecnicas a ele"adas temperaturas.

Las culatas de los cilindros de los motores con refrigeracin por aire se hacen de

aleacin de aluminio colada o for!ada< la utilizacin de aleaciones de aluminiome!ora la e)traccin de calor.

$l material para la fabricacin de las culatas es6

leacin de aluminio6 la culata se construye de aleacin de aluminio,silicio y magnesio. Sus principales cualidades son una buenaresistencia, peso reducido y gran transferencia de calor, lo que permitealcanzar rpidamente la temperatura de funcionamiento y facilita larefrigeracin.$stas culatas son ms caras de fabricar y son ms frgiles porque

sufren mayores deformaciones. (ero tienen la "enta!a de su menor pesoy su mayor capacidad de refrigeracin del motor. $stas caractersticashacen que las culatas de este tipo sean la ms utilizadas actualmente.Se pueden montar tanto en motores con bloque de fundicin como dealeacin de aluminio.

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/ierro fundido6 la culata se construye con una aleacin de hierro, cromo ynquel, que la hacen ms resistente y menos propensa a las deformaciones.$stas culatas admiten un mayor par de apriete y es ms resistente a lasdeformaciones y tiene la des"enta!a de su mayor peso y su menorcapacidad de refrigeracin del motor.

3. Segn tipo de enfriamiento

Refrigeracin por lquido: es el sistema ms com&n en los motores de 1 tiempos,el lquido circula por unos conductos pr)imos a la cmara de combustin paramantener la temperatura dentro de unos lmites permisi"os.

Refrigeracin por aire: se construye con aleacin de aluminio y "a pro"ista dealetas que aumentan la superficie de contacto con el aire refrigerante para e"acuarel calor. $s de una fabricacin sencilla y econmica, pero la estabilidad t#rmica esms irregular y corre ms riesgo de calentamiento e)cesi"o. ;otores de dostiempos.

4. Segn fabricacin

Diseo y construccin

(ara disear y construir las culatas de cilindros se deben considerar las siguientescondiciones