La Culata

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Motores Ejercicios Tema 6	La culata
1.- ¿Cuál es material más utilizado en la fabricación de culatas?	Actualmente el material más usado en la fabricacion de culatas en motores de gasolina y diésel de pequeña y media cilindrada es la culata de aleación ligera (aleación de aluminio, silicio y magnesio). Sus principales cualidades son: buena resistencia, peso reducido y gran conductividad térmica, que permite alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento y facilita la refrigeración. Se monta sobre bloque de fundición o de aleación de aluminio.
2.- ¿Qué diferencias existen entre las culatas refrigeradas por líquido y las refrigeradas por aire?	En las culatas refrigeradas por líquido, el líquido de refrigeración se hace circular por unos conductos próximos a las cámaras de combustión para mantener la temperatura de esta zona dentro de los límites previstos. Las culatas refrigeradas por aire se construyen en aleación de aluminio y van provistas de aletas que aumentan la superficie en contacto con el aire refrigerante para hacer más efectiva la evacuación de calor. Las refrigeradas por aire son de fabricación más sencilla y económica que la refrigerada por agua, pero la estabilidad térmica es más irregular y corren mayor riesgo de calentamiento excesivo.
3.- ¿Por qué es importante una buena conductividad térmica en la culata?	Para mantener esta zona a la temperatura conveniente. El exceso de calor puede dar lugar a puntos caliente dentro de la cámara de combustión que provocarían la detonación, además pueden producirse daños en la válvula de escape o deformaciones en la culata. Por el contrario, si se enfría demasiado empeora la gasificación de la mezcla, ya que se cede gran cantidad de calor en los procesos de compresión y combustión, obteniéndose una combustión incompleta. Esto afectará negativamente al rendimiento del motor.
4.- ¿Qué características deben reunir las cámaras de combustión para motores Otto?	El desplazamiento del frente ha de ser rápido y uniforme, para conseguirlo las cámaras deben reunir las siguientes características: • Mínimo recorrido del frente de llama. Esto exige una cámara compacta con poca superficie en relación al volumen. • Combustión rápida. Se consigue con una gran turbulencia y corto recorrido del frente de llama. • Alta turbulencia. El movimiento rápido de la masa gaseosa aumenta la homogeneidad de la mezcla y, por lo tanto, la velocidad de combustión. • Resistencia a la detonación. Evitando las superficies o parte calientes, así como las zonas de acumulación de carbonilla.
5.- ¿Cuál es la cámara con la que se obtiene mayor rendimiento en los motores Otto?	El modelo de cámara ideal es la semiesférica de forma compacta: que presenta mínima superficie en relación a su volumen y una buena turbulencia, además, con la bujía situada en el centro permite que el frente de llama se desplace rápida y uniformemente actuando sobre la cabeza del pistón.
6.- Describe las características de la cámara semiesférica.	El modelo ideal de cámara es la semiesférica de forma compacta: su mínima superficie con relación a su volumen y su buena turbulencia, con la bujía situada en el centro, permiten que el frente de llama se desplace rápida y uniformemente actuando sobre la cabeza del pistón.
7.- ¿Con qué fin se usan deflectores en el pistón de motores de inyección directa de gasolina?	En ciertas fases de su funcionamiento, estos motores trabajan con una mezcla pobre estratificada (no homogénea). Para conseguirla se sirven de unos deflectores en el pistón cuya forma orienta convenientemente el torbellino de gas y dirige el combustible inyectado de manera que se concentra una mezcla rica en torno a la bujía y en la periferia.
8.- ¿Cuáles son los dos grandes grupos en los que se clasifican las cámaras de combustión para motores diésel?	• Cámara de inyección directa, donde existe una única cámara. • Cámara de combustión auxiliar, dividida en dos partes separadas, pero comunicadas.
9.- ¿Con qué tipo de cámara se consigue menor consumo en los motores diésel?	Los motores de inyección directa consumen en torno al 15% menos de combustible que los motores con cámara auxiliar.
10.- ¿En qué tipo de motores se aplica la cámara de combustión auxiliar?	En diésel rápidos de inyección indirecta para turismos vehículos industriales ligeros.
11.- El diésel lento de gran cilindrada, ¿qué tipo de inyección utiliza?	Inyección directa.
12.- Describe las características de la cámara de inyección directa para diésel.	La cámara de inyección directa va situada sobre la cabeza del pistón y generalmente adopta forma tórica. La inyección se realiza directamente en la cámara principal.
13.- ¿Qué diferencias existen en los colectores de admisión para motores con inyección mono punto y para inyección multipunto?	En los motores Otto con inyección monopunto, la mezcla se elabora de forma colectiva y después se reparte a cada cilindro. Una buena distribución requiere tubos tan cortos y rectos como sea posible y de igual longitud. En los motores con inyección multipunto de gasolina, el combustible se dosifica individualmente para cada cilindro y se inyecta junto a la válvula de admisión. Esto permite dimensionar convenientemente los conductos de admisión para crear corrientes aerodinámicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros.
14.- ¿Con qué fin se montan los sistemas de admisión variable?	Estos sistemas pueden adaptar las dimensiones de los conductos de admisión (longitud y diámetro) a medida que cambia el número de revoluciones del motor. Esto permite mantener una adecuada velocidad de entrada del gas que mejora el llenado de los cilindros.
15.- Describe las características del colector de admisión para motores diésel de 4 válvulas.	Para motores diésel se diseñan conductos cuya orientación y forma provoca un movimiento espiral del fluido a su entrada en el cilindro. En los motores de cuatro válvulas se utilizan dos canales de admisión, uno de llenado y otro de turbulencia. Con cargas bajas una chapaleta cierra el canal del llenado, provocando en el otro canal una alta turbulencia espiroidal. Con cargas altas se abre la chapaleta para aumentar la sección de paso y permitir un buen llenado.
16.- ¿Qué misión tiene la junta de culata?	La junta de culata es la encargada de hacer una unión estanca entre la culata y el bloque motor para evitar fugas de gas en la compresión o de líquido en los conductos de refrigeración. Ha de soportar elevadas temperaturas y presiones manteniendo sus cualidades a lo largo de la vida del motor.
17.- ¿Qué tipos de juntas de culata conoces?	• Juntas convencionales de fibra • Juntas metálicas multiláminas MLS. Es el tipo de junta que se monta actualmente en la mayoría de los motores
18.- ¿Qué características tiene la junta de culata metálica multilámina?	Está compuesta de varias láminas de acera muy finas y recubiertas de elastómero (caucho sintético). Tiene una alta resistencia mecánica, gran resistencia a altas temperaturas, buena conductividad térmica y alta capacidad de sellado con pares de apriete más bajos. Para asegurar el sellado estas juntas requieren un buen acabado superficial en el bloque y la culata.
19.- ¿Qué indica la marca TOP en la junta de culata?	La posición de montaje viene marcada sobre la junta con las palabras TOP. OBEN o ALTO; esta marca se coloca siempre hacia arriba.
20.- ¿Qué indican las muescas sobre la junta de culata de los motores diésel?	El número de muescas indica el espesor de la junta Para motores diésel se fabrica juntas de recambio con cuatro o cinco espesores diferentes; se identifican por el número de muescas que se marcan en un lateral.

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