Motor de cabeza plana
En los motores de válvulas laterales, la culata es una simple lámina de metal, mientras que en los motores más modernos de válvulas y árboles de levas en cabeza, la culata es un bloque más complicado que a menudo contiene conductos de admisión y escape, conductos de refrigerante, válvulas, árboles de levas, bujías e inyectores de combustible.
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En un motor de válvulas laterales, todos los componentes del tren de válvulas están contenidos en el bloque, por lo que la culata suele ser una simple lámina de metal atornillada a la parte superior del bloque motor. Los motores de válvulas laterales fueron en su día universales en los automóviles, pero en la actualidad están en gran medida obsoletos en los mismos, aparte de los motores pequeños como los de los cortacéspedes, las desbrozadoras y las motosierras.
Un desarrollo posterior llamado motor de admisión sobre escape (IOE), que combinaba elementos de los diseños de válvulas laterales y válvulas en cabeza. Utilizado ampliamente en las motocicletas americanas a principios del siglo XX, el motor IOE se mantuvo en producción en cantidades limitadas hasta la década de 1990. Los motores IOE son más eficientes que los de válvulas laterales, pero también son más complejos, más grandes y más caros de fabricar.
Válvulas del motor
CulataLa culata es un componente del motor que sella la parte superior de la cámara de combustión. Se monta en la parte superior del cárter del motor.FunciónLa junta de culata se instala entre el bloque del motor y la culata.La culata tiene las siguientes funciones:Contiene los componentes mecánicos más importantes para controlar el proceso de intercambio de gases. En la culata se encuentran los siguientes componentes:El diseño de su construcción influye esencialmente en las características de funcionamiento y en el rendimiento del motor.
Culatas refrigeradas por agua Los motores modernos están refrigerados por agua, salvo algunas excepciones. En general, el refrigerante está compuesto por una mezcla de agua, anticongelante y anticorrosivo. El refrigerante se introduce desde el cárter a través de la junta de la culata y en la culata.
Ventajas de las culatas refrigeradas por agua:Culatas refrigeradas por aireLas culatas refrigeradas por aire son refrigeradas exclusivamente por el aire que pasa por ellas: por este motivo están equipadas con grandes aletas de refrigeración.
Bloques de motor
En los motores de válvulas laterales, la culata es una simple lámina de metal, mientras que en los motores más modernos de válvulas en cabeza y de árbol de levas en cabeza, la culata es un bloque más complicado que a menudo contiene conductos de admisión y escape, conductos de refrigerante, válvulas, árboles de levas, bujías e inyectores de combustible.
Culata de flujo cruzado
La culata se encuentra en la parte superior del motor. Su objetivo es sellar la parte superior del cilindro para crear la cámara de combustión. La culata también constituye el alojamiento del engranaje de las válvulas y las bujías. En el interior de la culata hay complejos conductos para el refrigerante y el aceite. La culata, junto con los componentes que alberga, se conoce como
Las culatas se fabrican en hierro fundido o en aluminio fundido. El aluminio fundido es más caro de producir, pero ofrece un considerable ahorro de peso y disipa el calor mejor que el hierro fundido. Prácticamente todos los motores de gasolina de producción utilizan una culata de aluminio, mientras que el hierro fundido se sigue utilizando habitualmente para los diésel debido a su mayor resistencia.
El interior de una culata es una compleja red de galerías de aceite y conductos de refrigerante, incluso más compleja que el bloque motor. Para formar estas cavidades interiores, las culatas suelen fundirse mediante la técnica de fundición de espuma perdida.
Este método de fundición utiliza un modelo de poliestireno de la culata, hecho pegando capas. A continuación, se rellena el modelo con arena de moldeo y se rellenan todos los huecos. Así se crea un molde alrededor del poliestireno, que luego se vaporiza y se sustituye por aluminio fundido. Una vez que el metal se ha solidificado, se retira la arena y se lava antes de mecanizar la pieza.