Culata

LA CULATA.

La integración en el bloque y la disposición de las válvulas. - Rendimiento, contaminación y coste. - La culata de los motores Diesel. - Los principales defectos y el mantenimiento en las culatas modernas.

Parte del motor que cierra los cilindros por su lado superior y en correspondencia con la cual suelen ir colocadas las válvulas de admisión y de escape. La forma y lascaracterísticas de la culata siempre han ido estrechamente ligadas a la evolución de los motores y, en especial, han venido condicionadas por el tipo de distribución y por la forma de la cámara de combustión. Aunque algunos de los primeros motores para automóviles presentaban la culata separada del bloque de cilindros, la mayoría de los constructores prefirió adoptar la solución de culata y cilindros en unbloque único. De esta forma se conseguía mayor solidez y se evitaba el mecanizado de las superficies de unión entre la culata y los cilindros, eliminando simultáneamente cualquier problema de estanquidad. En lo relativo a la distribución, en los primeros motores de gas se adoptaron válvulas bilaterales en cabeza, es decir, situadas en 2 filas, con las de escape frente a las de admisión. Sinembargo, las mayores velocidades y presiones alcanzadas pronto sugirieron, para evitar complicaciones de construcción, la adopción de válvulas de admisión automáticas accionadas por la depresión que se creaba en el cilindro durante la carrera de admisión. Posteriormente, cuando las velocidades de rotación aumentaron, este sistema se reveló poco eficiente. En efecto, para cerrar la válvula era precisoun muelle y, por tanto, una buena parte de la carrera de admisión se perdía para crear la depresión suficiente para determinar la apertura de la válvula. Por ello fue necesario adoptar sistemas de accionamiento también para las válvulas de admisión. En los primeros automóviles, los mecanismos de accionamiento de las válvulas sobresalían de las culatas e iban expuestas al aire, tanto por necesidadesde refrigeración como para evitar complicaciones de

construcción, así como para permitir un mantenimiento más fácil. Efectivamente, la acción de martilleo de la válvula sobre su asiento provocaba una disminución del juego del sistema de distribución, hasta tal punto que, en aquellos tiempos, en el curso de un viaje de una duración de un día, se hacía preciso regular, al menos una vez, eljuego de taqués. Esto explica la razón por la cual los rendimientos, las presiones específicas y los regímenes de rotación eran tan bajos. Las culatas se diseñaban principalmente con la finalidad de facilitar su mantenimiento y esto explica el éxito obtenido desde el principio por la culata con disposición en T, con las válvulas laterales accionadas por 2 árboles de levas distintos. Esta forma poseíael inconveniente de determinar una distribución no uniforme de la temperatura, con un lado frío y otro caliente, lo cual daba lugar a distorsiones. Por este motivo se pasó más tarde a una disposición en L, con las 2 válvulas del mismo lado y con la bujía situada en las proximidades de la válvula de admisión, de forma que estuviese refrigerada por la mezcla entrante. Hasta el momento en que lasculatas fueron separadas de los cilindros, el acceso a las válvulas se conseguía a través de unos tapones roscados de latón o de bronce fosforoso. Ello tenía como consecuencia unas zonas escasamente refrigeradas en correspondencia con el escape. Para obtener una refrigeración mayor, en los motores con sistema por aire, los tapones se construían de aleación ligera e iban dotados de aletas. Sinembargo, la introducción de las culatas separadas de los cilindros permitió eliminar estos tapones y estudiar con mayor atención la forma de la cámara de combustión a fin de mejorar el rendimiento. Entre las formas de elevado rendimiento, hizo escuela la ideada por Ricardo en torno a 1920, la cual, aunque conservaba las válvulas laterales, permitía mayor relación de compresión y un buen efecto de...