3 tipos de culata utilizados en los motores modernos

Bandera de 3 tipos de culata

Los distintos motores de Los motores utilizan diferentes tipos de culata. El tipo de culata depende de muchos factores, como el motor configuraciónrequeridos y la aplicación del vehículo. Las culatas son piezas cruciales de interno motores de combustión interna. Por lo tanto, debe instalarse el tipo adecuado.

Aquí veremos los tipos comunes de culatas que se utilizan en el automóvil actual. También profundizaremos en los materiales que utilizan los fabricantes de culatas para fabricar estas piezas. Por último, profundizaremos en el proceso de fabricación de las culatas para ver cómo se fabrican los componentes.


Tipos de culatas

La culata de cilindro estándar es una pieza de hierro fundido o aluminio que se asienta en la parte superior de un motor bloque o cilindro. Cubre el cilindro o cilindros para permitir la combustión de la mezcla combustible/aire. mezcla de aire y combustible. La culata también contiene conductos para los gases de admisión y escape, además de otros componentes mecánicos del motor.

Las culatas varían en diseño, forma y configuración. Las diferencias dependen sobre todo del tipo de motor que, a su vez, dicta la posición de los distintos componentes de la culata. componentes de la culata. Existen tres tipos básicos de estas culatas.

Tipo de culata plana

1. Tipo de culata plana

La culata plana es la más antigua. Utilizaba un diseño sencillo que comprendía una sola pieza de metal fundido sin partes mecánicas. En Además de ser fácil y menos costosa de fabricar, la culata permitía refrigerante fluyera eficazmente. También era ligero, además de permitir un motor compacto.

A pesar de su sencillo diseño, el motor de culata plana tenía sus inconvenientes. Las válvulas estaban situadas en el bloque motor y en los laterales. Esto provocaba que los gases de admisión de 90°, lo que provocaba una combustión ineficaz y un bajo consumo de combustible. compresión relación. El diseño también también permitía que los gases de escape permanecieran demasiado tiempo en los puertos, lo que provocaba un problema de refrigeración. problema de refrigeración.

Debido a las deficiencias de su diseño, el cilindro plano ya no es común. común. Hoy en día, sólo se puede encontrar en motores pequeños como los utilizados en cortacéspedes, pequeños tractores y otros vehículos agrícolas. En la categoría de camiones, la culata sigue siendo una pieza del motor descatalogada.

Tipo de culata de válvulas en cabeza (OHV) Imagen
Fuente: http://www.ac-6.co.uk

2. Tipo de culata de válvulas en cabeza (OHV)

Este tipo de culata es popular desde hace décadas. También se llamada culata tipo I y presenta una construcción compleja. A diferencia de la culata plana la culata OHV aloja el tren de válvulas componentes en su interior. También contiene las bujías y los conductos para los gases de admisión y escape. gases de escape.

Debido a la ubicación de las válvulas y los conductos de admisión, los motores que utilizan el tipo de culata OHV producen mejores prestaciones. El flujo de los gases de admisión es más rápido y suave debido al mejor diseño de los conductos. Los orificios de escape de escape también son más eficientes, además de que la culata no se calienta rápidamente como lo hacía la culata plana. cabeza plana.

El diseño de las culatas OHV también aporta la árbol de levas más cerca del cigüeñal. La disposición simplifica el sistema y mejora el sistema de distribución. En general, supone una mejora del rendimiento del motor.

Árbol de levas en cabeza (OHC) Tipo de culata
Fuente: http://uk.answers.yahoo.com

3. Tipo de culata con árbol de levas en cabeza (OHC)

Suele abreviarse OHC, la culata en cabeza se denomina así por su diseño. Además de alojar las piezas del tren de válvulas, bujíasy las lumbreras de admisión y escape, la culata contiene también el árbol de levas.

La posición del árbol de levas en la culata varía. Puede estar en en el centro, entre la fila de válvulas o encima de las válvulas. Una culata OHC puede tener una configuración simple o doble. En el tipo OHC simple, un solo árbol de levas acciona las válvulas de admisión y escape. de admisión y escape.

En una culata OHC doble, hay dos árboles de levas separados para las dos válvulas. Las culatas simples o SOHC son menos costosas de fabricar que las dobles o DOHC. Sin embargo, los tipos de culata DOHC ofrecen mejores prestaciones. Los fabricantes de culatas pueden preferir este tipo de culatas en situaciones en las que el rendimiento es una necesidad.


Tipos de culata según los materiales

Una culata soporta las fuerzas de los gases en expansión y debe estar fabricada de materiales resistentes. El calor producido en la cámara de combustión es también y la culata debe soportar temperaturas extremas. Para mayor fiabilidad y durabilidad, los requisitos para las propiedades de los materiales de la culata incluyen:

  • Excelentes propiedades de fundición (con capacidad para resistir grietas en caliente)
  • Alta resistencia a la fluencia a temperaturas extremas
  • Alta resistencia a la tracción
  • Alta ductilidad
  • Alta térmico conductividad
  • Bajo porosidad

Para fabricar culatas se utilizan principalmente dos metales: hierro y aluminio. Debido a que las propiedades de los materiales de las culatas varían, en diferentes situaciones es necesario utilizar hierro o aluminio. que se utilice hierro o aluminio. A continuación se exponen las ventajas de cada material.

Culata de hierro
Fuente: http://jet.com

Culata de hierro. El hierro produce culatas robustas que resisten bien los daños. Como resultado, las culatas son más duraderas. El hierro también es más barato que el aluminio. Los inconvenientes del hierro es que hace cabezas pesadas que pueden aumentar el peso total de un coche y bajar el ahorro de combustible. Cuando se trata de disipar el calor, el hierro tiene un rendimiento deficiente. Por ello, las culatas de hierro suelen refrigerarse por agua.

Culata de aluminio
Fuente: http://www.ebay.com

Culata de aluminio. Las culatas de aluminio no son tan resistentes como las de hierro. Eso hace que se dañen con facilidad y no sean tan duraderas. También son más caras. Pero las ventajas del aluminio superan en gran medida a los inconvenientes, lo que explica su popularidad entre los fabricantes de culatas. El aluminio es ligero y consume menos combustible. Este material disipa el calor tres veces más rápido que el hierro. Por eso, la mayoría de las culatas refrigeradas por aire son de aluminio.


Fabricación de culatas

Fabricación de culatas
Fuente: http://www.youtube.com

El proceso de fabricación de culatas puede implicar cualquiera de estos métodos.

  • Espuma perdida método
  • Enarenado
  • Presión fundición a presión
  • Permanente fundición en molde

Muchos fabricantes funden las culatas utilizando el método de la espuma perdida. Se trata de un proceso sencillo que también se adapta a procesos complejos. En el método de fundición de espuma perdida capas de espuma poliestireno se utilizan para crear el patrón culata. A continuación, se pegan y la estructura se recubre de cerámica. y se seca. Tras el secado, el conjunto se coloca en un matraz. A continuación se vierte arena para ocupar los espacios dejados por la espuma.

Tras compactar la arena, se vierte en el molde el material fundido de la culata. La masa fundida se quema y evapora el poliestireno. A continuación, se lava el molde para eliminar la arena y se mecaniza. El método de espuma perdida produce piezas de fundición precisas. Al requerir menos pasos, también es menos costoso. Las culatas fabricadas con espuma perdida tienen un acabado excelente, entre otras ventajas.


Conclusión

Los fabricantes de culatas producen diferentes tipos de culatas. Por lo general configuración del motor de un vehículo determina tipo de culata necesaria. Cada tipo tiene sus ventajas y desventajas. Los materiales de las culatas también varían. De nuevo, cada material tiene sus inconvenientes. Este artículo arroja luz sobre los distintos tipos de tipos de cilindros y los materiales utilizados para fabricarlos. Debería ayudarle a identificar y qué ventajas de rendimiento que ofrecen. También, los diferentes materiales y lo que significan en términos de ventajas.

1 comentario

    qué material de fundición se utiliza para la culata

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