Breve descripción de la culata y su función en el motor de explosión interna

1. La Culata IES Jovellanos
La Culata
Nicolás Colado Rodríguez
Instituto Jovellanos. Madrid
MOTORES

2. La Culata IES Jovellanos
1.Descripción de la culata
2.Tipos de culata
3.La cámara de combustión
4.Los colectores de admisión y escape
5.La junta de la culata
30/10/18 Nicolás Colado 2

3. La Culata IES Jovellanos
1. Descripción de la culata1. Descripción de la culata
• Cierra los cilindros por su
parte superior.
• Soporta las válvulas, los
colectores, el árbol de
levas, las bujías, los
inyectores, etc.
• Tiene conductos de
refrigeración y lubricación
• Cierra los cilindros por su
parte superior.
• Soporta las válvulas, los
colectores, el árbol de
levas, las bujías, los
inyectores, etc.
• Tiene conductos de
refrigeración y lubricación
30/10/18 Nicolás Colado 3

4. La Culata IES Jovellanos
Características de la culata:
1.Robustez.
2.Estanqueidad.
3.Eficacia en el intercambio de gases.
4.Buena conductividad térmica.
Características de la culata:
1.Robustez.
2.Estanqueidad.
3.Eficacia en el intercambio de gases.
4.Buena conductividad térmica.
Fijación al bloque:
•Se sujeta al bloque mediante tornillos.
•El apriete de los tornillos se hace con llave
dinamométrica y/o angular.
•Hay un orden establecido de apretado-
aflojado de tornillos que debemos respetar
siempre.
Fijación al bloque:
•Se sujeta al bloque mediante tornillos.
•El apriete de los tornillos se hace con llave
dinamométrica y/o angular.
•Hay un orden establecido de apretado-
aflojado de tornillos que debemos respetar
siempre.
Materiales de fabricación:
•Aleación de aluminio (ligeras, gran
conductividad térmica, más caras y
deformables)
•Hierro fundido.
Materiales de fabricación:
•Aleación de aluminio (ligeras, gran
conductividad térmica, más caras y
deformables)
•Hierro fundido.
1. Descripción de la culata1. Descripción de la culata
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5. La Culata IES Jovellanos
Cámaras de agua
• El refrigerante
(etilenglicol), circula
por los conductos
internos que tiene.
• El refrigerante
(etilenglicol), circula
por los conductos
internos que tiene.
2. Tipos de culata2. Tipos de culata
30/10/18 Nicolás Colado 5
Culata refrigerada por líquidoCulata refrigerada por líquido

6. La Culata IES Jovellanos
• Construidas de aluminio.
• Las aletas disipan el calor.
• Son más baratas pero su
estabilidad térmica es
menor.
• Se usan en motores de 2
tiempos y algunos de 4
tiempos con circulación
forzada de aire (VW
Escarabajo, Porsche
antiguos)
• Construidas de aluminio.
• Las aletas disipan el calor.
• Son más baratas pero su
estabilidad térmica es
menor.
• Se usan en motores de 2
tiempos y algunos de 4
tiempos con circulación
forzada de aire (VW
Escarabajo, Porsche
antiguos)
2. Tipos de culata2. Tipos de culata
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Culata refrigerada por aireCulata refrigerada por aire

7. La Culata IES Jovellanos
Cámara de combustión:
•Es el espacio que queda
entre el PMS y la culata.
•En ella asoman las válvulas
de admisión y escape y la
bujía y/o el inyector.
•En algunos motores está en
la cabeza del pistón. (cámara
Heron).
Cámara de combustión:
•Es el espacio que queda
entre el PMS y la culata.
•En ella asoman las válvulas
de admisión y escape y la
bujía y/o el inyector.
•En algunos motores está en
la cabeza del pistón. (cámara
Heron).
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
30/10/18 Nicolás Colado 7

8. La Culata IES Jovellanos
A CB
• Es el tipo ideal por
su pequeña
superficie en
relación al volumen
• La bujía en el
centro permite un
frente de llama
homogéneo.
• Permite un sistema
de mando de las
válvulas muy simple.
• Permite un buen
alzado de válvulas,
pero son de
pequeño diámetro.
A- Hemisférica B- En cuña C- Tipo bañera
Cámaras de combustión para motores Otto.Cámaras de combustión para motores Otto.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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9. La Culata IES Jovellanos
Cámara en el pistón (cámara Herón)Cámara en el pistón (cámara Herón)
• En este caso la
culata es plana.
• La fuerte turbulencia
que genera permite
mezclas muy
homogéneas y
ligeramente pobres.
• Permiten altas
relaciones de
compresión.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores Otto.Cámaras de combustión para motores Otto.

10. La Culata IES Jovellanos
• La parte superior es
hemisférica, pero la cabeza
del pistón tiene un
característico deflector.
• Permiten el uso de mezclas
pobres estratificadas (no
homogéneas)
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores Otto.Cámaras de combustión para motores Otto.
Cámara para inyección directaCámara para inyección directa

11. La Culata IES Jovellanos
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Cámara para inyección directa vs indirectaCámara para inyección directa vs indirecta

12. La Culata IES Jovellanos
•La inyección se hace en una cámara
esculpida en el interior de la culata.
•La presión de inyección es de 100-
140 bares.
•La relación de compresión va de 18 a
22.
•Su uso suaviza el funcionamiento de
los motores diesel, pero aumenta algo
el consumo.
•Hay dos tipos:
•Cámara de precombustión.
•Cámara de turbulencia.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Culata con cámara de combustión auxiliarCulata con cámara de combustión auxiliar

13. La Culata IES Jovellanos
Cavidad en el pistón
Inyector
Bujía de calentamiento
•La precámara ocupa 1/3 del
volumen de la cámara de
combustión.
•Cámara y precámara se
comunican por un conducto
•El aire de la precámara
permite el comienzo de la
combustión, que pasa
rápidamente por el conducto
hacia la cámara, de forma
suave y sin sobresaltos de
presión.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Culata con cámara de precombustiónCulata con cámara de precombustión

14. La Culata IES Jovellanos
Orificios
calibrados
•La precámara es de un
material diferente a la
culata y está embutida en
ella.
•Está en una zona poco
refrigerada para que se
caliente mejor.
• Necesita calentadores
para mejorar el arranque
en frio.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Culata con cámara de precombustiónCulata con cámara de precombustión

15. La Culata IES Jovellanos
Bujía de
calentamiento
Inyector
•Ocupa del 60 al 90 % del
volumen total de la cámara
de combustión.
•En la fase de compresión
se produce una gran
turbulencia en la cámara.
•Su forma es casi esférica.
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Culata con cámara de turbulenciaCulata con cámara de turbulencia
Cámara de
turbulencia

16. La Culata IES Jovellanos
Inyector
Canal de paso
de los gases
Calentador
3. La cámara de combustión3. La cámara de combustión
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Cámaras de combustión para motores DieselCámaras de combustión para motores Diesel
Culata con cámara de turbulenciaCulata con cámara de turbulencia

17. La Culata IES Jovellanos
•La función de los colectores es canalizar los gases de entrada
(aire del exterior o mezcla aire-combustible) y salida (humos),
hacia las cámaras de combustión.
•Podemos distinguir dos tipos:
•Colector de admisión.
•Colector de escape.
4. Los colectores de admisión y escape4. Los colectores de admisión y escape
30/10/18 Nicolás Colado 17

18. La Culata IES Jovellanos
•Un solo inyector
alimenta a todos los
cilindros.
•Los conductos son
cortos y de igual
longitud.
•Para evitar la
condensación de la
gasolina en los
colectores, suelen
incorporar algún tipo de
sistema de
calentamiento
4. Los colectores de admisión y escape4. Los colectores de admisión y escape
30/10/18 Nicolás Colado 18
Colector de admisión motor Otto monopuntoColector de admisión motor Otto monopunto

19. La Culata IES Jovellanos
•Cada cilindro tiene su
propio inyector, situado
muy próximo a la válvula
de admisión.
•En algunos casos se
montan sistemas con
conductos de longitud y
diámetro variable.
4. Los colectores de admisión y escape4. Los colectores de admisión y escape
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Colector de admisión motor Otto multipuntoColector de admisión motor Otto multipunto

20. La Culata IES Jovellanos
Acero
Fibras sintéticas
Recubrimiento de grafito
•Su misión es
asegurar que la
unión entre la
culata y el
bloque motor sea
estanca.
•Se fabrica de
material blando
muy resistente al
calor.
5. La junta de la culata5. La junta de la culata
30/10/18 Nicolás Colado 20

21. La Culata IES Jovellanos
•Marca de posición: top, alto,
oben (siempre hacia arriba).
•Espesor de la junta: un nº de
muescas (1, 2, …)
•Otros datos: fabricante, etc.
5. La junta de la culata5. La junta de la culata
30/10/18 Nicolás Colado 21
Maracas de identificación en la juntaMaracas de identificación en la junta

22. La Culata IES Jovellanos
FIN DEL TEMA 6