La culata es la parte del motor que cierra los cilindros por la parte superior. Se une al bloque mediante tornillos, para hacer estanca la unión se intercala la junta de culata.
Es una pieza que tiene que poseer un gran resistencia a pesar de sus formas irregulares, en elle se forman las cámaras de combustión, las cámaras para el liquido de refrigeración y los conductos de admision y escape. Pueden adoptar diversas formas en función del tipo de distribución.
1.1_Características.
La culata es la pieza que esta sometida a altas temperaturas y fuertes presiones,por lo que debe reunir ciertos requisitos:
- Robustez: para resistir las altas presiones que se producen durante la combustión y la corrosión con efectos químicos, originada al quemarse.
- Estanqueidad: en su unión con el bloque, en la fijación de bujías o inyectores en la válvulas, en los asientos y en la guías. Este es un punto fundamental ya que el grado de compresión influye directamente en la calidad de la combustión.
- Eficacia en el intercambio de gases:Esto permite el llenado correcto del cilindro y la evacuación de los gases quemados mediante el dimensionado y la orientación adecuada de estos conductos par conseguir un buen rendimiento.
- Conductividad térmica: Es adaptada para mantener la zona a la temperatura conveniente. El exceso de calor puede dar lugar a puntos calientes dentro de la cámara de combustión que provocarían la detonación.
1.2_Fijación de la culata.
Los tornillos que fija la culata al bloque han de tener una resistencia capaz de soportar esfuerzos muy superiores a las presiones maximas que se originan en la combustión. Los puntos de fijación an de ser cuatro por cilindro como mínimo y que estén repartidos de tal forma que la presión se distribuya de forma uniforme y que no se produzcan deformaciones
El apriete se efectúa con una llave dinamometrica capaz de medir el par de torsión que se aplica sobre el tornillo. Se realiza según el orden y procedimiento que indique el fabricante, con el fin de conseguir que todos los tornillos ejerzan la misma presión.
2_Tipos de culata.
La culata se fabrica mediante la fundición en molde. La superficie de cierre con el bloque asi como la zona de fijación de los colectores son mecanizados para obtener un buen acabado superficial y garantizar la estanqueidad.
2.1_Materiales de fabricación.
El material mas empleado es la aleación de aluminio. También se utiliza el hierro fundido.
La aleación de aluminio esta compuesta de aluminio, silicio y magnesio. Sus principales cualidades son: buena resistencia, pero reducido y una gran conductividad térmica, lo que permite alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento y facilita la refrigeración.
La culata de hierro fundido esta construida con una aleación de hierro, cromo y níquel y resulta una gran resistencia térmica y mecánica. Sus principales características son su robustez y su resistencia ala deformación.
2.2_Refrigeración de la culata.
La refrigeración por liquido es el sistema mas común en los motores de cuatro tiempos, el liquido de refrigeración se hace circular por unos conductos próximos a las cámaras de combustión para mantener la temperatura de esta zona dentro de los limites 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 mas efectiva la evacuación de calor. Es de fabricación mas sencilla y económica que la refrigerada por agua pero la estabilidad térmica es mas irregular y corre mayor riesgo de calentamiento excesivo, se usan en motores de dos tiempos de pequeña cilindrada y e algunos de cuatro tiempos con circulación forzada de aire
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