Para cualquier propietario de un vehículo, es recomendable conocer las partes y piezas que conforman un motor, incluyendo el eje de levas en la culata.
¿Qué es la Culata?
La culata, también denominada cabeza del motor, consiste en un bloque de metal, generalmente de hierro fundido o aleación de aluminio, que sella la parte superior de los cilindros de un motor de combustión evitando así que haya pérdidas de compresión.
Las culatas de aluminio, aunque cuentan con mejores propiedades de conducción del calor y son más ligeras, resisten mejor la fricción de los pistones. Pero el daño por un sobrecalentamiento puede generar mayores consecuencias y daños.
En la culata se adhieren válvulas y sellos, ejes de levas, piñones, buzos, inyectores, bujías, bobinas y otros elementos que hacen posible la ignición o arranque de un motor.
Daños Comunes en la Culata:
- Daño por calentamiento
- Daño por uso de agua
- Irregularidad de funcionamiento por carbonilla
¿Qué es el Eje de Levas?
El eje de levas es el encargado de abrir y cerrar válvulas mientras funciona el motor. El eje de levas va girando a la par con el cigüeñal en relación 2:1; esto es que dos vueltas del cigüeñal son una del leva. Ambos están conectados mediante una correa de transmisión.
Mientras gira, las partes puntiagudas pulsan las válvulas para cerrarlas. Las válvulas son como unos resortes, entonces cuando la punta del eje de leva deja de pulsar la parte superior de la válvula esta se abrirá y se cerrará la siguiente, así hasta completar el ciclo.
Un problema en el eje de leva también es serio y es necesario atenderlo inmediatamente. Normalmente hay que cambiar de eje de leva, puesto que los arreglos parches nunca van a tener durabilidad.
Funcionamiento del Eje de Levas
El eje de levas, por su parte, está conectado con el cigüeñal, con una correa o cadena, por lo que el movimiento de los pistones, moverán el cigüeñal; para mover el eje de leva que abrirá y cerrará las válvulas.
Así, todo es un círculo virtuoso para que el motor funcione; a la vez que el tiempo de distribución va a hacer que esta sincronía se dé y así el motor pueda funcionar con un ralentí parejo y armonioso.
El tiempo de distribución es cuando alguien te dice que tu motor está fuera de tiempo y necesita ajustar el distribuidor. Gracias al tiempo de distribución, la acción del eje de leva, los pistones y el cigüeñal trabajarán al unísono para hacer la combustión.
Relación con el Cigüeñal
Si el piñón del cigüeñal está directamente acoplado al piñón del árbol de levas, el giro del árbol de levas será en sentido contrario al cigüeñal. Este método se usa cuando el cigüeñal y el árbol de levas están muy distanciados.
Si el árbol de levas está situado tanto en el bloque de motor o en la culata se puede hacer uso de la transmisión por cadena.
Con el paso del tiempo y de funcionamiento se originan desgastes tanto en la cadena como en los piñones, ocasionando holguras, produciendo ruidos en el sistema.
Funciona igual que el sistema de mando por cadena, sólo que ésta es de neopreno dado que permite un engranaje más silencioso.
Las Válvulas: Componentes Esenciales
Las válvulas son esenciales para el funcionamiento de cualquier motor. Son como unos clavos grandes, encargados de abrir el paso a la mezcla de aire y combustible y de dejar escapar los gases producto de la combustión.
Para que funcionen, las válvulas están en los asientos de válvula dentro de la culata. A su vez, el cigüeñal, en la base del motor, gira conforme se mueven los pistones.
El cigüeñal, va unido mediante una correa o cadena al árbol o eje de levas, el que va presionando cada una de las válvulas para abrirlas y cerrarlas dependiendo de la sincronía del motor.
Sin las válvulas, un motor no podría funcionar, puesto que el ciclo de giro del motor hace abrir las válvulas de admisión, que dejan entrar la mencionada mezcla de aire y combustible, y las de escape para dejar salir los gases producto de las explosiones internas.
Las válvulas están hechas con una aleación de acero y otros materiales que están pensados para resistir altas temperaturas. Por su labor están expuestas a grandes temperaturas, debido a la presencia de gases y fricción.
Tipos de Válvulas:
- Válvulas de admisión: Permiten que entre la mezcla de aire y bencina, que terminan haciendo la combustión junto con la chispa de la bujía.
- Válvulas de escape: Liberan los gases generados en la combustión a través del tubo de escape.
¿Cómo Funcionan las Válvulas?
Cuando haces partir el auto, una señal eléctrica desde el motor de arranque hace girar el motor, el cual sigue la siguiente sincronía: Llega combustible desde el inyector o carburador al motor; al mismo tiempo por medio de la admisión de aire llega el oxígeno; ambos se reencuentran en la culata donde la válvula de admisión se va a abrir en una sincronía entre el cigüeñal y el eje de levas.
Al abrirse, entra la mezcla de aire y combustible a la cámara de combustión, donde el pistón viene subiendo para hacer la compresión, que en conjunto con la chispa de la bujía van a hacer la combustión, para que posteriormente se abra la válvula de escape que llevará los gases remanentes hacia las líneas de escape.
Posibles Fallas en las Válvulas
Uno de los principales problemas que experimentan las válvulas tiene que ver con su refrigeración; por lo que un motor con problemas en su sistema de refrigeración y con mala lubricación de aceite podría, entre otras cosas, resentir algunas o todas tus válvulas.
Si una válvula está con problemas no va a hacer el trabajo de admisión o escape como corresponde, dejando escapar gases de más o bien admitiendo más oxígeno del necesario.
Eso redundará en un desequilibrio del motor, pudiendo calentar de más el motor o produciendo problemas de compresión, lo que a la larga puede ser muy grave.
Reparación y Costos
Si bien las válvulas en sí son baratas, usualmente un problema generado en las válvulas implica otros arreglos y repuestos y ahí es donde puede salir más caro.
Hay válvulas que valen $10.000, $20.000 o más; pero si tuviste problemas con el eje de levas, balances o la culata, el arreglo podría acercarse a los $500.000; no obstante, todo estará determinado por el año, marca y modelo del auto; y claro, por la magnitud de la falla.
Si el problema fue de lubricación, quizás la falla es más local, por lo que un reemplazo de válvulas, balancines y rectificación de culata, junto con la empaquetadura, podrían solucionar el asunto; mientras que si el problema fue por temperatura, ahí la cosa puede ser salada.
Si el problema fue la refrigeración, además de las válvulas podrías haber dañado otras partes del motor, lo que podría requerir un semi ajuste por pérdidas de compresión.
Otros Componentes del Motor
Es importante conocer otros componentes del motor para entender cómo interactúan con el eje de levas y las válvulas:
- ECU (Electronic Control Unit): Es el computador y corazón de un auto. Es el cerebro que se encarga de enviar las señales para que el motor funcione.
- Inyectores: Son los encargados de inyectar combustible y aire a la cámara de combustión.
- Alternador: Es la fuente de poder de un auto.
- Batería: La función principal de la batería es almacenar la energía necesaria para poder dar arranque al auto.
- Distribuidor: Debe distribuir la energía que recibe desde la bobina hacia las bujías.
- Bobina: Es la que recibe la energía del alternador para enviarlas al distribuidor.
- Block del motor: El tórax del motor; ahí dentro ocurre casi todo.
- Cigüeñal: Es el centro de giro del motor de un auto.
- Bielas: Son el puente que une el cigüeñal con los pistones.
- Pistones: Son los que provocan el movimiento del motor tras recibir la compresión generada por la explosión de la combustión.
Conocer estos componentes y su funcionamiento te ayudará a entender mejor el sistema del eje de levas en la culata y a diagnosticar posibles problemas en tu motor.
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