Para cualquier propietario de un vehículo es recomendable conocer cuáles son las partes y piezas que conforman un motor. El motor se puede identificar como una gran pieza de metal que está ubicada, generalmente, en la parte frontal del vehículo. Es una máquina que transforma la energía química del combustible en energía mecánica, es decir, en movimiento. La mayoría de los vehículos industriales utilizan motor diésel. Su funcionamiento es similar al de gasolina, pero la mezcla aire-combustible se realiza en el cilindro en el momento de la inyección.
Componentes Esenciales del Motor
Para entender la función de la culata, es importante conocer otros componentes del motor:
- Cilindros: Pueden ser 1, 2, 4, 6, 8 o 16 piezas metálicas fundidas en bloque. La cantidad de cilindros refleja el potencial que puede llegar a tener un motor, así como el nivel de consumo de gasolina. En cada uno de ellos se desarrolla la secuencia de cuatro tiempos del motor.
- Pistones: Se encuentran al interior de los cilindros y cumplen una función de pared, ya que evitan la fuga de combustibles y gases durante el proceso de transformación de la materia.
- Bielas: Las bielas son el puente que une el cigüeñal con los pistones. Cada pistón es soportado por una biela. De esta manera la biela transmite el movimiento del pistón hacia el cigüeñal para producir el giro del motor.
- Cigüeñal: Es el centro de giro del motor de un auto. El cigüeñal es el eje que recibe el movimiento de los pistones para enviar el torque del motor a través de su giro hacia la transmisión.
¿Qué es la Culata?
Arriba de los pistones llegan normalmente dos o cuatro válvulas; ellas van dentro de la culata, que es la tapa opuesta al block del motor. Con la culata se completa la cámara de combustión, cerrando el recorrido por donde se asoman los pistones. La culata es la tapa superior de todo el conjunto de cilindros.
Ubicación y Función
En la culata se encuentran ubicadas algunas importantes partes del motor de un auto, como la válvula de admisión de aire y gasolina y la válvula de escape de gases. Ambas tienen sus respectivas compuertas de entrada y salida. También en la culata se encuentran las bujías, que cumplen un rol de “chispero” y el árbol de levas, que controla el movimiento de las válvulas a modo de temporizador.
Válvulas: Componentes Clave en la Culata
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. Se ubican en la parte superior de los motores, o lo más a la izquierda y derecha, en el caso de los motores bóxer.
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.
Normalmente los autos pueden tener dos o cuatro válvulas por cilindro. El convencional es una válvula para admisión y otra para escape; en tanto, los motores multivalvulares tienen dos válvulas para cada tarea, completando cuatro por cilindro.
Funcionamiento de las Válvulas
Cuando haces partir el auto, una señal eléctrica desde el motor de arranque hace girar el motor. 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.
El eje de leva es el encargado de abrir y cerrar válvulas mientras funciona el motor. El eje de leva va girando a la par con el cigueñal en relación 2:1; esto es que dos vueltas del cigueñal son una del leva. Ambos están conectados mediante una correa de transmisión.
Problemas Comunes y Mantenimiento
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.
Costos de Reparación
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.
El Proceso de Cuatro Tiempos
En cada uno de los cilindros se desarrolla la secuencia de cuatro tiempos del motor, que implica la transformación del combustible en fuerza mecánica.
- Admisión: Se origina a partir de un movimiento descendente del pistón, ubicado al interior del cilindro. Este desplazamiento hacia abajo permite la apertura de la válvula que inyecta una cantidad determinada de combustible y aire.
- Compresión: Se realiza una vez que las puertas de las válvulas están cerradas y el pistón regresa con un movimiento ascendente. La presión al interior del cilindro permite una mixtura comprimida entre aire y combustible, en alta temperatura.
- Explosión (o golpe de poder): La mezcla generada anteriormente es un material necesario para que entre en juego la bujía, que cumple un rol de chispero. La explosión resultante hace que el pistón vuelva a bajar con una gran fuerza.
- Escape: El pistón retorna a su punto original y empuja los gases quemados hacia el escape.
Estos cuatro tiempos se repiten de forma continua mientras el vehículo está encendido, multiplicando el potencial al momento de la aceleración y permitiendo la fuerza necesaria para el desplazamiento del vehículo. Este es un proceso que se va repitiendo en cada uno de los cuatros cilindros, de manera acompasada, decenas de veces por segundo.
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