Los empaques de culata son componentes esenciales en el motor de un vehículo. Se trata de una junta ubicada entre el bloque del motor y la culata.
El empaque de la culata, por lo regular, es de grafito, asbesto y/o algún otro material resistente a altas temperaturas. En la actualidad, son muy comunes los de metales o aleaciones. Sirve para formar una estanqueidad (sellar) entre las líneas de lubricación y de enfriamiento entre la cabeza y el block; por otro lado, también evitan fuga de compresión porque también sellan la cámara de combustión entre la cabeza y el block.
Detectar a tiempo un empaque de culata dañado puede marcar la diferencia entre una reparación menor o una reconstrucción completa del motor.
Materiales Comunes en Empaques de Culata
Están hechos de materias primas de alta calidad normalizadas, tales como cobre, acero fleje, acero al carbono, acero inoxidable, lámina de no asbesto, caucho, Aramida Comprimida, papel resistente al aceite. En usos industriales de alta exigencia, contamos con materiales tipo GARLOCK, KLINGER, TEADIT norma ANSI. Excelente desempeño para altas temperaturas, compresibilidad y alta recuperación.
A continuación, se describen algunos materiales específicos utilizados en la fabricación de empaques de culata:
- Material compuesto por fibras orgánicas y fibras minerales: Mezcladas en una matriz de caucho. El material así obtenido es una plancha para juntas para un rango amplio de usos de baja responsabilidad.
- Material consistente en grafito mineral puro expandido laminado: Material de la más alta calidad y de uso universal en altas presiones y temperaturas, con una excepcional resistencia al vapor.
- Material para juntas para la industria de la automoción: Consistente en dos láminas libres de asbesto ensambladas en una lámina de acero perforada. Alta resistencia a temperaturas en juntas de culata y tubos de escape de motores de gasolina y diésel, así como buena resistencia a aceites, fuel y fluidos refrigerantes.
Tipos de Empaques de Culata
Hoy en día, la mayoría de los motores modernos utilizan este tipo de empaque. En segundo lugar, las empaquetaduras de culata multilaina de acero inoxidable proporcionan un sellado superior del anillo de combustión, ya que permanece en su lugar mejor que una empaquetadura compuesta. Si bien ofrecen ventajas sobre las empaquetaduras de no asbesto, todas las empaquetaduras multilaina de acero inoxidable requieren un acabado de superficie del block y tapa de cilindros muy suave (RA<30 o mejor) para lograr un sellado adecuado.
- Empaques de acero inoxidable multilámina: Usado principalmente en motores de alto rendimiento o carreras. El más usado en motores modernos por su alta resistencia térmica y durabilidad.
- Empaques de materiales compuestos: Flexible, económico y fácil de instalar.
¿Cómo se Daña un Empaque de Culata?
Se puede dañar por un sobrecalentamiento del motor, por una aceleración brusca estando frío el motor o debido a que no aplicaron el torque adecuado (apretar) a los tornillos entre la cabeza y el block, o simplemente lo colocaron mal.
Daños Más Comunes
- Quemadura por sobrecalentamiento
Señales de un Empaque de Culata Defectuoso
¿Alguna vez has sentido que tu motor no rinde como antes o notado un extraño humo blanco saliendo del escape? Aparte de las señales que mencionamos anteriormente, los técnicos especializados usan pruebas de compresión, análisis de gases en el refrigerante o inspección visual de la culata para confirmar la falla.
Vida Útil y Costo de Reemplazo
Pese a que no existe una regla fija para esto, la vida útil del empaque de culata, en condiciones normales, puede durar entre 150.000 y 200.000 km, siempre que el motor esté bien mantenido.
La sustitución del empaque de culata puede superar los $300.000, dependiendo del modelo del vehículo.
Componentes Relacionados con la Culata
Tapa de Válvulas
La tapa de válvulas tiene la función de sellar la parte superior del motor apoyada con un empaque de caucho, cubren el o los ejes de levas. Evitan el derrame de lubricante, ayudan a controlar la presión de aceite Y liberan calor o vapor generado en el motor. En esta también se adhieren algunas válvulas y tuberías. Una de ellas es la válvula PCV o Positive Crankcase Ventilation Valve en inglés, que tiene la función de liberar la presión existente en el cárter a consecuencia del accionamiento del pistón y del incremento de temperatura que se produce en el interior del motor.
Por tanto, la válvula PCV permite el paso de los vapores de aceite e hidrocarburos generados en el cárter, expulsándolos al colector de admisión. De ese modo, estos vapores volverán a entrar en la cámara de combustión para formar parte de la mezcla aire- combustible. Para conseguir una combustión completa, la centralita (ECU) se encarga de ajustar la mezcla para que ésta sea óptima. Gracias a ello, la presión del cárter bajará, reduciendo la posibilidad de reventar las juntas y evitando una mayor emanación de gases contaminantes.
También en la culata están ancladas las válvulas de VANOS, VVTI, VTEC y algunas otras.
Daños más observados:
- Fugas
- Quebraduras
- Rajaduras
- Quemaduras por calentamiento de culata
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. Se fabrica con estos materiales buscando un equilibrio entre altos niveles de resistencia y rigidez combinados con una buena conductividad térmica que permita liberar al exterior el calor de la cámara de combustión mejorando así el rendimiento del vehículo al elevar la relación 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.
La culata se encuentra unida al bloque motor por medio de tornillos y una junta amianto (Las juntas son elementos que se utilizan para conseguir un sellado estanco, evitan el paso de agua en el ensamblaje de dos partes, función que desempeña el empaque de cabeza o culata), que se encarga de sellar con firmeza y flexibilidad ambos componentes para soportar las altas temperaturas producidas por el motor e impedir fugas de compresión o líquido refrigerante.
El sobrecalentamiento de un motor genera grandes daños a la culata y al empaque, en ocasiones provoca deformidad en el bloque de motor. El daño principal es deformidad de la pieza o la culata. 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.
Cuando se realiza un trabajo en la culata, se debe tener el cuidado por parte del prestador del servicio (tornero o reconstructor) de revisar con mucho esmero, para determinar, rajaduras, picaduras y otros daños. También debe tener la precaución de no desgastar más de lo necesario, para no provocar un problema al momento de la colocación y posterior puesta en marcha del auto. En diversas ocasiones, luego de un sobrecalentamiento y trabajo en la culata, se generan problemas más graves, como ruidos, humo, consumo de agua, esto en ocasiones es resultado de un trabajo mal realizado. Recuerda que los trabajos a medias pueden generar pérdida de tiempo, dinero y mayores problemas.
Daños comunes:
- Daño por calentamiento
- Daño por uso de agua
- Irregularidad de funcionamiento por carbonilla
Block del Motor
El block o bloque del motor es el elemento principal de cualquier motor de combustión interna. Está compuesto por los cilindros y todos aquellos componentes que forman el mecanismo de potencia, como las bielas, los pistones y el cigüeñal.
De forma popular, al bloque se le denomina motor, ya que los componentes se conectan en él y el proceso de combustión se realiza en su interior.
Por lo general, el bloque motor consiste en una pieza de acero o aluminio fundido. Este último material es mucho más ligero y con una mayor capacidad para disipar el calor, sin embargo, es más caro y tiene menor resistencia al roce con los pistones. Asimismo, sujeta las tapas donde que sellan y/o protegen al eje cigüeñal.
Hoy la mayor parte de los blocks de motor incorporan orificios para alojar el líquido anticongelante de los motores con refrigeración líquida y los tubos para el aceite de lubricación.
Tipos de bloque de motor
Existen dos tipos de bloques de motor, los llamados de camisa seca y los de camisa húmeda. En el caso del motor de camisa seca, las camisas van conectadas a otros cilindros con paredes más finas y tienen menos tamaño que el húmedo.
En el motor de camisa húmeda, existe además un sistema de refrigeración por agua y la estanqueidad (evitar fugas de agua) se logra mediante un anillo de caucho ubicado en las zonas superior e inferior.
Por otro lado, existen otros tipos de bloque de motor en función de cómo se dispongan los cilindros, como el lineal, en V y plano u opuesto (motor Boxer).
En el bloque del motor se alojan anillos, pistones, bielas, eje cigüeñal y sus partes, bomba de aceite, bomba de agua, y algunos otros elementos que hacen posible la generación de torque para el funcionamiento del auto.
Algunos daños:
- Oxidación por uso de agua
- Desgaste por mala lubricación
- Daño por calentamiento
- Rajaduras
- Picaduras
Cárter de un Motor
El cárter es un componente del motor en el cual se deposita el aceite que se encarga de lubricar el motor. Tiene una forma similar a la de una cubeta o bañera atornillada en la parte baja del motor. Sobre el cárter están ubicados el cigüeñal, las bielas y los pistones. También sirve como un reductor de presión y ayuda en ordenar el flujo de aceite, por ello tan sensibles a fugas cuando se hace un buen trabajo de sellado.
El aceite se deposita en el cárter por gravedad para luego ser lanzado por medio de la bomba de aceite al filtro y luego a los circuitos de lubricación. Una vez se han lubricado todas las piezas del motor, el aceite de nuevo vuelve a caer en el cárter.
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