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Mecánica
Diesel
Volumen 4
Reparación de la
culata
GRUPO DE TRABAJO
Instructores
Juan de la Cruz Sierra.
Sigifredo Ayala Suárez.
Asesor pedagógico:
J. Yaley Lozano
Profesional Asesor:
León Darío Restrepo
Educar Editores S.A.
Coordinación editorial
Diagramación e ilustración
Alvaro Cotrés Guerrero
Buga, Agosto de 1.983
Centro Agropecuario
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
1. BALANCINES
A. Tapa de balancines
B. Mecanismos y dispositivos de descompresión
1. Constitución
2. Funcionamiento
3. Ubicación
AUTOCONTROL No 1
2. CULATA, JUNTAS DE CULATA Y EQUIPOS ESPECIALES
A. La culata
B. Construcción
C. Tipos
D. Juntas de culata
3. GENERALIDADES DE LA CULATA
A. FINALIDAD
B. Clases de culata
C. Constitución
D. Ubicación
E. Función
F. Diagnostico de averías
G. Equipo y herramientas especiales
4. VÁLVULAS Y RESORTES
A. Válvulas
1. Finalidad
2. Constitución
3. Clasificación
B. Resortes de válvulas
C. Importancia de la calibración de válvulas
D. Averías en las válvulas y en los resortes
AUTOCONTROL No 2
5. REPARACIÓN DE LA CULATA
A. Desmontar la culata
B. Desarmar la culata
C. Limpiar la culata
D. Verificar la culata
E. Comprobar la estanqueidad de la culata
F. Reparar o cambiar la culata
G. Verificar las válvulas
H. Verificar los resortes
I. Proceso operacional de armado y montaje de la culata
J. Montar la culata
K. Ajustar la culata
AUTOCONTROL No 3
INTRODUCCIÓN
Los fabricantes de vehículos diesel tienen muchas cosas que
ofrecer a sus posibles compradores. De hecho, en los catálogos de ventas podemos observar que se subrayan los grandes
beneficios que el vehículo ofrece.
Algunos hacen énfasis en la capacidad de carga, otros en el
moderno diseño, otros en la suavidad de manejo. Pero por sobre estas ventajas hay algo que todo los fabricantes y naturalmente los compradores consideran de importancia primordial:
la potencia del motor.
Pues bien, la potencia del motor es después de todo, lo que
marca su verdadera utilidad pues un motor débil viene a ser
un amigo perezoso que más que agilizar demora y entorpece
el trabajo a realizar.
Como sabemos, la potencia está determinada en buena parte
por la fuerza de combustión de los gases sobre la parte superior de los pistones. Ahora preguntémonos:
¿Que pasa si la culata está desajustada o maltratada?
Sencillamente la tuerza de combustión de los gases se debilita
y el motor pierde notoriamente su potencia.
ha venido al taller para reparación o mantenimiento.
No es, pues, un módulo más este de “armado y montaje de la
culata”. Es sin duda algo de mucha importancia.
Si usted lo estudia con atención, habrá dado un paso valioso en
su formación como mecánico diesel.
OBJETIVO
Cuando usted haya terminado el estudio de la cartilla debe
hacer la reparación de la culata.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Describir la tapa de balancines, mecanismos, dispositivos
de comprensión.
- Describir la culata, generalidades, averías en las válvulas
y en los resortes.
- Desarmar, verificar, reparar, montar y ajustar la culata.
Quizás en su trabajo profesional usted no necesite armar y
montar la culata de vehículos nuevos, pero esta tarea debe realizarse con igual exactitud cuando trabaje sobre un motor que
indice
67
indice
1. BALANCINES
A. TAPA DE BALANCINES
La tapa de balancines es la tapa superior del motor, cubre generalmente a la rampa de balancines y de ahí toma su nombre.
Evita la entrada de cuerpos extraños al interior del motor, y
evita la pérdida de lubricante del motor al exterior.
La tapa de balancines está construida en lámina de acero estampada o duraluminio, en su base de apoyo contra la culata
lleva un alojamiento para un empaque de corcho o de caucho.
B. MECANISMOS Y DISPOSITIVOS DE
DESCOMPRESIÓN
Por ser la alta relación de compresión una de las características principales en los motores diesel, en algunos de estos
motores se emplean mecanismos o dispositivos de descompresión cuya finalidad es modificar el funcionamiento normal de
las válvulas en el momento de arranque, permitiendo el libre
giro del motor. Fig 2
1. CONSTITUCIÓN
Estos dispositivos están conformados por un conjunto de ejes,
Palancas, levas, balancines y tornillos de graduación que generalmente son de accionamiento mecánico. Fig 3.
Posee orificios sobre la parte superior o en los bordes laterales
que sirven para fijarla en la culata.
En algunos casos lleva montado sobre la misma tapa el sistema para la descompresión del motor.
En otros casos, posee un orificio de diámetro grande con tapa
que se emplea para llenar interiormente el motor con el aceite
de la lubricación. Fig 1
FIGURA 1
indice
89
indice
3. UBICACIÓN
Los mecanismos o dispositivos de descompresión pueden ir
ubicados en la tapa de las válvulas o en la culata del motor.
Observación:
FIGURA 2
2. FUNCIONAMIENTO
Inmediatamente es accionado
el mecanismo se abren las
válvulas en todos los cilindros
(generalmente las de escape)
eliminando así la resistencia
creada por la compresión en
el interior del motor. Cuando
el motor alcanza un determinado número de r. p. m. el
mecanismo es desactivado ya
sea manualmente o automáticamente. Esto permite que las
válvulas vuelvan a funcionar
normalmente produciéndose
en ese momento el encendido
del motor.
indice
Si el reglaje en el mecanismo de descompresión se encuentra
de ajustado puede ocurrir que las coronas o cabezas de los pistones golpeen contra las válvulas que están siendo accionadas
por el mecanismo produciéndose averías graves.
En caso contrario puede ser que no se produzca el efecto de
descompresión que se espera.
Para obtener el reglaje adecuado consulte el manual del motor
o su agente de formación. Fig 4
FIGURA 4
FIGURA 3
10 11
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AUTOCONTROLNo 1
Complete las siguientes frases
4. Llene los espacios con las palabras correctas
1. Una holgura muy pequeña produce _________________
de compresión ya que la válvula al ____________________
________________________por acción del calor aumenta su longitud quedando ___________________________
en el momento de, _________________________
perdiendo eficiencia el motor.
La finalidad del mecanismo de descompresión es modificar
el funcionamiento normal de ________________ en el
momento de arranque.
2. Orden de encendido es la _______________________
en que se produce la ______________________ en el interior de los _______________________________del motor dependiendo de la posición de los __________________
del cigüeñal.
3. Coloque al frente de cada letra el nombre de la parte indicada por la flecha. Fig 5
-Las válvulas -Los impulsores
-Las bielas
-Los pistones
5. Si el reglaje en los mecanismos de descompresión se
encuentra ___________ las ________________ de los
pistones golpean contra las ________________ que están
accionadas.
- Atrasado
- Cabezas
- Colas
- Cerrado
- Coronas
- Colas
- Desajustado
- Cabezas
- Válvulas
- Faldas
- Camisas
- Ajustado
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE
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12 13
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RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 1
1. Una holgura muy pequeña produce PERDIDA de compresión ya que la válvula al DILATARSE por acción del calor
aumenta su longitud quedando ABIERTA en el momento de
COMPRESIÓN perdiendo eficiencia el motor.
2. El orden de encendido es la SECUENCIA o SUCESIÓN
en que se produce la COMBUSTIÓN en el interior de los
CILINDROS dependiendo de la posición de los CODOS del
cigüeñal.
3.
A. Alojamiento para el empaque
B. Orificio para el llenado del aceite
2.
CULATAS, JUNTAS
DE CULATA Y EQUIPOS
ESPECIALES
A. LA CULATA (CYLINDER HEAD)
La culata es un componente del motor ubicado encima del
bloque. Su parte inferior cubre los cilindros formando las
cámaras de compresión y es mecanizada para permitir un
acople hermético con el bloque. Cuando el motor es de válvulas en la culata, ésta aloja las válvulas con sus asientos,
guías y resortes.
4. La finalidad del mecanismo de descompresión es modificar
el funcionamiento normal de LAS VÁLVULAS en el momento de arranque.
Al interior de la culata se encuentran los canales por donde
circula el líquido refrigerante, y en algunos casos los pasajes
para el aceite que lubrica los balancines. En la parte superior
va montado el mecanismo de los balancines encargados de
abrir las válvulas de los diferentes cilindros. En los costados
se montan los múltiples de admisión y escape.
5. Si el reglaje en el mecanismo de descompresión se encuentra DESAJUSTADO las CABEZAS o CORONAS de
los pistones golpean contra las VÁLVULAS que están siendo
accionadas.
Entre la culata y el bloque se coloca una junta o empaque. Esta
junta puede ser de metal únicamente o de metal y otro compuesto como caucho y asbesto. Debido a que el mecanismo de
la base de la culata y de la parte superior del bloque no se lo-
C. Orificio para la fijación de la tapa
indice
14 15
indice
gran hacer de una manera perfecta como sería necesario para
lograr la hermeticidad total de su unión, se hace indispensable
la utilización de la junta.
En la figura siguiente se muestra cómo la junta permite compensar las irregularidades que puedan existir entre aquellas
dos superficies.
La culata se fija al bloque por medio de tornillos o con tuercas.
La torsión aplicada debe ser la recomendada por el fabricante,
puesto que cada culata está diseñada para resistir las presiones específicas que se generan dentro del motor.
B. CONSTRUCCIÓN
Generalmente la culata está construida de una sola pieza de
hierro fundido o de aleación de aluminio. Las de hierro son
de mayor peso, pero tienen un bajo coeficiente de dilatación.
Las de aleación de aluminio permiten una mayor disipación de
calor y son mucho mas livianas, pero por ser su coeficiente de
dilatación más alto exigen del mecánico muchas precauciones
durante los trabajos de reparación o montaje
C. TIPOS
Los motores diesel, según su diseño, pueden tener culatas
múltiples o unitarias; se llama culata múltiples, cuando el motor posee varías culatas: se habla de culatas unitarias cuando
el motor tiene una para cubrir todos los cilindros.
indice
D. JUNTAS DE CULATA (CYLINDER HEACI GASKET)
Tal como dijimos anteriormente, la junta va colocada entre
la culata y el bloque para garantizar un cierre hermético
entre ellos.
Su característica principal es la compresibilidad.
Las juntas pueden ser:
1. Metálicas:
Generalmente están fabricadas en cobre o latón, y se emplean
en motores de un cilindro.
2. Metaloplásticas:
Se utilizan en los motores de varios cilindros y están hechas
de asbesto.
En Víctocor:
El Víctocor es un material compuesto de lámina de caucho y
asbesto de alta densidad con una plancha intermedia de acero,
Gracias a su constitución, este tipo de junta es muy resistente
al aumento de presión que se produce durante la combustión y a las altas temperaturas que puede alcanzar la culata
. “Víctocor” es una marca registrada y viene impresa sobre la
superficie de la junta.
16 17
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3. GENERALIDADES DE LA
CULATA
A. FINALIDAD
1. La culata es una de las partes principales del motor, y su
finalidad es:
- Cubrir Tos cilindros del motor
- Alojar el mecanismo de válvulas
- Formar la cámara de compresión con a cabeza del pistón
- Permitir la admisión del aire, la expulsión de gases, la lubricación y la refrigeración del motor
- Soportar algunos accesorios del motor. Fig 6
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18 19
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2. Según el número de cilindros que cubre
En este caso las culatas pueden ser unitarias o múltiples.
A. Culata unitaria es aquella que cubre todos cilindros.
B. Múltiple, cuando el motor posee más de una.
Las culatas pueden ser: con válvulas y, o sin válvulas.
FIGURA 7
B. CLASES DE CULATAS
Las culatas en los motores diesel se clasifican según su refrigeración, el número de cilindros que cubren el número de
válvulas por cilindro y el material de construcción.
1. Según su refrigeración
Las culatas según su refrigeración son
A. Refrigeradas por agua Fig. 7
B. Refrigeradas por aire Fig. 8
FIGURA 8
2. Según el número de válvulas por cilindro
A. Dos válvulas por cilindro.
En los motores de cuatro tiempos éstas dos válvulas corresponden al escape y a la admisión. Sin embargo, lo más fre-
indice
20 21
indice
cuente es que el motor lleve dos o cuatro válvulas por cilindro
y todas son de escape (motor Detroit).
C. Cuatro válvulas por cilindro
Se emplean en motores de cuatro tiempos de gran potencia y
equipados con turbo alimentador. Dos de las cuatro válvulas
de cada cilindro son de admisión y las dos restantes de escape.
B. Duraluminio
Las culatas construidas en este material son livianas y en ellas
se pueden observar las aletas para su refrigeración. Estas culatas por lo general son unitarias y se refrigeran por intermedio
de una corriente de aire, también puede ser refrigeradas por
agua. Fig. 10
3. Según el material
Las culatas según el material son:
A. De hierro fundido. Fig 9
La culata de hierro, fuerte, maciza y pesada. Su refrigeración
se hace por intermedio de agua
FIGURA 9
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FIGURA 10
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Las culatas de duraluminio tienen la ventaja de ser livianas,
pero el inconveniente de que se dilatan fácilmente cuando el
motor alcanza altas temperaturas.
Las culatas construidas de hierro fundido presentan características propias del metal:
- Mayor peso
Guías: en general las guías son construidas de acero dúctil
tratado, pulido y cementado en su parte inferior.
Las guías cumplen tres propósitos fundamentales: guiar la
válvula, mantener una película de aceite para reducir la fricción y comunicar el calor de la combustión o los pasajes de
refrigeración.
Asientos: Los asientos para válvulas pueden ser fijos o mecanizados directamente en la culata. Fig.12
- Menor capacidad de refrigeración. Por tal motivo, menor
capacidad para disipar el calor que las construidas en
duraluminio.
Algunas culatas llevan cámaras y precamaras con el objeto
de imprimir el movimiento del aire y así obtener una mayor
combinación entre el aire y el combustible cuando ocurre la
inyección.
En los motores de
inyección directa sin
precámara, la turbulencia del aire se obtiene por intermedio
de deflectores que los
constructores les han
colocado a las válvulas de admisión, como
el de la figura 11.
FIGURA 12
FIGURA 11
indice
24 25
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También pueden ser por anillos insertados en sus alojamientos
llamados también asientos removibles.
Las válvulas y sus asientos deben formar un cierre hermético
para el buen funcionamiento de motor.
ASIENTOS MÓVILES
FIGURA 13
FIGURA 14
C. CONSTITUCIÓN DE LA CULATA
Las válvulas guías y asientos hacen parte indirecta de la
culata ya que ésta sólo lleva los orificios para alojar a las
anteriores.
Las culatas presentan numerosas perforaciones Fig 15. (Orificios o conductos) para:
Los motores de 4 tiempos están provistos de válvulas denominadas de admisión y escape, mientras que los de 2 sólo
llevan de escape.
• Escape de los gases.
Las guías de válvulas en las culatas de los motores diesel por
lo general son removibles. Las guías pueden ser roscadas a
la culata o colocadas a presión, siendo las últimas las más
utilizadas. Fig. 14
• Guías de válvulas.
• Admisión de aire.
• Refrigeración.
• Alojamiento de los inyectores.
• Alojamiento de la cámara de pre combustión.
indice
26 27
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E. FUNCIÓN DE LA CULATA
• Lubricación.
• Asientos de válvulas.
D. UBICACIÓN DE LA CULATA
La culata en los motores diesel esta colocada por lo general en
la parte superior del bloque de cilindros.
Además de soportar el mecanismo de válvulas, cubrir los
cilindros formar la cámara de combustión con la cabeza del
pistón, dar paso a la admisión de aire, permitir el escape de los
gases y facilitar la lubricación. La culata también tiene como
función la de disipar las altas temperaturas que alcanzan los
quinientos grados centígrados en el momento de la combustión, por intermedio de un flujo de agua refrigerante a través
de la misma, según se indica con flechas en la Fig. 16
FIGURA 16
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28 29
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30 31
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G. EQUIPO Y HERRAMIENTA ESPECIALES
3. Compresor de resortes:
Empleados en la reparación de la culata
Los hay de varios tipos y son utilizados para el desarmado y
armado del mecanismo de válvulas.
1. Diferencial o grúa
Puede ser hidráulico o mecánico, y de capacidad y formas diferentes. Según el tamaño y el peso de la culata se emplearan
grúas o diferenciales de mayor o menor capacidad.
4. Comprobador neumático:
Herramienta para aplicar presión y utilizada para probar la
hermeticidad de las válvulas (prueba hidrostática).
2. Extractor de culatas
5. Diferencial:
El extractor de culatas es una herramienta de forma y tamaños
diferentes. Se compone de:
Equipo utilizado para levantar cargas pesadas.
• Platina o cuerpo
6. Llave dinamométrica: (torque)
Es una herramienta utilizada para medir la fuerza de torsión
exacta recomendada por el fabricante.
• Puente o soporte
de los tornillos
• Tornillos de extracción
FIGURA 18
FIGURA 17
indice
32 33
indice
Piedras abrasivas:
Las piedras abrasivas se elaboran de esmeril pegado con cola.
Las hay de formas especiales y de ángulos y diámetros diferentes. Fig 19
FIGURA 20
Chupa para el sentado de válvulas:
La chupa para el sentado de válvulas es una
herramienta de succión que consta de un mango en forma cilíndrica conectado a la chupa
cuyo material es de caucho en forma redonda.
FIGURA 19
Se aplican sobre la superficie por intermedio de un taladro o
vibrocentric haciéndolas girar a altas revoluciones por minuto. (R.P.M.)
7. Prensa hidráulica
La prensa hidráulica tiene capacidades diferentes. En cada
caso deberá utilizarse una que corresponda al tamaño y al
peso de la culata.
Compresor para resortes de válvulas:
Los hay de diferentes tipos, sin embargo los
más utilizados son:
- Universal o de C
- De palanca
8. Fresas para el rectificado de asientos
Se construyen de acero rápido con filos tallados en su propia
mesa. Se aplican sobre la superficie haciéndola girar lentamente. Son de diámetro y ángulos diferentes. Fig 20
FIGURA 22
indice
34 35
indice
4. VÁLVULAS Y RESORTES
A. VÁLVULAS
1. FINALIDAD
Las válvulas son elementos que permiten la entrada de aire
fresco a los cilindros y la salida de los gases al exterior del
motor.
FIGURA 24
B. Margen: es el espesor que presenta la válvula entre la cabeza y
su cara para evitar que por efecto
del calor se deforme o se queme.
Fig 25
2. CONSTITUCIÓN
Las válvulas están constituidas de las siguientes partes:
A. Cabeza: es la parte circular de la válvula pudiendo
ser: Plana, convexa o cóncava. Fig 24
FIGURA 25
C. Cara: es la parte de
la válvula que se apoya
sobré el asiento y sella el
paso de los gases. Fig 26
FIGURA 26
FIGURA 23
indice
36 37
indice
En estos casos se utiliza un dispositivo conocido como cruceta, palanca o puente que permite el accionamiento simultáneo
de cada par de válvulas. Fig 28
D. Vástago: parte inferior de
la válvula que se desplaza en
la guía para su movimiento.
Es prácticamente igual a los
diversos modelos. Se usa
generalmente: acero y níquel
para las válvulas de admisión
y aleaciones diversas de acero
para los de escape
FIGURA 27
En algunos casos los vástagos
de las válvulas de escape tienen una zona de menor diámetro
cerca de la cabeza. Fig 27
La finalidad de esta zona es la de evitar que se acumule exceso
de carbón en el vástago, hecho que puede trabar el movimiento
de la válvula.
Las válvulas usadas en los motores diesel son todas del tipo de
“hongo” debido a la forma de su cabeza.
3. CLASIFICACIÓN
Las válvulas se clasifican según la función que desempeñan
en:
Válvulas de admisión y válvulas de escape. Los motores de 4
tiempos pueden tener una válvula de admisión y una de escape
por cada cilindro. Sin embargo, lo más común en os motores
modernos es que empleen dos para admisión y dos para escape
en cada uno de los cilindros.
indice
38 39
FIGURA 28
indice
Cada cruceta opera dos válvulas que deben abrir y cerrar al
mismo tiempo. La parte superior de la cruceta tiene una superficie pulida, tratada y cementada para evitar el desgaste donde
actúa el balancín. Los puntos de contacto de los balancines
deben ser cuidadosamente determinados para disminuir la
posibilidad de los desgastes prematuros.
E. Cola: es la parte inferior del vástago de la válvula. En esta
zona se encuentran las ranuras de fijación. Existen diversos
tipos de colas. Fig 29
FIGURA 32
Para rectificarlas o pulirlas se requieren materiales abrasivos
de una dureza correspondiente a la válvula.
Precaución:
Algunos fabricantes usan aleaciones o de metales resistentes
a las altas temperaturas para la cabeza y otros resistentes a la
corrosión para el vástago. Los materiales se unen por procedimientos especiales de fusión. Las válvulas no son en todos los
casos macizas. Para resolver el problema de calentamiento se
usan válvulas con vástagos huecos - rellenos con sodio-metálico que al licuarse transmite rápidamente el calor a las guías
y cámaras de enfriamiento, estas válvulas se construyen con
un tratamiento especial que les da una mayor dureza. Fig 32.
indice
Se debe evitar usar este tipo de válvulas para construir herramientas debido a que el SODIO puede EXPLOTAR al tener
contacto con los golpes y las chispas. Se recomienda enterrarlas cuando deban desecharse.
Ubicación:
Los motores diesel están generalmente equipados con válvulas en la culata, dos o cuatro por cilindro según el diseño
del motor. Las válvulas salvo algunos casos, están dispuestas verticalmente debido a la forma plana de la cámara de
combustión.
40 41
indice
Las válvulas están accionadas por los impulsores, varillas de
empuje y balancines o bien directamente por el eje de levas
cuando se encuentra ubicado encima de la culata. Fig 34
B. RESORTE DE LAS VÁLVULAS
1. Finalidad
Los resortes en las válvulas tienen por objeto mantenerlas
ajustadas contra los asientos (cerradas) logrando un sello
hermético en los tiempos de compresión de cada una de los
cilindros.
2. Tipos
El tipo usado normalmente en los motores es el resorte de forma helicoidal. Existen resortes cilíndricos o rectos y resortes
cónicos. Fig 35
La válvula disipa el calor que viene de la cabeza a través de
la fina película de aceite que rodea la guía de la válvula y de
ésta a la culata donde fluye el refrigerante que saca el calor
hacia el radiador.
indice
42 43
FIGURA 35
indice
3. Constitución
Los resortes son fabricados de alambre de acero trefilado, o
aceros con aleaciones especiales.
Hay resortes que tienen las espiras más unidas en ambos
extremos. Fig 38
4. Características
Los resortes se caracterizan por la distribución de sus espiras.
En algunos están uniformemente espaciados.
FIGURA 38
Precaución:
Cuando las espiras están unidas en un sólo extremo ese lado
debe colocarse hacia la culata que es la parte más caliente.
FIGURA 36
En otros hay un cierto número de espiras más unidas a un
extremo. Fig 37
Estos resortes se montan entre soportes colocados en sus
extremos llamados retenedores lo que suele ser una arandela
de acero de forma adecuada para ajustar el fondo del resorte.
El mismo tipo de arandela se emplea para asegurar la parte
superior del resorte a la cola del vástago de la válvula.
Observación:
FIGURA 37
indice
Para proteger los resortes, algunos fabricantes los cubren con
pintura a prueba de ácidos o les dan otro tipo de protección
que evita la corrosión y disminuye las posibilidades de rotura.
44 45
indice
En las culatas de duraluminio es necesario emplear las
arandelas de acero entre la culata y el resorte para evitarle
el desgaste.
Cuando esto se presenta debe rectificarse el extremo del balancín, de no hacerlo la calibración quedará incorrecta. Fig 39
C. IMPORTANCIA DE LA CALIBRACIÓN DE LA
VÁLVULA
Durante su funcionamiento los motores son sometidos a variaciones constantes de velocidad y temperatura
Es importante que la holgura o tolerancia que debe existir
entre el balancín y la cola de válvula sea la apropiada ya que
esto influye en el llenado, la compresión y el desalojo de gases
del cilindro.
Una holgura muy pequeña produce pérdidas de compresión
ya que la válvula al dilatarse por acción del calor, aumenta
su longitud quedando abierta en el momento de compresión
perdiendo eficiencia el motor.
Demasiada holgura entre el balancín y la cola de la válvula
hace más corto su momento de apertura y lo retarda, produce
mucho ruido y aumenta el desgaste de las piezas en contacto.
Observación:
La poca holgura y la holgura excesiva generalmente se deben
a un ajuste deficiente del tornillo de graduación. En algunos
casos la holgura excesiva se debe a demasiado desgaste en el
punto donde contacta el balancín con la válvula.
indice
FIGURA 39
ORDEN DE ENCENDIDO (FIRING ORDE)
Es la secuencia en que se produce la combustión en los cilindros del motor dependiendo de la posición de los codos del
cigüeñal y de las levas del árbol de levas.
El orden de encendido lo determina el fabricante del motor de
acuerdo a las características y funcionamiento.
En los motores diesel según el número de cilindros hay varias
ordenes de encendido, siendo los más usuales los siguientes:
46 47
indice
Motores de 4 cilindros
1-3-4-2
Motores de 6 cilindros
1-5-3-6-2-4
Motores de 8 cilindros
1-5-4-8-6-3-7-2
D. AVERÍAS EN LAS VÁLVULAS Y EN LOS COMPRESORES
La razón de repartir la combustión en los cilindros según
sea el orden de encendido señalado es la de equilibrar en el
motor las fuerzas de compresión y los esfuerzos originados
por la combustión en los diferentes muñones y apoyos del
cigüeñal. Fig. 40.
Las válvulas y los resortes pertenecen al sistema de distribución mecánica del motor. Estas piezas sufren deterioro a causa
de las altas temperaturas y las altas velocidades a las cuales
funciona el motor. Si usted conoce los defectos que suelen
presentarse en ellos, y las causas que los originan, podrá
determinar acertadamente cuándo se hace necesario desmontarlas del motor para someterlas a los procesos de verificación
y rectificación.
En la siguiente tabla se presentan las averías más comunes y
las circunstancias que las ocasionan.
FIGURA 40
indice
48 49
indice
AUTOCONTROLNo 2
1. Anote en los espacios la parte de la válvula a la cual corresponde. Fig 41.
C. Cara de asiento
D. Cola
3. Cuando los motores utilizan dos válvulas de admisión y
dos de escape, el dispositivo que une cada uno de estos pares se llama
4. Los motores de dos tiempos:
A. Siempre tienen válvulas de admisión y de escape.
B. Siempre tienen válvulas de admisión, pero nunca de escape.
C. Suelen tener válvulas de escape, pero nunca de admisión.
D. Pueden tener válvulas de admisión y o de las dos.
FIGURA 41
2. El espesor que presenta la válvula entre su cabeza y su
asiento para evitar deformaciones por efectos del calar se
denomina:
A. Margen
B. Cabeza
indice
5. Los resortes más empleados en los motores son:
A. Rectos
B. Cilindros
C. Cónicos
D. Helicoidales
50 51
indice
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 2
5. REPARACIÓN
DE LA CULATA
1. Su repuesta es correcta si ha anotado:
A. Cabeza
B. Cara de asiento
C. Vástago
D. Cola
A. DESMONTAR LA CULATA
El desmontaje de la culata se efectúa cada vez que se vaya a
hacer la reparación del motor o el mantenimiento de la culata.
2. Tal espesor se denomina margen
3. El dispositivo se llama cruceta o puente
4. Los motores de dos tiempos suelen tener válvulas de escape
pero no de admisión.
5. Los más empleados son los rectos.
FIGURA 42
indice
52 53
indice
En el proceso para el desmontaje debe efectuarse los pasos que
se anotan a continuación:
Aliste la herramienta adecuada según el tipo y características
de la culata.
- Juego de copas, llave boca fija, de estría y atornillador.
- Manual de instrucciones
Afloje los tornillos o las tuercas de la culata:
Los tornillos o tuercas deben aflojarse de afuera hacia adentro
en espiral haciendo girar los tornillos o tuercas media vuelta
hasta tenerlos separados de la culata o de acuerdo al manual
de taller.
A. Gire los tornillos según el orden correcto. Fig. 44
- Extractor á diferencial
B. Retire los tornillos o tuercas de la culata.
- Banco de trabajo
Despegue la culata:
1. Desmonte la rampa de balancines. Fig. 43
Este despegue se puede realizar de dos maneras: por intermedio de un diferencial o con ayuda de un extractor de culatas.
FIGURA 45
FIGURA 43
indice
54 55
indice
Precauciones:
B. Colóquela en un lugar seguro sobre el banco de trabajo.
Revise que realmente ha retirado todos los tornillos o tuercas
de sujeción.
Nunca trate de apalancar entre las superficies bloque culata. Si
esto se hace, se daña la culata.
C. Coloque seguros a las camisas húmedas ya que se puede
salir si se gira el cigüeñal. Fig 47
En algunos motores quedan uno o dos tornillos (en el conducto
de admisión) sujetando la culata. Cerciórese antes de forzarla.
Retire la culata:
A. Levántela suavemente
Observación:
La culata debe ser levantada manualmente o con el diferencial
de acuerdo con su tamaño y su peso: Fig 46
FIGURA 47
D. Cubra el bloque con una ligera capa de grasa para evitar
la oxidación.
B. DESARMAR LA CULATA
FIGURA 46
indice
Esta operación consiste en desmontar todos y cada uno de los
56 57
indice
accesorios con el fin de limpiar, verificar y reparar si fuere
necesario.
Aliste la herramienta correspondiente a la culata
Coloque la culata de lado sobre el banco
- Coloque el compresor por una parte sobre la superficie plana
de la cara de la válvula y la otra sobre el vástago de la misma
- Presione el resorte de la válvula hasta dejar libre los seguros. Fig 49
A. Aliste compresor en “C” o de palanca
B. Aliste recipientes donde colocar partes
C. Aliste numerador
Desmonte mecanismo de válvulas:
A. Numere las válvulas en orden lógico con relación a los cilindros y de acuerdo al manual de instrucciones. Fig 48
B. Coloque el compresor para resortes.
Si dispone de compresor en “C” o universal, siga este procedimiento:
FIGURA 49
- Retire los seguros de las válvulas
- Afloje lentamente el compresor hasta que el resorte quede
libre.
FIGURA 48
indice
- Retire el mecanismo de válvulas
58 59
indice
Para realizar la operación con el compresor de palanca:
- Continúe con la válvula siguiente
- Coloque la culata de plano sobre el banco
C. Retire el mecanismo de válvulas de cada cilindro.
- Monte el compresor sobre el resorte de la válvula y asegúrelo
con la ayuda de una tuerca o un espárrago
Observación:
- Presione el resorte con la mano a la palanca del compresor
hasta dejar libre los seguros
Coloque estos elementos en un sitio adecuado para evitar que
reciban golpes o puedan perderse
1. Retire los conos o seguros de
fijación
- Retire los seguros con los dedos de la mano
- Afloje lentamente el resorte hasta quedar libre
2. Retire los soportes superiores
del resorte.
- Retire el mecanismo de válvulas . Fig 50
3. Retire los deflectores de aceite
4. Retire los resortes interiores
FIGURA 50
5. Retire los resortes exteriores
6. Retire los soportes inferior
de resorte
7. Retire las válvulas de admisión
y escape
indice
60 61
indice
C. LIMPIAR LA CULATA
Es una operación consistente en dejar libre de carbonilla, aceite y demás materiales e impurezas que se adhieren a la culata
en su funcionamiento con el objeto de verificarla y establecer
si necesita reparación.
Varios son los métodos usados para la limpieza.
- Lavado a presión de aire y combustible. En esta operación se
debe tener mucho cuidado con chispas o llamas que puedan
ocasionar un incendio.
- Lavado por inmersión en productos químicos como soda
cáustica, T 21, tetracloruro de carbono para ser finalmente
terminado con agua a presión.
- Raspe la carbonilla y los restos de la junta de las superficies de asiento de la culata, empleando una rasqueta de acero.
Fig. 52
Rasque la superficie de asiento de la culata y las cámaras de
combustión con una brocha circular hasta eliminar completamente la carbonilla, el óxido y la herrumbre.
- Lave con A.C.P.M. y aire a presión la totalidad de la culata.
- Seque la culata con aire a presión y con una bayetilla.
Precaución:
Para realizar esta operación deben usarse guantes y máscara.
No debe exponerse demasiado tiempo, esto puede ocasionar
una intoxicación.
- Lavado con vapor. Este método es muy aconsejable ya que se
trata de vapor de agua a presión de 3D a 60 lbs / puIg2, según
sea la máquina utilizada.
Al término de hacer esta limpieza deberá aplicarse una capa
de aceite con el fin de evitar la oxidación.
Si bien los dos últimos métodos se emplean con frecuencia,
nos detendremos a estudiar el primero de los enunciados por
exigir un equipo y unos materiales más accesibles a las posibilidades normales de los talleres de mecánica.
En tal caso, el procedimiento que debe seguirse para limpiar
la culata es el siguiente:
FIGURA 52
indice
62 63
indice
Aliste herramienta y equipo:
A. Aliste las rasquetas de acero
B. Aliste el cepillo
C. Aliste la pistola petrolizadora
D. Aliste A.C.P.M.
D. VERIFICAR LA CULATA
Consiste en comprobar, medidas y tolerancias de sus partes,
con el fin de establecer los desgastes y determinar la reparación o cambio.
Proceso de ejecución:
FIGURA 54
A. Aliste planímetro, sulfato cu. Calibrador de galgas y regla rígida.
Recorra con la yema de los dedos la superficie de la culata para
determinar si existen protuberancias o hendiduras.
B. Efectúe una revisión visual del estado de la culata.
Verifique con instrumentos la plenitud de la culata.
- Observe si la superficie de la culata está rayada, quemada. o
agrietada (emplee una lupa).
A. Coloque una regla metálica en las seis posiciones que ilustra la figura y compruebe con una lámina calibradora la luz
que existe entre la culata y la regla. Fig 55
- Observe si el exterior de la culata presenta hendiduras, oxidación o grietas. Fig 53 y 54.
indice
64 65
indice
Verifique la plenitud con mármol y azul de Prusia. (sulfato cu)
A. Limpie minuciosamente con la bayetilla las superficies
planas del mármol y la culata.
B. Esparza uniformemente sobre todo el plano del mármol
una pequeña cantidad de azul de prusia.
C. Coloque suavemente la superficie de asiento de la culata
sobre el plano del mármol.
D. Haga presión con las manos sobre la culata y muévala de
derecha a izquierda y de un lado al otro. Fig. 56
FIGURA 55
Compare estas verificaciones con las tolerancias especificadas por el fabricante.
Coloque la regla en las mismas posiciones, introduciendo las
láminas calibradoras entre la regla y la superficie de asiento
para medir la luz entre estas. Compare estos datos con las
indicaciones del fabricante.
Observación:
Si la culata ésta dentro de los límites para ser reacondicionada,
deberá enviarse a un taller especializado para su rectificación.
indice
66 67
FIGURA 56
indice
E. Retire la culata del mármol.
B. Instale empaque y soporte en la superficie plana de la
culata. Fig 58
F. Observe la plenitud de la culata. Fig. 57
FIGURA 57
E. COMPROBAR LA ESTANQUEIDAD DE LA CULATA
Es una operación que se realiza para establecer si ésta tiene
grietas o roturas, si se comprueba tal situación, lo conveniente
es reemplazarla
FIGURA 58
- Instale un racor en conexión con la manguera del aire comprimido a 5 kg / cm2 de presión.
D. Sumerja la culata dentro de un tanque con agua caliente
durante 20 minutos o según especificaciones del fabricante.
Por esto es indispensable ejecutar dicha operación antes de
montar guías y asientos de válvulas.
E. Coloque aire a presión y observe si se producen burbujas
las cuales indican fugas en la culata producidas por grietas
y roturas.
Proceso de ejecución
Precaución:
A. Instale racores en la culata
Asegúrese de que las fugas no sean por errores de acople.
indice
68 69
indice
La extracción de las guías puede hacerse por presión o
por impacto. En el primer paso debe seguirse este procedimiento:
F. REPARAR O CAMBIAR LA CULATA
Repare las guías de las válvulas
Si el desgaste de las guías no es excesivo, éstas pueden rimarse
a la medida que corresponde a la sobre medida empleando una
rima fija. Si fuera excesivo el desgaste o se encontrara que las
guías están dañadas o rotas, deben cambiarse.
A. Instale la herramienta expulsora
Para rimar las guías se seguirán los siguientes pasos:
C. Accione la prensa hasta sacar la guía. Fig. 60
A. Seleccione y coloque la rima dentro de la guía
B. Gire la rima hacia la derecha (nunca
debe hacerse en sentido contrario).
C. Extraiga la rima y limpie el orificio.
B. Centre la herramienta expulsora con el eje de la prensa.
En el segundo caso siga este proceso:
A. Coloque el botador apropiado
B. Golpee con el martillo suavemente sobre el botador hasta
obtener la expulsión de la guía. Fig. 61
D. Coloque la válvula nueva y mida el
juego axial. Fig. 59
FIGURA 60
FIGURA 59
indice
70 71
indice
dos. Fig. 62
FIGURA 61
G. VERIFICAR LAS VÁLVULAS
Esta operación se realiza para determinar los desgastes producidos en las diferentes partes de contacto de la válvula y
proceder a su rectificación o cambio si es necesario
1. Verificar visualmente y al tacto el estada de las válvulas
A- Verificar visualmente la cara del asiento de la válvula, s
está quemada, picada o desgastada, o si los retenedores de
los resortes, chavetas y arandelas están degastados o torci-
indice
FIGURA 62
B. Verifique que las cabezas de las válvulas no estén quemadas o picadas.
C. Verifique la válvula al tacto introduciéndola en su respectiva guía, moviéndola con los dedos de un lado a otro. Fig. 63
2. Verifique can instrumentos el estada de las válvulas
72 73
indice
A. Verifique la concentricidad de la cabeza de la válvula colocando ésta sobre dos bloques en y en una superficie Plana.
(planímetro y un gramil universal, el cual se sitúa tocando una
punta, sobre la superficie del reborde de la cabeza y con los
dedos apoyados en el vástago se hace girar la válvula. Fig. 64
FIGURA 63
Observación: tenga en cuenta las instrucciones del fabricante.
B. Utilizando un micrómetro de exteriores verifique la ovalización y conicidad en tres puntos del vástago de la válvula. El
diámetro debe estar dentro de las tolerancias especificadas por
el constructor en el manual de taller.
FIGURA 65
H. VERIFICAR LOS RESORTES
Es una operación que se realiza para determinar los desgastes,
la perpendicularidad y la tensión de los resortes para que mantengan a la válvula bien sentada en su asiento.
1. Verifique visualmente silos resortes están desgastados
o rotos
FIGURA 64
indice
2. Verifique con instrumentos los resortes
74 75
indice
A. Verifique la verticalidad de cada resorte utilizando una
superficie plana (planímetro).}
Coloque verticalmente el resorte al lado de una escuadra. Al
resorte se la hace girar despacio, al mismo tiempo que con
la regla se mide el espacio entre la espira superior, en varias
posiciones.
No debe exceder de 2 mm.
Los resortes deben quedar verticalmente, formando ángulo
recto con la escuadra.
FIGURA 67
Si los resortes no dan la perpendicularidad se deben cambiar.
Fig. 66
B. Verifique la altura libre de los resortes. La altura se mide
con la regla de la escuadra colocando los resortes en una superficie plana y en fila. La altura de todos los resortes debe ser
igual. Si los resortes no dan la altura, se deben cambiar. Fig. 67
C. Verifique la tensión de los resortes. Debe corresponder a
la especificada por el constructor, ver el equipo para verificar
la tensión. Si los resortes no dan la tensión recomendada, se
deben cambiar. Fig. 68
1. Asiente las válvulas
Es una operación consistente en pulir de manera adecuada y
correcta la cara de la válvula y el asiento de la misma para
lograr un sello hermético entre estos dos elementos.
Proceso operacional:
FIGURA 66
indice
A. Aliste pomada esmeril gruesa y fina, herramienta para el
76 77
indice
asentado, bayetilla, aceite y A.C.P.M.
FIGURA 69
D. Coloque aceite en el vástago de la válvula e introduzca
ésta en su guía.
FIGURA 68
B. Coloque adecuadamente la culata sobre el banco.
C. Coloque pomada para esmerilar en la cara de la válvula.
Fig. 69
E. Limpie muy bien la cabeza de la válvula y presione la chupa, si no está bien o cuando la cabeza de la válvula no es bien
pulida, se puede emplear un pegante entre válvula y chupa
para mantenerla sujeta.
Algunas válvulas se pueden girar con un destornillador o con
un dispositivo especial.
indice
78 79
indice
H. Proceda igualmente con cada una de las válvulas.
FIGURA 70
F. Asiente la válvula. Puede hacerse de dos formas:
A. Girando el conjunto (“chupa” - válvula) con las palmas de
la mano como cuando se “bate” chocolate.
B. Golpeando suave y continuo la válvula contra el asiento al
tiempo que se va girando el conjunto (chupa - válvula).
Fig 71
G. Extraiga chupa y válvula y limpie los asientos que determinan su estado. Repita el proceso desde el literal c. Hasta lograr
una franja (asiento) de acabado uniforme, fino y de color gris
“mate” en ambas superficies.
indice
FIGURA 71
Observaciones:
- Las válvulas de escape por ser de material más duro serán
más demoradas para dar asentamiento.
- Procure que no queden “surcos” o rayas concéntricas en la
superficie del asiento.
-- La superficie asentada debe quedar con un ancho máximo
de 1,5 m. m.
80 81
indice
- Tenga en cuenta la numeración o marcas que se les hizo a las
válvulas inicialmente.
4. Monte las válvulas.
2. Ubique las válvulas en la culata (o bloque).
A. Coloque la herramienta comprensora del resorte (pinza en
c. o palanca) sobre el platillo de retención, acciónela y efectúe
los ajustes necesarios.
A. Lubrique con aceite para motor los vástagos, guías y
asientos.
B. Provéase de las cuñas y comprima el resorte.
B. Inserte la válvula teniendo en cuenta la numeración previa
a su sitio correspondiente para cada válvula según el sitio donde fue asentada (válvulas nuevas).
C. Inserte las cuñas en sus respectivas ranuras.
C. Inserte el resto de válvulas o ármelas una a una.
Precauciones:
3. Inserte los resortes y accesorios.
- No se coloque en la trayectoria de salida del resorte por sí
éste llegare a soltarse de la herramienta compresora.
A. Posicione la culata de acuerdo la necesidad.
D. Libere el resorte y cuide que no se salgan las cuñas.
B. Coloque las arandelas “bases” de los resortes.
- Si está haciendo el montaje de las válvulas en un bloque cuide que no de vayan a caer las cuñas pues pueden ir al cárter y
es un trabajo adicional el sacarlas. Para abreviar esto:
C. Introduzca el resorte teniendo en cuenta la posición del
mismo.
A. Coloque una bayetilla tapando los orificios por donde puedan irse las cuñas.
D. Coloque los “sombreretes” o deflectores de aceite sobre el
vástago de la válvula (si lo lleva)
B. Coloque grasa o vaselina en la parte interna de la cuña
para que al ponerla en su respectiva ranura se “pegue” y no
se caiga.
E. Coloque los “platillos” de retención del conjunto
indice
82 83
indice
I. PROCESO OPERACIONAL DEL ARMADO Y MONTAJE DE LA CULATA
2. Aliste la culata y el mecanismo de válvulas.
El armado y el montaje de la culata se realizan con la finalidad
de obtener un funcionamiento adecuado del motor.
En todos los pasos del proceso operacional deben tenerse presentes las indicadas por el fabricante.
A. Coloque la culata de lado sobre el banco.
B. Coloque sobre el banco los resortes, los seguros y los
soportes de válvulas.
El procedimiento para armar y montar la culata es el siguiente:
A. Limpia la culata
Esta operación tiene como propósito retirar de la culata todas
las suciedades que puedan dificultar su montaje o afectar su
funcionamiento posterior en el motor.
1. Aliste herramientas y equipos.
A. Aliste el compresor de resortes
B. Aliste el banco de trabajo
FIGURA 72
C. Aliste el conjunto de lavado
Para limpiar la culata necesitará una pistola petrolizadora
aprovisionada de combustible suficiente y un compresor de
aire.
indice
C. Haga grupos de estos componentes para cada válvula.
Esto le permitirá asegurarse de que no hacen falta elementos. Fig 72
84 85
indice
1. Limpie cuidadosamente la junta, empleando para ello
una bayetilla humedecida en gasolina.
2. Determine la posición de la junta
La junta trae impresa una clave que indica la parte que ha de
quedar hacia arriba. En algunas se puede encontrar la palabra
“TOP” (que en inglés significa “Arriba).
En otras aparece una flecha o un signo. Fig. 73
ajuste respectivo.
1. Aliste la herramienta y el equipo necesario.
A. Aliste el diferencial
B. Aliste el bloque de cilindros
C. Aliste la herramienta
2. Aliste la culata
A. Limpie la superficie de la culata en hará contacto con la
junta colocada en el bloque.
B. Coloque en la culata el soporte del diferencial.
C. Coloque en el soporte el gancho del diferencial. Fig. 74
FIGURA 73
3. Cola que la junta sobre el bloque.
A. Asegúrese que las superficies tanto del bloque como de la
junta estén totalmente limpias.
B. Observe que todos los orificios del bloque coincidan con
los de la junta.
J. MONTAR LA CULATA
Consiste en colocar la culata sobre el bloque para efectuar el
indice
86 87
FIGURA 74
indice
3. instale la culata
C. Descargue la culata sobre el bloque cuidadosamente.
A. Instale el diferencial
D. Retire el diferencial.
B. Con ayuda del diferencial, lleve la culata hasta que quede
encima del bloque, haciendo coincidir los orificios de la culata
con los espárragos del bloque,
E. Cerciórese que la base de la culata descanse completamente
sobre la junta del bloque.
Cuando la culata ve sujeta por tornillos es importante colocar
un par de espárragos “pilotos” para que sirvan de guía a la
culata y no se “descuadre” el empaque.
K. AJUSTAR LA CULATA
Esta operación consiste en colocar las tuercas o los tornillos
de sujeción. El orden en que deben colocarse y la torsión que a
cada uno se debe aplicar están determinados por el fabricante.
1. Aliste la herramienta.
A. Aliste una llave de copa cuyo diámetro corresponda a las
tuercas de la culata (o cabezas de los tornillos).
B. Consulte en el manual del fabricante el torque correspondiente.
Observación:
FIGURA 75
Si no dispone del manual del fabricante, consulte alguna fuente o a otro mecánico que pueda proporcionarle la información
exacta. No continúe su trabajo hasta no tener la certeza de que
las indicaciones recibidas son confiables
C. .Aliste la llave dinamométrica según la torsión recomenda-
indice
88 89
indice
da Asegúrese de que este en perfectas condiciones.
Observación:
2. Instale las tuercas y los tornillos de fijación.
El apriete no se hace siempre en este orden (aquí se presenta
a manera de información). Oriéntese por las indicaciones del
fabricante.
Observación:
Asegúrese que estén en perfecto estado. Si están defectuosos,
reemplácelos por elementos nuevos o por otros cuyo estado
sea el adecuado.
A. Observe el tipo de rosca (si es milimétrica o en pulgadas).
B. Coloque las tuercas y los tornillos de fijación y gírelos con
la mano varias vueltas.
A. Apriete cada tuerca o cada tornillo en etapas de 3 6 4
metro-kilogramos.
Observación: Hágalo en una forma suave y continua.
B. Dé el torque máximo recomendado por el fabricante.
3. Apriete las tuercas y los tornillos al torque recomendado.
Con la llave dinamométrica ajuste las tuercas y los tornillos
partiendo del centro de la culata y siguiendo progresiva mente
hacia la parte exterior, tal como se muestra en la figura
FIGURA 77
FIGURA 76
indice
90 91
indice
RESUMEN
TÉCNICO
4. Coloque las varillas impulsoras.
5. Coloque la rampa de balancines
La culata es una de las partes principales del motor. Por tal
motivo debe ser reparada cuando presenta anormalidades en
su constitución.
Existen motores con una culata por cilindro o con una culata
para dos o más cilindros (denominadas culatas múltiples).
FIGURA 78
6. Coloque los tornillos de fijación de la rampa de balancines y ajústeles a la torsión especificada por el fabricante.
El material con el cual se construye las culatas puede ser hierro fundido o duraluminio. En el primer caso la culata es pesada pero resiste altas temperaturas sin dilatarse, en el segundo
es más liviana pero tiene a dilatarse cuando el motor alcanza
temperaturas muy altas. La refrigeración de la culata puede
hacerse por agua, según el diseño del motor.
La culata dispone de una serie de orificios para el caso del
aire, el refrigerante y el lubricante del motor. Estos orificios
deben acoplar exactamente con los del bloque para asegurar la
circulación de estos fluidos sin mezclarse al interior del motor.
La estanqueidad entre la culta y el bloque permite además la
existencia de una presión interna sin la cual los eventos de
admisión, compresión, fuerza y escape no se lograrían adecuadamente. En la culata se encuentran también los orificios
indice
92 93
indice
de admisión y escape, los alojamientos de los inyectores y de
las guías de válvulas y los orificios de sujeción de la rampa
de balancines. La hermeticidad entre la culata y el bloque se
logra mediante una junta o empaquetadura.
son correctas deben cambiarse los bujes, o será necesario rectificarlos con una herramienta llamada, escariador o rima cuyas características varían ampliamente según el caso concreto
en el cual deben usarse.
Algunas averías de la culata, como son las picaduras o deformaciones en las guías de válvulas pueden repararse de manera
sencilla sin embargo, siempre que se observen grietas en la
culata deberá reemplazarse ésta por una nueva.
Para reparar el conjunto de balancines varillas e impulsores debe seguirse un procedimiento ordenado que podemos
resumir así: desmontar y desarmar la rampa de balancines,
verificar sus componentes, verificar las varillas y los impulsores, efectuar las reparaciones o cambios requeridos, armar
y montar de nuevo la rampa de balancines en todo momento
deben tenerse presentes las indicaciones del fabricante, pues
cada motor tiene sus tolerancias determinadas.
Si el árbol de levas del motor no se encuentra en la culata se
emplean varillas impulsoras para transmitir a los balancines
de acción de las levas. Hay entre éstas y las levas, unos elementos denominados impulsores. En resumen el movimiento
de la leva de transmite al impulsor que a su vez mueve la varilla accionando el balancín para que éste finalmente abra la
válvula correspondiente.
En un motor con árbol de levas en la culata encontramos los
mismos componentes a excepción de las varillas que entonces
no serán necesarias, incluso existen motores en los cuales la
leva acciona directamente al balancín. Por lo tanto éstos motores carecen, además, de impulsores.
Cuando cesa la acción de la leva a medida que ésta gira, la
válvula que ha sido abierta se cierra gracias a un resorte colocado en el vástago.
Los balancines giran sobre un eje. Para disminuir el rozamiento entre ellos se emplean bujes cuyas medidas internas deben
estar acordes con las indicaciones del fabricante. Si éstas no
indice
94 95
indice
VOCABULARIO
TÉCNICO
Estado de un cuerpo estirado en espiras por la acción de fuerzas que lo solicitan
TREFILADO:
Acción y efecto de estirado.
El trefilado tiene como objeto obtener alambres más o menos
delgados a partir de productos gruesos que se hacen pasar tirando de ellos por unos orificios cada ves más estrechos de una
serie de hileras, de aceros especiales.
ALABEO:
Defecto de una superficie plana.
ESPIRAS:
Cada una de las vueltas que tiene un resorte cilíndrico.
TUNGSTENO:
Es un metal de color gris blanco de estaño, bastante resistente
a los ácidos, posee elevado poder magnético y es muy duro
ESTANQUEIDAD:
Retención de un fluido.
TURBULENCIA:
Movimiento presentado en una corriente fluida (torbellinos).
FLUJO:
Movimiento de los fluidos.
ALEACIÓN:
Sólido constituido por una mezcla homogénea de distintos
metales o de metal y no metal. Las aleaciones son buenas
conductoras del calor y la electricidad.
RECAMBIABLE:
Pieza que se puede cambiar.
REFRIGERACIÓN:
Proceso para mantener la temperatura a una escala regulada
ANTERIOR:
La parte delantera de un cuerpo o de una maquina
Es lo contrario de POSTERIOR
TENSIÓN:
indice
96 97
indice
ASBESTO:
Sustancia mineral compuesta de silicio doble de cal y magnesio, con algo de alúmina y oxido de hierro Se presenta en
forma rígida o en forma de tejido fibroso.
COMPRENSIBILIDAD:
Capacidad que tiene un cuerpo de ser comprimo
DENSIDAD:
Masa contenida en la unidad de volumen de una sustancia
HERMETICIDAD:
Cierre o ajuste entre dos piezas o elementos de forma que no
pueda pasar ningún fluido entre ellos
LATÓN:
Aleación de cobre y zinc más dura que el cobre, resistente a
los ácidos y fácil de fundir, rnaleabilidad - trabajar a martillo,
estirar y laminar
MECANIZADO:
Proceso consistente en tratar a maquina una pieza metálica
para pulir sus superficies
POSTERIOR:
La parte trasera de un cuerpo o una maquina. Es lo contrario
a ANTERIOR
indice
ABECEDARIO:
Juego de punzones con letras en alto relieve en uno de sus
extremos.
ACERO AL CARBONO:
Hierro con una proporción de carbono inferior al 1 .8 % y que
contiene además, en pequeña proporción otros cuerpos como
silicio manganeso, azufre, fósforo y oxígeno. Esta aleación
pertenece al grupo de los aceros ordinarios.
ACERO - NÍQUEL:
Hierro con una proporción de carbono inferior al 1 .8% que
contiene además cromo y níquel en pequeñas proporciones.
Esta aleación pertenece al grupo de los aceros especiales.
BROCA:
Herramienta para ejecutar orificios circulares.
BUJE:
Pieza cilíndrica y hueca que se coloca en un punto en que una
pieza móvil debe girar sobre otra fija. Su función es reducir el
rozamiento entre ellas evitando el agarrotamiento
DIÁMETRO NOMINAL:
Diámetro que teóricamente deberá tener un círculo.
ESTAMPADO:
Fabricación de piezas metálicas, por deformación de chapas
previamente recortadas, que se hace a través de una prensa.
98 99
indice
FLEXIÓN:
Acción y efecto de doblar o curvar.
FORJADO:
Cuerpo metálico cuya forma se ha logrado mediante batido o
prensado, generalmente en caliente.
FUNDIDO:
Cuerpo fabricado mediante el vaciado de metal en moldes de
forma apropiada.
R.P.M.:
Iniciales con las que se abrevia en concepto de “revoluciones
por minuto” y que corresponde al número de vueltas que un
eje da en esta unidad de tiempo.
REBABA:
Material sobrante que forma resalto en los bordes o en la
superficies.
HIDRÁULICO:
Que se mueve por medio de aceite o grasa.
RECTIFICAR:
Maquinar una superficie para alcanzar las características técnicas que permitan un acoplamiento preciso con las piezas o
elementos que trabajan coordinadamente con ella.
LEVA:
Resalto excéntrico de un eje.
VÁSTAGO:
Parte cilíndrica y alargada de la válvula
MOMENTO RECTILÍNEO ALTERNATIVO:
Movimiento que se repite a intervalos iguales en línea recta.
ADHERIDOS:
Pegarse una cosa a otra.
MOVIMIENTO BASCULANTE:
Movimiento de ascenso y descenso que ejecutan sobre un eje
los brazos de una pieza al actuar sobre alguno de ellos una
fuerza.
CARDA:
Tabla provista de puntas de alambre o acero (cepillo de acero)
NUMERADOR:
Juego de punzones con números estampados en alto relieve
en uno de sus extremos.
indice
CONCENTRICIDAD:
Que tiene un mismo centro.
CONICIDAD:
Forma o figura cónica.
100 101
indice
CHAVETA:
Pieza metálica de forma variada que tiene por misión sujetar
ejes o poleas.
DEFLECTOR:
Superficie capaz de desviar o alterar el sentido de una corriente fluida.
AUTOCONTROLNo 3
1. De acuerdo a la forma de su cabeza pueden existir 3 tipos de
válvulas, las cuales aparecen dibujadas en seguida.
Coloque los nombres correspondientes.
EMPALME:
Acción y efecto de empalmar.
ESMERIL:
Piedra para pulimentar o desbastar los metales.
ESPIRAS:
Cada una de las vueltas del resorte.
GUÍA:
Pieza que en las máquinas sirve para obligar a otra pieza a que
siga en su movimiento un camino determinado.
MATERIAL ABRASIVO:
Material de extremada dureza usado para dar forma por pulimento, raspado o desgaste a otra pieza.
OVALIZACIÓN:
Forma o figura de óvalo.
2. Algunas válvulas tienen una zona del vástago más delgada.
Esta zona se encuentra, en tales casos, cerca de la cabeza.
¿Cuál es el objetivo de ella?.
3. Las válvulas de admisión tienen un ángulo de 30 ó 60° en
su cara de asiento. Recuerda usted el ángulo que tienen las de
escape en la cara de asiento?
A. 20 grados
indice
102 103
indice
B. 30 grados
C. 45 grados
C. El eje central de la válvula es el mismo a lo largo del
vástago.
D. El ángulo de la cara de asiento es el correcto.
D. 90 grados
7. Para verificar el ángulo de inclinación de la cara de asiento
de la válvula se emplea:
4. El deflector que poseen algunas válvulas tienen como
propósito principal
___________________________________________
___________________________________________
__________________________________
5. Cuando usted observe que los resortes de las válvulas de
un motor tienen las espiras más juntas en uno de los extremos concluirá que este extremo de los resortes debe quedar
colocado hacia
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A. Una máquina rectificadora.
B. Un planímetro
C. Una reglilla
D. Un goniómetro
6. La verificación de la concentricidad de la válvula consiste
en determinar si:
A. La cabeza de la válvula no esta quemada
B. El retén y las chavetas son de dimensiones apropiadas
para la válvula.
indice
104 105
indice
RESPUESTAS A LA AUTO EVALUACIÓN FINAL
1. A. Cóncava
B. Convexa
C. Plana
2. Acumular el exceso de carbón en el vástago pues podría
trabarse el movimiento de la válvula.
3. Las válvulas de escape tienen 45 grados en la cara de
asiento.
4. El deflector permite crear o mejorar turbulencia del aire
de admisión.
5. La parte del resorte que tiene concentrado un mayor número de espiras debe colocarse hacia la culata por ser esta la
parte más caliente.
6. La verificación de conicidad consiste en determinar si el eje
central es el mismo a lo largo del vástago.
7. Para verificar el ángulo de inclinación de la cara de asiento
de la válvula se utiliza un goniómetro.
indice
AUTO PRUEBA
FINAL
1. Cuáles de estos componentes del motor forman parte del
conjunto de balancines, varillas e impulsores?
A Tornillos de fijación
B. Resortes de separación
C. Engranaje del eje de levas.
D. Tornillos de regulación de válvulas
2. El balancín que aparece en la figura se emplea en los
motores que tienen:
A. El árbol de levas en el bloque
B. El árbol de levas en la culata. Fig.80.
106 107
indice
A. Juntas metálica
cobre y asbesto
1. Están fabricadas en
B. Juntas metaloplásticas
de un solo cilindro
2. Se emplean en motores
C. Juntas en Victocar
3. Son de caucho y asbesto
con una capa intermedio
de acero
5. Al montar la junta de la culata debe observarse que la
marca o signo, o la palabra TOP, se encuentre:
FIGURA 80
A. Aligerar su peso
A. Hacia arriba
B. Hacia abajo
C. Hacia la izquierda
D. Hacia la derecha
B. Hacerlas más flexibles.
6. Al montar las válvulas en la culata se debe observar:
C. Reducir el costo del motor y del vehículo.
A. El tipo de culata
B. El material de la culata
C. El tipo de refrigeración del motor
D. La numeración de las válvulas
3. La perforación interna que algunas varillas impulsoras
llevan en su interior tienen como función:
D. Permitir el paso del lubricante.
4. Forme parejas entre los rectángulos de la izquierda y
los de la derecha:
indice
108 109
indice
RESPUESTAS A LA AUTO PRUEBA FINAL
1. B. Resortes de separación d. Tornillos de regulación
de válvulas.
BIBLIOGRAFÍA
2. B. El árbol de levas en la culata.
SENA, Mecánico Reparador de Motores Diesel, la ed. ,
Bogotá D.E. 1963.
3. D. Permitir el paso del lubricante.
LAFORA, Jodr H. , Motores Diesel, Ed. BIume Madrld,
1973.
4. Su respuesta es correcta si ha formado las siguientes
parejas:
A. -2
SANI, Federica. Para aprender Diesel, Ed. Hobby Buenos
Aires, 1968.
Manual de Taller para Motores Diesel, Ed. Perkins
Peterboroungh, 1971.
B. -1
C. -3
5. A. Hacia arriba
6. D. La numeración de las válvulas
indice
110 111
indice
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
1. BALANCINES
A. Tapa de balancines
B. Mecanismos y dispositivos de descompresión
1. Constitución
2. Funcionamiento
3. Ubicación
AUTOCONTROL No 1
2. CULATA, JUNTAS DE CULATA Y EQUIPOS ESPECIALES
A. La culata
B. Construcción
C. Tipos
D. Juntas de culata
3. GENERALIDADES DE LA CULATA
A. FINALIDAD
B. Clases de culata
C. Constitución
D. Ubicación
E. Función
F. Diagnostico de averías
G. Equipo y herramientas especiales
4. VÁLVULAS Y RESORTES
A. Válvulas
1. Finalidad
2. Constitución
3. Clasificación
B. Resortes de válvulas
C. Importancia de la calibración de válvulas
D. Averías en las válvulas y en los resortes
AUTOCONTROL No 2
5. REPARACIÓN DE LA CULATA
A. Desmontar la culata
B. Desarmar la culata
C. Limpiar la culata
D. Verificar la culata
E. Comprobar la estanqueidad de la culata
F. Reparar o cambiar la culata
G. Verificar las válvulas
H. Verificar los resortes
I. Proceso operacional de armado y montaje de la culata
J. Montar la culata
K. Ajustar la culata
AUTOCONTROL No 3