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Mecánica Diesel
GRUPO DE DE TRABAJO TRABA JO Instructores
Juan de la Cruz Cruz Sierra. Sigifredo Ayala Suárez.
Asesor pedagógico:
Volumen 4
J. Yaley Lozano
Reparación de la culata
León Darío Restrepo
Profesional Asesor: Educar Editores S.A.
Coordinación editorial
Diagramación e ilustración
Alvaro Cotrés Guerrero
Buga, Agosto Agost o de 1.983 1.983 Centro Agropecuario
Tabla de Contenido INTRODUCCIÓN
4.
OBJETIVO
VÁLVULAS Y RESORTES A. Válvulas
1. BALANCINES
1. Finalidad
A. Tapa
de balancines B. Mecanismos y dispositivos de descompresión
2. Constitución 3. Clasifcación
1. Constitución
B. Resortes de válvulas
2. Funcionamiento
C.
3. Ubicación
Importancia de la calibración de válvulas en los resortes
D. Averías Averías en las válvulas y
AUTOCONTROL No 1
AUTOCONTROL No 2
2.
5.
CULATA, JUNTAS DE CULATA Y EQUIPOS ESPECIALES
REPARACIÓN DE LA CULATA
A. La culata
A. Desmontar la culata
B. Construcción
B. Desarmar la culata
C.
Tipos
D. Juntas de culata 3. GENERALIDADES DE LA CULATA
A. FINALIDAD B. Clases de culata
C. Constitución D. Ubicación E. Función
Diagnostico de averías G. Equipo y herramientas herramientas especiales
F.
C.
Limpiar la culata
D. Verifcar la culata E.
F.
Comprobar la estanqueidad de la culata Reparar o cambiar la culata
G. Verifcar las válvulas H. Verifcar 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 benecios bene cios que q ue el vehículo vehí culo ofrec of rece. e. Algunos hacen énfasis en la capacidad de carga, otros en el moderno diseño, otros en la suavidad de manejo. Pero por so bre esta e stass ventajas vent ajas hay h ay algo que q ue todo tod o los fabri fa bricant cantes es y natu na tural ral-mente los compradores consideran de importancia pri mordial: 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 potencia está determi nada en buena parte por la f uer uerza za de combus c ombustión tión de los l os gases ga ses sobre la par p arte te supe supe-rior 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. 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
ha venido al taller para reparación o mantenimiento. No es, e s, pues, pu es, un módu módulo lo más má s este e ste de “ar “ armad madoo y montaj m ontajee de la culata”. Es sin duda algo de mucha importancia. Si usted lo estudia con atención, habrá da do 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, vericar, reparar, montar y ajustar la culata.
1. A.
BALANCINES
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 nalidad es modicar el funcionamiento normal de las válvulas en el momento de arranque, permitiendo el libre giro del motor. mot or. 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 oricios sobre la parte superior o en los bordes laterales que sirven para jarla en la culata. En algunos casos lleva montado sobre la misma tapa el sistema para la descompresión del motor. En otros casos, posee un oricio de diámetro grande con tapa que se emplea para llenar interiormente el motor con el aceite de la lubricación. lubrica ción. Fig 1
FIGURA 1
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.
Si el reglaje en el mecanismo de descompresión se encuentra de ajustado puede ocurr ir que las coronas o cabezas de los pistones golpeen contra las válvulas que están siendo accionadas por el mecan me canismo ismo produc pr oduciéndo iéndose se averías aver ías grave g raves. s. 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. form ación. Fig 4
FIGURA 3
FIGURA 4
AUTOCONTROL AUTO CONTROLNo No 1 Complete las siguientes frases 1. Una hol holgura gura
muy pequeña muy pequeña prod produce uce __ __ __ __ __ __ __ __ _ de comp compresi resión ón ya que la válvu válvula la al al ___ __ __ __ __ __ __ __ __ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ por acc _ acción ión del calo calorr aumenau menta su su lon longitu gitudd qued quedand andoo _____ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ _ en el mo momen mento to de, ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ _ perdien per diendo do eciencia ecie ncia el motor. mo tor.
4.
Llene los espacios con las palabras correctas
La nalidad del mecanismo de descompresión es modicar el funcionamiento normal de ________________ en el momento de arranque. -Las válvula válvulass -Los impulsore impulsoress -Las bielas
-Los pistones
Si el reglaje en los mecanismos de descompresión se encuentra ___________ las ________________ de los pistones pisto nes golpea golpeann cont contra ra las _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ que est están án accionadas. 5.
Orden de enc Orden encend endid idoo es la _____ ___ ___ ___ ___ ___ ___ en que se prod produce uce la __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ en el interior de los _______________________________del motor dependi dependiendo endo de la pos posici ición ón de los ____ __ __ __ __ __ __ __ del cigüeñal. 2.
Coloque al frente de cada letra el nombre de la parte indicada por la echa. Fig 5 3.
- Atrasado
- Cabezas
- Colas
- Cerrado
- Coronas
- Colas
- Desajust Desajustado ado
- Cabeza Cabezass
- Válvulas
- Faldas
- Camisa Camisass
- Ajustado
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 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 eciencia el motor. 1.
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. 2.
3. A.
Alojamiento para el empaque
B.
Oricio para el llenado del aceite
C.
Oricio para la jación de la tapa
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 par te inf infer erior ior cubr cubree los cil cilind indros ros for formand mandoo 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.
La nalidad del mecanismo de descompresión es modicar el funcionamiento funciona miento normal norm al de LAS VÁLVULAS 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 paraa el ace par aceite ite que lubr lubrica ica los bala b alancin ncines. es. En la l a part pa rtee super su perior ior 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.
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 junt a puede ser de met junta metal al ún únicam icamente ente o de met metal al y otr otroo com puestoo como caucho puest ca ucho y asbest as besto. o. Debido a que q ue el mecani mec anismo smo de la base de la culata y de la parte superior del bloque no se lo-
4.
5.
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 gura siguiente se muestra cómo la junta permite com pen sar las ir pensar irreg regula ularid ridade adess que pued puedan an exis existi tirr ent entre re aque aquella llass dos supercies. La culata se ja al bloque por medio de torn tornillos illos o con tuercas. La torsión aplicada debe ser la recomendada por el fabricante, puestoo que cada puest c ada cul culata ata est estáá diseñ di señada ada par paraa resist re sistir ir las pre presiosiones especícas 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 coeciente de dilatación. Las de aleación de aluminio perm iten una mayor disipación de calor y son mucho mas livianas, pero por ser su coeciente 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.
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 pr incipal 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 supercie de la junta.
3. A.
GENERALIDADES GENERALID ADES DE LA CULATA
FINALIDAD
La culata es una de las partes principales del motor, y su nalidad es: 1.
- 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
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 clasican según su re frigeración, el número de cilindros que cubren el número de válvulas por cilindro y el material de constr ucción. 1. Según
su refrigeración
Las culatas según su refr igeración son son A.
Refrigeradas por agua Fig. 7
B.
Refrigeradas por aire Fig 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 corres ponde n al esc ponden escape ape y a la ad admisió misión. n. Sin emba embargo, rgo, lo más fr free-
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 cilind ro son de admi admisión sión y las dos restantes restante s de escape. 3.
B.
Duraluminio
Las culatas construidas en este material son livianas y en ellas se pueden observar las aletas para su refr igeración. 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 agua 10
Según el material
Las culatas según el material son: A.
De hierro fundido. Fig 9
La culata de hierro, fuerte, maciza y pesada. Su refr igeración se hace por intermedio de agua
FIGURA 9
FIGURA 10
Las culatas de duraluminio tienen la ventaja de ser livianas, per o el inc pero inconven onvenient ientee de d e que q ue se dil dilata atann fáci f ácilme lmente nte cua cuando ndo el motor alcanza altas temperaturas. Las culatas construidas de hierro fundido presentan características propias del metal: - Mayor peso - Menor capacidad de refrigeración. Por tal motivo, menor capacidad para disipar el calor que las construidas en duraluminio.
Guías: en general las guías son construidas de acero dúctil tratado, pulido y cementado en su parte infer ior ior.. 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 jos o mecameca nizados directamente en la culata. Fig.12
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 precám pre cámar ara, a, la tu turburbulencia del aire se obtiene por intermedio de deectores que los constructores les han colocado a las válvulas de admisión, como el de la gura 11.
FIGURA 12 FIGURA 11
También pueden ser por anillos inser tados en sus alojamientos llamados también asientos removibles. Las válvulas y sus asientos deben formar formar un cierre cierr e hermético par a el buen func para f unciona ionamien miento to de motor. mot or.
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 oricios para alojar a las anteriores.
Las culatas presentan numerosas perforaciones Fig 15. (Ori(Ori cios 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.
• Lubricación. • Asientos de válvulas. D.
UBICACIÓN DE LA CULATA
La culata en los motores diesel esta colocada coloca da por lo general en la parte superior del bloque de cilindros.
E.
FUNCIÓN DE LA CULATA
Además de soportar el mecanismo de válvulas, cubrir los cilindros formar la cámara de combustión con la cabeza del pistón, pistó n, dar paso pa so a la admisión admisi ón de aire, perm pe rmiti itirr 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 ujo de agua ref rigerante a través de la misma, misma , según se indica i ndica con echas en e n la Fig. 16 16
FIGURA 16
G.
EQUIPO Y HERRAMIENTA ESPECIALES
Empleados en la reparación de la culata 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. 2.
Extractor de culatas
3.
Compresor de resortes:
Los hay de varios tipos y son utilizados para el desarmado y armado del mecanismo de válvulas. 4.
Comprobador neumático:
Herramienta para aplicar presión y utilizada para probar la hermeticidad de las válvulas ( prueba hidrostática). 5.
Diferencial:
El extractor de culatas es una herramienta de forma y ta maños diferentes. Se compone de:
Equipo utilizado para levantar cargas pesadas.
• Platina o cuerpo
6.
• Puente o soporte de los tornillos
Llave dinamométrica: (torque)
Es una herramienta utilizada para medir la fuerza de torsión exacta recomendada por el fabricante.
• Tornillos de exextracción
FIGURA 17
FIGURA 18
Piedras abrasivas: Las piedras abrasivas se elaboran de esmeril pegado con cola. Las hay de formas especiales y de ángulos y diámetros diferentes. ferente s. Fig 19 19
FIGURA 20 Chupa para el sentado de válvulas: FIGURA 19 Se aplican sobre la supercie 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 d e la culata cul ata.. 8.
La chupa para el sentado de válvulas es una herramient herr amientaa de succión que consta de un mango en forma cilíndrica conectado a la chupa cuyo material es de caucho en forma redonda. Compresor para resortes de válvulas: Los hay de diferentes tipos, sin embargo los más utilizados son: - Universal o de C - De palanca
Fresas para el recticado de asientos
Se construyen de acero rápido con los tallados en su propia mesa. Se aplican sobre la supercie haciéndola girar lentalenta mente. Son de diámetro y ángulos diferentes. Fig 20
FIGURA 22
4.
VÁLVULA ÁLVULAS S 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. 2.
CONSTITUCIÓN
Las válvulas están constituidas de las siguientes partes: Cabeza: es la parte circular de la válvula pudiendo ser: Plana, convexa o cóncava. Fig 24
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
A.
FIGURA 23
FIGURA 25 Cara: es la parte de la válvula que se apoya sobré el asiento y sella el pasoo de los gases. pas ga ses. Fig 26 C.
FIGURA 26
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 paraa las par l as válv válvula ulass de ad admisió misiónn y aleaciones diversas de acero paraa los de escape par es cape D.
En estos casos se utiliza un dispositivo conocido como cruceta, palanca o puente que permite per mite el accionamiento simultáneo de cada par de válvulas. Fig 28
FIGURA 27 En algunos casos los vástagos de las válvula válvulass de escape tienen una zona de menor diámet diámetro ro cerca de la cabeza. Fig 27
La nalidad nalida d 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 válvula s usadas en los motores diesel son todas del tipo de “hongo” debido a la forma de su cabeza. 3.
CLASIFICACIÓN
Las válvulas se clasican según la función que desempeñan en: Válvulas de admisión y válvulas de escape. Los motores de 4 tiempos pueden tener una válvula válv ula de admisión y una de escape por cad cadaa cili c ilindr ndro. o. Sin Si n embar e mbargo, go, lo más comú comúnn en e n os motor motores es modernos moder nos es que empleen dos para admisión y dos para escape en cada uno de los cilindros.
FIGURA 28
Cada cruceta opera dos válvulas que deben abrir y cerrar al mismo tiempo. La parte superior de la cruceta tiene una supercie 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 posibilid posibi lidad ad de los desga d esgaste stess premat pre maturo uros. s.
Cola: es la parte inferior del vástago de la válvula. En esta zona se encuentran las ranuras de jación. Existen diversos tipos de colas. Fig 29 E.
FIGURA 32 Para recticarlas o pulirlas se requieren materiales abra sivo sivoss 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 r ápidamente el calor a las guías y cámaras de enfriamiento, enf riamiento, estas válvulas se construyen con un tratamiento especial que les da una mayor dureza. Fig 32.
Se debe evitar usar este tipo de válvulas válvulas para construir her ramientas 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.
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 VÁL VÁLVULAS VULAS
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. helicoidal. Existen resortes cilíndr icos o rectos y resortes cónicos. Fig 35
La válvula disipa el calor que viene de la cabeza a través de la na película de aceite que rodea la guía de la válvula y de ésta a la culata donde uye el refrigerante que saca el calor hacia el radiador.
FIGURA 35
3.
Constitución
Los resortes son fabricados de alambre de acero trelado, o aceros con aleaciones especiales. 4.
Hay resortes que tienen las espiras más unidas en ambos extremos. extre mos. Fig 38
Características
Los resortes se caracter izan 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. extre mo. 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
Para proteger los resortes, algunos fabricantes los cubren con pint ura a pr pintura prueba ueba de ácid ácidos os o les dan otr otroo tip tipoo de prot protecc ección ión que evita la corrosión y disminuye las posibilidades de rotura.
En las culatas de duraluminio es necesario emplear las arandelas de acero entre la culata y el resorte para evitarle el desgaste. C.
Cuando esto se presenta debe recticarse el extremo del babalancín, de no hacerlo la calibración quedará incorrecta. Fig 39
IMPORTANCIA DE LA CALIBRACIÓN DE LA VÁLVULA
Dur ante su funcionamiento Durante funcionamient o los motores son sometidos a variaciones constantes de velocidad velocidad y temperatura temperat ura Es importante que la holgura o tolerancia que debe existir entre el balancín y la cola de válvula sea la apropiada ya que esto inuye in uye 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 perdien per diendo do eciencia ecie ncia el motor. mo tor. Demasiada holgura entre el balancín y la cola de la válvula hace más corto su momento de apertura y lo reta rda, 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 deciente del tornillo de graduación. En algunos casos la holgura excesiva se debe a demasiado desgaste en el puntoo donde conta punt c ontacta cta el e l balancí bala ncínn con la válvu vá lvula. la.
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 f uncionamiento uncionamiento.. En los motores diesel según el número de cilindros hay varias ordenes de encendido, siendo los más usuales los siguientes:
Motores de 4 cilind cilindros ros
1-3-4 13-4-2 -2
Motores de 6 cilind cilindros ros
1-5-3-6 1-53-6-2-4 -2-4
Motores de 8 cilind cilindros ros
1-5-4-8- 6-3-7 6-3-7-2 -2
AVERÍAS EN LAS VÁLVULAS Y EN LOS COMPRESORES D.
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 combu combustió stiónn en los dife diferent rentes es muñon muñones es y apoyos del cigüeñal. Fig. 40.
Las válvulas y los resortes pertenecen al sistema de distribución mecánica del motor. Estas piezas sufren suf ren deterioro deter ioro a causa de las altas temperaturas y las altas velocidades a las cuales funciona el motor. Si usted conoce los defectos que suelen present pre sentar arse se en ellos ellos,, y las caus causas as que los orig origina inan, n, pod podrá rá determinar acer tadamente cuándo se hace necesario desmontarlas del motor para someterlas a los procesos de vericación y recticación. En la siguiente tabla se presentan las averías más comunes y las circunstancias que las ocasionan.
FIGURA 40
AUTOCONTROL AUTO CONTROLNo No 2 Anote en los espacios la parte de la válvula a la cual corresponde. rre sponde. Fig 41. 41. 1.
Cara de asiento D. Cola C.
Cuando los motores utilizan dos válvulas de admisión y dos de escape, el dispositivo que une cada uno de estos pares se llama 3.
4.
Los motores de dos tiempos:
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. A.
FIGURA 41 2. El espesor que presenta la válvula entre su cabeza y su asiento para evitar deformaciones por efectos del calar se denomina: Margen B. Cabeza A.
5.
Los resortes más empleados en los motores son:
Rectos B. Cilindros C. Cónicos D. Helicoidales A.
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 2 1. Su
REPARACIÓN DE LA CULATA CULATA
5.
repuesta es correcta si ha a notado:
Cabeza B. Cara de asiento C. Vástago D. Cola A.
2.
Tal espesor se denomina margen
3.
El dispositivo se llama cruceta o puente
A.
DESMONTAR DESMON TAR LA CULATA 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.
4. Los motores de dos tiempos suelen tener válvulas válvu las de escape per o no de admisi pero ad misión. ón. 5.
Los más empleados son los rectos.
FIGURA 42
En el proceso para el desmontaje debe efectuarse efectua rse los pasos que se anota anotann a continua continuación: ción: Aliste la herramienta adecuada segú n el tipo y características de la culata. - Juego de copas, llave boca ja, de estría y atornillador.
Aoje los tornillos o las tuercas de la culata:
Los tornillos o tuercas deben aojarse de afuer a 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
Este despegue se puede realizar de dos maneras: por inter medio de un diferencial o con ayuda de un extractor de culatas.
- Manual de instrucciones instr ucciones
la rampa de balancines. Fig. 43
FIGURA 43
FIGURA 45
Precauciones:
B.
Revise que realmente ha retirado todos los tornillos o tuercas de sujeción.
C.
Colóquela en un lugar seguro sobre el banco de trabajo.
Coloque seguros a las camisas húmedas ya que se puede salir si se gira el cigüeñal. Fig 47
Nunc a trate Nunca trat e de apal apalanc ancar ar entre ent re las superc supe rcies ies bloque culata cul ata.. Si esto se hace, se daña la culata. En algunos motores quedan queda n uno o dos tornillos torni llos (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 t amaño y su peso: Fig 46
FIGURA 47 Cubra el bloque con una ligera capa de grasa para evitar la oxidación. D.
B.
FIGURA 46
DESARMAR LA CULATA
Esta operación consiste en desmontar todos y cada uno de los
accesorios con el n de limpiar, vericar y reparar si fuere necesario. Aliste la herramienta herram ienta correspondiente a la culata Aliste compresor en “C” o de palanca B. Aliste recipientes donde colocar colocar partes part es C. Aliste numerador A.
Coloque la culata de lado sobre el banco - Coloque el compresor por una parte sobre la supercie 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
Desmonte mecanismo de válvulas: Numere las válvulas en orden lógico con relación a los cilindros y de acuerdo al manual de instrucciones. Fig 48 A.
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 - Aoje lentamente el compresor hasta que el resorte quede libre.
FIGURA 48
- Retire el mecanismo de válvulas
Para realizar la operación con el compresor de palanca:
- Continúe con la válvula siguiente
- Coloque la culata de plano sobre el banco
C.
- Monte el compresor sobre el resorte resor te 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
Retire el mecanismo de válvulas de cada cilindro.
Coloque estos elementos en un sitio adecuado para evitar que reciban golpes o puedan perderse Retire los conos o seguros de jación 1.
- Retire los seguros con los dedos de la mano - Aoje lentamente el resorte hasta quedar libre
Retire los soportes superiores del resorte. 2.
- Retire el mecanismo de válvulas . Fig 50
3.
Retire los deectores de aceite
4.
Retire los resortes interiores
5.
Retire los resortes exteriores
FIGURA 50 Retire los soportes inferior de resorte 6.
7. Retire
y escape
las válvulas de admisión
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 vericarla y establecer si necesita reparación. Varios son los métodos usados para la limpieza. - Lavado a presión de aire y combustible. En esta operac ión 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 nalmente terminado con agua a presión. - Raspe la carbonilla y los restos de la junta de las supersuper cies de asiento de la culata, empleando una rasqueta de acero. Fig. 52
Rasque la supercie de asiento de la culata y las cámaras de combustiónn con una brocha circular combustió ci rcular hasta eliminar completamente la carbonilla, el óxido y la herrumbre. - Lave con A.C.P.M. A.C.P.M. y aire a presión pre sión la totalidad totalid ad de la culata. culat a. - Seque la culata con aire a presión y con una bayetilla.
Precaución: Para realizar esta operación deben usarse guantes y máscara. No debe expo exponer nerse se dema demasiad siadoo tie tiempo, mpo, est estoo puede oca ocasiona sionar r una intoxicación. - Lavado con vapor. Este método es muy aconsejable aconseja ble 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 n 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 posi bilidade bilid adess normale nor maless de los talle t alleres res de mecá m ecánica nica.. En tal caso, el procedimiento que debe seguirse para limpiar la culata es el siguiente:
FIGURA 52
Aliste herramienta y equipo: A.
Aliste las rasquetas de acero
B.
Aliste el cepillo
C.
Aliste la pistola petrolizadora
D.
Aliste A.C.P A.C.P.M. .M.
D.
VERIFICAR LA CULATA
Consiste en comprobar, medidas y tolerancias de sus partes, con el n de establecer los desgastes y determinar la repa ración o cambio. Proceso de ejecución: Aliste planímetro, sulfato cu. Calibrador de galgas y regla rígida. A.
B.
Efectúe una revisión visual del estado de la culata.
- Observe si la supercie de la culata está rayada, quemada. o agrietada (emplee una lupa). - Observe si el exterior de la culata presenta hendiduras, oxidación o grietas. gr ietas. Fig 53 y 54.
FIGURA 54 Recorr a con la yema de los dedos la supercie de la culata para Recorra determinar si existen protuberancias o hendiduras. Verique con instrumentos la plenitud de la culata. Coloque una regla metálica en las seis posiciones que ilustra la gura y compruebe con una lámina calibradora la luz que existe entre la culata y la regla. Fig 55 A.
Verique la plenitud con mármol y azul de Prusia. Pru sia. (sulfato cu) A. Limpie minuciosamente con la bayetilla las supercies plan as del márm planas má rmol ol y la culata cul ata..
Esparza uniformemente sobre todo el plano del mármol una pequeña cantidad de azul de prusia. B.
Coloque suavemente la supercie de asiento de la culata sobre el plano del mármol. C.
Haga presión con las manos sobre la culata y muévala de derecha a izquierda y de un lado al otro. Fig. 56 D.
FIGURA 55 Compare estas vericaciones con las tolerancias especicaespecicadas por el fabricante. Coloque la regla en las mismas posiciones, introduciendo las láminas calibradoras entre la regla y la supercie de asiento paraa medi par medirr la luz ent entre re est estas. as. Compa Compare re est estos os dat datos os con las indicaciones del fabricante.
Observación: Si la culata ésta dentro de los límites para ser r eacondicio eacondicionada, nada, deberá enviarse a un taller especializado par a su recticación.
FIGURA 56
E.
Retire la culata del mármol.
F. Observe
la plenitud de la culata. Fig. 57
FIGURA 57 E.
Instale empaque y soporte en la supercie plana de la culata . Fig 58 culata. B.
COMPROBAR LA ESTANQUEIDAD DE LA CULATA
FIGURA 58 - Instale un racor en conexión con la manguera del aire com primido pri mido a 5 kg / cm2 c m2 de presión pr esión..
Es una operación que se realiza para establecer si ésta tiene grietas o roturas, rotu ras, si se comprueba tal situación, lo conveniente conveniente es reemplazarla
D.
Por esto es indispensable ejecutar dicha operación antes de montar guías y asientos de válvulas.
E.
Proceso de ejecución A.
Instale racores en la culata
Sumerja la culata dentro de un tanque con agua caliente durante 20 minutos o según especicaciones del fabricante. Coloque aire a presión y observe si se producen burbujas las cuales indican fugas en la culata producidas por grietas y roturas.
Precaución: Asegúrese de que las fugas no sean por errores de acople.
F.
REPARAR O CAMBIAR LA CULATA
Repare las guías de las válvulas
La extracción de las guías puede hacerse por presión o por impacto. En el primer paso debe seguirse este procedimiento:
Si el desgaste de las guías guía s no es excesivo, éstas pueden rimarse rima rse a la medida que corresponde a la sobre medida empleando una rima ja. Si fuera excesivo el desgaste o se encontrara que las guías están dañadas dañad as o rotas, deben cambiarse.
A.
Instale la herramienta herra mienta expulsora
B.
Centre la herramienta expulsora con el eje de la prensa.
Para rimar las guías se seguirán los siguientes siguientes pasos:
C.
Accione la prensa hasta sacar la guía. Fig. 60
A.
Seleccione y coloque la rima dentro de la guía
Gire la rima hacia la derecha (nunca debe hacerse en sentido contrario).
En el segundo caso siga este proceso: A.
B.
C.
Extraiga la rima y limpie el oricio.
Coloque el botador apropiado
Golpee con el martillo suavemente sobre el botador hasta obtener la expulsión expul sión de la guía. Fig. 61 B.
D. Coloque la válvula nueva y mida el juego axial. ax ial. Fig. 59
FIGURA 59
FIGURA 60
dos. Fig. 62
FIGURA 61 G.
VERIFICAR LAS VÁL VÁLVULAS VULAS
Esta operación se realiza para determinar los desgastes producidos en las diferentes partes de contacto de la válvula y proceder proc eder a su recti rec ticac cación ión o cambio cam bio si es neces ne cesar ario io 1. Vericar
visual mente y al tacto el estada de las válvulas visualmente
Vericar 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-
FIGURA 62 B. Verique que las cabezas de las válvulas no estén quemaquema das o picadas. Verique la válvula al tacto introduciéndola en su respecrespec tiva guía, guía , moviéndola con los dedos de un lado a otro. ot ro. Fig. 63 C.
A-
2.
Verique can instrumentos el estada de las válvulas
Verique la concentricidad de la cabeza de la válvula coco locando ésta sobre dos bloques en y en una supercie Plana. (planímetro y un gramil gra mil universal, el cual se sitúa tocando una punta, punt a, sobr sobree la supe superc rcie ie del reb reborde orde de la cab cabeza eza y con los dedos apoyados en el vástago se hace girar la válvula. Fig. 64 A.
Observación: tenga en cuenta las instrucciones del fabricante. Utilizando un micrómetro de exter iores verique la ovaliovalización y conicidad en tres puntos del vástago de la válvula. El diámetro debe estar dentro de las tolerancias especicadas por el constructor en el manual de taller. B.
FIGURA 65 FIGURA 63
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. Verique visualmente silos resortes están desgastados o rotos 1.
2.
FIGURA 64
Verique con instrumentos instr umentos los resortes
Verique la verticalidad de cada resorte utilizando una supercie plana (planímetro).} A.
Coloque verticalmente el resorte al lado de una escuadra. Coloque escuadr a. 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 posic iones.. No debe excede e xcederr de 2 mm. Los resortes deben quedar verticalmente, formando ángulo recto con la escuadra.
FIGURA 67
Si los resortes no dan la per pendicularidad se deben cambiar. Fig. 66 Verique la altura libre de los resortes. La altura se mide con la regla de la escuadra colocando los resortes en una su per cie plana plan a y en la. La altura alt ura de todos t odos los resor re sortes tes debe de be ser igual. Si los resortes resorte s no dan la altura, se deben cambiar. Fig. 67 67 B.
Verique la tensión de los resortes. Debe corresponder a la especicada por el constr uctor, ver el equipo para vericar la tensión. Si los resortes no dan la tensión recomendada, se deben cambiar. cambia r. Fig. 68 C.
1. Asiente
las válvulas
Es una operación consistente en pulir de manera adecuad a 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
A.
Aliste pomada esmeril gruesa y na, herramienta para el
asentado, bayetilla, aceite y A.C.P.M.
FIGURA 69
FIGURA 68 B.
Coloque adecuadamente la culata sobre el banco.
Coloque pomada para esmerilar en la cara de la válvula. Fig. 69 C.
Coloque aceite en el vástago de la válvula e introduzca ésta en su guía. D.
E. Limpie muy bien la cabeza de la válvula y presione la chu pa, si s i no está es tá bien bi en o cuan c uando do la cabez c abezaa de la válv válvula ula no n o es bien bie n pulida, puli da, se pued puedee emple emplear ar un pega pegante nte ent entre re válv válvula ula y chupa paraa mantene par mant enerla rla sujeta. suje ta.
Algunas válvulas se pueden girar con un destornillador o con un dispositivo especial.
H.
Proceda igualmente con cada una de las válvulas.
FIGURA 70 F. Asiente A.
B.
la válvula. Puede hacerse de dos formas:
Gir ando el conjunto (“chupa” - válvula) con las palmas de Girando la mano como cuando se “bate” chocolate. Golpeando suave y continuo la válvula contra el asiento al tiempo que se va girando el conjunto (chupa - válvula). Fig 71
Extraiga chupa y válvula y limpie los asientos que determinan su estado. Repita el proceso desde el litera literall c. Hasta lograr logra r una franja (asiento) de acabado uniforme, no y de color gris “mate” en ambas supercies. G.
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 supercie del asiento. -- La supercie asentada debe quedar con un ancho máximo de 1,5 m. m.
- Tenga Tenga en cuenta la numeración numer ación o marcas que se les hizo a las válvulas inicialmente. Ubique las válvulas en la culata (o bloque).
2.
Lubrique con aceite para motor los vástagos, guías y asientos.
4.
Monte las válvulas.
Coloquee la herramienta comprensora del resorte ( pinza en Coloqu c. o palanca) sobre el platillo de retención, acciónela y efectúe los ajustes necesarios. A.
A.
Inserte la válvula teniendo en cuenta la numeración previa a su sitio corr correspondient espondientee para cada válvula válvul a según el sitio donde fue asentada (válvulas nuevas). B.
B.
Provéase de las cuñas y comprima el resorte.
C.
Inserte las cuñas en sus respectivas ranuras.
D.
Libere el resorte y cuide que no se salgan las cuñas.
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.
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:
Introduzca el resorte teniendo en cuenta la posición del mismo. C.
Coloque los “sombreretes” o deectores de aceite sobre el vástago de la válvula válv ula (si lo lleva) D.
E.
Coloque los “platillos” de retención del conjunto
Coloque una bayetilla tapando los oricios por donde puepue dan irse las cuñas. A.
B. Coloque grasa o vaselina en la parte interna de la cuña par a que al pone para ponerla rla en su res respec pectiva tiva ran ranur uraa se “peg “pegue” ue” y no se caiga.
PROCESO OPERACIONAL DEL ARMADO Y MONTAJE DE LA CULATA I.
El armado y el montaje de la culata se realizan reali zan con la nalidad de obtener un funcionamiento adecuado del motor.
2.
Aliste la culata y el mecanismo de válvulas.
A.
Coloque la culata de lado sobre el banco.
B.
Coloque sobre el banco los resortes, los seguros y los soportes de válvulas.
En todos los pasos del proceso operacional deben tenerse presentes las indicadas por el fabr icante. El procedimiento procedimient o para armar arma r y montar la culata es el siguiente: A.
Limpia la culata
Esta operación tiene como propósito propósito retirar de la culata todas las suciedades que puedan dicultar 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
C.
Aliste el conjunto de lavado
Para limpiar la culata necesitará una pistola petrolizadora aprovisionada de combustible suciente y un compresor de aire.
FIGURA 72 Haga grupos de estos componentes para cada válvula. Esto le permitirá asegurarse de que no hacen falta elementos. Fig 72 C.
Limpie cuidadosamente la junta, empleando para ello una bayetilla humedecida en gasolina. 1.
2.
Determine la posición de la junta
La junta trae impresa una clave que indica la parte que ha de quedar hacia arriba. arr iba. En algunas se puede encontrar encontrar la palabra “TOP” (que en inglés signica “Arriba). En otras aparece una echa o un signo. Fig. 73
ajuste respectivo. 1. Aliste
la herramienta y el equipo necesario.
Aliste el diferencial B. Aliste el bloque de cilindros C. Aliste la herramienta A.
2.
Aliste la culata
Limpie la supercie de la culata en hará contacto con la junt a colocada junta coloc ada en e n el bloque. bloque . B. Coloque en la culata el soporte del diferencial. C. Coloque en el soporte soport e el gancho del diferencial. difer encial. Fig. 74 A.
FIGURA 73 3.
Cola que la junta sobre el bloque.
A. Asegúrese que las supercies tanto del bloque como de la junt a estén junta est én totalm tot almente ente limpi l impias. as. B. Observe que todos los oricios del bloque coincidan con los de la junta.
MONTAR LA CULATA Consiste en colocar la culata sobre el bloque para efectuar el
J.
FIGURA 74
3.
instale la culata
C.
Descargue la culata sobre el bloque cuidadosamente.
A.
Instale el diferencial
D.
Retire el diferencial.
Con ayuda del diferencial, lleve la culata hasta que quede encima del bloque, haciendo coincidir los oricios de la culata con los espárragos del bloque, B.
Cuando la culata ve sujeta por tornillos es i mportante colocar un par de espárragos “pilotos” para que sirvan de guía a la culata y no se “descuadre” el empaque.
Cerciórese Cercióre se que la base de la culata descanse desca nse completamente sobre la junta del bloque. E.
K.
AJUSTAR LA L A CULATA CULATA
Esta operación consiste en colocar las tuercas o los tornillos de sujeción. El orden en que deben colocarse colocars e y la torsión que a cada uno se debe aplicar están deter minados por el fabricante. 1. Aliste
la herramienta.
Aliste una llave de copa cuyo diámetro corresponda a las tuercas de la culata (o cabezas de los tornillos). A.
B. Consulte en el manual del fabricante el torque corres pond iente.. pondiente
Observación:
FIGURA 75
Si no dispone del manual del fabricante, consulte consu lte alguna fuenfue nte 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 conables C. .Aliste la llave dinamométrica según la torsión recomenda-
da Asegúrese de que este en per fectas condiciones. condiciones. 2.
Instale las tuercas y los tornillos de jación.
Observación: Asegúrese que estén en perfecto e stado. 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).
Observación: El apriete no se hace siempre en este orden (aquí se presenta a manera de información). Oriéntese por las indicaciones del fabricante. Apriete cada tuerca o cada tornillo en etapas de 3 6 4 metro-kilogramos. A.
Observación: Hágalo en una forma suave y continua. B.
Dé el torque máximo recomendado por el fabricante.
Coloque las tuercas y los tornillos de jación y gírelos con la mano varias vueltas. B.
Apriete las tuercas y los tornillos al torque recomendado. 3.
Con la llave dinamométrica ajuste las tuercas y los tornillos par tien tiendo do del centro cent ro de la culata cula ta y siguiendo sigui endo progre pro gresiva siva mente ment e hacia la parte exterior, tal como se muestra en la gura
FIGURA 76
FIGURA 77
4.
Coloquee las varillas Coloqu vari llas impulsoras.
5.
Coloque la rampa de balancines
RESUMEN TÉCNICO La culata es una de las partes principales del motor. Por tal motivoo debe ser reparada motiv repara da cuando presenta anormalidades en su constitución. Existen motores con una culata por cilindro o con una culata par a dos o más para má s cilindr cili ndros os (denomina (denom inadas das culat c ulat as múltiples). múlt iples).
FIGURA 78 Coloque los tornillos de jación de la rampa de balan cines y ajústeles a la torsión especicada por el fabrica nte. 6.
El material con el cual se construye las culatas puede ser hierro fundido fu ndido o duraluminio. En el primer caso la culata es pesada pero resiste altas temperaturas sin dilatar se, 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 oricios para el caso del aire, el refrigerante y el lubricante del motor. Estos oricios deben acoplar exactamente exact amente con los del bloque para asegurar asegur ar la circulación circul ación de estos uidos 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 oricios
de admisión y escape, los alojamientos de los inyectores y de las guías de válvulas y los oricios 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 re cticarlos con una herramienta llamada, escariador o rima cucuyas características varían a mpliamente 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 maner a 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, vericar sus componentes, vericar las varillas y los impulimpul sores, 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 nalmente abra la válvula correspondiente cor respondiente.. 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
VOCABULARIO TÉCNICO ALABEO: Defecto de una supercie plana.
Estado de un cuerpo estirado en espiras por la acción de fuerzas que lo solicitan
TREFILADO: Acción y efecto de estirado. El trelado tiene como objeto obtener alambres más o menos delgados a partir de productos gruesos que se hacen pasar tirando de ellos por unos oricios cada ves más estrechos estr echos de una serie de hileras, de aceros especiales.
ESPIRAS: Cada una de las vueltas v ueltas 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 uido.
TURBULENCIA: Movimiento presentado en una corriente uida (torbellinos).
FLUJO: Movimiento de los uidos.
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 TENSIÓN:
ANTERIOR: La parte delantera de un cuerpo o de una maquina Es lo contrario de POSTERIOR
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 broso.
ABECEDARIO: Juego de punzones con letras en alto relieve en uno de sus extremos.
COMPRENSIBILIDAD: Capacidad que tiene un cuerpo de ser comprimo
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 perten per tenece ece al a l grupo gr upo de los acer a ceros os ordina ord inario rios. s.
DENSIDAD: Masa contenida en la unidad de volumen de una sustancia HERMETICIDAD: Cierre o ajuste entre dos piezas o elementos de forma que no puedaa pasar pued pas ar ningú ni ngúnn uido entr e ntree ellos LATÓN: Aleación de cobre y zinc más dura que el cobre, resistente a los ácidos y fácil de fundir, rnaleabilidad - t rabajar a martillo, martil lo, estirar y laminar MECANIZADO: Proceso consistente en tratar a maquina una pieza metálica paraa pulir par puli r sus super su per cies POSTERIOR: La parte trasera de un cuer po o una maquina. Es lo contrario contrario a ANTERIOR
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 gr upo de los aceros especiales. BROCA: Herramienta para ejecutar oricios circulares. BUJE: Pieza cilíndrica y hueca que se coloca en un punto en que una pieza móvil m óvil debe de be girar gi rar sobre otr o traa ja. Su func f unción ión es reduc r educir ir el rozamiento entre ellas evitando el agarrota miento DIÁMETRO NOMINAL: Diámetro que teóricamente deberá tener un círculo. ESTAMPADO: Fabricación de piezas metálicas, por deformación de chapas previame prev iamente nte recor re corta tadas das,, que se hace ha ce a travé t ravéss de una pren p rensa. sa.
FLEXIÓN: Acción y efecto de doblar o curvar. FORJADO: Cuerpo metálico cuya forma se ha logrado mediante batido o prensa pre nsado, do, general gene ralment mentee en calient ca liente. e. 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 mi minuto” nuto” y que cor corres responde ponde al núme número ro de vuel vueltas tas que un eje da en esta unidad de tiempo. REBABA: Material sobrante que forma resalto en los bordes o en la supercies.
HIDRÁULICO: Que se mueve por medio de aceite o grasa.
RECTIFICAR: Maquinar una supercie para alcanzar las caracter ísticas téctécnicas 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.
CONCENTRICIDAD: Que tiene un mismo centro. CONICIDAD: Forma o gura cónica.
CHAVETA: Pieza metálica de forma variada que tiene por misión sujetar ejes o poleas. DEFLECTOR: Supercie capaz de desviar o alterar el sentido de una coco rriente uida. EMPALME: Acción y efecto de empalmar.
AUTOCONTROL AUTO CONTROLNo No 3 1. De
acuerdo a la forma de su cabeza pueden existir exist ir 3 tipos de válvulas, las cuales aparecen dibujadas en seguida. Coloque los nombres correspondientes.
ESMERIL: Piedra para pulimentar o desbastar los metales. ESPIRAS: Cada una de las vueltas v ueltas del resorte. GUÍA: Pieza que en las máquina s 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 gura de óvalo.
Algunas válvulas tienen una zona del vástago más delgada. Esta zona se encuentra, en tales casos, cerca de la cabeza. 2.
¿Cuál es el objetivo de ella? ell a?.. 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? 3.
A.
20 grados
B.
30 grados
C.
45 grados
D.
90 grados
4. El deector que poseen algunas válvulas tienen como prop ósito pr inc propósito incipal ipal ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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 ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5.
La vericación de la concentricidad de la válvula consiste en determinar si: 6.
A.
La cabeza de la válvula no esta quemada
B. El retén y las chavetas son de dimensiones apropiadas paraa la válvula par válv ula..
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. C.
7. Para
vericar el ángulo de inclinación de la cara de asiento de la válvula se emplea: A.
Una máquina recticadora.
B.
Un planímetro
C.
Una reglilla
D.
Un goniómetro
AUTO PRUEBA FINAL
RESPUESTAS A LA AUTO EVALUACIÓN FINAL 1. A.
Cóncava
B.
Convexa
C.
Plana
Acumular el exceso de carbón en el vástago pues podría trabarse el movimiento de la válvula. 2.
1. Cuáles
de estos componentes del motor forman parte del conjunto de balancines, varillas e impulsores? A
Las válvulas de escape tienen 45 grados en la cara de asiento.
Tornillos de jación
3.
El deector permite crear o mejorar turbulencia del aire de admisión. 4.
La parte del resorte que tiene concentrado un mayor número de espiras debe colocarse hacia la culata por ser esta la par te más má s calient cal iente. e.
B.
Resortes de separación
C.
Engranaje del eje de levas.
D.
Tornillos de regulación de válvulas
5.
La vericación vericac ión de conicida conicidadd consiste en determi nar si el eje central es el mismo a lo largo del vástago. 6.
7. Para
vericar el ángulo de inclinación de la cara de asiento de la válvula se utiliza un goniómetro.
El balancín que aparece en la gura se emplea en los motores que tienen: 2.
A.
El árbol de levas en el bloque
B.
El árbol de levas en la culata. cul ata. Fig.80.
A.
Juntas metálica cobre y asbesto
1. Están
Juntas metaloplásticas de un solo cilindro
2.
Se emplean en motores
Juntas en Victocar
3.
Son de caucho y asbesto con una capa intermedio de acero
B.
C.
FIGURA 80 La perforación interna que algunas varillas i mpulsoras llevan en su interior tienen como función: 3.
Al montar la junta de la culata debe observarse que la marca o signo, o la palabra pala bra TOP, se encuentre: 5.
Hacia arriba B. Hacia abajo C. Hacia la izquierda D. Hacia la derecha A.
A.
Aligerar su peso
B.
Hacerlas más exibles.
6.
C.
Reducir el costo cost o del motor y del vehículo.
A.
D.
Permitir el paso del lubricante.
Forme parejas entre los rectángulos de la izquierda y los de la derecha: 4.
fabricadas en
Al montar las válvulas en la culata se debe observar:
El tipo de culata B. El material de la culata C. El tipo de refrigeración del motor D. La numeración de las válvulas
RESPUESTAS A LA AUTO PRUEBA FINAL Resortes de separación d. Tornillos de regulación de válvulas. 1. B.
BIBLIOGRAFÍA
2. B.
El árbol de levas en la culata.
SENA, Mecánic Mecánicoo Reparador de Motores 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 par ejas: parejas: A. -2
SANI, Federica. Para aprender Diesel, Ed. Hobby Buenos Aires, 1968. Manual de Taller para Motores Diesel, Ed. Perkins Peterboroungh, Peterborou ngh, 1971. 1971.
B. -1 C. -3 5. A.
Hacia arriba
6. D.
La numeración de las válvulas
Tabla de Contenido INTRODUCCIÓN
4.
OBJETIVO
VÁLVULAS Y RESORTES A. Válvulas
1. BALANCINES
1. Finalidad
A. Tapa
de balancines B. Mecanismos y dispositivos de descompresión
2. Constitución 3. Clasifcación
1. Constitución
B. Resortes de válvulas
2. Funcionamiento
C.
3. Ubicación
Importancia de la calibración de válvulas en los resortes
Averías en las válvulas y D. Averías
AUTOCONTROL No 1
AUTOCONTROL No 2
2.
5.
CULATA, JUNTAS DE CULATA Y EQUIPOS ESPECIALES
REPARACIÓN DE LA CULATA
A. La culata
A. Desmontar la culata
B. Construcción
B. Desarmar la culata
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 herramientas especiales
C.
Limpiar la culata
D. Verifcar la culata E.
F.
Comprobar la estanqueidad de la culata Reparar o cambiar la culata
G. Verifcar las válvulas H. Verifcar los resortes I.
Proceso operacional de armado y montaje de la culata
J. Montar la culata K. Ajustar la culata
AUTOCONTROL No 3
