Universidad Politecnica Salesiana Trucage

8/13/2019 Universidad Politecnica Salesiana Trucage

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MODIFICACION DE LA CULATA

MEJIA, David; QUEZADA, Pablo

INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

Abstract—Este documento contiene lasdiferentes modificaciones que se lepuede realizar a una culata paraaumentar la potencia del motor, lasmodificaciones que se realizaronfueron previamente analizadas con elfin de no alterar demasiado la relaciónde compresión Rc. Las modificacionesque se realizaron fueron: el aumento de1mm en el diámetro de las toberas de

admisión y el pulido de las toberas deescape, pulido de las cámaras decombustión, y su mecanizado hasta

hacerlas cámaras esféricas.

I. INTRODUCCION

La culata, tapa de cilindros, cabeza delmotor o tapa del bloque de cilindros es la

parte superior de un motor de combustióninterna que permite el cierre de las cámarasde combustión.

Son varias las configuraciones de la culata,según el tipo de motor, siendo la más sencilla

la del motor de dos tiempos refrigerado poraire (Fig. 4 culata Morini de un scooter) en laque literalmente es la tapa del cilindroatravesada por el orificio roscado para la

bujía y que por una de sus caras tiene las

aletas de refrigeración que buscan una mayorsuperficie de contacto con el elemento

refrigerante que es el aire.

Los motores antiguos refrigerados por agua

pero con válvulas en el bloque, son tambiénsencillamente la tapa de los cilindros

conformando la cámara de combustión, presentando la diferencia de ser una pieza defundición hueca que en su interior conduce el

elemento refrigerante que es el agua. las

cabezas de los motores son muy diferentes encuanto a material a comparación delmonobloque.

Posteriormente, para aumentar la eficienciadel motor, los diseñadores fueron ubicando en

la culata las válvulas y el tren de balancinesque las accionan para permitir la entrada y

salida de gases a la cámara de combustión yen consecuencia también los orificios o

lumbreras de conducción de dichos gases.Más recientemente se desplazaron los ejes delevas desde el bloque para configurar el

componente complejo de hoy en día.

II. DESARROLLO DE CONTENIDOS

A. Relación de compresión Rc

Desde siempre la potencia de los motores haestado limitada por la relación de compresión,

en adelante RC, incluso hoy en día se sigueinvestigando en como poder conseguir RC

más altas, un ejemplo de ello son lasinyecciones directas, en las que al motor sóloentra aire, por lo que no puede habercombustión hasta que se inyecta la gasolina.Empecemos por entender que es la RC, el

pistón al descender en el tiempo de admisiónaspira mezcla de aire gasolina al interior delcilindro, una vez a superado PMI empieza acomprimir la mezcla hasta PMS, la reducciónde volumen que hay de PMI a PMS es la RC

estática, por ejemplo si el volumen delcilindro se ha reducido de PMI a PMS ochoveces, se dice que hay una RC estática de 8 a1, pero la compresión en verdad no empiezahasta que la válvula de admisión se cierra,

esto ocurre más tarde de PMI y el pistónhabrá recorrido una distancia cuando estosuceda, la RC que se calcula con el recorridodel pistón desde el punto donde se cierra la

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna


http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_de_combusti%C3%B3n












válvula de admisión hasta PMS, es la RC

dinámica, las dos son importantes como severá, la ecuación para calcular la RC es la

siguiente.

RC = (VCI + VCA) / VCA

VCI = volumen del cilindro.

VCA = volumen de la cámara de combustión.

B. Cámara de combustión esférica

Posee suficiente espacio para que los orificios

de admisión y de escape sean de gran tamaño,

que sirve para que el motor tenga un máximo

de entrada y salida de gases en cada cilindro,

lo cual produce gran potencia cuando el

motor está muy revolucionado. La bujía

colocada en el centro, inflama toda la mezcla

combustible en el menor tiempo posible.

C. Ensanchamiento de los conductos de

válvula

Para aumentar el rendimiento de un motor,nos vemos obligados a aumentar su

respiración, o sea la cantidad de mezclaaspirada y la rapidez o facilidad deevacuación de los gases quemados.

D. Turbulencia del sistema:

No solamente se debe considerar la velocidadlineal del flujo, en la puesta punto de la culatade carrera. La mezcla recorre el sistema deadmisión girando en forma de torbellinos.

Los pasajes de admisión contribuyen amantener el movimiento giratorio del aire.Los medidores de turbulencia determinan el

comportamiento del gas frente a la resistencia

que recibe durante su avance.

Para que la mezcla se queme de forma másrápida posible es necesario que esté dotada de

un movimiento intenso de revolución sobre símisma en el momento en que salte la chispade encendido, pues ello hace que el frente de

la llama avance de una manera fulminante.

III. PROCEDIMIENTO

Herramientas:

• Cincel• Martillo

• Lijas de acero y de agua 80, 240, 400,

1000 y 1500.

• Rotalinas.

• Taladro.

Desarrollo:

• Realizamos un análisis de la culata

para determinar las posiblesmodificaciones que se pueden hacer.

• Colocamos la culata con las cámarasde combustión limpias y hacia arribalo más nivelado posible:

• En una probeta

con escala de 100

se llena hasta los70 con aceite del

mismo tipo ydensidad del queutiliza el motor dela culata queestemos

trabajando.

• Revisamos que las válvulas y bujías

se encuentren perfectamente

ajustadas en la cámara de combustiónque realizaremos la medición.

• Vertemos el aceite a la cámara de

combustión hasta que alcance la







superficie plana de contacto con el

bloque.

• Realizamos la diferencia entre el

volumen total y el volumen que sobroen la probeta para obtener el

volumen de la cámara decombustión.

• Realizamos el molde de la cámara decombustión con parafina.

• Realizamos un molde para ayudarnosen el momento de convertir lascámaras de combustión a esféricas.

• Desbastamos con la ayuda de una

fresa y un dremer las cámaras decombustión.

• Procedemos a pulir las cámaras de

combustión.

• Realizamos la medición del volumenfinal de las cámaras de combustión.

• Realizamos un molde de las toberasde admisión con un diámetro mayor a

1mm para realizar el respectivoagrandamiento del diámetro de las

toberas.

• Procedemos con una fresa y un

dremer a desbastar las toberas.

• Procedemos a pulir las toberas.

IV. CALCULOS:

Datos del vehículo.

SUZU G200

1.9L

1949CC

83-87

PICK UP

Vc (medido)=60cm3

VT=1882.84CC

8.84:1







Vc (medido después de modificar) =63cm3

8.47:1

RC (impuesto)= 9,5:1

Aplanamiento de 0.141mm

7. CONCLUCIONES:

• La modificación del cabezote

Isuzu G200 fue mínima ya que

este cabezote ya tenía una forma

semiesférica en su cámara de

combustión, lo que logramos es

pulir de manera que se quitaron

las imperfecciones de la fundición

de la culata.

• En la modificación de la cámara

combustión, nos permite teneruna fuerza más uniforme sobre el

pistón.

• Es indispensable realizar el pulido

de la cámara de tal manera que se

eviten por completo puntos

calientes que provoquen

detonación.

8. BIBLIOGRAFIA:

Documentos electrónicos:

• http://www.slideshare.net/guest97d

4d7/elementos-y-modificaciones-

que-aumentan-la-potencia-del-

motor

• http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/

123456789/1165/5/CAPITULO%20II.

pdf

• http://ing.unne.edu.ar/pub/camaras

_comb.pdf

9. ANEXOS:

Tobera de escape pulida:

http://www.slideshare.net/guest97d4d7/elementos-y-modificaciones-que-aumentan-la-potencia-del-motor

















Tobera de admisión pulida:

Molde de cámara de combustión

modificada:

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