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Las tres partes externas del motor

En la animación se ven los elementos de las explicaciones que siguen:

  • El motor tiene tres partes genéricas; la culata Cu, el bloque BL y el cárter Cr
  • La culata Cu es la parte superior y coordina la “respiración” del motor; entrada de gases de admisión y salida de los gases quemados por sus respectivas válvulas y colectores
  • Debajo de la culata Cu está el bloque BL, en cuyo interior están los elementos que, con la energía de las  explosiones/combustiones, generan el movimiento circular (pistones, bielas y cigüeñal)
  • Debajo del bloque se sitúa el cárter Cr, es el cierre hermético inferior del motor y depósito del aceite de lubricación

Culata de “flujo lateral” y de “flujo transversal”

En la misma animación se representan dos formas de realizar en la culata Cu la respiración del motor:

  • El motor de la izquierda tiene los conductos de admisión y escape por el mismo lado de la culata Cu y se denomina culata de “flujo lateral”
  • En el motor de la derecha los conductos de admisión y escape están en lados opuestos de la culata Cu y su identificación es culata de “flujo transversal”
Culata hemisférica (1/4)

Para sacar conclusiones de estos dos sistemas de respiración del motor hay que tener en cuenta la inmensa velocidad de tránsito de los gases por los colectores, sumado a las inercias al abrir y cerrar las válvulas.

Sin entrar en detalles muy técnicos, lo haremos en otro momento, hay efectos de inter relación entre los gases de admisión y de escape.

Veamos; la inercia de entrada de admisión puede “ayudar” a empujar a los gases de escape y vaciar el cilindro y el “tiro” de salida de los gases de escape puede ayudar a la entrada de admisión.

Con estas explicaciones se deduce que en la culata de flujo lateral hay un cambio de sentido entre admisión y escape, lo que dificulta la inter relación o ayuda explicada.

En cambio, con culata de flujo transversal se mantiene el sentido de circulación de los gases de admisión y escape propiciando el efecto de ayuda.

Este efecto es proporcional a la velocidad de los gases, es decir las RPM del motor.

La imagen animada que sigue representa dos motores con los dos sistemas de respiración explicados.

Culata hemisférica (2/4)

El flujo lateral y transversal se utilizan en motores de gasolina y diésel con formas particulares de las respectivas cámaras de combustión, teniendo en cuenta que en el motor de gasolina la explosión se inicia por la chispa en la bujía y en el diésel la combustión comienza por el contacto del gasóleo con el aire sobrecalentado.

Cámara de combustión hemisférica

En los motores de gasolina, con inicio de la explosión desde el entorno de la chispa en la bujía, se han de lograr unas particulares condiciones de la mezcla aire y gasolina, y situar la mezcla en las mejores condiciones próxima a la bujía en el instante de la chispa.

Para lograr buenos resultados y en consecuencia el equilibrio ideal de rendimiento y ecología; prestaciones – consumo – contaminación, la forma de la cámara donde se produce la explosión es determinante, así como la situación de la bujía.

Una forma muy eficiente para el motor de gasolina es la cámara de combustión hemisférica.

Se explica en la animación que sigue:

  • Se parte de una culata de flujo transversal con el detalle de enfrentar lo más posible los conductos de admisión y escape en la cámara de explosión
  • Se logra dando forma semiesférica a la cámara, para lo que las válvulas de admisión y escape se han de inclinar
  • La bujía se sitúa en el centro superior de la cámara que recibe el nombre de “hemisférica” pues “hemi” es mitad y la forma es más o menos semiesférica
  • Las inercias entre admisión y escape tienen en esta solución su máximo aprovechamiento, y la posición centrada de la bujía propicia un inicio de expolosión uniforme y equilibrado que se va propagando progresivamente por toda la cámara con excelentes resultados
Culata hemisférica (3/4)

A continuación se ve la imagen de un motor de gasolina con flujo transversal y cámara hemisférica, resaltando:

  • Los colectores de admisión
  • La inyección de gasolina (indirecta)
  • Bujías
  • La cámara hemisférica
  • Bujías situadas en el centro
Culata hemisférica (4/4)

El motor representado es con distribución DOHC, 2 válvulas por cilindro y accionamiento por cadena.

Como curiosidad, algunos “grandes” motores americanos se han denominado “HEMI” resaltando la forma de su cámara de explosión, sinónimo de buen rendimiento, necesario pues su tamaño, número de cilindros, cilindrada y el consiguiente consumo y contaminación no son fáciles de asimilar con los objetivos de reducir la contaminación drásticamente necesarios.

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