La culata: generalidades (1/2)

La culata está atornillada a la parte superior del bloque de motor y casi siempre es de aleación de aluminio. Contiene las válvulas, uno o varios árboles de levas y a menudo las cámaras de combustión.

Cámara de combustión

En la cámara de combustión la energía química del combustible se convierte en calor.

¿Dónde está la cámara de combustión?

La cámara de combustión es el espacio que queda por encia del pistón cuando ha llegado al punto superior dentro del cilindro. En la mayoría de casos, la cámara de combustión tiene la forma de una cavidad en la culata. En algunos motores la corona del pistón también tiene una cavidad o es cóncava. En algunos casos, la parte inferior de la culta es completamente plana y toda la cámara de combustión está incorporada en la corona del pistón.

La forma es importante

La forma de la cámara de combustión y la posición de la bujía son importantes para lograr una combustión eficiente. Una cámara de combustión abovedada, semiesférica, permite que la mezcla de aire y combustible fluya de una forma óptima en la cámara y permite situar la bujía en una posición favorable. Las válvulas están colocadas en lados opuestos de la cámara, lo cual permite una circulación cruzada (la mezcla de aire y combustible entrante ayuda a expulsar los gases de escape por el orificio de salida).

Los motores con cuatro válvulas por cilindro tienen una cámara de combustión con la misma forma básica, aunque la cámara de combustión no es semiesférica, sino angular o inclinada.

Compresión

Durante la compresión, el volumen total de la mezcla de aire y combustible es comprimido en el cilindro al volumen más pequeño de la cámara de combustión mediante el movimiento ascendente del pistón.

La relación de compresión es la proporción entre el volumen total del cilindro por encima del pistón cuando el pistón se encuentra en la parte inferior de su recorrido y el volument reducido cuando está en la parte superior del recorrido.

Los motores de gasolina modernos suelen tener una relación de compresión de 10:1 aproximadamente. Los motores turbo tienen una relación de compresión menor y los motores diesel tienen una proporción mucho más alta.

Una proporción de compresión alta contribuye a lograr una combustión eficiente, alta potencia y bajo consumo de combustible, pero exige un carburante con un alto índice de octano (octanaje).

Índice de Octano

El octanaje o índice de octano del combustible es una medida de su capacidad para resistir la compresión sin autoencenderse (combustión detonante). Cuanto más alto sea el índice, más alta podrá ser la relación de compresión sin riesgo de autoencendido. La gasolina con un índice inferior a 95 se considera de bajo octanaje y por encima de 95 de alto octanaje.

Antes se añadía plomo para aumentar el octanaje de la gasolina. Es eficaz, pero perjudicial para el medio ambiente. Hoy en día se emplean otros aditivos.

La mayoría de motores modernos están equipados con sensores de encendido que detectan el inicio de las detonaciones y lo comunican al sistema de gestión del motor -que regula el encendido para evitar ulteriores detonaciones. Esto permite utilizar gasolina de bajo octanaje, incluso si la relación de compresión es relativamente alta.