La culata es la parte superior del motor, que cierra las cámaras de combustión por arriba. En los motores modernos también es donde se alojan las válvulas y los árboles de levas. Por eso es una de las piezas más importantes de la mecánica de nuestro coche.
Se trata de una de las tres partes básicas de las que se compone un motor de combustión de pistones. Enumerándolas de abajo a arriba son: la bancada, que es donde se aloja el cigüeñal movido por las bielas que van hasta los pistones, el bloque motor, que es la parte media donde están las cámaras de combustión y suben y bajan dichos pistones, y por último la culata, que cierra el motor por arriba.
Partes de la culata
La culata tiene pocas partes en sí, aunque dentro contienen muchas piezas necesarias para el funcionamiento del motor. En general sus partes se limitan a cuatro:
- Tapa de la culata: parte superior que cubre la culata y mantiene el aceite dentro para mantener todo lubricado.
- Junta de la tapa de la culata: es la encargada de mantener la estanqueidad entre la tapa y la culata
- Culata: es donde se ubican los árboles de levas, las válvulas, etc.
- Junta de la culata: es la encargada de mantener la estanqueidad entre la culata y el bloque.
Qué hay dentro de la culata
Aunque no sean partes de la culata en sí, dentro de ella encontramos el o los árboles de levas, las válvulas de admisión y escape, las guías por donde suben y bajan las válvulas, los muelles para que las válvulas se vuelvan a cerrar cuando el árbol las abre, en algunos casos balancines para accionar las válvulas, retenes y semiconos para fijarlo todo en su sitio y platillos para evitar que ninguna pieza dañe la culata.
Además, la culata es donde se alojan las bujías en los vehículos de gasolina o los calentadores en los vehículos diésel. De la misma forma, en la culata también nos encontramos con los inyectores que permiten que el combustible se introduzca en el interior de los cilindros.
Tampoco podemos dejar de lado el sistema de engrase que debe poseer la culata, ya que es muy importante que el árbol de levas y las válvulas deben estar perfectamente lubricadas, para asegurar el buen funcionamiento del motor. De ahí que también cuente con una o varias juntas tóricas que impidan que se escape el aceite del motor. En cuanto a su fijación, se encuentra atornillada al bloque motor por medio de unos tornillos de una resistencia muy elevada. Entre la culata y el bloque nos encontramos con la junta de culata.
Tipos de culatas
Refrigerados por aire o líquido
Según el tipo de motor, nos podemos encontrar con distintos tipos de culata. En primer lugar se pueden diferenciar según si el motor es refrigerado por aire, por lo que poseen unas aletas para este fin y que se pueden encontrar en algunas motos. En segundo lugar, si el motor está refrigerado por líquido, cuyo diseño es mucho más complejo para que el anticongelante fluya por todos lados y disipe el calor homogéneamente. De lo contrario se podrían generar deformaciones indeseadas que podrías causar averías.
Según el número de válvulas
También nos podemos encontrar con culatas que tienen dos válvulas por cilindro o modelos con cuatro válvulas por cilindro. Incluso nos podemos encontrar otras configuraciones más extrañas con, por ejemplo cinco válvulas por cilindro. El número de válvulas por cilindro influye directamente en el rendimiento del motor.
También existen motores de combustión muy antiguos que no tenían válvulas en la culata. Estos son los llamados motores con distribución Side Valve (SV), que tenían las válvulas en el bloque motor, en los laterales de los cilindros. Un ejemplo, de este tipo de motores son los que montaron los famosos Ford T de principios del siglo XX.
Según el material
Los materiales con los que se construye una culata pueden ser diversos. Lo más habitual es que la culata sea de acero, aluminio o de aleación. Un material que no tiene por qué ser el mismo en el que esté construido el bloque, aunque es frecuente que así sea.
Las culatas de aluminio tienen las ventajas de conducir mejor el calor y ser más ligeras. Pero sus desventajas es que son más caras y menos resistentes al desgaste a muy largo plazo. Esta conductividad tiene otro efecto importante para los motores, que es la menor inercia térmica. Explicado en términos mundanos quiere decir, que cuanto menos tarda en calentarse el metal, menos tarda en enfriarse. El resultado es que llega a la temperatura de servicio antes pero tarda menos en perderla.
Las culatas de acero en cambio pesan más y tienen más inercia térmica. También son más baratas y más resistentes al desgaste a lo largo del tiempo.
Averías
Junto con el bloque y la bancada, la culata forma una estructura que tiene que aguantar las enormes presiones y temperaturas que se generan en el interior. Están unidas entre sí mediante unos tornillos de gran resistencia y unas juntas que aseguran de que no haya ninguna fisura.
Cuando el motor se sobrecalienta, una avería muy común es la deformación de la culata o la pérdida de estanqueidad por la junta de la culata. Esto se debe a que, al ser la parte que sella las cámaras de combustión por arriba es la que más sufre el exceso de calor. Por eso las culatas tienen que estar muy firmemente sujetas para que no haya problemas de estanqueidad nunca.
Precio de la culata de un motor de coche
El precio para arreglar una culata o cambiarla es alto, tanto por el coste de los materiales como por el número de horas necesarias en un taller. Si solo es la junta, el precio de los materiales puede estar en torno a los 100 ó 200 euros, pero si también hay que cambiar la culata en sí, el precio puede subir a cerca de 800 euros.
Las horas de taller pueden estar entre las 10 y las 20 horas de trabajo dependiendo del modelo lo que puede suponer un aumento en la factura de entre 400 y 1.200 euros según al taller al que vayas.
Imágenes 3,4 y 5 – L.C. Nøttaasen Seguir, Timitrius, Mirko Junge