EL APRIETE DE LA CULATA

INTRODUCCIÓN

Todos los mecánicos saben que los fabricantes normalmente ofrecen tres espesores distintos de la misma junta de culata para motores diesel. Esto no es por capricho, si no que cuando un motor se abre y se modifica cualquier medida de sus componentes mecánicos (diámetro de pistón, carrera, altura de camisas, etc.), hace que cambien todos los valores originales de los parámetros físicos diseñados por el fabricante original (principalmente la presión y el volumen de las cámaras de combustión), y el funcionamiento del motor cambia (rendimiento, potencia, etc.). Vamos a ver como la correcta elección del espesor de la junta de culata es un factor clave para el perfecto funcionamiento de un motor diesel.

ESTUDIO TEÓRICO

1er tiempo. Admisión. Válvula de admisión abierta. Pistón baja al Punto Muerto Inferior (PMI). El aire entra dentro de la cámara de combustión. Tenemos un volumen que llamaremos V y una presión que será igual a la atmosférica, por lo que P = 1.

2º tiempo. Compresión. Válvulas cerradas. Pistón sube al Punto Muerto Superior (PMS), comprimiendo el aire. Ahora tendremos un volumen V’ que será menor que el volumen inicial V y una presión P’ que será mucho mayor que la presión inicial P.

Evidentemente, cuanto menor es el volumen mayor es la presión ya que tenemos la misma cantidad de mezcla aire-combustible dentro de la cámara. Por tanto, lo que se conoce como relación de compresión indica las veces que la presión de compresión es mayor que la atmosférica. Es decir, si en un vehículo la relación de compresión es de 22:1, quiere decir que la presión interna de la cámara cuando el pistón alcanza el PMS será 22 veces mayor que cuando el pistón baja al PMI. Pero por la misma relación, el volumen al alcanzar el PMS, será 22 veces menor que el volumen al bajar al PMI. Al rectificar lo que se está haciendo es bajar la altura de las cámaras de combustión, por lo que estamos haciendo más pequeño el volumen de las mismas. Como se ha visto, al hacer más pequeño el volumen lo que hace es aumentar la presión interna. Por tanto, la altura que estamos quitando al mecanizar hay que suplementarla aumentando el espesor de la junta de culata, para mantener el volumen que teníamos antes de rectificar.

CONCLUSIONES

Todo lo anterior tiene mucha mayor importancia en motores diesel, ya que en motores de gasolina las presiones son mucho más bajas, por lo que normalmente no se necesita aumentar el espesor de la junta.

Para motores diesel es imprescindible seguir unas normas básicas:

·         Siempre que se rectifique el bloque es preciso aumentar el espesor de la junta de culata. Para ello debemos llevar los pistones hasta el PMS y medir uno a uno el sobrepasamiento, con respecto al plano del bloque. El pistón que dé más altura es el más desfavorable y con ese valor debemos consultar el manual de aprietes de AJUSA para ver qué junta debemos montar.

·         Cuando se rectifiquen culatas planas, también es necesario medir el sobrepasamiento de los pistones para la correcta elección de la junta.

·         Cuando se rectifiquen culatas con parte de la cámara de combustión en ellas, aparte de medir el sobrepasamiento de los pistones hay que aumentar el espesor de junta tanto como se haya mecanizado la culata. Es decir, si a la culata le hemos rectificado 0.05 mm, se lo tendremos que aumentar al espesor de la junta.

·         Lo que no se debe hacer es abrir el motor, sacar una junta con unas muescas determinadas y montar otra con las mismas muescas o con una muesca más porque sí, si no que hay que montar la junta que el motor realmente necesita.

·         El sistema de marcado por muescas no es común para todos los fabricantes, esto es, normalmente a mayor número de muescas, mayor es el espesor de la junta, pero HAY SERIES DE MOTORES QUE NO SIGUEN ESTA NORMA GENERAL como se puede ver en el ejemplo adjunto.

De todo esto se deduce que ES IMPRESCIDIBLE UNA CORRECTA ELECCIÓN DEL ESPESOR DE JUNTA PARA EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIESEL

APRIETE POR KG

  En el apriete por Kg lo que medimos es la fuerza de apriete que le aplicamos al tornillo de culata para que cierre. La carga en Kg. la leemos directamente en la llave (si es de dial), saltará el muelle (si la llave es de disparo), o nos lo indicará la llave por medio de una luz y una señal acústica (si la llave es electrónica).

  El problema que se puede plantear en el apriete por Kg. es que hay distintas escalas de medida dependiendo del fabricante del motor. Para que lo entendamos, pasa exactamente igual que cuando medimos distancias; los países que utilizan el sistema métrico medimos las distancias en kilómetros, mientras que en Inglaterra, Estados Unidos y Australia lo hacen en millas. Entonces, para medir la fuerza de apriete de un tornillo tenemos tres escalas distintas:

  Como en los tres sistemas lo que estamos midiendo es la fuerza que se hace al apretar el

tornillo, entre ellos sí que tenemos una equivalencia. Volviendo al ejemplo de las distancias, si entre dos ciudades tenemos 160 Km de distancia, aproximadamente equivale a unas 100 millas. A la hora de apretar pasa algo similar:

  NOTA: La conversión de Kpm a Nm no es exacta. La conversión real sería multiplicar por 9.8, pero prácticamente se multiplica por 10, ya que es mucho más fácil y la diferencia es mínima.

  APRIETE ANGULAR O APRIETE EN GRADOS

  Cuando se realiza un apriete angular, lo que se mide es el giro que realiza el tornillo (o más fácil, lo que gira el mango de la llave al apretar). Para medir los grados se tiene que utilizar un goniómetro o angulímetro, que es el aparato que nos mide los grados. Al apretar por grados siempre se empieza haciendo un apriete pequeño en kilos y luego se empiezan a dar los grados de apriete que indique el manual.

  Lo que tiene que quedar claro es que al medir en grados estamos midiendo un ángulo, mientras que al medir en kg lo que se está midiendo es la fuerza que se está haciendo. Por tanto, NO EXISTE EQUIVALENCIA ENTRE LOS GRADOS Y LOS KILOS y es muy fácil entenderlo con un ejemplo. Si yo rosco dos tornillos y uno me cuesta más que otro, para el que me cuesta más tendré que hacer más fuerza para roscar la misma longitud, por lo que si aprieto por kilos, al apretar los mismos kilos con la llave uno habrá roscado más que el otro (el que

menos cuesta roscar será el que más roscado esté). Por el contrario, si por ejemplo aprieto dos tornillos un ángulo de 90º, aunque uno me cueste más que otro los dos tornillos habrán roscado por igual en el bloque, por lo que tengo un apriete mucho más preciso.

Ejemplos de apriete por ángulo:

  Otro dato a tener en cuenta es que los grados son acumulativos, esto es; si yo no puedo dar 90º en una sola etapa porque no tengo espacio, puedo hacerlo en tantas etapas como yo quiera siempre que la suma me de 90º. Por ejemplo lo podré hacer en tres etapas de 30º, ya que 30º+30º+30º= 90º, o en dos de 45º (45º+45º = 90º).

  Y recuerde, EN APRIETES ANGULARES HAY QUE CAMBIAR LOS TORNILLOS CADA VEZ QUE SE ABRA EL MOTOR