En un motor de combustión interna , una junta de culata proporciona el sello entre el bloque del motor y la(s) culata(s) de cilindros .
Su propósito es sellar los gases de combustión dentro de los cilindros y evitar que el refrigerante o el aceite del motor se filtren hacia los cilindros. [1] Las fugas en la junta de la culata pueden provocar un mal funcionamiento del motor y/o un sobrecalentamiento.
Dentro de un motor de combustión interna refrigerado por agua , hay tres fluidos que viajan entre el bloque motor y la culata :
El correcto funcionamiento del motor requiere que cada uno de estos circuitos no tenga fugas ni pierda presión en la unión del bloque motor y la culata. La junta de culata es el sello que evita estas fugas y pérdidas de presión.
Una fuga en la junta de la culata, a menudo denominada "junta de culata rota", puede provocar una fuga de refrigerante, de gases de combustión o de ambos.
El humo azul del escape sugiere que está ingresando exceso de aceite a las cámaras de combustión (aunque existen otras causas posibles además de una fuga en la junta de la culata). El humo blanco del escape sugiere que está entrando refrigerante a la cámara de combustión.
Las fugas en la junta de culata se clasifican en externas o internas. Las fugas externas son visibles como aceite o refrigerante en el exterior del motor (normalmente debajo). Las fugas internas ocurren cuando los fluidos ingresan a otro circuito y pueden resultar en cambios en el refrigerante o el aceite. El primero puede ser la presencia de espuma (provocada por hidrocarburos) en el tanque de expansión del refrigerante. El refrigerante que se filtra al sistema de aceite puede dar como resultado una sustancia parecida a mayonesa o batido en el aceite, que a menudo se ve en la varilla medidora o en la tapa de llenado de aceite. Sin embargo, la presencia de esta sustancia no es una prueba concluyente de una falla en la junta de culata, ya que el aceite podría mezclarse con el refrigerante por otras rutas. Asimismo, es muy posible que una junta de culata falle de tal manera que el aceite nunca entre en contacto con el refrigerante. Por lo tanto, no es posible determinar de manera concluyente el estado de la junta de culata inspeccionando el aceite.
Si el refrigerante ingresa a un cilindro, la quema de la mezcla de aire y combustible se ve comprometida, lo que reduce el rendimiento del motor y, a menudo, hace que se vea vapor (humo blanco) en el escape. [4] Este vapor puede dañar el catalizador . Si se filtra una gran cantidad de refrigerante en los cilindros, el motor puede sufrir un hidrobloqueo , lo que puede causar daños importantes al motor.
Cuando los gases de combustión se escapan de un cilindro, se produce una pérdida de compresión , lo que provoca una reducción de potencia o un funcionamiento brusco. Si los gases de combustión se filtran al sistema de refrigeración, esto reduce la eficacia del sistema de refrigeración y puede provocar que el motor se sobrecaliente. En otros casos, los gases pueden filtrarse en pequeños espacios entre la junta y la culata del cilindro o el bloque del motor, atrapa esos gases y luego se liberan cuando se apaga el motor. Estos gases luego escapan al refrigerante y crean bolsas de aire. A veces, estas bolsas de aire pueden quedar atrapadas en el termostato del refrigerante del motor, lo que hace que permanezca cerrado y provoque un mayor sobrecalentamiento, creando así más huecos entre la junta y el motor. Otras veces, estas bolsas de aire también pueden hacer que el motor expulse refrigerante hacia el tanque de rebose o de expansión , reduciendo así la cantidad de refrigerante disponible para enfriar.
Los métodos de prueba comunes para detectar fugas en las juntas de culata son una prueba de compresión (usando un manómetro ), una prueba de fugas o una prueba química que identifica los hidrocarburos en el líquido refrigerante. [5]
El costo del componente de reemplazo (es decir, la junta de culata en sí) suele ser relativamente bajo; sin embargo, existen importantes costos de mano de obra involucrados en el proceso de reemplazo. [6] Esto se debe a que el proceso de extracción y reemplazo de la culata es una tarea que requiere mucho tiempo.
El golpeteo (detonación) del motor puede ser causado por combustible de mala calidad, una falla del motor o si se prueban o eligen ajustes inadecuados de combustible y/o encendido mientras se realiza el ajuste del motor . Si la detonación es severa, la presión del cilindro puede aumentar ocho veces por encima de la presión normal, [ cita necesaria ] , lo que puede hacer que la culata se levante del bloque del motor, rompiendo el sello entre los dos. La mayoría de las juntas utilizadas en los motores de producción estándar pueden sufrir daños críticos debido a una detonación grave.
Dado que ahora se reconoce que la exposición al amianto es un peligro para la salud, [...] se ha establecido la fabricación de juntas de culata sin amianto.