El Maquinante: Tornillos de culata y su montaje

jueves, 22 de febrero de 2018

Tornillos de culata y su montaje

Tornillos de culata y su montaje

Tornillos de culata:Una unión potente para un perfecto sellado

Al apretar los tornillos de culata, se comprimen las superficies implicadas, lo que es decisivo para una obturación perfecta.

Elementos de unión
Los tornillos de culata son el elemento de unión entre el bloque de motor, junta de culata y la culata. La fuerza de apriete de los tornillos es un factor importante para el sellado de la cámara de combustión, los pasos de aceite y refrigerante, así como del aire del entorno. Una función que debe cumplirse a la perfección con el motor tanto frío como extremada- mente caliente, a bajas y a altas presiones.

Presión de superﬁcies
Al apretar los tornillos de culata se genera una gran presión superficial, lo que es decisivo para un perfecto sellado. Los tornillos, en combinación con el par de apriete necesario, influyen decisivamente en la calidad del sellado de las superficies.

Desarrollo innovador sin necesidad de reapriete
Por aspectos económicos, los fabricantes de motores desarrolla- ron en los años 80 juntas de cula- ta que no precisaban de reapriete.

El montaje de las culatas sin tener que reapretar los tornillos supuso una innovación técnica para la producción en serie. Además,al cambiar la junta de culata ya no es necesario al apriete de los tornillos en diferentes pasos.

Tornillos especiales para una mayor fuerza de apriete
Este objetivo sólo se podía lograr con una óptima sintonización
de todos los componentes: un conjunto bien sellado de bloque de motor, junta de culata, culata y tornillos de culata.

Tornillos de funcionamiento plástico
Los tornillos que se aprietan más allá de su límite elástico llegando hasta la zona plástica garantizan una fuerza de apriete elevada y uniforme. Un importante requisito para lograr un sellado seguro sin reapriete. A este respecto, los tornillos que trabajan en la zona plástica ofrecen una ventaja frente a los tornillos tradicionales. Mediante la reducción del diá- metro del eje, el tornillo consigue responder de modo elástico a los movimientos dinámicos del sellado.

Método de apriete de angular
En un primer paso, el tornillo se aprieta con un par de apriete pre- vio en la culata. Con la segunda fase, el llamado de ángulo de giro adicional, el tornillo se aprieta más allá de la zona de defor- mación elástica hasta la zona plástica.

Usando el método angular las perdidas de la fuerza de apriete que se producen con el tornillo trabajando en la zona plástica son de alrededor de un ±10 %. Mientras que utilizando el método de apriete por kilos, las perdidas de fuerza que se originan son al- rededor de un ±30 %. Las causas de esta dispersión en el apriete serían debidas al coeficiente del rozamiento entre la cabeza del tornillo y la rosca.

Seguridad con nuevos tornillos Al aplicar el método de par de apriete angular, los tornillos de culata se vuelven plásticos, es decir que quedan deformados permanentemente. Cuando se desmontan, son visiblemente más largos que antes. Durante el periodo del calentamiento del motor, el tornillo se dilata aún más.
Esto, generalmente se aplica en motores de aluminio o bimetálicos, ya que ambos materiales tienen diferentes coeficientes de dilatación al calentarse. En el peor de los casos, un tornillo reutilizado puede llegar a romperse pudiendo llegar a dañar el bloque de motor. Por ello, los tornillos de culata sólo deben utilizarse una única vez por motivos de seguridad.

Ventaja del tornillo de dilatación: al contrario que los tornillos de vástago rodado, el de dilatación puede apretarse más allá de su límite de elasticidad hasta la zona plás- tica, garantizando una fuerza de atornillado elevada y uniforme.

Método de apriete angular con par previo y ángulo de giro adicional.

Consejos prácticos: preparación y montaje de la culata
Los primeros pasos...

1. Limpie a fondo las superficies del bloque de motor y de la culata; la suciedad y los restos de la junta que se va a reemplazar son una causa frecuente de fallo.

2. Compruebe la planitud de las superficies con una regla de filo, longitudinal y transversal- mente.

3. Elimine arañazos, deformaciones y grietas, por ejemplo con una rectificadora en el taller especializado.

4. Observe la altura mínima del bloque de motor y de la culata que indique el fabricante, así como el grosor prescrito de la junta de culata.

5. Limpie los orificios roscados, compruebe el estado de la rosca del bloque y elimine restos de suciedad, aceite y refrigerante que pudieran existir, p. ej. soplando con aire comprimido.

6. Centre la junta de culata sobre el bloque de motor; no utilice ningún medio adicional de sellado, grasas ni aceites.

Consejos prácticos: sustitución de los tornillos de culata
... los pasos siguientes

7. Coloque la culata sobre el conjunto, teniendo especial cuidado de no dañar la junta de culata durante el montaje.

8. Utilice siempre tornillos de culata nuevos.

9. Unte la rosca y la cabeza del tornillo de culata ligeramente con aceite; para ello, unte un paño con aceite, envuelva el tornillo con él y gire el tornillo.

10. Aplique aceite en ambas caras de una arandela, si el fabricante prevé su uso.

11. Observe, sobre todo, las directrices e ins- trucciones del fabricante para el apriete de los tornillos de culata; las instrucciones de montaje no sólo varían de fabricante a fabri- cante, sino también de motor a motor.