EMPAQUES DE CULATA O CAMARA

Está compuesto por un núcleo metálico con perforaciones rectangulares y dos capas de material especial para juntas. Su núcleo metálico le permite tener, bajo compresión, excelentes propiedades físicas y alta recuperación, permitiendo excelente sellado.

CARACTERÍSTICAS

Compensa irregularidades entre culata y bloque, así como defectos y ralladuras en las superficies.
Resiste a los efectos corrosivos producidos por:

Líquidos refrigerantes.
Gasolina.
Aceite
Aditivos generados por la combustión.

Proporciona un mejor sellado en frió.

Proporciona una estructura rígida para compensar el efecto del desgarramiento del material sellante, en motores bimetalicos.


Las empaquetaduras de culata de cilindros constituyen el sello más crítico de un motor entre la culata de cilindro y la plataforma del bloque del motor. La empaquetadura de culata sella la presión de combustión, el enfriador y el aceite.

Las empaquetaduras de culata deben sellar:

Presiones de combustión, que llegan a 1.000 lb/pulg2 (689.5kPa) en motores de gasolina y que alcanzan 2.700lb/pulg2 (1682kPa) en motores Diesel alimentados por turbinas. Además, debe sellar temperaturas de combustión que llegan hasta 2.000°F (1.100°C).

El enfriador, que fluye entre el bloque y la culata. Las fórmulas de enfriadores modernos tienen la tendencia de pegarse a las superficies y a introducirse dentro de las empaquetaduras. El fabricante debe seleccionar cuidadosamente los materiales, para evitar que absorban cualquier fluido que deba sellarse dentro del motor. También, numerosas empaquetaduras de culata tienen agujeros de enfriamiento para medir el flujo del enfriador, para producir la circulación correcta.

El aceite: caliente y un poco denso que fluye bajo presión entre el bloque y la culata. El aceite tiene detergentes y otros aditivos que también tienen la tendencia de introducirse dentro de las empaquetaduras.

Las empaquetaduras de culata deben resistir a:

  • La fuerza que tiene la tendencia de rayar las superficies de la empaquetadura y de impedir un sellado correcto.
  • Las presiones de combustión que tienen como resultado la vibración del motor, la flexión y cambios de posición de la culata.
  • Los diferentes índices de expansión de los motores de combinaciones de aluminio / hierro fundido (Bimetálica) constituyen otro factor. El aluminio se expande aproximadamente dos veces más que el hierro fundido. Este índice disparejo de expansión crea una acción de arrastre a la cual la empaquetadura debe ajustarse.
  • La opresión producida por la fuerza de sujeción de la culata, que puede tener una distribución dispareja a lo largo de la culata. Estas fuerzas de sujeción pueden alcanzar 200.000 libras (90.800 Kg.).

La importancia de esta pieza en el motor es de garantizar la retención de la presión generada en los cilindros durante los ciclos de compresión y de combustión del motor que actúa en los pistones, convirtiendo la energía de la combustión en energía mecánica en el cigüeñal.
El empaque de culata deberá retener y evitar la mezcla de los diferentes fluidos como son el aceite, el agua y los gases producidos en la combustión.

Síntomas de un empaque de culata defectuoso:

Los anillos presentan oxidación, la cual no soportaran las presiones generadas por la combustión.
El material del cuerpo presenta abombamientos o despegue entre el material o sellado exterior y el alma metálica la cual permitirá el paso de fluidos del motor por el interior del empaque.

Causas del recalentamiento del motor:

  • Fallas del sistema de refrigeración:

    Posibles fugas en caliente en la bomba de agua.

    Mal funcionamiento del ventilador o de la correa en el ventilador de acción continua.

    Obstrucciones en el radiador.

    Mangueras frágiles o con fugas.

    Mal funcionamiento del termostato o de la pera de temperatura.

    Tapa del radiador defectuoso.

    Aire acumulado dentro de los sistemas de refrigeración y calefacción, generalmente causados por algún trabajo de purga incorrecta.

 

  • Fallas en el reglaje del motor:

    Válvulas desgastadas o resortes de estas defectuosos.

    Mala sincronización.

    Bujías defectuosas.

    Reglaje de la combustión.


Instalación de las empaquetaduras de culata:

1. Lea la etiqueta de la empaquetadura y los formularios de instrucción:
Siga cuidadosamente las recomendaciones en los formularios de instrucción, lea completamente todos los pasos de instalación antes de comenzar. Preste atención a cualquier recomendación del fabricante del equipo original que se encuentren en los manuales automotrices, sobre asuntos que pudiesen afectar el sellado del motor.


2. Permita que el motor se enfrié completamente antes de desensamblarlo:
Es muy importante cuando se trabajan con componentes de aluminio, las culatas de alabean o comban mas facilmente si se intentan remover estando todavia calientes. Recuerde que el calor dilata el metal, causando que los pernos de ensamblaje sean más difíciles de remover, y más fáciles de romperse. de esta manera tambien evitara quemaduras.


3. Invierta la secuencia de apriete de tornillos:
Verifique la secuencia y haga el proceso forma inversa para remover los pernos; esto minimiza las probabilidades de que los componentes se flexionen.


4. Limpie el material extraño que se encuentre en las superficies de sellado:
Cualquier desecho en la superficie de sellado evitará que se obtenga un buen sellado con la empaquetaadura. En algunos caso, los desechos podrían dañar el bloque, empaquetadura y culata..


5. Verifique si existen combas (alabeos) y deformaciones:
coloque una regla a lo largo de la superficie del cabezal, y deslice una plantilla de espesor entre el cabezal y la regla. Una buena norma para que la superficie este a nivel sea que los cabezales de tres cilindros no deben estar disparejos más de 0.003” (0.0076 cm); los de cuatro cilindros 0.004” (0.00102 cm); y los cabezales de seis cilindros 0.006” (0.00152 cm. A lo ancho, ningún cabezal debe exceder un desnivel de 0.004” (0.00102 cm). También verifique sí la superficie del bloque está a nivel.

6. Rectificación del cabezal: se debe rectificar si el cabezal excede las dimensiones mencionadas anteriormente. En el taller se debe remover simplemente el material suficiente para que la superficie vuelva a estar a nivel. Una rectificación excesiva puede tener como resultado una mala alineación de las lumbreras y agujeros de los pernos del múltiple, y una posible interferencia de válvula/ émbolo.

7. Inspeccione todas las piezas del motor: busque cualquier irregularidad que pueda causar fugas, tales como muescas, rayas o grietas. Remplace cualquier pieza que esté agrietada o muy flexionada.

8. No es recomendable volver a utilizar las empaquetaduras de culata: ya que es una de las prácticas más costosas que usted puede tener.

9. Verifique la empaquetadura de culata para determinar si se ajusta correctamente: las aberturas de combustión deben ser ligeramente más grandes que el diámetro del motor, y pueden tener formas irregulares para ajustarse a las cavidades de la válvula en la culata del cilindro. Los agujeros para el paso del enfriador en la empaquetadura, pueden ser menos, más pequeños o con formas diferentes que los conductos del enfriador situados en la culata o el bloque. Esto se debe a que las empaquetaduras de culata están diseñadas para controlar o medir el flujo del enfriador.

10. Acabados de la superficie de la culata y bloque: Si la superficie es lisa, la empaquetadura no puede aferrarse a la superficie, para proporcionar un buen sellado de combustión. Si la superficie es áspera, la empaquetadura no se ajustará a la superficie, causando fugas de fluido. Se prefiere un acabado de 90 a 110 micro pulgadas (RMS)muchas de éstas no sellaran cuando la superficie no esté dentro de estos límites.

11. Limpie y prepare los agujeros de los pernos: inspeccione cuidadosamente los agujeros de los pernos, especialmente si ha rectificado el cabezal o el bloque.

12. Limpie y prepare las roscas de los pernos: verifique las roscas de los pernos para determinar si existen daños. Lubrique ligeramente las roscas con aceite del motor antes del ensamblaje.

13. verifique la longitud correcta del perno.

14. Verifique los requerimientos de pernos con torsión hasta la deformación.

15. Siga el orden correcto de apriete, y el torque que se aplicará.

16. Haga funcionar el motor después de terminar el reensamblaje: Verifique si existen fugas de combustión y de fluido.

17. Restauración de torque de empaquetadura de culata: si esta requiere retorque encienda el motor hasta llegar a temperatura normal de funciomanamiento (5 a 10 minutos) y apague el motor, restaure el torque una segunda vez, mientras el motor este caliente.

 

 

 

 

EMPAQUETADURAS DE MÚLTIPLE


Existen tres tipos de múltiples, y cada uno tiene sus propias necesidades de empaquetaduras:
Múltiple de admisión.
Múltiple de escape.
Una combinación de admisión y escape.

 

 

 

 

 

EMPAQUETADURAS DE MÚLTIPLE DE ADMISIÓN

Las juntas del múltiple de admisión sellan la unión entre el múltiple de admisión y la culata. Las empaquetaduras de múltiple de admisión deben sellar eficazmente, especialmente en los motores último modelo, con controles de mezcla de aire-combustible. También el ajuste del múltiple de admisión es importante en cualquier motor, particularmente en los motores tipo V. Las empaquetaduras de tipo V deben sellar el enfriador y el aceite, así como también los conductores de cruce del escape.

La mayoría de las empaquetaduras del múltiple de admisión están compuestas de un núcleo metálico, dos capas de material de asbesto y revestimiento de teflón en ambas capas.

Un número significativo de problemas de entonación del motor pueden deberse a fugas de vacío.

Una fuga en el múltiple de admisión puede causar lo siguiente:


Motor que funciona sobrecalentado.
Mala marcha en vacío.
Disminución en la duración de la válvula.
Aumento de emisiones de oxido de nitrógeno.

Instalación de las empaquetaduras del múltiple de admisión:

1. Permita que el motor se infríe completamente.

2. Invierta la secuencia de apriete de los pernos.

3. Limpie las superficies del sellado.

4. Inspeccione la superficie del sellado.

5. Cerciórese de que la empaquetadura selle.

6. Limpie y prepare las roscas de los pernos.

7. Asegure la empaquetadura en su lugar.

8. Apriete los pernos de acuerdo con las especificaciones

 

 

 

 

EMPAQUETADURA DE MÚLTIPLE DE ESCAPE


El múltiple de escape recibe los gases de escape de las lumbreras de los cilindros y los transporta a una tubería de escape. Las empaquetaduras sellan la unión entre la culata y el múltiple de escape.

Numerosos motores nuevos se ensamblan sin empaquetaduras de múltiple de escape. Esto es posible, ya que numerosos múltiples de escape son planos y coinciden apretadamente contra la culata, sin fugas. Durante el uso, los múltiples de escape pasan por numerosos ciclos de calentamiento/enfriamiento. Esto causa esfuerzos y alguna corrosión en el múltiple de escape. Cuando se remueve el múltiple, generalmente se distorsiona este ligeramente, de modo que ya no será lo suficientemente plano para sellar sin una empaquetadura y se reinstalan los múltiples de escape para eliminar las fugas.

Algunas empaquetaduras de múltiple de escape tienen una superficie de acero perforado de un lado, y una superficie suave al lado exterior. La superficie de acero se coloca hacia el múltiple de escape en el motor. Esto se realiza de esta manera debido a que el múltiple de escape se expande cuando se calienta durante la operación. A medida que se expande se mueve sobre la culata. Este diseño sella el múltiple de escape a la vez que permite que se mueva sobre la superficie de metal de la culata, sin una empaquetadura.

 

Instalación de las empaquetaduras del múltiple de escape:

1. Deje enfriar el motor completamente.

2. Invierta la secuencia de apriete de los pernos.

3. Limpie las superficies del sellado.

4. Inspeccione el múltiple.

5. Verifique el ajuste de la empaquetadura.

6. Limpie y prepare los pernos y agujeros de los pernos.

7. Asegure la empaquetadura en su luga.

8. Apriete los pernos de acuerdo con las especificaciones.

Empaquetaduras de combinación para múltiple de admisión y escape

Los motores en línea que tienen el múltiple de admisión y escape del mismo lado de la culata, frecuentemente usan una empaquetadura de combinación. Esta empaquetadura tiene un núcleo de acero perforado, con el revestimiento de un lado, en las lumbreras de escape; revestimiento de ambos lados en la lumbrera de admisión.

Se deben tomar pasos especiales durante la instalación de estas empaquetaduras, para evitar fugas de admisión o escape.

 

 

 

 

 

 

EMPAQUETADURAS DE TAPA VÁLVULA

La cubierta de válvula es uno de los lugares del motor en que las pequeñas fugas de aceite son más visibles. Estas son una de las pocas piezas en el auto que pueden reemplazarse simplemente debido a una fuga obvia de aceite. Y los días en que el reemplazo de una empaquetadura de cubierta de válvula era un trabajo simple y económico ya son cosas del pasado.

Cuando es necesario efectuar un reemplazo de una empaquetadura de tapa válvula, asegúrese de que su cliente entienda que necesita una empaquetadura de “CALIDAD”. este tipo particular de empaquetadura debe sellar bajo muchas condiciones difíciles:

Uso y desgaste: debido a cambios extremos de temperatura en el motor.

Exposición: al aceite del motor, detergentes corrosivos y continuo rocío de aceite.

Compresión no uniforme: debido a brida de cubierta fácilmente distorsionable, y una baja fuerza de sujeción.

Largo almacenamiento.

La empaquetadura de cubierta de válvula ideal tiene que sobrevivir todas estas condiciones.

 

 

Materiales para empaquetaduras de tapa válvula:

CORCHO / CAUCHO:

Es el material estándar utilizado en la mayoría de las empaquetaduras de tapa válvula y colectores. Sella bien debido a que tiene buena comprensibilidad. Es algo flexible y más fácil de instalar que el caucho, debido a la rigidez del corcho/caucho, en comparación a muchas de las empaquetaduras de caucho.

En este tipo de empaquetaduras se mezclan pequeñas cantidades de corcho con un aglomerante de caucho. Este material mezclado tiene una alta capacidad de comprensión manteniendo su forma y su flexibilidad.


CAUCHO SINTÉTICO:

Fue desarrollado para ser la mejor solución del sellado para la mayoría de las aplicaciones de empaquetaduras de cubiertas y colectores. Caucho sintético sella por deformación, en lugar de por comprensión. Cuando el caucho se deforma bajo las fuerzas de sujeción, “empuja” contra la cubierta y la pieza fundida y mantiene su forma original. Esta propiedad hace que el caucho sea uno de los mejores materiales que pueden obtenerse para sellado y para una empaquetadura de larga duración.

Es muy durable y puede removerse fácilmente, disminuyendo el tiempo de limpieza. También disminuye la distorsión de la cubierta de válvulas.


Instalación de las empaquetaduras de tapa válvula:

1. Limpie las superficies del sellado.

2. Inspeccione la cubierta.

3. Desengrase la cubierta.

4. Asegure la empaquetadura en su lugar.

5. Monte la cubierta.

6. Apriete los pernos de montaje.

7. Verifique si existen fugas.

 

 

 

 

 

EMPAQUETADURAS DE CARTER

La parte inferior del motor está encerrada por un colector de aceite del motor. La empaquetadura del Carter sella la unión entre el colector de aceite y la parte inferior del bloque. En muchos casos, la empaquetadura del colector de aceite también puede sellar la parte inferior de la cubierta de regulación y la sección inferior de la tapa de cojinete principal trasero.

Es difícil localizar las fugas de las empaquetaduras del colector de aceite. Es posible que se encuentren en áreas que no se observen inmediatamente, lo cual hace que la empaquetadura del colector de aceite sea una de las empaquetaduras más ignoradas del motor. Las fugas de aceite pueden atribuirse a otras empaquetaduras o sellos en lugar de atribuirlas a la empaquetadura de carter.

Tipos de materiales de las empaquetaduras de colector de aceite:

  • Caucho sintético:
    Conocido por su capacidad de sellado por largo tiempo. Es fuerte, durable y resiste el aceite caliente del motor; son fáciles de remover, de modo que las superficies de sellado necesitan menos limpieza.


  • Corcho / caucho:
    Resiste a la fuerza aplastante y a altas temperaturas del motor.

  • Núcleo de fibra con revestimiento de caucho látex:
    la fibra proporciona a la empaquetadura una resistencia mayor a la fuerza aplastante, reventones, calor y exceso de torsión. El revestimiento de caucho ayuda a sellar el fluido, así como también en la remoción y limpieza.

Algunas de las empaquetaduras de carter se fabrican en varios segmentos, para economía de material y empaque. Otras utilizan una sola pieza. La empaquetadura de una sola pieza es más fácil de instalar que las de tipo segmentado, ya que no existen uniones que deban ser alineadas.



Instalación de las empaquetaduras de carter:

1. Limpie las superficies del sellado.

2. Inspeccione el colector de aceite.

3. Fije la empaquetadura en su lugar.

4. selle las uniones de empaquetaduras.

5. monte el colector de aceite.

6. Apriete los pernos de montaje.

7. Rellene el carter con aceite de motor.

 

 

 

 

SELLOS DE VÁSTAGOS DE VÁLVULA

Los sellos de vástagos de válvula se utilizan en numerosos motores para controlar la cantidad de aceite permitida entre la guía y el vástago de válvula. Los vástagos y las guías se rayarán y gastarán excesivamente si no tienen suficiente lubricación. Demasiado aceite producirá grandes depósitos que se acumularán en la válvula de admisión y depósitos duros en extremos de culata del vástago de la válvula de escape.

Los sellos gastados pueden aumentar el comsumo de aceite hasta en un 70%

Tipos de sellos de vástago de válvula:

  • SELLOS DEFLECTORES:

    Este sello desvía el aceite, alejándolo del vástago de válvula. Actúa como un paraguas, moviéndose con el vástago de válvula para proteger la guía de la válvula de excesivo aceite.

  • SELLOS POSITIVOS:

    Este sello se sujeta a la protuberancia de la guía de la válvula, limpia y mide el aceite en el vástago.

Materiales usados en sellos de vástagos de válvula:

Los sellos de vástago de válvula se fabrican en diferentes materiales entre los que se incluyen: nylon, teflón, acero y caucho sintetico. A veces esos materiales están combinados en un mismo diseño.


Tipos de caucho sintético:

Nitrilo.
Poli acrílico.
Vitón.

Características de los materiales:

Resistencia al calor.
Resistencia al aceite.

Instalación de los sellos de vástago de válvula:

Los pasos 1 y 2 se aplican solo cuando se deja la culata en el motor

1. Posicione el punto muerto superior.

2. Conecte un abastecimiento de aire comprimido al cilindro.

3. Quite los brazos oscilantes o seguidores de leva.

4. Comprima el resorte de la válvula.

5. Quite el ensamblaje del resorte de la válvula.

6. Inspeccione la punta del vástago de la válvula.

7. Verifique la cantidad de desgaste en la guía de la válvula.

8. Instale el sello.

Sello positivo:
coloque el manguito sobre la punta del vástago de la válvula, para proteger el labio interior del sello contra daños producidos por las ranuras de la traba cuando se instale el sello. Asegúrese de que el sello positivo se asiente correctamente sobre la protuberancia de la guía.

Sellos deflectores:
debe empujarse hacia abajo en el vástago de la válvula hasta que toque la protuberancia de la guía de la válvula. Se colocara en posición correcta cuando la válvula se abra por primera vez.

9. reinstale el ensamblaje de resorte.

 


 


EMPAQUETADURAS MISCELÁNEAS

Sellos de cojinete principal trasero:

Tenga el habito de reemplazar los sellos de aceite en operaciones de reparaciones o reemplazo de anillos, evitan que el aceite tenga fugas en el cigüeñal, alrededor del cojinete principal trasero.

 

Tipos de sellos:

Sello de soga o mecha, son comunes en numerosos motores viejos

Sello de caucho:
es el material más común usado para sellos principales traseros debido a:
Buena capacidad de sellado
Excelente resistencia al calor.
Fácil de instalar.

Materiales de caucho:
Poliacrilato.
Silicona.
Viton.

 

EMPAQUETADURA DE VALVULA DE RECIRCULACIÓN DE GAS DEL ESCAPE (EGR)

La valvula EGR, recircula alguno de los gases del escape, devolviendolos al motor. La empaquetadura sella la unión entre la válvula y el múltiple de admisión. En algunos casos regula el flujo del escape mediante un agujero diseñado especialmente, la selección correcta para esta aplicación es un factor critico ya que puede cambiar el flujo de gases y cambiar el funcionamiento del motor.


 

 

 

 

ANILLO DE ESCAPEPE

Se utilizan para sellar los gases calientes de escape en la unión entre el múltiple de escape y la tubería de escape . El sello de anillo debe pemitir la vibración del motor y el movimiento de torsión.