Cabeza de basura

Una culata de desecho ^[a] es un tipo de culata de motor de pistón , donde la culata está formada por un pistón ficticio montado dentro de la parte superior del cilindro. En la mayoría de los demás diseños de motores, la culata está montada en la parte superior del bloque de cilindros .

Es esencial para cualquier motor de pistón sellar la unión entre el bloque y la cabeza. Esto se hace generalmente por medio de una junta de cabeza , una junta plana en la superficie del bloque. En los primeros motores, las altas presiones y temperaturas dificultaban el uso de los materiales de la época y las fallas de la junta eran comunes. La cabeza de chatarra no requiere junta de cabeza y está sellada por anillos de pistón dentro del orificio del cilindro , al igual que para el pistón de potencia . ^[1]

Una solución alternativa fue el motor monobloque , en el que el bloque y la culata se formaban como una sola pieza. Esto resolvió el problema de la estanqueidad, pero complicó la fabricación y el mantenimiento. En particular, cuando el mantenimiento de rutina aún requería quitar con frecuencia la culata para descarbonizar, en un motor monobloque esto requería quitar los pistones del extremo del cigüeñal debajo del motor.

El término "junk head" (cabeza de chatarra) tiene su origen en estos anillos de sellado o "junk rings" (anillos de chatarra) y en la cabeza de pistón de imitación. Anteriormente, el término se utilizaba en las máquinas de vapor . Mientras que un anillo de pistón debe deslizarse dentro del cilindro y, por lo tanto, estar hecho de materiales de la mejor calidad y de larga duración, mientras que una tapa de cilindro fija estaba sellada por un anillo, este anillo estacionario podía estar hecho de los materiales más humildes o "chatarra", a menudo una cuerda engrasada o grafitada o una empaquetadura de estopa . Aunque la alta temperatura del cilindro de un motor de combustión interna requiere materiales de alta calidad, incluso en este caso el término se mantuvo.

La culata desmontada se utilizó ampliamente solo en motores con válvulas de manguito . Estas se sellaban en el interior del manguito, lo que también sellaba los manguitos mismos de la presión de combustión. También habría sido difícil colocar una junta de culata plana en la parte superior de los manguitos móviles.

Las válvulas de manguito rara vez se usaban en vehículos de carretera, aunque el motor Knight gozó de cierta popularidad limitada en los automóviles de lujo. ^[2] Estos usaban una culata de desecho.

Los motores radiales , casi todos ellos motores aeronáuticos refrigerados por aire, utilizan casi todos bloques monocilíndricos, con una culata independiente para cada cilindro. La mayoría utiliza bloques y culatas monobloque, denominadas "barriles". La disposición monocilíndrica de cada culata, junto con la refrigeración por aire, eliminan algunas de las restricciones sobre el uso de una culata de desecho. En consecuencia, la mayoría de los diseños de culatas de desecho o la cantidad de culatas fabricadas han sido para motores radiales refrigerados por aire.

En los motores radiales donde se han utilizado válvulas de manguito (en particular los de Bristol Engine Company ), la culata de desecho era el diseño habitual de culata. ^{[1] [3] Las culatas de desecho de cilindros individuales, selladas por un solo anillo, también se utilizaron en el motor} Napier Sabre de válvula de manguito de bloque H en línea . ^[4]

La refrigeración es difícil con una culata de desecho, ya sea con aire o con agua. Los puertos de agua deben estar conectados a la culata desmontable y hay poco espacio disponible dentro del diámetro del cilindro. Si el motor utiliza la forma común de válvulas de asiento en cabeza, estas también serían difíciles de colocar dentro del espacio limitado. La refrigeración por aire también es difícil, ya que la forma de la culata es profundamente reentrante y es difícil organizar el flujo de aire hacia el pozo profundo alrededor de la bujía o el inyector. Bristol desarrolló una culata de dos piezas para abordar este problema, con aletas conductoras de cobre. ^[5]