Una culata de chatarra [i] es una forma de culata de cilindro de motor de pistón , donde la culata está formada por un pistón falso montado dentro de la parte superior del cilindro. En la mayoría de los otros diseños de motores, la culata está montada en la parte superior del bloque de cilindros . Esa forma también se ha denominado " cabeza de cataplasma ".
Obviamente, es esencial para cualquier motor de pistón sellar la unión entre el bloque y la cabeza. Esto generalmente se hace por medio de una junta de culata , una junta plana en la superficie del bloque. En los primeros motores, las altas presiones y las altas temperaturas hicieron de esta una prueba difícil para los materiales del día y las fallas de las juntas eran comunes. La culata de chatarra no requiere junta de culata 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 , donde el bloque y la cabeza se formaron como una sola pieza. Esto resolvió el problema del sellado, pero complicó la fabricación y el mantenimiento. Particularmente, cuando el mantenimiento de rutina todavía requería la extracción frecuente de la cabeza para la descoquización, en un motor monobloque esto requería la extracción de los pistones del extremo del cigüeñal que se encuentra debajo.
El enfriamiento es difícil con una cabeza chatarra, ya sea con aire o con agua. Los puertos de agua deben estar conectados al cabezal extraíble y hay poco espacio disponible dentro del diámetro del cilindro. Si el motor utiliza la forma común de válvulas de asiento a la cabeza, también sería difícil colocarlas dentro del espacio limitado. La refrigeración por aire también es difícil, ya que la forma de la cabeza tiene una reentrada profunda y es difícil organizar el flujo de aire hacia el pozo profundo alrededor de la bujía o el inyector. Bristol desarrolló un cabezal de dos partes para abordar este problema, con aletas conductoras de cobre. [2]
Orígenes del término
El término "cabeza chatarra" se origina en estos anillos de sellado o "anillos chatarra" y la cabeza del pistón ficticia. El término se usaba anteriormente con máquinas de vapor . Mientras que un anillo de pistón debe deslizarse dentro del cilindro y, por lo tanto, estar hecho de materiales duraderos de la mejor calidad, donde una tapa de cilindro fija estaba sellada por un anillo, este anillo estacionario podría ser de los materiales más humildes o "basura", a menudo un engrasado o grafitado cuerda o estopa de embalaje. Aunque la alta temperatura del cilindro de un motor de combustión interna requiere materiales de alta calidad incluso aquí, el término pegó.
Motores de válvulas de manguito
La cabeza chatarra solo se usaba ampliamente con motores de válvulas de manguito . Estos sellados en el interior del manguito, sellando también los manguitos mismos de la presión de combustión. También habría sido difícil disponer una junta de cabeza plana en la parte superior de los manguitos móviles.
Las válvulas de camisa rara vez se usaban en vehículos de carretera, aunque el motor Knight gozó de cierta popularidad limitada en los automóviles de lujo. [3] Estos usaban una cabeza chatarra.
Motores radiales
Los motores radiales , casi todos los motores aeronáuticos refrigerados por aire, utilizan casi todos bloques de un solo cilindro, con una cabeza separada para cada cilindro. La mayoría usa bloques y cabezas monobloque, a los que se hace referencia como "barriles". La disposición de un solo cilindro de cada cabezal, junto con el enfriamiento por aire, eliminan algunas de las restricciones sobre el uso de un cabezal de desecho. En consecuencia, la mayoría de los diseños de cabezales chatarra o el número de cabezas fabricadas han sido para motores radiales refrigerados por aire.
Donde los motores radiales han utilizado válvulas de manguito (en particular las de la Bristol Engine Company ), la cabeza de chatarra era el diseño habitual de la cabeza. [1] [4] En el motor Napier Sabre de válvula de manguito de bloque en H en línea también se usaron culatas de cilindro individuales, selladas por un solo anillo . [5]
Enfriamiento
Referencias
- ^ Por lo general, "cabeza chatarra" alrededor de los motores Bristol o "cabeza chatarra" dentro de Rolls-Royce
- ↑ a b White, Graham (1995). "Bristol Hércules". Motores de pistón de aviones aliados de la Segunda Guerra Mundial . Vida aérea. págs. 136-137. ISBN 1-85310-734-4.
- ^ Ricardo, Harry R. Sir (1953). "Aero-motores de pistón". El motor de combustión interna de alta velocidad (4ª ed.). Glasgow: Blackie. págs. 310–311.
- ^ Manual de Autocar (Novena ed.). El Autocar . C. 1919. págs. 36–38.
- ^ Bingham, Victor (1998). "Bristol Hércules". Principales motores aerodinámicos de pistón de la Segunda Guerra Mundial . Vida aérea. págs. 52–53. ISBN 1-84037-012-2.
- ^ "El motor aerodinámico de Napier Sabre". El aeroplano . 24 de marzo de 1944.