AMC aconseja la sustitución de la culata en lugar de su reparación

Amadeo Martí Carbonell (AMC) basa su filosofía de negocio en ofrecer al cliente un producto de la máxima calidad, contando para ello con los medios tecnológicos e informáticos mas avanzados del mercado. La empresa de Castellón lleva desde 1958 fabricando piezas y componentes para la industria del automóvil, siendo su especialidad la fundición de aluminio y el mecanizado de piezas de alta precisión, así como la fundición de aluminio por gravedad e inyección de aluminio de alta presión. Desde su profundo know-how en la materia, la española ha explicado en una entrevista a MotorOK los motivos por los que la sustitución de la culata es mejor elección que su reparación.

¿Cuáles son las particularidades técnicas de una culata hoy en día?

La evolución a nivel técnico y tecnológico de nuestro entorno durante los últimos 30 años ha sido asombrosa y la tecnología propia de los motores de combustión interna no ha sido una excepción. Si tenemos en mente los antiguos motores de diversos fabricantes de vehículos franceses (1.9D/TD), cuya fabricación terminó a finales de los años 90 y principios de la década del 2000, eran motores muy robustos, de inyección indirecta, en los que destacaba la complejidad mecánica sobre la electrónica. Los bloques de motor en buena parte de ellos se fabricaban en hierro fundido. En concreto, desde el punto de vista de la culata, si bien se fabricaban en aluminio, el espesor de las paredes internas era muy superior al de sus equivalentes actuales. Hasta cierto punto, comparados con un motor actual, se podrían definir como «sobredimensionados» a nivel mecánico (relación entre centímetros cúbicos y potencia desarrollada).

Durante la primera década los años 2000 tuvo lugar en el sector del automóvil el denominado down sizing, una tendencia que procuró obtener un mayor rendimiento del motor de combustión, pudiendo además demostrar menor peso, consumo y cubicaje (surgen los motores de tres cilindros).

Actualmente, la exigencia técnica y tecnología a nivel de diseño, emisiones de gas y especificaciones de materiales, los hace cada vez cada vez más ligeros y comprometidos con el medio ambiente. A nivel de culata, las principales características técnicas actuales serían:

Exigencia en las especificaciones técnicas/tolerancias.
Ajuste en los elementos del powertrain y sistemas de distribución integrados.
Fuerza (resistencia y dureza para asegurar la unión entre el resto de componentes).
Capacidad de soportar esfuerzos mecánicos elevados (comportamiento plástico) a alta temperatura, con picos de presión de combustión esperados a 250-300ºC.
Conductividad térmica: La refrigeración eficiente implica aceptar geometrías complejas y conductos delgados de agua de enfriamiento (núcleo de camisa de agua).
Fatiga Térmica: Dentro de la fatiga térmica existen dos posibilidades:
- Fatiga de ciclo bajo (LCF): Se refiere a la expansión y contracción del material (motor Start&Stop). Depende de la composición de la aleación.
- Fatiga de Ciclo Alto (HCF): Se refiere a los ciclos de combustión. Depende básicamente de la microestructura, los defectos (porosidad) y la calidad de la superficie.

En caso de problema, ¿es preferible cambiarla totalmente o existen soluciones de limpieza/puesta a punto que pueden ser más eficaces y económicas que un reemplazo?

La exigencia técnica de los motores actuales aconseja el reemplazo de la culata defectuosa por una nueva ya que, si bien la unidad averiada es posible limpiarla, planificarla y montarla, es difícil garantizar que quede dentro de las especificaciones técnicas establecidas originalmente debido a los estrechos márgenes de las mismas. Del mismo modo, no es posible garantizar en la pieza usada el estado y/o la durabilidad de los conductos internos de refrigeración a nivel de futuras grietas o fatiga térmica de materiales a las que da lugar el uso.

El nivel de garantía ofrecido y la protección que otorga al consumidor en las reparaciones, hace que estas deban ser realizadas de la forma mas eficiente posible, tanto para el usuario como para su proveedor, el taller, el cual no debe arriesgar el coste de una posible garantía, involucrando, además de la culata en sí, otras piezas necesarias para el sistema (juntas, empujadores, válvulas, elementos de distribución…) y toda la mano de obra de la reparación.

¿Existen en el mercado culatas renovadas? En caso afirmativo, ¿puede ser una alternativa interesante para cambiar la culata original?

Sí, existe un mercado de culatas renovadas y, en general, de motores renovados. Si bien es una solución que está «disponible», no quiere decir que la recuperación de piezas sea la mejor alternativa para todos los componentes de motor, sino que depende de la relevancia técnica de los mismos. Técnicamente, sobre la superficie de la cámara de combustión en la culata se produce la explosión del combustible en cada ciclo, haciendo que se alcancen temperaturas de 1.500 hasta los 2.500ºC en los asientos de escape.

Evidentemente, no se puede permitir que las paredes se calienten tanto, ya que el punto de fusión del acero es 1.400ºC aproximadamente y para las aleaciones de aluminio el punto de fusión baja a unos 700ºC aproximadamente. De ahí la importancia de una buena refrigeración tanto en culata, bloque y componentes que ayude a evacuar esta temperatura.

Mantener las superficies metálicas del motor y alrededor de la cámara de combustión por debajo de la temperatura crítica evitará que los elementos comiencen a deformarse y puedan ocasionar daños graves en el motor. A modo orientativo, las temperaturas usuales y aproximadas en varios elementos del motor son las siguientes:

Válvula de escape: 700ºC.
Válvula de admisión 300-500ºC.
Bujías: 400-800ºC.
Pistón (cara superior): 300ºC.
Pared del cilindro: 200ºC.

Además, un estudio reciente de SAE (Society of Automotive Engineers) analizó la temperatura sobre las paredes de la cámara de combustión, encontrando 130ºC al ralentí y 250ºC a régimen.

¿Cuál es la alternativa de plenas garantías a la pieza original del fabricante o a la pieza «renovada» que ofrecemos desde AMC a los profesionales de la posventa? Nuestra culata nueva, fundida y mecanizada por nosotros según cumplimiento de la normativa IATF/TS 16949 exigida por los fabricantes de automoción.

Según vuestro punto de vista, ¿qué solución es la más interesante en términos de márgenes y de tiempos para el reparador?

Desde el punto de vista técnico, realizar la recuperación de una culata usada y con algún tipo de defecto o fatiga resulta, a la larga, mucho más costoso en cuanto a precio y tiempo. Conviene no olvidar que, si un cliente necesita reparar su motor, priorizará ante todo el tiempo estimado de dicha reparación y su coste.

Reparar una culata usada, a priori, puede parecer la opción más económica frente a colocar una culata nueva, pero se debe tener en cuenta otros factores, como la garantía y el tiempo que se invierte en la reparación del vehículo, por no mencionar las pequeñas dificultades que pueden surgir durante la reparación de la culata y que irremediablemente incrementarán el coste de la reparación y el tiempo de espera del cliente para la disponibilidad de su vehículo.

AMC, como pionero en la fabricación de culatas en el Aftermarket y número uno en ventas durante mas de 30 años, recomienda la sustitución de la culata en lugar de la reparación. Son muchos los casos tratados y solucionados por nuestros ingenieros del Departamento Técnico a lo largo de nuestra trayectoria, y todos ellos demuestran la rentabilidad y durabilidad de la sustitución de la culata frente a la reparación de la misma.