Sellado de motor de alta potencia

No hay nada discreto en una junta de culata quemada, así que para evitarlo, profundizamos en la tecnología en constante cambio de sellado de la junta de culata y aprendimos primero que lo que es bueno para una alta potencia no es necesariamente bueno para todos. Teóricamente, en todos los niveles, el sellado de la junta de culata simplemente se reduce a la presión superficial. Mantener una presión superficial suficiente entre la junta, la cabeza y el bloque es lo que evita las fugas.

La junta es solo uno de los muchos factores interrelacionados involucrados, pero no obstante es un componente crítico y, por lo tanto, una decisión crítica. Comprender los diferentes tipos de juntas de cabeza y sus pros y contras es la mejor manera de saber qué usar en qué nivel, pero también se reduce a conocer los diferentes productos de diferentes fabricantes que pueden determinar exactamente qué junta es la mejor para una construcción determinada. .

Alcanzar niveles muy por encima de los 1,000 caballos de fuerza no es infrecuente para los fabricantes de motores de hoy en día, por lo que definitivamente se ha ejercido "presión" sobre los fabricantes de juntas, pero antes de llegar a eso, veamos dónde hemos estado para poner una perspectiva sobre todo.

Un compuesto tradicional fue históricamente el estilo más común de junta de culata, con uso regular en vehículos de producción hasta los años 70. Pudieron manejar las relaciones de compresión de los muscle cars de la época e hicieron un gran trabajo al sellar el aceite y el refrigerante, ya que eran muy indulgentes. Esta era una cualidad importante, especialmente en el ámbito de la producción de motores en masa que a menudo sufría calidad, como la preparación de la superficie o las tolerancias de fabricación.

Los aspectos deseables de una junta compuesta la hacen perfectamente aceptable para el servicio de motor estándar en vehículos originalmente equipados de esa manera, pero a medida que crecía la popularidad del sobrealimentador y el turbocompresor, junto con la búsqueda de mayor potencia, la debilidad de la junta compuesta se expuso fácilmente. Bill Atkinson de Elring explica: "Las juntas compuestas son compatibles con acabados superficiales más rugosos y son las menos costosas, pero tienen la vida útil más corta y el sello de combustión más débil".

Los puntos débiles de una junta compuesta hicieron que los constructores de motores y los fabricantes de vehículos la abandonaran en favor de la junta de culata MLS (acero multicapa). Una junta MLS tiene una ventaja inmediata en su capacidad para mantener la carga de sujeción, incluso bajo el estrés de una alta compresión. El concepto general de una junta MLS son capas de acero al carbono o resorte, con relieves que crean una presión de resorte para mantener la carga de sujeción.

La tecnología de juntas de culata MLS se centra en el diseño de cada relieve individual, según su ubicación, para crear las cargas de sujeción necesarias para el sellado de compresión, refrigerante y aceite. La mayoría de las juntas de culata MLS también tienen un recubrimiento sobre toda la junta, y algunas tienen rebordes adicionales alrededor de conductos específicos de aceite y refrigerante. La investigación actual se centra en la ubicación y el espesor de los recubrimientos para el control de precisión de la carga de sujeción en diferentes áreas.

La junta MLS en sí fue una mejora considerable en la tecnología, pero no es solo la junta lo que la ha hecho exitosa. "Las juntas MLS ofrecen una vida útil prolongada y un sello de la cámara de combustión de bueno a excelente", dice Atkinson, "pero su rendimiento de sellado depende del acabado de la superficie".

Las juntas de culata MLS, si bien son superiores, no son tan indulgentes como las juntas compuestas, y la necesidad de una mayor precisión en el mecanizado del motor es una parte necesaria del sellado de las juntas de culata MLS. "Hoy en día, debido a que la nueva tecnología, el mecanizado y las capacidades de las piezas se han mejorado considerablemente, casi todos los automóviles fabricados en la actualidad utilizan la tecnología MLS", dice Micky Hale de Cometic Gasket.

Las juntas de culata MLS son mucho más que la primera opción de los fabricantes de automóviles. Son adecuados para muchas construcciones de alta potencia. “En el mundo de alto rendimiento de hoy, un motor de 1500 hp es algo casi cotidiano”, dice Hale. "Todas las juntas de culata Cometic MLS o MLX que son de acero inoxidable manejarán esta potencia y, por lo general, un poco más. Tenemos clientes con vehículos biturbo LS que también reportan en el rango de más de 2,000 hp, por lo que el paquete de piezas junto con la tecnología moderna realmente ha recorrido un largo camino".

Las juntas de culata MLS han demostrado su capacidad para manejar una gran potencia, pero aún existen diferentes diseños dentro de la línea MLS y tipos adicionales de juntas de culata que están diseñadas para niveles de potencia que superan la marca de 1500. "Un MLS Spartan estándar y nuestro ICS de cobre sellarán 800/900-1,200/1,300 hp, dependiendo de la arquitectura del motor", dicen Mike Couture y Aaron Hunter de Athena/SCE Gaskets. "Nuestro MLS Spartan con tapón de gasolina sellará hasta 1500-1700 hp, y nuestros anillos de corte Vulcan han sellado 2300 hp en una configuración LSX y 2000 en un Coyote. La junta de cabeza Pro Copper tradicional con una junta tórica de acero inoxidable y la ranura del receptor se sellará hasta que la cabeza se flexione o se tire de las roscas de los espárragos, o se rompan los pistones/varillas o las manivelas vuelvan a la tierra".

Así como una junta MLS se basa en un mecanizado de precisión para el sellado, todas las juntas dependen de varios factores que incluyen la rigidez del bloque y la cabeza, la plataforma abierta o cerrada, la cantidad de pernos o espárragos por cilindro, la proximidad del perno o espárrago a la pared del cilindro, la profundidad del el perno o espárrago está en el bloque de fundición y el tamaño del perno o espárrago.

No es ningún secreto que la calidad de los sujetadores es fundamental en cualquier aspecto de la construcción del motor, por lo que los sujetadores de la culata de cilindros, que están sujetos a diferentes tensiones, siempre deben considerarse parte del diseño del motor. "El material de fijación utilizado debe ser el correcto para la aplicación", dice Hale. "Si bien un montante comercial estándar puede ser excelente para empezar, la instalación de un agregador de potencia con un gran impulso puede necesitar una opción de material de mayor calidad. Siempre es mejor planificar y usar el paquete correcto de piezas o sobreconstruir para comenzar Para la mayoría de nosotros, los hot rodders, más potencia siempre está en un segundo plano".

Los sujetadores de la culata juegan un papel igual en el mantenimiento de la carga de sujeción, y mientras que un fabricante de empaques hace toda la investigación y la ingeniería para proporcionar el empaque, un fabricante de motores asume la responsabilidad no solo de usar los sujetadores adecuados, sino también de garantizar el método correcto de instalación. "Cuando vemos que los fabricantes de motores reutilizan el hardware de sujeción, se debe considerar el libro blanco publicado por ARP sobre las microexcoriaciones en las caras de las roscas y, por lo tanto, la fricción, que hace avanzar la lectura del par en una llave dinamométrica pero en realidad no logra la carga de sujeción adecuada , dice Couture y Hunter. "La calidad del sujetador es una preocupación importante. Cada vez que un cliente llama y dice que la junta falló, nuestra pregunta es ¿qué causó la falla de la junta? ¿Falló la preparación del ensamblaje, fallaron los procedimientos de ensamblaje, fallaron los componentes utilizados para sujetar la junta? , la selección del producto para la aplicación falló o los componentes fueron empujados más allá de sus parámetros diseñados?"

En el tema de la instalación, una pregunta común son los selladores. ¿Debería usar un sellador en una junta de culata? Siempre pensé que la respuesta era no.

"Cometic MLS y MLX ya tienen un sellador patentado, no recomendamos el uso de ningún otro sellador adicional", dice Hale. "Si todo se prepara y comprime correctamente, no debería tener fugas. El noventa y ocho por ciento de las veces cuando alguien llama por una junta MLS con fugas, este suele ser el caso. Poner una capa de cobre en la junta es como agregar una capa de líquido y no está permitiendo que los relieves hagan el sellado que se supone que deben hacer".

Si bien la respuesta suele ser no, ese no es siempre el caso y es imperativo seguir todas las instrucciones o recomendaciones para la junta que está utilizando, ya que podría haber diferentes requisitos.

"Se recomienda rociar todas nuestras juntas de cobre con una capa ligera (énfasis en capa ligera) de la marca KW Copper Coat en ambos lados de la junta", dice SCE. "Incluso en nuestro Titan e ICS (con sello de silicona) recomendamos esto. Nuestro MLS Spartan tiene un revestimiento patentado que está diseñado para funcionar en seco, el uso de cualquier sellador adicional comprometerá la capacidad de la junta para sellar la combustión. El Vulcan Cut -El anillo debe instalarse seco sin selladores adicionales. Siempre les recuerdo a las personas el experimento de la clase de ciencias de octavo grado donde tienes dos placas de vidrio y una gota de agua. Presiona las placas de vidrio juntas y el agua sale por los bordes de el vidrio. Bueno, ¿qué sucede si haces el mismo experimento con una gota de silicona viscosa? Sí, los espárragos/tornillos aplastarán el exceso, pero esa es la carga de sujeción utilizada para mover la silicona en lugar del sello de combustión. Además, ¿dónde ¿Se va toda esa silicona extra cuando se exprime?"

Si está buscando salirse de las listas con caballos de fuerza, podría estar considerando una plataforma seca, y aquí también hay múltiples opciones de juntas. Una de las mayores diferencias con respecto al refrigerante es el diseño y la ubicación del relieve. Las juntas diseñadas para aplicaciones sin agua eliminan los pasajes de agua en la junta, pero no es del todo necesario. "Contrariamente a la creencia popular, incluso si un cliente utiliza una cubierta seca, no es necesario que utilice una junta sin agua", dice SCE. "Una junta con provisiones de refrigerante sellará igual de bien".

Las juntas de cabeza de cobre ofrecen muchas ventajas para aplicaciones extremas y la práctica más común con este tipo de junta es una ranura mecanizada en el bloque o la cabeza para aceptar una junta tórica. Al instalar una junta tórica, la carga de sujeción aumenta en el área de la cámara de combustión, cuando sin ella se distribuiría uniformemente a través de la junta y no proporcionaría un sello de combustión adecuado. Otra ventaja del cobre es su capacidad para conducir el calor. Esto proporciona temperaturas más uniformes en el bloque y la cabeza, y los puntos calientes de la cámara de combustión se disipan rápidamente.

Las juntas de culata de cobre también proporcionan una cierta cantidad de elasticidad que no está presente en otros materiales de juntas de culata. En motores nitrosos, turboalimentados o soplados que realmente tienen la capacidad de levantar una cabeza del bloque, este aspecto del cobre lo convierte en el único que puede manejar tal abuso.

Entre las muchas cosas a considerar sobre la construcción de su motor al seleccionar las juntas adecuadas, hay otros dos elementos notables: presiones de sobrealimentación y pulgadas cúbicas. Según SCE, una junta MLS no debería tener problemas para mantenerse por debajo de 20-35 psi de impulso, pero más que eso justifica una junta de cobre.

"Boost es el mayor factor determinante", dice SCE. "Las presiones de combustión y el ajuste son una de las principales razones por las que fallan las juntas. La pulgada cúbica también juega un papel importante. Va de la mano con el impulso. ¿Está utilizando un Chevy de bloque grande que tiene una gran pulgada cúbica y un poco de impulso? para llegar a 1,500 hp, o está usando un pequeño motor de 4 cilindros con 4 pernos por cilindro y lo impulsa a la luna para llegar allí? Las pulgadas cúbicas junto con las presiones de combustión juegan un papel determinante en la ecuación".

Dependiendo de la configuración única de su motor y de lo que planee usar en términos de impulso, pulgadas cúbicas, enfriamiento, ajuste y potencia, todos tienen en cuenta si MLS o juntas de cobre son una mejor opción. Solo con caballos de fuerza, las juntas MLS son más que capaces a 1,500 hp.

El sellado del motor puede no ser una ciencia exacta, pero está terriblemente cerca. Si sigues los consejos de los profesionales y sigues sus instrucciones específicas, no deberías tener problemas para mantener la cabeza gacha en las carreras.EB