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Fallas en la junta de cabeza causadas por un mal acabado superficial

Es importante considerar que cuando se cepilla la cabeza de una junta, es porque el motor realmente lo necesita, ya que cada cepillado reduce la vida útil de la máquina

fallas en la rugosidad de la cabeza de una junta
La altura de cabeza es un valor crítico en motores con árbol de levas a la cabeza

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Por: ARRA

¿Cómo medir el acabado superficial?

Existen dos maneras de verificar el acabado superficial en una cabeza o un monoblock. Una, puede ser consiguiendo un comparador de superficies con diferentes grados de rugosidad. Se trata de una pieza de metal con pequeñas muestras de distintos  acabados superficiales reproducidos por diversas clases de máquinas cepilladoras como  las de: banda, piedra,  buril,  CBN (Cubic Boron Nitride, por sus siglas en inglés). El comparador te permite sentir el acabado del cepillado con la muestra de tu comparador y poder estimar el acabado que dejas en la cabeza y en el monoblock. 

El segundo método es el que actualmente ocupa la mayoría de los fabricantes, un rugosímetro (instrumento de medición), el cual funciona con una punta de diamante y mide la longitud de dos milímetros creando un perfil de la rugosidad asignando su valor promedio, ya sea en [RA], [RMS] o [RZ]. 

¿Cómo lograr un correcto acabado superficial

El cepillado en una cabeza o en un monoblock no necesariamente garantiza planicidad o un buen acabado superficial. Por este motivo, siempre se debe verificar el acabado una vez cepillada la cabeza, especialmente si presentó un problema de sellado con anterioridad. 

Cualquier acabado superficial que deje una rectificadora entre los 54 a los 113RA en una junta convencional es aceptable, este acabado se logra con las cepilladoras de piedra, de banda y las fresadoras. 

La mayoría de los equipos modernos que ocupan herramienta, tal como buril o CBN son capaces de dejar superficies más suaves que son requeridas por las nuevas juntas multilámina. En caso de seguir ocupado tecnologías viejas, se requerirá más habilidad por parte del operario para conseguir estos acabados, que el trabajo propio de la máquina, lo cual, puede resultar en una dependencia en lugar de una mejora de calidad. 

Nunca se debe recomendar lijar una cabeza en vez de cepillarla, ya que es imposible conseguir estos acabados que exige el equipo original. 

La importancia de la altura de cabeza

La altura de la cabeza se mide de la cara donde asienta la junta de la cabeza, hasta algún punto conveniente situado en su contraparte, el cual puede ser la base de la junta de la tapa de punterías y el alojamiento del árbol de levas (esto aplica para los motores con árbol de levas a las cabezas), la base del resorte del asiento, la barra de balancines, la base de los tornillos de la cabeza, etcétera. 

Es importante que antes de realizar cualquier maquinado en la cabeza se tome la altura de la cabeza, antes y después del mismo, considerando el mismo punto de referencia. Sólo así se podrá tener una aproximación de cuánto se desgastó. 

La altura de cabeza es un valor crítico en motores con árbol de levas a la cabeza, debido al límite y a la poca tolerancia que permite el equipo original en un cepillado. En algunos casos, el equipo original no permite el cepillado de las cabezas, ya que afecta directamente la relación de compresión y no tanto la interferencia de la válvula y el pistón como muchos piensan que puede suceder. 

Se debe de tener más cuidado en este punto, principalmente en motores a gasolina que en motores a diésel, ya que la gasolina maneja una cámara de combustión que afecta de manera directa la compresión, por lo tanto, cuando se cepilla la cabeza se incrementa la comprensión, debido a que se reduce el volumen de la cámara de combustión, generando condiciones como incremento de temperatura y preigniciones que pueden ocasionar que el motor falle, que la transferencia de calor sea más retardada y que se genere calentamiento excesivo en el motor. 

Sin embargo, en los motores a diésel se debe de tener cuidado que los engranes no se “engranen” por un excesivo cepillado, principalmente en los motores con árbol de levas a la cabeza. 

Un cambio en la altura de cabeza mayor a 0.010” resulta en la alteración del mecanismo leva-balancín-apertura de válvula, retardando el tiempo y afectando la emisión de gas, así como el desempeño y estabilidad del motor. Un ejemplo claro es en el motor de Chevy y sus similares con portaárbol de levas a la cabeza en el cual, es necesario verificar la planicidad de la base del portaárbol y considerar el cepillado de éste. (Carley, 2014) 

En motores V6 y V8, el excesivo desgaste puede crear problemas con la alineación entre la cabeza y el múltiple de admisión, ocasionando que no asiente el múltiple en las cabezas, por este motivo se recomienda verificar su alineación y cepillar el múltiple en caso de que sea necesario. 

Es importante considerar que cuando se cepilla una cabeza, es porque el motor lo necesita,  ya que cada cepillado reduce la vida del motor, en otras palabras, no se debe desgastar el material más de lo necesario para garantizar la planicidad y un correcto acabado superficial. 

En cabezas de aluminio, el enderezado debe ser un trabajo que se realice antes del cepillado, ya que garantizará reducir la cantidad de metal desgastado de la cabeza y restaurar su planicidad. Para enderezar las cabezas se debe ocupar un horno que mantenga una temperatura isotérmica (que no varíe su temperatura). 

El uso de lainas es una respuesta para rescatar cabezas cuya altura ya está por debajo de lo permisible, esto nos ayuda a recuperar la relación de comprensión, el tiempo de encendido para motores con árbol de levas para la cabeza y así mismo la comprensión. 

La altura de las lainas en el mercado tiene un grueso de 0.010” por lo que el fabricante recomienda como máximo, el uso de dos lainas, del mismo modo exige un acabado superficial por debajo de los 20 RA. (Dacomsa, 2014) 

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