mecánica

La metalurgia actual aplicada al automóvil

Jesús Juan López Agullo 3 diciembre, 2016

A medida que van apareciendo nuevos modelos de automóviles, los fabricantes nos informan que son más ligeros, más rígidos y más seguros que la generación anterior, todo esto sin grandes aumentos de precio. ¿Cómo se puede conseguir? ¿Es posible conseguirlo todo a la vez? Vamos a dar un pequeño paseo por las técnicas y materiales actuales en la metalurgia de los automóviles, describiendo primero los procesos clásicos.

Fundición tradicional

La fundición tradicional consiste en verter metal fundido en el interior de un molde para que tome la forma del interior. Cuando el vaciado -así se llama a la copia obtenida del molde- se encuentra sólido, ya se pueden mecanizar las partes necesarias por extracción de viruta, taladrando, fresando o roscando. En algunos casos, la pieza obtenida se vuelve a calentar o se forja, para que el metal obtenga mejores propiedades de elasticidad o dureza.

En la fundición tradicional, tenemos un molde de un solo uso construido en una arena especial. El molde se puede formar en esta arena con un modelo igual a pieza que queremos hacer, sólo necesitamos que es modelo sea rígido, no importa el material. Este modelo debe ser un poco mayor a la pieza deseada pues la colada disminuye de volumen a medida que se enfría. Podemos hacer un vaciado de prácticamente cualquier pieza que inventemos, con tamaños desde centímetros a varios metros. Si deseamos una pieza más exacta podemos recurrir al moldeo en cera perdida. En este antiquísimo proceso tenemos un paso más. Realmente generamos un modelo en cera, o en otro material que se pueda descomponer fácilmente, tan exacto como necesitemos. Ese modelo puede ser hecho directamente como una escultura o bien con otro molde.

El objetivo es que este modelo intermedio sea lo más fiel posible al producto final. Una vez que tenemos hecho este modelo en cera, sirve de base para generar un molde de un solo uso, pero en arcilla en vez de arena. El motivo de construirlo en arcilla es porque su grano es mucho más fino que la arena y el vaciado será también más exacto. Una vez construido el nuevo molde de arcilla se elimina la cera simplemente calentándolo. Así queda el molde con el vacío correspondiente al modelo de cera que hicimos, una vez limpio y seco se le puede verter la colada.

Metalurgia - Fundición

Cuando la pieza es muy compleja, como un bloque motor, se construye el molde con piezas fabricadas a su vez con otros moldes para que sea más preciso. El molde lo forman las paredes exteriores, que es fácil de entender, y las piezas que forman los huecos, principalmente los cilindros y los pasos de la refrigeración. Para estos pasos se colocan unas piezas de arena con la forma de los huecos. En el caso de la culata, las piezas que forman los pasos para la entrada y salida de gases tienen la curiosa forma de cuernos. Las piezas que forman el molde son diseñadas para que encajen fácilmente.

Una vez ensambladas se les vierte el metal fundido. Cuando se enfría la colada, se desmoldea por vibración. Este tipo de arena suele ser reutilizable. Las principales ventajas de la fundición tradicional es que se pueden fundir piezas de cualquier tamaño y es relativamente fácil su técnica. Los inconvenientes de esta técnica son que se trabaja a muy altas temperaturas -1500 ºC en caso del acero- una tolerancia en la geometría bastante alta (prácticamente siempre debemos mecanizarlos para asegurarnos de sus cotas), los moldes son de un solo uso y un tiempo de ciclo elevado al ser enfriado a temperatura ambiente.

Metalurgia - Fundición de aluminio a presión

Fundición de aluminio a presión

Son varias las diferencias con la fundición tradicional. En este caso el molde es reutilizable, construido en un material que debe soportar la temperatura de trabajo. El aluminio se inyecta a presión con un tornillo sin fin dentro del molde -muy similar a la inyección de plástico- en vez de caer por gravedad. El molde se enfría con ayuda de un circuito cerrado de agua, pero sin que se pierda la presión del fluido -en vez de a temperatura ambiente. Cuando el líquido se ha solidificado, se abre el molde y unos extractores se encargan de desencajarlo, en ese momento se puede extraer el vaciado.

En comparación con la fundición normal, las piezas pueden producirse con geometría más precisa. La tolerancia de este proceso está en torno a décimas, las paredes mínimas pueden ser de 0,75 mm. Esta precisión hace que se reduzcan, e incluso eliminen, posteriores mecanizados. Además, al forzar el enfriado, podemos hacer más piezas por hora. Otra ventaja es que puede tener elementos móviles dentro del molde, por ejemplo, podemos poner pasadores cruzados que luego se convertirán en agujeros o no y podremos hacer dos piezas con el mismo molde.

El gran inconveniente es que esta tecnología es mucho más compleja, o sea más cara, con lo que sólo se aplica si la tirada es muy larga, al contrario que la fundición tradicional, con la que podemos hacer un solo molde para sólo una vez.

Metalurgia - Fundición de aluminio a presión

Con esta técnica se fabrican piezas de aluminio inyectado para unir el chasis con otras piezas. Las más de las veces se utilizan para unir el chasis con la suspensión. En esta infografía del nuevo Honda/Acura NSX se aprecia en amarillo dónde van colocadas las piezas de aluminio fundido. Estas piezas son de fundición de aluminio, aunque su técnica es diferente, no son por moldeo a presión. Para estas piezas, el molde es de arena y, una vez vertido el aluminio, ésta se elimina mediante chorro de agua, a la vez que enfría el material.

Este chorro de agua también erosiona la capa externa del material. Por este proceso se endurece el material para darle consistencia a la estructura y una alta rigidez en caso de accidente. Por ser de aluminio pesa menos que el equivalente en acero y, al ser moldeado, tiene la forma precisa evitando mecanizados posteriores.

Metalurgia - Llantas Mercedes-Benz

Ejemplo real: cómo se hacen unas llantas de Mercedes-Benz

Las indicaciones que estamos dando para estos procesos están simplificadas al máximo, realmente hay mucha técnica detrás de estos procesos, sencillos en apariencia. En cuanto a materiales no sólo hay muchas aleaciones, sino también muchos tipos de arena y desmoldeantes. Las temperaturas de trabajo, de secado y tiempos de los procesos también son cruciales. También hay muchas maneras de extraer las piezas. A continuación, veremos un resumen de la construcción de llantas de aleación ligera de aluminio para turismos Mercedes.

El primer paso es crear una preforma de la rueda por el proceso de moldeado de aluminio, en este caso a baja presión. El aluminio se calienta a 775 ºC y se inyecta al molde. El punto de la inyección está en la parte inferior del molde, para que lo rellene completamente desde abajo hacia arriba. El exceso de material sale por el centro del cubo hacia el exterior. Después del correspondiente tiempo de solidificación, el molde se abre en varias partes para poder extraer correctamente la pieza. En este paso, la preforma de la rueda es estrecha y gruesa, más parecida a la rueda de una carretilla que a la de un turismo deportivo, enseguida veremos por qué.

Después del desmoldeado, todas las piezas son inspeccionadas por rayos X para comprobar que no tienen ninguna fisura ni burbuja en su interior, eso que no hacen los fabricantes chinos de imitación por mucho menos precio. Después de esto, sigue un tratamiento para estabilización del aluminio. Dicho proceso consiste en calentarlas a 530 ºC, después mantenerlas varias horas a 150 ºC y el paso final es un baño de agua. Ya las tenemos listas para el paso siguiente, la laminación.

La laminación es el proceso por el que se transforma una lámina enrollada mediante la presión de unos rodillos, ya sea estirándola, compactándola o uniendo varias láminas entre sí. Como dijimos, la preforma era muy estrecha y gruesa, esto facilita el trabajo del moldeado. El siguiente paso es calentarla a 350 ºC, después la colocamos sobre un eje, la hacemos girar y le aplicamos más de 100 toneladas de fuerza en tres rodillos que la presionan contra el eje y la estiran. Este laminación es un poco especial, estiramos la pieza girándola sobre sí misma y presionándola con dos rodillos contra el eje sobre la que rota, casi podríamos decir que es un repujado. Con este proceso se consiguen dos cosas, darle la forma definitiva y, gracias al calor y a la presión, conseguir que se forje, dándole más dureza.

El siguiente paso es el mecanizado o maquinado. Este paso le proporciona las medidas definitivas a la forma, además de mecanizar todos los puntos necesarios: el cubo, alojamientos de tuercas, el alojamiento de la válvula neumática, etc. Estamos insistiendo mucho en el mecanizado porque una de las preocupaciones de la industria metalúrgica es reducirlo al mínimo, por motivos muy evidentes y por otros no tanto. Los más evidentes es que si queremos hacer una pieza por el proceso del mecanizado, necesitaríamos partir de una pieza más grande, en este caso el vaciado debería ser mayor, por lo que necesitaríamos fundir más material y más calor para empezar.

Luego tenemos el tiempo de trabajo y el desgaste de las herramientas de corte y maquinaria. El motivo menos evidente es que a más mecanizado, más contaminación. Las virutas no son tan reciclables como otra chatarra pues están contaminadas con el lubricante de corte que protegen a las herramientas. Cuando la pieza es un prototipo o la tirada es muy corta se suele mecanizar mucho, cuando la tirada es larga se buscan otras técnicas para reducirlo.

Después del mecanizado quedan los tratamientos de protección, pintura y barnizado. Como dato curioso, las partes con alto brillo son zonas que se pulen y luego se protegen. Sólo nos queda poner los neumáticos e hincharlos y ya tenemos las ruedas listas para colocar a nuestro coche.

Metalurgia - Sinterizado

Sinterizado

Es un proceso de fundido de componentes, pueden ser tanto metálicos como cerámicos, alternativo a la fundición clásica. La materia prima está en forma de polvo. El proceso se basa en que la temperatura de sinterizado de dicho material en polvo es inferior a la de su fusión. En el caso del acero, la temperatura para la fundición es de 1500 ºC, la temperatura del sinterizado es de 850 ºC, considerablemente inferior.

El procedimiento es como sigue. Se llena el interior del molde con el metal en polvo. Este metal contiene un poco de lubricante para ayudar al moldeo y desmoldeo. El metal es compactado en el interior del molde gracias a la fuerza de la prensa. Después, la pieza ya compactada es expulsada de la matriz y llevada al horno. Esta pieza es denominada “verde” y es muy parecida a un polvorón apretado. La pieza tiene aspecto de acabada, aunque sólo está compactada y es muy frágil; si una pieza verde se cae al suelo o se le aplica algo de fuerza se puede quebrar. Este tipo de pieza no se almacena dado su fragilidad, una vez extraída va directa al horno.

El paso de llevar la pieza verde al horno suele estar automatizado cuando ésta tiene forma irregular o es demasiado frágil, siendo el encargado un brazo mecánico o un robot. El horno tiene una cortina de hidrógeno y una atmósfera protectora de nitrógeno para evitar que entre oxígeno o cualquier impureza. Las piezas entran al horno y a medida que se van calentando sus moléculas se expanden y se ablandan, desapareciendo los huecos existentes y fundiéndose entre ellas. Finalmente, todas las moléculas se unen manteniendo la forma de la pieza compactada. La segunda cámara del horno se encarga de enfriar las piezas para que mantengan su forma. En la descarga, la pieza ya es muy dura, se puede sacar por procedimientos automatizados o directamente a granel.

Después de este proceso, las piezas son tratadas como cualquier pieza de fundición. Se les aplica tratamientos calóricos o compresivos para fortalecerlas o se mecanizan si las queremos más precisas, algunas piezas sencillas no necesitan ningún tratamiento.

¿Cuáles son las ventajas de este proceso? Pues la verdad es que tiene muchas. En primer lugar, no necesitamos fundir la materia prima antes de moldear, con lo que el molde trabaja a temperatura a menos de 100 ºC. La temperatura se genera por la energía perdida durante la compactación. Dicho molde puede ser de acero de alta dureza simplemente, sin necesidad de refrigeración externa. La temperatura de sinterizado es de unos 850 ºC para el acero como hemos dicho, por esto los hornos son más sencillos y consumen menos. Por el contrario, las prensas que compactan las preformas suelen ser complejas, aunque tienen la ventaja de que los moldes son más sencillos a la larga, ya que son reutilizables y más fáciles de modificar.

Por ejemplo, si estamos haciendo piñones y queremos cambiar el eje redondo por uno cuadrado, sólo tenemos que cambiar el punzón central y el taladro del contramolde. Otro ejemplo, si estamos haciendo una polea y queremos que tenga ocho taladros, sólo tenemos que añadir dichos taladros con su medida y posición al molde. Hacer esto último en la fundición clásica sería muy problemático para taladros muy pequeños, habría que recurrir al mecanizado pues dicha fundición no es muy precisa y su diámetro tampoco sería muy exacto. Otra ventaja es que podemos controlar la materia prima al 100%, no hay contaminación por escoria. También podemos hacer cualquier aleación, simplemente tendremos que mezclar el polvo antes de la compactación.

El acabado de las piezas es mucho mejor que en la fundición clásica, además, su mecanizado es más fácil e incluso a veces no es necesario. En la fundición clásica se utilizan moldes de dos piezas y siempre se escapa algo de material entre estas dos mitades. Ese material forma rebabas que hay que eliminar con algún abrasivo. En el sinterizado apenas se forman. En algunos casos se pueden eliminar por un proceso automático. Las piezas se colocan en un contenedor con un vibrador y se les añade pequeñas piezas de un material más duro, cerámico normalmente. El choque constante de las piezas entre sí y con los abrasivos consigue eliminar las asperezas.

Los inconvenientes son tres. El primero es que no es válido para piezas muy grandes, no se suelen hacer piezas por este método más allá de 30 cm de longitud. Para este tamaño, la prensa debería ser muy potente para compactar tanto material, también sería muy complejo extraerla bien y que no se rompiera de camino al horno. La otra pega es que no se pueden hacer espesores muy finos, pues las paredes de la pieza se derrumbarían muy fácilmente, los puntos más estrechos suelen ser de unos 4 mm. Esto se soluciona fabricando la preforma más gruesa y luego mecanizarla a la medida requerida. Finalmente, la altura de la pieza suele variar, ya que dependemos de la cantidad de polvo que entre y de otras condiciones, como su humedad, temperatura, etc. Esto se soluciona con un mecanizado posterior. Si bien la pieza generada por este procedimiento no es más ligera o resistente que en la fundición clásica, su coste energético sí es mucho mejor así como su pureza.

Metalurgia - Hidroconformado

Ejemplo de pilar B hidroconformado

Hidroconformado

Esta técnica se utiliza para moldear tubos mediante agua a presión. El material a conformar puede ser prácticamente cualquier metal, incluso acero de alta dureza. El proceso es como sigue: el tubo, recto o ya doblado previamente, se introduce dentro de un molde, después se inyecta el agua a presión de manera que lo hincha dentro del molde para que tome la forma requerida. Después se recorta o abren los taladros necesarios. Con este proceso se pueden hacer escapes de motores a explosión sin ninguna soldadura. De esta manera conseguimos que sea más rápido de fabricar, menos piezas, menos procesos, menos interferencias para los gases de escape en su interior y más estéticos.

Al tener menos piezas conseguimos también ahorrar peso. El fabricante de prensas alemán Schuler AG afirma que el arco formado por los pilares A de la versión cabrio del Serie 3 E46 de BMW, consigue pasar de siete piezas soldadas a tres con esta técnica. Además, informa de que este arco es capaz de sostener el peso de cuatro vehículos. Otro punto a favor de este sistema es el eliminar las soldaduras, además de simplificar el proceso y materiales, el producto acabado es más homogéneo y no tiene puntos de tensión debidos a la alta temperatura del proceso.

Metalurgia - Conformación en caliente

Árbol de levas hidroconformado

Otro uso de esta técnica muy original es para construir árboles de levas. Tradicionalmente, los árboles de levas se construyen con un cilindro macizo al que se le tornea la forma de las levas. Para reducir su peso se puede vaciar. Sin embargo, en un cilindro tan delgado no se podría hacer por el sistema del torneado. Si fuera proporcionalmente más corto o más ancho se podría introducir una broca del tamaño adecuado para traspasarlo.

Sin embargo, el mecanizado aquí calentaría tanto la pieza y generaría tanto par que no podría hacerse de una manera práctica. Con el sistema del hidroconformado, podemos colocar el tubo y soplar dentro del molde y listo. Al parecer en este caso también se moldean las pistas de las levas a la vez.

Metalurgia - Estampación
Estampación

La estampación consiste en dar forma y recortar una lámina de metal por el método de prensado. En el procedimiento clásico podríamos decir que en una fábrica de carrocerías entran bobinas por una puerta y salen carrocerías acabadas por otra. Realmente ha sido así durante muchos años, ahora se están aplicando más técnicas y materiales para la construcción de una carrocería.

Veamos primero la estampación tradicional. Se basa en láminas de acero que se colocan en el interior de un molde, accionado por una prensa. La hoja primero se embute, dándole forma, y luego se recortan las partes sobrantes. A veces todos estos pasos se hacen en un solo molde que actúa de manera progresiva. En un caso típico primero se le da forma, después se abren taladros y ventanas y en el último paso, se recorta el sobrante. Otras veces, la misma prensa tiene varios troqueles en serie, de manera que cada uno de ellos hace un paso de la estampación y es la pieza la que se va moviendo de estación a estación.

El tipo de pieza y su material son muy variables. En cuanto tamaño, se pueden estampar desde las grapas que sujetan los faros -unos 10mm- hasta laterales completos del vehículo. Un ejemplo de reutilización de matrices y prensas son las grapas que sujetan los faros del Audi Q7 de primera serie y del SEAT Ibiza coetáneo. Estas grapas se fabricaron con la misma prensa y matriz. El material para el Q7 era acero inoxidable de 1,2 mm de espesor y latón de 0,8mm para el utilitario.

Metalurgia - Estampación tradicional

Normalmente, para piezas pequeñas, la chapa viene en forma de bobina. Para las piezas más grandes lo normal es utilizar láminas ya precortadas con el tamaño justo. Como siempre en industria, el tipo de máquina depende del número de piezas que se vayan a fabricar. Los moldes de las prensas siempre son intercambiables, así una misma prensa puede hacer varias piezas en su vida útil. En los automóviles, las piezas internas suelen tener una vida mucho más larga que la de las externas. Me explico, los elementos internos como bisagras, barras antiintrusión de puertas, anclajes de asientos, soportes, etc. son diseñados, calculados, probados y homologados para su uso.

Normalmente se homologan en industria y se utilizan durante mucho tiempo en varios modelos para amortizar el coste de su desarrollo. Si todo esto se cumple, la tirada de producción suele ser larga y el cambio de molde poco frecuente. En el exterior ocurre justo lo contrario, son modificadas mucho más a menudo. Por ejemplo, en cada restyling las piezas ocultas suelen ser las mismas, pero si cambia la forma de los faros delanteros, el capó también es diferente y debemos cambiar su molde. En el caso de ser vehículos de poca tirada o con muchas variaciones entre sus versiones, el cambio de moldes es muy corriente. Para facilitar ese paso, se construyen centros de prensado en línea con alimentación automática de moldes y paquetes de láminas, destacamos que el peso de esos moldes suele ser de varias toneladas.

Metalurgia - Estampación tradicional

Este caso es el de BMW, tiene una prensa en línea que está totalmente automatizada. Por un lado, tiene robots que cargan y descargan las láminas y las piezas estampadas. Además, cuando cambia la pieza y los robots necesitan una herramienta diferente para cogerlas, ellos mismos se las cambian. Por otro lado, los paquetes de chapas se alimentan automáticamente. Para finalizar, los moldes van sobre carros automatizados que los colocan en las prensas correspondientes cuando ha finalizado un lote de producción y debemos pasar a una pieza diferente.

Metalurgia - Conformación en caliente

Nueva técnica, Hot Forming o conformado en caliente

Como decía al inicio, a medida que cambiamos de modelos son más rígidos, seguros y ligeros, vamos a ver una técnica que se encarga de esto. En la estampación clásica, entra una lámina de metal y sale una pieza, con otra forma, pero sin modificar su estructura interna. En el conformado en caliente, la chapa se corta a medida, se calienta en un horno a 950 ºC, se coloca dentro de la prensa y es moldeada y enfriada dentro de ella. En esta técnica se la aplican procesos térmicos y compresivos en el mismo paso.

Si lo vemos de otra manera, al presionar un metal caliente y enfriarlo de manera rápida, lo que hacemos es forjarlo, cambiamos su estructura molecular haciéndolo más rígido. Además, el material de las láminas es especial, es acero al boro, para que sea más fácil la alineación de sus moléculas. Con este proceso estamos endureciendo considerablemente las piezas, incluso si su grosor es menor.

Además, al estar la pieza en caliente, su conformado dentro del molde es mucho más preciso. En las piezas estampadas en frío es la propia matriz la que corta los sobrantes, en el Hot Forming es tan dura la pieza resultante que el molde no lo puede hacer, los sobrantes y los taladros necesarios son cortados por un láser.

Metalurgia - Conformación en caliente

Conformación en caliente

Como hemos dicho, la principal mejora de este proceso es la rigidez y el descenso de peso. En este caso damos un pleno en seguridad. Por un lado, la carrocería es más rígida, mejoramos la seguridad pasiva. Por otro lado, al reducir el peso, mejoramos la seguridad pasiva y la activa también. No hay que perder de vista que un coche ligero es más manejable que uno pesado y además frena antes en igualdad del resto de factores. Además, una vez producido el accidente, cuanto más ligero sea un vehículo menos inercia genera, por lo que es más fácil absorberla.

En cuanto a los inconvenientes son varios. En primer lugar, es más difícil producir estas piezas, necesitamos más energía, más maquinaria y más tiempo. Necesitamos precortar la pieza, calentar, prensar y luego recortar por láser. Sin embargo, estos factores se ven compensados por el aumento de dureza y reducción de peso, que aumentan la seguridad de los pasajeros y disminuyen la huella energética durante la vida del vehículo. Aquí un enlace a un vídeo de ejemplo.

Los pilares B

Esta técnica ya la utilizaba Mercedes en los pilares B de su Clase C desde 2007. Con esta técnica, dichos pilares pueden absorber mayores fuerzas y transferirlas a la estructura. En este caso, el pilar está formado de tres capas, una de ellas y el refuerzo están construidos en acero termoconformado.

En su nota de prensa del Golf VII, Volkswagen cuenta que decidió utilizar el conformado en caliente para aligerar peso y aumentar la rigidez sin recurrir al aluminio, ya que encarecería el producto. La novedad en este acero es que la chapa utilizada es laminada previamente de una manera muy especial, se le da un grosor variable en su longitud. Esto es, a base de la fuerza de unos rodillos se estira en las partes que no es necesario todo su grosor, lo que la hace más fina, y se deja más gruesa en las partes que sí. De esta manera se ajusta mucho más el peso. Según Volkswagen, este tipo de acero conformado en caliente es seis veces más resistente que el tradicional y cuatro más que el acero endurecido.

Audi A2 1.2 TDI

El Audi A2 es de los pocos coches pequeños con uso intensivo de aluminio, y era bastante ligero

Aluminio

El aluminio es el eterno material del futuro. Si bien es muy utilizado en los vehículos de alta gama, sobre todo en deportivos que hay que aligerar, por el momento no ha llegado a las masas con éxito. El inicio en su uso en la industria automovilística es muy temprano, pero para modelos muy especiales, no para vehículos de masas. Curioso es el caso del Biscúter, microcoche construido enteramente en este material diseñado en Francia por Gabriel Voisin, de Avions Voisin en 1940 y fabricado en España en 1953. Pese a casos como éste, el aluminio sigue siendo un material exótico en los utilitarios. Se emplea en los bloques de algunos motores y en paneles de puertas y capós.

El problema es que el precio sigue siendo elevado en comparación con el acero como para construir un utilitario totalmente en aluminio. También destacamos que el aluminio siempre se utiliza en aleación, puro es blando y poco resistente a la tracción -tampoco se utiliza el hierro, siempre se utiliza en aleación con carbono, a la que llamamos acero. La principal ventaja del aluminio es que pesa la tercera parte que el acero equivalente, lo que permite aligerar mucho el peso. En cuanto al precio hay una carrera constante entre productores de aluminio y productores de acero para que su producto sea el más competitivo.

Por el momento gana el acero por precio. Como uso en un automóvil diferente, se está utilizando el aluminio en el chasis del pickup Ford F-150, que aligera peso, pero con la pega de que su caja de carga se abolla sin remedio cuando dejamos caer ladrillos sobre ella. El otro gran problema del aluminio es que es más difícil de soldar, incluso hay aleaciones en la que no es posible. Es más, al igual que ocurre con el acero, el material del chasis de un vehículo no es el mismo en todos sus componentes, por lo que, al ser las aleaciones diferentes, aun es más complicada la soldadura.

Resumiendo, es un buen material, si estamos dispuestos a pagar por él y no vamos a echar ladrillos sobre él.

Entonces, ¿qué es mejor el acero o el aluminio?

Después de toda la discusión no llegamos a un acuerdo. Hemos visto el acero normal, el endurecido, el conformado en caliente, las aleaciones de aluminio y no sabemos cuál es el mejor. Tengamos en mente que los elementos que forman el habitáculo deben ser lo más rígidos posible, y los expuestos a las colisiones deben ser deformables de manera controlada, por lo que no necesitamos que todas las piezas estén formadas por el mismo material. La solución al problema es la que hemos visto en muchas de las imágenes anteriores, combinar materiales. Ya lo hemos visto en el pilar B de la imagen anterior que estaba compuesto de tres láminas y un refuerzo y sólo una de ellas y el refuerzo son termoconformados. En el caso del nuevo NSX, es todo de aluminio, pero hay de varios tipos según su uso.

Metalurgia - Alumino en Audi TT

Estructura del Audi TT

En esta infografía se muestra todos los materiales utilizados en un Audi TT de tercera generación. Las piezas termoconformadas se utilizan en la parte inferior del chasis formando una H en el habitáculo con dos travesaños y el túnel central, además de dos largueros en el maletero. El resto de la parte inferior está construido en acero convencional. Los paragolpes, las estriberas y el exterior del arco del pilar A hacia el techo están construidos en aluminio perfilado. La unión del pilar A con el vano del motor y el techo con los pilares C están fabricados con aluminio inyectado. El resto del chasis está formado por láminas de aluminio estampado.

Muy bien, una estructura ligera y resistente, pero ¿cómo se une? Como hemos dicho antes, éste es el principal problema de todos estos nuevos materiales. Cuando es todo acero, y además del mismo tipo, es muy fácil soldar. Ya hemos dicho que el aluminio no es fácil de ser soldado. El acero termoconformado también es más difícil de soldar que el acero clásico. Ahora se complica un poco más ¿y el acero con el aluminio? ¿Y el aluminio inyectado con el acero?

Son muchas las combinaciones que se pueden dar, muchas se pueden soldar, otras no. Para poder unir piezas metálicas sin soldar tenemos una solución tan clásica como la de un Bugatti de 1936: utilizar remaches. En el caso del TT utiliza un láser para soldar el aluminio perfilado con otro aluminio y utiliza cuatro remachados diferentes, según el tipo de unión.

Metalurgia - Alumino en Audi TT

Soldadura láser

A la soldadura y el remachado se le une el uso de materiales no metálicos. En algunos casos las piezas son unidas por cola, o por una combinación mixta de varios tipos de unión. En la construcción del automóvil estos problemas se han resuelto, pero los hereda nuestro chapista. Con el acero podemos hacer prácticamente cualquier cosa, cortar, soldar, mecanizar, volver a cortar y soldar, golpear, pulir, estirar. Con otros materiales es más complejo, como hemos visto. Esto hace que, tras un accidente muy importante, sea muy difícil la reconstrucción de nuestro automóvil. Es un peaje que debemos pagar por tener una estructura muy rígida y ligera.

Un modelo avanzado en el uso de combinación de materiales es el propuesto en el prototipo Multi Material Lightweight Vehicle en 2013 por Cosma, la filial metalúrgica de Magna. Basándose en la plataforma de un Ford Mondeo/Fusion prometían un aligeramiento del 28% sólo en el chasis, pasando de 350 kg a 252 kg. El chasis del modelo de serie utiliza en bruto un 4% de acero termoconformado y el resto de acero normal. En el prototipo MMLV utiliza un 7% de acero termoconformado, un 64% de aluminio y un 29% de acero.

Poco a poco, el uso de estas técnicas y materiales van de los modelos Premium hasta los utilitarios, cuando el precio lo permite. Como ya comenté antes, el uso del aluminio en el 100% del chasis queda un poco lejos del utilitario de hoy en día. Sin embargo, prácticamente todos los vehículos nuevos aparecen con multitud de materiales y de técnicas que ayudan a ser seguros y ligeros con un precio ajustado. Esta tendencia a utilizar múltiples técnicas para un mismo coche se va a mantener en los próximos años, incluso aparecerán otras nuevas que se irán añadiendo.

Metalurgia - Alumino

Multi Material Lightweight Vehicle de Cosma / Magna (2013)

¿Qué podría pasar cuando el filtro de gasolina está sucio?

El filtro de combustible es un elemento fundamental para el correcto funcionamiento del motor ya que funciona como una barrera que evita la penetración de suciedad o impurezas en el circuito de inyección, la bomba de presión, los inyectores o el circuito de alimentación. Una de las principales razones para que este filtro no cumpla su cometido correctamente es que se encuentre sucio. Si eso ocurre, ¿qué problemas podrían llegar a darse en el vehículo?

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Filtro de combustible sucio: Consecuencias

La consecuencia más evidente de tener el filtro de combustible sucio es que el carburante, al pasar por dicho filtro, arrastrará partículas de suciedad que éste tuviera, llevándolas hacia piezas delicadas como los inyectores y las válvulas, donde estos residuos podrían provocar abrasión, rozaduras e incluso roturas de piezas.

Por otro lado, la suciedad en el filtro de combustible también provoca una obstrucción que impide el flujo correcto de carburante. Esto es, el caudal de gasolina que entra en los inyectores no es suficiente y, por tanto, la mezcla con el oxígeno que entra por la admisión no será homogénea, los cilindros no se llenarán correctamente y la combustión del motor no será la adecuada.

Todos estos efectos redundan en lo que se puede resumir, a grandes rasgos, en un problema o consecuencia general: el mal rendimiento del motor. ¿En qué se nota exactamente este rendimiento defectuoso cuando el filtro de combustible está sucio?

  • La mezcla adecuada de oxígeno y de combustible es la que permite que se realice la combustión necesaria para arrancar el vehículo. Si el flujo de combustible no es el adecuado debido a la obstrucción del filtro, el sistema de arranque del vehículo va a presentar problemas.
  • Por otro lado, al no haber suficiente caudal de combustible el coche tendrá un ralentí irregular, en el que es posible escuchar un rateo proveniente del motor, e incluso tener la sensación de que el coche se ahoga.
  • Por supuesto, la obstrucción del filtro de combustible también provoca que el vehículo pierda potencia y aumente su consumo, ya que necesita forzar más el motor para obtener la misma cantidad de gasolina. Esto se nota sobre todo en los vehículos actuales que tienen centralitas que se encargan de paliar las deficiencias en el flujo aumentando automáticamente el caudal que entra y, por tanto, el consumo.
  • Otro fallo común que presenta el filtro de combustible es el de parar el vehículo en marcha. Esto puede ocurrir si el vehículo lleva mucho tiempo sin arrancarse, ya que el combustible comienza a deteriorarse y arrastra todas las partículas por el sistema de combustión.
  • Por último, si el flujo de combustible es interrumpido, afectará a la capacidad de aceleración del vehículo. Y si, además, utilizamos el vehículo para el transporte de cargas pesadas, se traduce en una gran pérdida de rendimiento del vehículo.

Estos son algunos de los principales problemas que puede provocar la obstrucción del filtro de combustible, un elemento simple y barato pero de una importancia vital para el rendimiento del motor.

 

Introducción a la aerodinámica del automóvil

Jesús Juan López Agullo en www.pistonudos.com
De los inicios a la geometría variable

La aerodinámica en un inicio fue el patito feo de la automoción. Durante muchos años sólo se veía como un lastre que impedía al coche alcanzar más velocidad. Esa resistencia que opone al aire se puede calcular teóricamente como la multiplicación de la densidad del aire partido por dos por la velocidad con respecto al aire al cuadrado por la superficie frontal del vehículo y por un coeficiente llamado Cx, drag coefficient, Cd o Cx, depende del idioma de uso.

De la ecuación anterior nos quedan dos cosas importantes. La primera es que el valor de la velocidad es cuadrático, esto es, al doble de velocidad la fuerza aerodinámica que debemos vencer es cuatro veces superior. Con números y simplificando mucho, si a 100 km/h gastamos 6 litros a los 100 km, a 141 km/h gastamos 12 l/100 km y a 200 km/h 24 l/100 km, ¡sólo por la resistencia al aire!

La densidad del aire la podemos obviar, ya que cuando comparamos la aerodinámica de dos vehículos los compararemos con el mismo aire, e incluso, con la misma velocidad. Por lo que nos quedan dos términos importantes:

  • El área frontal del vehículo
  • El coeficiente Cx

Alfa Romeo 159

De aquí podemos deducir que cuanta menos superficie tenga un vehículo, menos resistencia va a tener al aire, lógico ¿no? Así se explican los deportivos de la época que llamamos bólidos, que significa con forma de bala con la mínima superficie de ataque.

En cuanto al Cx también podemos decir lo mismo. Cuanto menor sea ese número, mejor. Sólo en los últimos años hemos podido calcular ese coeficiente por ordenador, anteriormente era un valor empírico que se calculaba en túneles de viento. Desde los inicios, muchas marcas de vehículos estaban muy relacionadas con la navegación aérea, como Voisin y diseñaban vehículos con líneas curvadas y alargadas para mejorar la penetración al aire en años tan tempranos como la década de los 20. El premio se lo podemos dar a Tatra con el modelo 77. En 1934 produjo el primer vehículo de serie realmente aerodinámico. Y no sólo aerodinámico, si no muy aerodinámico. Se calculó con una maqueta 1:5 un Cx de 0,2455, muy bueno incluso hoy en día.

Resumiendo: menos es más

Voisin C25

Seguimos con la máxima de menos es más. Pero alguien empezó a pensar de manera diferente. En 1956 Michael May intentó colocar un alerón en un Porsche 550, aunque no le fue permitido. Este señor fue el primero, que sepamos, que intentó aprovechar la fuerza del aire para mejorar el rendimiento del vehículo a su paso por curva.

Ya en los años sesenta, dado que los coches alcanzaban velocidades muy altas, los ingenieros se toparon con un problema. No sólo era que el aire hacía que no pudiéramos correr más, si no que a altas velocidades los coches se volvían inestables. ¿Por qué pasaba esto?

Simplificando mucho, el perfil de un automóvil es un ala de avión al revés, el rendimiento no es muy bueno como ala, la verdad, pero al pasar de 200 km/h ya empieza a notarse que perdemos el contacto con el suelo, a 250 km/h es muy crítico conducir con un vehículo si no tiene la carga aerodinámica muy estudiada.

Aparece este nuevo concepto, carga aerodinámica¸ éste indica qué hace el aire a su paso por el vehículo. Decimos que es positiva cuando tira del coche hacia arriba y negativa cuando presiona hacia abajo. ¿Qué es mejor, la carga positiva o la negativa? Empiezan a aparecer conceptos que no son lógicos al principio.

Ala de avión

Para un vehículo terrestre es mejor la carga negativa, para que el aire presione al coche. De esta manera hacemos que el coche se pegue más a la carretera. Así conseguimos un mejor paso por curva y un movimiento más estable. Muy bien, pero ¿por qué el coche se eleva? Volvamos al perfil de un automóvil, tenemos dos flujos de aire que entran por el frontal del coche, recorren su perfil y salen por la parte trasera. El recorrido no es el mismo. El flujo superior recorre un camino mayor que el inferior, resumiendo otra vez, si entran juntos y salen juntos y uno recorre más camino que otro, la velocidad del superior debe ser mayor. La física nos dice que, a mayor velocidad, menor presión.

¿Un ejemplo? Tengo uno con otro fluido. Imaginemos que estamos regando con una manguera, si su boca está totalmente abierta, la manguera está fofa. Si la vamos cerrando, vemos que se va endureciendo, hasta que llega a su máxima presión cuando la cerramos totalmente. Otro ejemplo más directo, pero con un solo flujo de aire, coge una hoja de papel, sostenla en horizontal pegada a la boca y sopla con fuerza justo por encima de ella, ¡el papel se eleva, magia!

Pues bien, tenemos dos flujos de aire, el superior con una presión más baja que el inferior, con lo que el inferior empuja hacia arriba el coche. Lo que habíamos dicho antes, un ala, pero al revés. ¿Cómo hacemos para reducir esa presión positiva para que el coche no ascienda? Volvamos más arriba. Dijimos que la alta velocidad de la parte superior es la que produce el empuje ascensional, pues ¡estropeemos el flujo superior para que su velocidad sea inferior! En inglés, to spoil significa arruinar, estropear, spoiler es un estropeador. Visto así, le quita un poco de glamour.

Pocos años antes de los sesenta teníamos los Mercedes SL y Jaguar Type E como ejemplo de berlinas aerodinámicas, líneas muy suaves y cada vez más perfiladas

Ferrari 250 GTO

Después de los 60 empezaron a aparecer los spoilers. El ejemplo que más me gusta es el Ferrari 250 GTO, unos cuantos años antes fue el propio Enzo el que dijo que “la aerodinámica es para los que no saben hacer motores”. En el 62 se desdijo de sus palabras construyendo el GTO con bajito, el morro plano y en cuña, pequeño spoiler trasero y cola truncada. Desde ese modelo la aerodinámica es una parte muy importante de cualquier Ferrari y deportivo en general.

Resumiendo. En números, podemos obtener unos 80 kg de fuerza por tener un spoiler trasero, no es mucho, pero se puede compensar la fuerza ascendente de un turismo. Como ventaja, el colocar un spoiler no tiene por qué empeorar el Cx, esto es, no merma la velocidad máxima, aumenta la estabilidad a alta velocidad y nos ayuda un poco en el paso de curva.

Buena solución esta de los spoilers, pero puestos correctamente; olvidaos de los spoilers en el maletero de un compacto (adiós AX). Seguimos con los spoilers

Otra evolución son los spoilers delanteros, cajas, bandejas y demás. El por qué funciona es algo menos claro. Podemos decir que al reducir el flujo inferior de aire, creamos algo de vacío en la parte inferior. Recordad que cuando pasamos por encima de unas hojas, llegamos a subirlas, eso significa que hacemos un vacío.

En esta parte podemos decir que cuanto más cercano al suelo, mejor. El problema son los bordillos, las rampas de los aparcamientos y la refrigeración; los hace poco prácticos en turismos. Este año han aparecido dos turismos con bandejas con altura variable, el M4 y el Giulia Quadrifoglio, que varían su altura según la velocidad. El otro problema es la refrigeración del motor y frenos, debemos prever esas entradas, que reducen el efecto del spoiler. Debe haber un equilibrio entre ventilación y aerodinámica. Durante unos años se cerraban los bajos delanteros, aunque no eran spoilers efectivos, hoy en día aparecen diseños con bocas muy grandes que realmente están medio tapadas. Recordad el Audi Q7, por ejemplo.

Resumen de los spoilers delanteros: cuanto más bajos y cerrados mejor. Con este sistema podemos obtener unos 35 kg más de empuje. No parece mucho, pero con los 80 kg del trasero ya superamos a la elevación. Mejor incluso es que podemos equilibrar el reparto de pesos aerodinámicos haciendo el coche más neutro, o como queramos.

Chaparral 2E
Vamos a lo serio, alerones.

Primero, ¿qué es un alerón y qué es un spoiler?

La diferencia es que un spoiler es un apéndice aerodinámico pegado al vehículo. Un alerón es un plano aerodinámico separado del vehículo. Un alerón no es más que un ala invertida. El funcionamiento es muy simple, si consigue mantener en el aire a los aviones, al ponerlo al revés el empuje es contrario, por lo que aumentará nuestro apoyo aerodinámico.

El primer alerón apareció sobre un Chaparral 2E (imagen superio) en 1966 gracias al ingeniero/piloto Jim Hall. Al parecer se volvió a inventar después de olvidar a Michael May.

Del alerón también podemos decir que cuanto más grande mejor. El ángulo también es muy importante, a medida que aumentamos su inclinación conseguiremos más apoyo y empeorará un poco nuestro Cx. Si superamos el ángulo crítico sólo empeoraremos nuestro Cx sin mejorar el apoyo. Imaginad que lo ponemos vertical, a 90º, absurdo ¿no? En la práctica este ángulo suele ser de unos 15 grados.

El problema es que a medida que aumenta el tamaño del alerón y su empuje, reduce el Cx. Esto es, nos molestará a la hora de obtener una velocidad muy alta, por el contrario, permite un mejor paso por curva y mejor estabilidad a alta velocidad. Como siempre hay que buscar un equilibrio para obtener las mejores prestaciones a costa de sacrificar un poco la velocidad punta. O utilizar el DRS de la Fórmula 1. Los monoplazas siempre tienen el alerón trasero a la misma inclinación, con lo que tienen mucho apoyo en curvas, pero pierden punta. Cuando se permite el DRS simplemente se permite anular al alerón, ponerlo plano.

De esta manera se reduce el Cx y aumenta su velocidad punta. Algo así hacen vehículos de muy alta gama, con alerones escamoteables o con plano variable. Un ejemplo muy visible es el del Bugatti Veyron.

Bugatti Veyron

En números, un alerón de 0,9 x 0,3 metros puede generar unos 40 kg a 160 km/h. No parece mucho, pues ponemos más elementos. Podemos añadir otros planos delante y detrás del alerón principal para aumentar el empuje y reducir el problema del ángulo crítico. Además podemos añadir derivas laterales (planos verticales en los extremos). Así podemos conseguir apoyos de 600 kg a 320 km/h. Las derivas laterales de los alerones pueden ser responsables del 30% del rendimiento del alerón, lo que hacen es dirigir el flujo de aire y no permitir que se pierda la corriente de alta velocidad. Además, ocultan el perfil del alerón para que no lo pueda copiar la competencia y le podemos poner pegatinas del patrocinador. Negocio redondo.

Lo mejor de los alerones es que los podemos poner tanto delante como detrás, es más, debemos equilibrar el apoyo delantero con el trasero. Si tenemos muchísimo apoyo trasero corremos el peligro de perder el tren delantero a alta velocidad. Si tenemos muchísimo apoyo delantero, perderemos adherencia en el tren trasero. Como siempre hay que equilibrar la aerodinámica.

Para los alerones delanteros la máxima es cuanto más cerca del suelo mejor (y por supuesto cuanto más grande). El rendimiento de un alerón delantero a 100 mm del suelo o a 120 mm es más o menos el mismo, pero a medida que nos acercamos al suelo, esos 20 mm pueden afectar muchísimo. Si vamos tocando el suelo es cuando más rendimiento tendremos, pero surge un problema por esa altura. Si el coche modifica su altura unos cuantos mm, por un bache, por ejemplo, la altura se verá modificada, por lo que el apoyo aerodinámico también será afectado. Esto hace al coche inestable en esas condiciones, por lo que no es recomendable colocar un alerón pegado al suelo. Es más recomendable ponerlo a una altura tal que el movimiento de la suspensión no afecte de manera importante al apoyo aerodinámico.

Para los traseros, cuanto más altos mejor para que puedan aprovechar el aire limpio (sin turbulencias) y tener mejor rendimiento.

En otras palabras, la aerodinámica ha pasado de ser un lastre a ser un gran aliado. Debemos buscar el compromiso para obtener el agarre necesario y no perjudicar demasiado a nuestro Cx. Esta técnica es más aplicada en carreras que en carreteras por varios motivos. Los alerones, sobre todo los delanteros, son incómodos en el día a día. Además, a la velocidad a la que se suelen desplazar los turismos no son tan necesarios.

Efecto suelo
Efecto suelo, la verdad insondable

Ya estamos en los años 70. La aerodinámica había evolucionado mucho, pero aún quedaba una gran sorpresa. Podemos decir que el Lotus 78 fue el primer vehículo que utilizó el efecto suelo tal y como lo conocemos. Empezaron con las famosas faldillas laterales de gomas, que podían salir lanzadas, y al perder su efecto, el coche también. Hoy en día el efecto suelo es más conservador.

El fundamento es el siguiente. Debemos poner el fondo del coche plano y en cuña invertida. La parte delantera cercana al suelo y la trasera separada. De esta manera pasa una mínima cantidad de aire por un espacio pequeño, ese espacio se va agrandando por lo obligamos a que ese aire ocupe más volumen hasta que salen por la parte trasera (difusor), estamos generando vacío. Estamos pegando el coche a la carretera, podemos tomar las curvas a mucha mayor velocidad y lo hacemos más estable a alta.

¿Por qué es tan importante el efecto suelo? El efecto suelo no tiene tanto rendimiento por metro cuadrado como un alerón, de acuerdo, pero un alerón es una parte muy pequeña del vehículo. Con el efecto suelo, el coche entero es un alerón. ¡Maravilloso!

También tenemos el problema de inestabilidad si varía bruscamente la altura del vehículo. La F1 explotó este efecto con la altura variable de la suspensión

Como siempre, el fundamento es muy sencillo, pero la aerodinámica real es muy compleja. A la hora de generar el efecto suelo tenemos una serie de impedimentos, ruedas, frenos, salidas de fluidos, ventilación de los radiadores, espacios en los maleteros, etc. En los coches de competición está muy regulado, siendo más permisiva la IndyCar que la F1. Sólo los turismos superdeportivos suelen trabajar con este sistema, algunos incluso llevan el difusor con inclinación variable (LaFerrari por ejemplo).

Mercedes AMG F1 W06

Como ejemplo práctico, uno que vi por televisión. Recortamos un trozo de papel alargado. Plegamos dos de sus extremos a 90 grados formando una U. La ponemos al revés, ponemos una cañita debajo de esa U invertida y soplamos con fuerza. Mágicamente la parte superior baja, estamos creando un vacío.

Definitivamente la aerodinámica es nuestra aliada. Conseguimos mucho mejor paso por curva si sacrificar demasiado la punta. Para el vehículo, el fondo cuanto más plano mejor, cuanto más pequeña sea la entrada y más abierta la salida, mejor. Ahora es cuando os puede entrar la risa al ver a un SUV con algo parecido a un difusor debajo del maletero.

Resumiendo, empezamos viendo que la aerodinámica era un lastre para nosotros, nos impedía correr y hacía el coche inestable. Con unos pequeños apéndices por aquí y por allá conseguimos que el coche fuera neutro. Poco después, colocando unos alerones aquí y allí conseguimos que el coche se pegara mucho más a la carretera, aunque perdiéramos algo de punta, pero mejor en resumen. Al final nos dimos cuenta de que todo puede ser aerodinámico, no sólo los alerones. Cualquier plano que forme la suspensión puede ser un alerón, los pontones de los F1 pueden ser alas invertidas, incluso todo el fondo puede ser una ventosa. La aerodinámica ha pasado de ser una pequeña parte a intervenir en cualquier elemento, incluso posición de motor, escapes, forma de chasis, etc.

Formas de hacer un cambio en la correa de distribución

Aunque seguramente lo sabes, en este post queremos explicarte cómo hacer un cambio en la correa de distribución, pero antes queremos hacer una introducción sobre esta herramienta.

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¿Qué es una correa de distribución?

Se trata de uno de los elementos más utilizados de transmisión de la energía mecánica entre un piñón de arrastre y otro que es arrastrado por un sistema de dentado. Es uno de los elementos que más problemas puede causar en los vehículos, ya que una rotura por un mal mantenimiento o dejadez puede dañar de forma irreparable el motor del vehículo.

¿Cuál es su función?

La correa de distribución se encarga de sincronizar los 4 tiempos del motor, la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, y la función del encendido del motor, tanto la chispa de la bujía como la sincronización de los inyectores diesel. La forma que va a tener, el material del que está hecha, su longitud y su ubicación van a depender del tipo de motor. En algunos casos, la correa de distribución arrastra también la bomba refrigerante o la bomba de aceite del motor. En el mundo del automóvil es usada en muchos motores de 4 tiempos tanto diésel como gasolina.

¿Cómo funciona la correa de distribución?

Se encarga de transmitir el movimiento desde el cigüeñal hasta el árbol de levas con una relación de desmultiplicación 1:2. Esto quiere decir que el árbol de levas gira a la mitad de revoluciones que el cigüeñal.

Mantenimiento de la correa de distribución

Debe sustituirse obligatoriamente según las recomendaciones del fabricante. Su longevidad oscila entre los 60.000 km y los 160.000 km, y su vida útil suele ser de entre cinco y siete años aunque no se supere el kilometraje. En caso de utilizar el vehículo en entornos urbanos a baja velocidad o con constantes paradas por atascos o semáforos, tendremos que acortar el kilometraje útil de la correa en un 20%, aproximadamente. Además, si utilizamos el coche en climas de extremo frío o calor o con polvo o humedad debemos prestar mayor atención al estado de la correa, vigilando que no presente grietas, decoloración o muescas de desgaste.

También es importante prestar mucha atención al tensado de la correa, por eso es fundamental vigilar los tensores. Si escuchamos algún ruido al ralentí o al acelerar es posible que algún tensor haya sufrido desgaste. Otro de los elementos clave a la hora de realizar una sustitución de la correa de distribución es la bomba de agua. En muchos vehículos es también arrastrada por la correa, por ello es aconsejable cambiarla cuando se cambie la correa de distribución, ya que suelen presentar averías por gripaje u holguras.

El coste de una sustitución de correa de distribución varía entre los 300-1.000 € dependiendo del vehículo, un precio asequible en comparación con el que puede suponer cambiar un motor en caso de rotura de la correa. Esta operación puede llegar a costar hasta 6.000 €.

¿Cómo se hace un cambio en la correa de distribución?

Estos son los pasos a realizar para su sustitución. Este tipo de reparación debe ser, no obstante, practicado por un profesional del taller:

  • Será necesario elevar el coche y retirar una rueda dependiendo de la posición del motor y del acceso a la correa de accesorios.
  • Dependiendo de dónde esté situado el acceso a la correa de distribución será indispensable desmontar la correa de accesorios. Además, hay que observar las ubicaciones que sirven para sincronizar los apuntalamientos, para saber si es necesario desmontar o no las protecciones de la distribución. A continuación se debe apuntalar el motor siguiendo las ubicaciones indicadas en ficha técnica.
  • Para poder sincronizar las ubicaciones basta con girar el motor con el tornillo del cigüeñal hasta conseguir la alineación completa. Es recomendable marcar con un rotulador todas las posiciones de las poleas en relación con la correa y el motor.
  • El siguiente paso es aflojar los rodillos tensores, pueden tener diferentes sistemas de reglaje de tensión. Algunos se realizan de forma automática mediante un resorte y otros necesitan una tensión manual.
  • La siguiente acción a realizar es retirar la correa de distribución. Deberemos colocar las ubicaciones marcas en la nueva correa. Si la reparación se hace en un vehículo diesel se ha de prestar atención a la otra correa, que se sitúa en el otro extremo del bloque que impulsa la bomba de inyección.
  • Para montar el nuevo kit debemos colocar la bomba de agua nueva, volver a montar los rodillos tensores y de enrollado e instalar la correa realineando todas las ubicaciones.
  • El siguiente paso es ajustar la tensión del rodillo tensor y dar varios giros al motor ayudados por el tornillo del cigüeñal. Se debe verificar que las ubicaciones marcas estén alineadas y volveremos a montar las protecciones de la distribución.
  • Si en el cambio de correa de distribución se ha realizado la sustitución de la bomba de agua se debe realizar una purga del líquido de refrigeración.
  • La última parte de la operación consiste en arrancar el vehículo y verificar que la correa presenta una tensión correcta mediante unos pequeños acelerones, si la correa no está tensa vibrará emitiendo unos zumbidos al desacelerar, si por el contrario está demasiado tensa los rodamientos comenzarán a silbar al ralentí y al acelerar.