¿Cómo no amar el verano? Claro, hace calor, pero sin duda es mejor que el frío y requiere mucho tiempo. En Engine Builder, nuestro equipo estuvo ocupado asistiendo a eventos de carreras, ferias, visitando fabricantes de motores y talleres, además de nuestro trabajo habitual de creación de contenido.
Cuando no haya pasador de posicionamiento en la tapa o carcasa de distribución, o cuando el orificio del pasador no encaje perfectamente, tome el amortiguador viejo y lije el centro para que pueda deslizarse sobre el extremo del cigüeñal. Úselo para fijar la tapa apretando los tornillos.
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No es ningún secreto que, a presiones de combustión elevadas, es fundamental que la culata se ajuste perfectamente a la superficie del bloque del motor. Por lo tanto, es igualmente importante elegir una marca de accesorios de confianza que garanticen un buen ajuste.
Ya sea que tenga una camioneta de trabajo que funcione todo el día, una camioneta diseñada para trabajos versátiles o algo intermedio, no hay duda de que todas las camionetas se beneficiarán de un nuevo juego de pernos de culata.
Cuando se trata de comprar fijaciones para motores, como espárragos, ARP siempre ha sido una de las marcas líderes. Con más de 50 años de trayectoria, ARP continúa esforzándose por producir fijaciones de alto rendimiento para aplicaciones exigentes. Sin embargo, la competencia en este sector ha aumentado recientemente, y una de las empresas que compite por cuota de mercado es Gator Fasteners, una marca de KT Performance con sede en Groveland, Florida.
No es ningún secreto que, a presiones de combustión elevadas, es fundamental que la culata se ajuste perfectamente a la superficie del bloque del motor. Por lo tanto, es igualmente importante elegir una marca de pernos de culata de confianza que garantice un buen resultado. Recientemente, hablamos con ARP sobre sus pernos de culata y también con Zeigler Diesel Performance en Canton, Ohio, sobre los sujetadores Gator para conocer las últimas novedades en especificaciones y tecnología de pernos de cada empresa, así como algunas similitudes y diferencias entre ellos para el sector diésel.
Por lo general, los tornillos de fábrica actuales son desechables y tienen un límite elástico. Esto significa que, con el tiempo, existe una alta probabilidad de que la culata se separe del bloque y se dañe la junta de la culata. Los tornillos de repuesto de marcas como ARP o Gator Fasteners no se estiran como los de fábrica porque no tienen un límite elástico de torsión.
“En términos de rendimiento diésel, solemos superar a los equipos de fábrica en un 20 por ciento”, dijo Chris Raschke de ARP. “Ese era el objetivo principal. También buscábamos algo reutilizable. Muchos de los que consultamos usaban clavos ARP2000 y 625”.
ARP ofrece kits de pernos de culata para una variedad de motores de gasolina y diésel, y los sujetadores Gator también son compatibles con las principales plataformas de motores diésel. Sin embargo, Gator no parece estar disponible para motores de gasolina, pero sí ofrece una opción de pernos de culata para motores LS.
Para motores diésel, los pernos Gator están diseñados para motores Duramax desde 2001 hasta el motor L5P actualizado de 2020 inclusive. Los motores Powerstroke y Cummins abarcan desde los Ram de 1989 hasta los Powerstroke de 1994 y hasta este año.
“Los soportes Gator se ven muy, muy bien comparados con lo que he visto”, dijo Justin Zeigler de Zeigler Diesel Performance. “He visto algunos pernos muy cuestionables de otros fabricantes. ARP los ha estado usando más tiempo que nadie. Sin embargo, creo que los sujetadores Gator son definitivamente una buena opción. Me gusta la calidad, el precio y la disponibilidad”.
Con una resistencia a la tracción superior a 220 000 psi, los sujetadores Gator no se estiran como los pernos de fábrica. Se fabrican con roscas laminadas tras un tratamiento térmico para una resistencia a la fatiga óptima. Su rectificado sin centros garantiza la concentricidad, y cada kit incluye tuercas de acero cromado tratado térmicamente, rectificadas en paralelo y de 12 puntas, y arandelas con recubrimiento de óxido negro para mayor durabilidad.
Si bien Gator, como marca nueva, puede ofrecer naturalmente un producto de primera calidad, todavía carece de uno de los mejores y más importantes elementos diferenciadores de ARP: la experiencia.
“Utilizamos un tensor de torsión para comprobar los sujetadores de fábrica y un método de ajuste de fábrica para verificar las cargas de sujeción que proporcionan”, explica Raschke. “A partir de ahí, desarrollamos el sistema. También contamos con un dispositivo de prueba térmica, que consiste en un horno con una cámara de prueba en su interior, donde podemos calentar todo hasta la temperatura de funcionamiento del motor para observar cómo afecta a los sujetadores. Al crear kits de sujetadores para cualquier aplicación, debemos tener en cuenta estos factores. Disponemos de numerosas herramientas para realizar las tareas necesarias”.
En el pasado, los sujetadores utilizaban material 8740 con una resistencia de 180 000 a 200 000 psi, lo cual siempre fue más que suficiente para reemplazar los equipos de fábrica. Hoy en día, marcas como ARP ofrecen a sus clientes la opción de ARP2000, Inconel o Custom Age 625 PLUS con mayor resistencia a la tracción.
“Con el material 8740, solo se pueden soportar unos 200 000 psi, lo que equivale a entre 38 y 42 en la escala Rockwell, y ahí es donde empiezan los problemas”, dijo Raschke. “Si intentas levantarlo más, los pasadores de la cabeza se desgastarán. Hay que elegir materiales que funcionen correctamente en las condiciones para las que están diseñados”.
El ARP 2000 tuvo un rendimiento excelente a 220 000 psi y, según Raschke, aún conservaba buenas propiedades de fatiga y buena ductilidad a cargas de apriete más elevadas. A partir de ahí, ARP ofrece su material de envejecimiento personalizado.
“Una de las grandes ventajas de Custom Age es que es un material de acero inoxidable que no se oxida”, dijo Raschke. “Tiene una alta resistencia a la tracción (más de 260 000 psi), así que puedes agitarlo sin problemas. Además, es de acero inoxidable; el problema con los motores diésel es que generan mucho calor, humedad y gases de escape. No ocurre lo mismo con los equipos de acero convencionales. La corrosión libera hidrógeno, y la fragilización por hidrógeno puede dañar los sujetadores. Si se sobrecalientan los pernos para reforzarlos, se producirá corrosión inducida por la corrosión. Las probabilidades de problemas de fragilización por hidrógeno se duplican”.
Por supuesto, no solo el material influye en el tamaño del perno que mejor se adapte a sus necesidades, sino también su tamaño. Generalmente, se pueden usar pernos de cabeza de 12 mm para la mayoría de las aplicaciones Cummins. Sin embargo, algunos usuarios que requieren un rendimiento excepcional pueden usar espárragos de 14 mm, de 9/16 de pulgada o incluso de 5/8 de pulgada.
“En la mayoría de los casos, todos los motores Cummins de fábrica tendrán espárragos de 12 mm”, dijo Ziegler. “En el mundo de las carreras, siempre hemos usado espárragos de 14 mm o 9/16 para un mayor torque. Los pernos de culata de mi auto de carreras se aprietan a 250 lb-pie. Esos de 12 mm requieren 125 lb-pie. Hay una gran diferencia en la sujeción, pero también es una aplicación muy diferente”.
Raschke comentó que en Cummins muchos empleados comenzaron a perforar pernos más grandes simplemente porque antes no contaban con suficiente material resistente. Ahora, gracias a ARP, lo han logrado.
«Si bien la gente sigue prefiriendo trabajar con bloques, nosotros les proporcionamos materiales de mayor calidad», afirmó. «Nuestra solución suele ser fabricar fijaciones de mayor calidad para uso industrial. Si se desea realizar algún cambio, nuestro departamento especializado se encarga de todo. Hemos trabajado en muchos vehículos diésel diferentes. Fabricantes como Shade, Heisley, Wagler y otros hacen lo mismo».
Si bien a veces un tamaño mayor suena mejor, Raschke tiene advertencias basadas en tu bloqueo, tu cabeza y lo que necesitas hacer para sacarle el máximo provecho a un grano más grande.
“Con estos bloques, algunas personas incluso usan 9/16 o 5/8”, dijo. “En última instancia, puedes poner el perno más grande, pero la pared del cilindro no lo soportará, o no hay espacio para la junta de la culata, y arruinarás el bloque. La culata no es lo suficientemente fuerte para soportar abrazaderas más altas. ¿Cargas pesadas? Hay muchas cosas en las que pensar en lugar de simplemente poner algo más fuerte. También necesitas tener una arandela de culata con propiedades estructurales para soportar esto.
“Para una junta multicapa como las que se venden hoy en día, se necesitan elementos de fijación más resistentes para un vehículo de calle que para un coche de carreras, ya que en un coche de carreras es más probable desmontarlo y repararlo con mayor frecuencia, mientras que un coche de calle tendrá que recorrer cientos de miles de kilómetros. No se puede aplanar un reposacabezas, ni expandirlo ni comprimirlo.”
Zeigler respondió a estos comentarios afirmando que, en la mayoría de los casos, no se requieren montantes de gran tamaño ni materiales de alta resistencia.
«Si se trata de una aplicación sencilla que no tiene nada de absurdo, entonces no hay razón para gastar tanto dinero», dijo Ziegler. «Si el trabajo se hace bien, un buen juego de tornillos con buenas arandelas y una preparación adecuada no supondrán ningún problema».
Como ocurre con la mayoría de los trabajos en motores, hacerlo bien garantiza el éxito en un 99%. Lo mismo sucede con la fijación de los pernos de culata. Nos reunimos con Justin de Zeigler Diesel Performance para ver a Gator Fastener instalar un juego de pernos de culata de 12 mm en un motor Cummins de 24 válvulas.
Justin elogió de inmediato a Gator por su empaque y presentación. Los pernos Gator y ARP vienen en una caja del mismo tamaño, que incluye los accesorios necesarios, calcomanías de la marca e instrucciones de instalación. Los pernos ARP generalmente vienen empaquetados individualmente en bujes de plástico y las tuercas y arandelas en bolsas de plástico. Con los cierres Gator, los pernos vienen en una elegante caja de plástico, cada perno tiene una tapa de plástico para proteger las roscas, y las arandelas y tuercas vienen en bolsas individuales. Una de las mayores diferencias es la lubricación que se proporciona. ARP incluye un pequeño paquete de grasa y Gator incluye un tubo grande de grasa de montaje AMSOIL.
Antes de instalar los pernos y después de conectar el grifo a cada orificio, la limpieza es fundamental para evitar problemas posteriores.
“Lo más importante es centrarse en la limpieza”, dijo Ziegler. “Una vez que hayas hecho los agujeros, tienes que soplarlos con aire y limpiar todo con limpiador de frenos para asegurarte de que todo esté muy, muy limpio antes de colocar las pastillas sobre la superficie”.
El kit de espárragos Cummins Gator incluye 26 espárragos: 6 más largos en la parte exterior de la culata y 20 más cortos en la parte interior. Cada espárrago se lubrica con grasa de montaje antes de su instalación en la culata y el bloque. Al igual que los espárragos ARP2000, estos espárragos de 12 mm requieren tres secuencias de apriete para alcanzar 125 lb-pie (40, 80 y 125). Por otro lado, los espárragos ARP 625 alcanzan hasta 150 lb-pie (50, 100 y 150). Las instrucciones de ambas marcas describen claramente cómo atornillar el espárrago en su lugar.
Como ya se mencionó, ARP diseñó todos los soportes, por lo que se recomienda instalarlos solo con una carga del 80%. Si se desea mayor firmeza para permitir la expansión, se ofrece un amortiguamiento del 20%. Ni Gator ni ARP especifican si sus pernos son reutilizables. Justin puede informarle de primera mano sobre las opciones disponibles.
“Hace unos años, mi tractor tenía los mismos espárragos ARP para cinco motores diferentes”, dijo. “Los medí y no se estiraron ni se deformaron, así que los uso siempre y nunca he tenido ningún problema”.
La instalación del perno puede tardar entre 4 y 6 horas, dependiendo del trabajo. Si no dispone de un taller mecánico propio, lo único que no puede igualar es el coste de enviar la culata para su acabado.
En definitiva, las horquillas no son matemáticas avanzadas, ni tampoco su montaje, pero aun así conviene asegurarse de hacerlo bien, ya que las consecuencias de hacerlo mal pueden ser desastrosas.
«Lo principal es elegir una combinación probada», aconseja Raschke. «La gente busca en internet y elige este turbocompresor, este inyector, esta culata y este anillo de fuego, los mezclan todos y aun así no funciona. Utilizan las ideas de cuatro o cinco personas diferentes en lugar de elegir la combinación que mejor se adapte a sus necesidades. Al crear cualquier cosa, siempre hay que tener en cuenta el panorama general».
“Hay que tener las arandelas adecuadas, la carga de sujeción correcta y las arandelas de cabeza. Cuando se alcanza un rendimiento extremo, entonces se producen quemaduras y cosas por el estilo.”
Según Zeigler, no es que mucha gente se equivoque con los tacos en sí, sino más bien con su preparación.
“Garantizar una superficie de cubierta limpia es fundamental, especialmente al usar estas arandelas de acero laminado; el acabado de la superficie debe ser el correcto”, dijo Zeigler. “Es importante que el acabado de la superficie sea siempre el mismo”.
Hoy en día, casi todos los componentes del motor ofrecen a los compradores diversas opciones. Sin embargo, los herrajes para motores son quizás uno de los pocos ámbitos donde ARP se posiciona claramente como la marca preferida por su calidad, experiencia y producto. Si bien este dominio aún no está asegurado, la entrada de nuevos competidores al mercado, como Gator Fasteners, y los recientes problemas en la cadena de suministro están dando ventaja a otros.
«Nadie puede influir en el éxito de ARP», admite Ziegler. «Sin embargo, creo que Gator Fasteners puede tener éxito si no se les va de las manos con los precios. El precio es justo y la calidad es excelente. Creo que sería una muy buena opción, a diferencia de ARP, porque ahora tenemos que esperar varios meses».
Raschke reconoció que ARP se enfrenta a dificultades, ya que muchos fabricantes tienen problemas para satisfacer la demanda. La empresa está trabajando para reducir los tiempos de espera y aumentar la productividad, afirmó.
“Es difícil superar lo que ofrece ARP, pero Gator Fasteners parece una opción igual de buena.”
Fecha de publicación: 24 de agosto de 2022
