¿Cabezales Duramax de aluminio o hierro?

Jun 21, 2023

Si bien las culatas de aluminio fundido de fábrica del Duramax de 6.6 L no son precisamente famosas por sus fallas, el icónico V8 diésel de GM es bien conocido por su capacidad de generar una potencia tremenda. Y cuando sucede esto último, uno de los eslabones débiles pueden convertirse en las culatas de serie. La exposición prolongada a una temperatura excesiva de los gases de escape (EGT) puede agrietarlos y la distorsión de la cabeza debido a las diferentes tasas de expansión entre un bloque de hierro y una cabeza de aluminio puede eventualmente provocar problemas con la junta de la culata. Por este motivo, varios fabricantes de repuestos han invertido en culatas de hierro fundido para el Duramax.

Dado que los caballos de fuerza adicionales y el aumento de torque son tan comunes en los motores diésel modernos, especialmente el Duramax de 6.6 L (donde una simple actualización del ECM puede producir una camioneta de 500 rpm), los cabezales OEM se llevan más allá de sus límites de ingeniería en la mayoría de los Chevrolet y modelos diésel. Camiones GMC HD. Con el tiempo, y ya sea debido a la edad, el abuso o el rendimiento, puede surgir una junta de culata rota o (peor) un problema de grietas. Los reemplazos de hierro fundido no son para todos, como ilustraremos a continuación, pero ofrecen una mejora viable en motores de mayor potencia y especialmente en motores de nivel de competencia. Sigue leyendo para ver a qué nos referimos.

El Duramax de 6,6 litros fue el primer motor diésel en el segmento de camionetas pickup que utilizó culatas de aluminio. Cada cabeza fue fundida por gravedad en la fundición de Isuzu en Japón, luego enviada a los Estados Unidos y tratada para terminar el trabajo de la máquina en DMAX Ltd., la planta de motores específicos Duramax de GM en Moraine, Ohio. Sería injusto pintar una imagen de los cabezales de aluminio del Duramax como inferiores. Para ser claros, son piezas robustas y fiables. Los problemas con el tren de válvulas son muy raros y, si el Duramax se deja en el nivel de potencia de fábrica, los problemas con la junta de la culata generalmente se reservan para motores de muchos kilómetros que han pasado años remolcando cargas pesadas.

Un área donde brillan las culatas de fábrica es su peso en vacío. Inclinar la balanza a menos de 40 libras cada uno (mientras que la mayoría de los cabezales diésel de hierro fundido V-8 pesan 100 libras cada uno) los hace ideales en aplicaciones donde el peso importa, como las carreras de resistencia. Y con seis pernos de culata por cilindro, las culatas OEM Duramax tienen una fuerza de sujeción más que adecuada para los niveles de potencia originales. Las juntas de culata rotas comúnmente provienen de motores que (como mínimo) han visto un programador durante miles y miles de millas.

Entonces, ¿qué les pasa a los jefes de fábrica? Después de lidiar con un aumento de EGT y una presión elevada en los cilindros durante años (y posiblemente incluso décadas), no es de extrañar que las cabezas de fábrica eventualmente se levanten o se agrieten. El primer punto de fallo se debe a las diferentes tasas de expansión del hierro fundido y del aluminio fundido. A medida que pasan los años, cada vez más motores Duramax pierden juntas de culata, la mayoría de las cuales han sido ajustadas agresivamente. Nuevamente, esta exposición prolongada al aumento del calor y la presión adicional del cilindro pasa factura con el tiempo.

El calor extremo, la presión elevada del cilindro y tres veces la potencia nominal de fábrica son comunes en el transporte de camiones diésel, y este es el tipo de ambiente donde las cabezas de hierro fundido pueden tener ventaja sobre el aluminio. Sin embargo, a diferencia de las carreras de resistencia, donde el objetivo del juego suele ser perder la mayor cantidad de peso posible, el peso añadido al tirar del camión, especialmente sobre el eje delantero, suele ser bienvenido. En aplicaciones de circulación por la calle (donde, una vez más, un poco de peso adicional no es una preocupación importante), una conversión del cabezal de hierro fundido también será beneficiosa. Aquí, en el mundo de los conductores diarios y los equipos de remolque, las tasas de expansión similares entre un bloque de hierro fundido y las culatas conducirán a una mayor longevidad de la junta de la culata a largo plazo.

Teniendo en cuenta los aspectos de confiabilidad de los cabezales de hierro fundido, varias empresas del mercado de repuestos han producido cabezales Duramax de hierro en los últimos años. Más recientemente, Pacific Performance Engineering (PPE) ha desarrollado cabezales de hierro fundido atornillables para los molinos LLY, LBZ y LMM Duramax ('04.5-'10) y tiene planes de hacer lo mismo para los motores LB7 ('01-'04). . Fabricadas con una aleación de hierro gris de alta calidad, se dice que sus cabezas resisten mucho mejor el calor extremo que las cabezas de aluminio de fábrica (sin grietas) y tienen una propensión considerablemente menor a que las juntas de la culata se revienten (nuevamente, gracias a tasas de expansión similares entre los bloque de hierro y cabezas).

Los nuevos cabezales de hierro fundido de PPE vienen completamente revestidos y se pueden atornillar a un bloque Duramax nada más sacarlos de la caja sin necesidad de mecanizado. Su acabado superficial es así de bueno. También mejoran el hardware del cabezal de fábrica con resortes de válvula de 125 libras más livianos pero más fuertes (en comparación con los resortes originales de 75 libras), junto con retenedores de cromo-molibdeno y localizadores de resortes de alta resistencia. Otros aspectos destacados incluyen válvulas de escape reforzadas con estelita, que les permiten soportar mejor un EGT alto, y válvulas de admisión completamente nitruradas para reducir la fricción, disminuir el desgaste y mejorar la resistencia al calor. Aunque son nuevos en el mercado, estos cabezales deberían venderse solos.

Es muy importante facilitar el camino para que el flujo de aire entre y luego salga de la culata, y las culatas Duramax de hierro fundido de PPE están optimizadas para esto desde el primer momento. Los puertos de admisión son lisos, los puertos de escape están desbarbados y queda mucho espacio para que el usuario final realice puertos extensos para mejorar aún más el flujo. También existen transiciones suaves en la fundición alrededor de las bolsas de válvula. De principio a fin, las unidades de PPE de hierro fundido son posiblemente el mejor reemplazo atornillable para un Duramax original o ligeramente modificado.

Para obtener la resistencia necesaria para soportar la presión adicional del cilindro, Wagler Competition Products, un gran nombre en el juego de culatas de aluminio billet y aluminio fundido, desarrolló una variante de culata de hierro fundido para el Duramax hace más de seis años. Las culatas de hierro dúctil de Wagler, listas para la carrera, fueron diseñadas para cumplir con las reglas de la popular clase de tracción de camiones de la Pro Pulling League. Aproximadamente en el mismo período, No Limit Manufacturing también lanzó sus cabezales Duramax de hierro fundido, y las razones por las que lo hicieron siguen siendo válidas hoy: los propietarios de Duramax necesitan una opción más confiable en aplicaciones de alto rendimiento. Los cabezales de hierro fundido de No Limit (en la foto) están disponibles con una gran cantidad de opciones, como tamaños de válvula originales hasta de 38 mm, configuración sólida o húmeda (sin flujo de refrigerante o con flujo total de refrigerante), resortes de válvula dobles o de colmena y puertos CNC personalizados.

Fotografía seleccionada proporcionada por LinCo Diesel Performance