Juntas o empaques: que son y para qué sirven

El motor está compuesto por partes fijas y partes móviles, las partes fijas que se unen entre si utilizan unas juntas de estanqueidad o empaquetaduras.

Siempre que se realice un control del motor que requiera desmonte de las partes fijas se requiere de la sustitución obligatoria de las juntas. En el automóvil, las juntas tienen múltiples aplicaciones: en el cárter del motor, la tapa de cilindros, la tapa de válvulas y las bombas de agua y aceite

En este artículo vamos a conocer que son las juntas o empaquetadura de motor, su función y tipos de empaquetadura que se utilizan en la mecánica del motor.

¿Qué es una junta o empaque de motor?

La junta de estanqueidad o empaquetadura es una pieza formada de materiales blandos, que se ubica entre dos piezas para lograr un buen ajuste entre ambas, evitando perdida o entrada de fluidos (aceite, agua, refrigerante, combustible, etc.).

En el automóvil se reconocen múltiples aplicaciones para la empaquetadura en la culata, Carter, tapa válvulas y en las bombas de agua y aceite.

Función de las juntas de motor

La función principal es lograr la estanqueidad del motor, donde se evite la fuga de lubricante o presión, también garantiza la hermeticidad del motor.

Otra función de las juntas de motor es proporcionar el sellado de los gases de combustión, aceite de lubricación y refrigerante.

La junta más importante es la que se coloca en la unión entre el bloque y la culata, debido a las altas temperaturas y presiones que soporta.

Las altas temperaturas y altas presiones, junto con la presencia del liquido refrigerante y el aceite de motor, hacen que el lugar donde trabaja la junta de la culata sea el área más crítica de sellado del motor.

Las juntas tienen que soportar temperaturas de combustión mayores de 1.100 grados centígrados, donde debe mantener el sellado entre la cámara y el bloque, evitar fugas del líquido refrigerante y aceite del motor, bajo las distintas temperaturas en que opera.

Por esto la junta de la cámara tiene que ser resistente a estas presiones, temperaturas y a los esfuerzos producidos por el arrastre de ella sobre las superficies del motor, que en muchos caso usan materiales como hierro fundido y aluminio, cuyos coeficientes de dilatación son diferentes. En los nuevos motores el acabado de la superficie de las cámaras es muy fino y requieren empaquetaduras especiales que permitan un buen sellado.

¿Por qué se utilizan las juntas de motor?

Siempre entre piezas de acero, hierro y aluminio, habrá una fuga de fluido y gases, por microscópica que sea y crecerá. Además, donde hay movimiento y contacto aparece el desgaste, que en combinación con la corrosión genera fugas.

Para lograr que las piezas mecanizadas al acoplarse logren hermeticidad se utilizan las juntas, ahorran dinero en el mecanizado de superficies de unión y evita que sean totalmente exactas ya que la junta corrige los posibles defectos del mecanizado.

El método de las juntas es muy antiguo ideado por el hombre para generar hermeticidad en equipos o instalaciones hidráulicas o que trabajan con fluidos.

Los egipcios crearon una especie de trenza retorcida de lino, que recubrían con una grasa animal la cual colocaban en las obras hidráulicas.

Más adelante, en la historia, se utilizó la estopa, también impregnado con alguna especie de adherente para sellar equipos y evitar fugas.  Aún hoy, en instalaciones de agua y aire (industriales), se utiliza estopa para unir conductos.

Materiales de construcción de juntas/empaques

Los materiales más utilizados para la fabricación de juntas son: caucho, silicona, metal, corcho, fieltro, fibra de vidrio, polímeros y para algunos usos específicos contiene asbesto.

El sellado de la cámara y el bloque del motor, dependerá fundamentalmente de la calidad de la junta que se use y del procedimiento de instalación efectuado por el mecánico, de lo contrario se pueden producir fallas en el funcionamiento del motor.

Tipos de juntas de un motor

El motor viene dividido en tres secciones fijas que son: culata, bloque y cárter, donde encontramos las juntas o empaquetaduras principales. Del mismo modo encontramos otros puntos de uniones importantes como los de los colectores o múltiples de admisión y escape, las bombas de agua y aceite y también encontramos junta en el filtro del aceite.

Junta de tapa de válvulas: Evita las fugas del aceite y ayuda a mantener la zona bien lubricada. La junta tiene un preformado igual al contorno inferior de la tapa de válvulas.

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Junta de tapa de cilindros (culata):Evita que se  mezcle el agua con el aceite dentro de las cámaras de combustión y sella la unión entre la tapa y el bloque.

En los modelos de autos anteriores a la década de 1990, la mayoría delas juntas de tapa de cilindro eran de asbesto que han sido remplazados en la actualidad por unos laminados, debido a los efectos nocivos para la salud del asbesto, pero la función sigue siendo la misma. La junta tiene un preformado que copia la superficie del bloque y la tapa.

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Junta de múltiple de admisión: Evita la fuga de combustible a la parte exterior del motor y en su mayor parte está hecho de asbesto. Es la que trae el combustible necesario para la combustión interna del motor. La junta tiene un preformado similar a la superficie del múltiple de admisión.

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Junta de múltiple de escape: Del lado contrario a la admisión se encuentra el escape. Rígido y resistente a las altas temperaturas. Cuando se rompe la junta se escucha el ruido dentro y fuera del auto.

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Junta de cárter: El cárter es el depósito que contiene la mayor cantidad de aceite que se usa en el motor para su lubricación. Evita que se fugue el aceite. La junta calca el contorno del cárter.

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Junta de filtro de aceite: Impide la fuga del aceite y cierra herméticamente el filtro permitiendo la correcta circulación del fluido. Copia la zona de contacto (generalmente cónica) con el porta filtro.

empaque-filtro

Junta de bomba de agua: Impide la filtración y proporciona un correcto ajuste. Al igual que los demás empaques copia la superficie de contacto de la bomba.

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¿Cómo escoger el mejor empaque según su material, diseño y marca?

Calidad del sello por material

A la hora de elegir la mejor junta o empaque para motor, el material del que está hecha y su diseño juegan un papel importante. Es importante saber si la junta es capaz de transmitir el par de torsión, ya que esto permite elegir una junta hecha de un material de alta densidad, ya que las juntas de baja densidad son más propensas a aflojarse, lo que provoca una pérdida de par más rápida.

La mayoría de las juntas son de caucho sintético, corcho-caucho o caucho moldeado. El corcho-caucho es el material más utilizado hoy en día, pero el caucho moldeado también es cada vez más popular. El caucho sintético no se comprime como el corcho y el corcho no se puede comprimir, sella deformándose cuando se comprime. El corcho-caucho, por su parte, combina las mejores propiedades del corcho y del caucho.

Por otro lado, las juntas de las válvulas están hechas de materiales como el nylon, el teflón, el vitón, el acero y el caucho sintético, que varían en su resistencia al calor.

Muchos prefieren los empaques de amianto porque este material puede descomponerse en fibras finas sin perder su resistencia al calor. Sin embargo, hay que tener en cuenta los daños que este material causa a la salud y al medio ambiente.

Calidad de impresión por diseño

En general, las juntas se diseñan para cada motor con una finalidad específica. Sin embargo, el tamaño de los orificios de paso del agua en muchas juntas del motor regula mejor el flujo del sistema de refrigeración para una circulación ideal.

También se necesitan anillos metálicos preformados para proteger el alojamiento de las juntas en los orificios de los cilindros. Proporcionan una protección esencial contra las altas temperaturas y presiones en las cámaras de combustión. El diseño del anillo de precisión protege la carcasa de la junta y garantiza una larga vida útil.

Además, la junta debe impedir el escape de temperatura, el aceite a presión (en el caso de las juntas de culata y bloque) o el retorno de aceite al cárter.

Hay dos formas principales de juntas de válvula: las juntas de deflector y las juntas positivas. Las juntas de deflector mantienen el aceite alejado del vástago de la válvula, mientras que las juntas de la válvula y de la guía garantizan una lubricación suficiente.

Calidad de las juntas de motor por marca

En cuanto a las marcas de juntas, el mercado ofrece una amplia selección. Además, se puede examinar la construcción y los materiales utilizados para determinar la calidad de la junta del motor.

Por ello, a la hora de elegir una junta de motor, es conveniente comprobar si el fabricante utiliza materiales de alta densidad y si se comprimen bien cuando se fijan al núcleo.

Por lo tanto, dependiendo del diseño y del material, una junta de motor puede considerarse de calidad porque se comprime lo suficiente durante el montaje para ajustarse y sellar pequeñas imperfecciones de la superficie.  Además, el diseño minimiza la pérdida de par y mantiene el par correcto durante mucho tiempo.

6 materiales comunes para las juntas de alta temperatura

Juntas estratificadas

Las juntas multicapa con doble refuerzo metálico y un relleno que no contiene amianto ni grafito son adecuadas para entornos de alta temperatura. Este tipo de junta se suele utilizar en turbocompresores, colectores de escape y culatas. Ofrecemos los grados S301, S430 y S410. Más información sobre las juntas multicapa.

Grafito

Las juntas de grafito de plata brillante tienen una buena flexibilidad y un bajo coeficiente de fricción. El grafito es altamente resistente a la temperatura y a la presión, soportando temperaturas de hasta 450 grados Celsius. Este tipo de junta se utiliza normalmente en las culatas, los colectores de escape y las aplicaciones del DPF (filtro de partículas diésel). Para más información, visite la página de materiales de grafito.

Acero recubierto de MoS2

Cuando el revestimiento de MoS2 se utiliza para aplicaciones de alta temperatura, suele ser de color gris apagado. Puede soportar temperaturas de 400 grados Celsius. Es habitual encontrar este tipo de junta monocapa o multicapa para la EGR (recirculación de gases de escape), el colector de escape y el turbocompresor. Encontrará más información en el sitio web de Advanced Coated Steel.

Acero recubierto de goma (RCM)

El caucho de las juntas RCM puede variar. Para las juntas de alta temperatura, se usa FKM, que puede soportar temperaturas de hasta 250 grados Celsius.

Juntas de goma fabricadas a la medida

El FKM es el tipo de caucho más utilizado para las juntas de alta temperatura. La mayoría de las veces se producen como juntas de goma o pequeños conjuntos en las juntas de culata. Las juntas de la tapa de válvulas son otro ejemplo. Al estar relativamente cerca de la culata, los materiales de goma FKM o ACM son los más utilizados.

Acero multicapa (MLS)

El acero multicapa se utiliza ampliamente en los motores de automóviles y de alto rendimiento. Dependiendo de las diferentes conexiones necesarias, el acero laminado puede tener de 2 a 7 capas con diferentes espesores. Las conexiones de acero multicapa se unen mediante remaches metálicos o soldadura por puntos. Hay de grados S301, S430 y S410. Las juntas de culata, las juntas del sistema de escape y las juntas del turbo suelen ser de acero multicapa.

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