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BLOQUE DEL MOTOR: Aluminio vs. Hierro - ¿Cuál es Mejor? — Transcript

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0:00En el episodio de hoy hablaremos sobre
0:01la columna vertebral de todo motor de
0:04combustión interna, el bloque del motor,
0:06por supuesto. Y en este episodio
0:08cubriremos las diferencias entre los
0:10bloques de motor de hierro y aluminio en
0:13cuanto a su resistencia, rendimiento,
0:15fiabilidad, durabilidad, conducción
0:18térmica y más. Pero también hablaremos
0:21de los bloques de motor en general y por
0:23qué desempeñan un papel tan importante
0:25en cada motor. Así que relájense y
0:27prepárense para absorber algo de
0:33conocimiento. El bloque del motor es la
0:35columna vertebral de todo motor de
0:37combustión interna. Si los motores
0:40fueran humanos, supongo que el bloque
0:41del motor sería su esqueleto y un humano
0:43sin esqueleto sería solo un trozo de
0:46carne. Mientras que un motor sin bloque
0:49del motor sería solo un montón de piezas
0:51en el suelo. El bloque del motor es la
0:53pieza metálica más grande e intrincada
0:56de cualquier motor de combustión
0:59interna. Todos los componentes
1:00importantes se atornillan al bloque, la
1:03culata, el cárter e incluso la
1:05transmisión. Todo se atornilla al
1:08bloque. El bloque del motor es tan
1:10antiguo como el propio motor de
1:12combustión interna. Estuvo presente
1:14desde el principio y estará presente
1:16hasta el fin. El primer motor de avión
1:19en volar, el del Ride Flyer de 1903,
1:23tenía un bloque de aluminio, obviamente
1:26para ahorrar peso. Sin embargo, los
1:28bloques de aluminio fueron poco comunes
1:30durante la mayor parte de la historia de
1:32los motores de combustión interna, donde
1:33los bloques de hierro dominaron durante
1:36mucho tiempo. Sin embargo, ya en los
1:39años 60 y 70 se podía encontrar aluminio
1:42en bloques de motor de automóviles de
1:44pasajeros producidos en masa. Sin
1:46embargo, en las décadas de los 60 y 70,
1:48los bloques de motor de aluminio
1:50representaban alrededor del 1% del
1:52mercado de todos los motores de
1:54combustión interna de nueva producción.
1:57No obstante, con el paso del tiempo,
1:59este porcentaje aumentó y para finales
2:01de los 90, los bloques del motor de
2:04aluminio representaban casi un tercio de
2:06todos los bloques de motor nuevos
2:08producidos. Pero a partir de entonces,
2:11las regulaciones cada vez más estrictas
2:13sobre emisiones y consumo de combustible
2:15impulsaron a los fabricantes a buscar
2:17maneras de fabricar motores y vehículos
2:20cada vez más ligeros y
2:22eficientes. Esto fue lo que inclinó la
2:25balanza a favor de los bloques de motor
2:27de aluminio. Pero antes de continuar,
2:29¿habrán escuchado hablar de todos estos
2:31programas? Bien, todos estos son
2:34programas CAD, diseño asistido por
2:36computadora y estoy seguro que los que
2:38los hayan usado habrán experimentado que
2:40empiezan a ir lentos, crashes que hacen
2:43que pierdas un proyecto, además de que
2:45normalmente solo una persona puede
2:47trabajar en un archivo a la vez. Y ahora
2:49les pregunto, ¿habrán oído escuchar The
2:51Onshape? Este software es un CAD y PDM
2:54que de hecho fue creado por los mismos
2:56fundadores de SolidWorks. Tiene todas
2:59las funciones que esperas de un sistema
3:01CAD profesional. Pero lo que realmente
3:03hace especial a Onshape es que al estar
3:05desarrollado en la nube ofrece grandes
3:07ventajas como la colaboración
3:09simultánea, la ramificación y fusión al
3:11estilo Git y la compatibilidad con
3:13cualquier dispositivo. Así que ya saben,
3:16si quieren iniciar en el mundo del
3:18diseño por computadora o si ya son
3:20expertos del tema y quieren probar de
3:22forma muy sencilla todas las ventajas
3:25que ofrece Onsaphape, hagan clic en el
3:27enlace de la descripción y fijado en los
3:29comentarios. Continuamos con el video.
3:32Al ser el aluminio más ligero, se
3:34consume menos combustible para su
3:36transporte. Así que para 2005 los
3:39bloques de motor de aluminio estaban
3:41presentes en hasta la mitad de todos los
3:43motores de combustión interna
3:46fabricados. Hoy en 2025 están presentes
3:50en más de dos tercios de todos los
3:52motores de combustión interna de nueva
3:55fabricación.
3:57Prácticamente todos los nuevos motores
3:59de gasolina incorporan un bloque de
4:00motor de aluminio e incluso los motores
4:03de aluminio están dominando el mercado
4:05de los turismos turbo diésel. Los
4:08motores estacionarios y los motores
4:10diésel comerciales parecen ser los
4:12últimos bastiones del bloque de motor de
4:15hierro, pero dejando de lado los motores
4:18de nueva fabricación, el bloque de
4:20hierro definitivamente no ha muerto. La
4:23industria de la remanufactura sigue
4:24apreciando sus bloques de motor de
4:26hierro y aún encontrarás a muchos
4:29entusiastas, corredores y preparadores
4:31que aún se aferran al clásico bloque de
4:34motor de hierro. remecanizan y
4:36reconstruyen estos bloques de motor para
4:38convertirlos en motores muy robustos y
4:45potentes. Ahora bien, decir simplemente
4:48aluminio y hierro es un poco engañoso e
4:52impreciso, ya que el término aluminio
4:54abarca cientos de aleaciones diferentes
4:57y el término fundación gris. El hierro
5:00que se suele utilizar para hacer bloques
5:02de hierro abarca docenas de grados y
5:04clases diferentes. Así que para ser más
5:07precisos, veamos qué tipo de aluminio y
5:09qué tipo de hierro se utilizan realmente
5:12para fabricar bloques de motor. Como
5:14mencioné, los bloques de motor, los de
5:15hierro, suelen fundirse con fundición
5:19gris. Esta es una de las fundiciones más
5:22económicas y todo, desde tapas,
5:26martillos hasta engranajes, cuerpos de
5:29válvulas, bloques de motor y culatas se
5:32fabrican con fundición gris. Ahora, las
5:35clases de fundición gris que se suelen
5:37utilizar para fabricar bloques de motor
5:39son las de clase 20 y 25, con una
5:41resistencia a la tracción típica de
5:43entre 20 y 25,000 PSI. Otra
5:48característica que está surgiendo
5:49rápidamente en el ámbito de los bloques
5:51de motor de hierro fundido es el CGI.
5:54No, no ese tipo de CG, sino que CGI
5:57significa hierro de grafito compactado y
6:00tiene una resistencia a la tracción
6:02entre una y media y dos veces mayor que
6:04la de la fundición gris. Sin embargo, en
6:07la mayoría de los casos se reserva para
6:10motores diésel comerciales con inyección
6:12de combustible de alta presión, como los
6:14que se utilizan en camiones y vehículos
6:16agrícolas, y casi nunca se utiliza en
6:18vehículos de pasajeros. Por eso, en este
6:21video, cuando hablo de bloque de motor
6:23de hierro fundido, me refiero a los
6:24tipos de hierro fundido gris que se
6:26suelen utilizar para fundir bloques de
6:28motor de vehículos de pasajeros. En
6:31cuanto aluminio, los bloques de motor de
6:33aluminio suelen fabricarse con las
6:35aleaciones 319 A36 o
6:38A357. Y aquí pueden ver de qué
6:41materiales están hechos estos bloques,
6:43además del aluminio. Ahora, todos estos
6:45bloques reciben un tratamiento térmico
6:46de T5 o T6 antes de mecanizarlos.
6:51Sin tratamiento térmico, estos bloques
6:53serían muy débiles e inadecuados para
6:55bloques de motor. Su resistencia a la
6:58tracción típica oscila entre 10,000 y
7:0214,000 PSI. Ahora hay otra aleación de
7:05aluminio llamada 6061 y esa es mucho más
7:08resistente. Con una resistencia a la
7:10tracción de entre 60 y 70,000 PSI, pero
7:14solo se usa en bloques de motor de
7:15aluminio billet. Este es un tipo de
7:18bloque de motor exclusivo del
7:20aftermarket mecanizado y reservado para
7:23los deportes de motor más extremos y
7:25exigentes, casi nunca se ve fuera de ese
7:29ámbito. Y en este video, cuando hablo de
7:32bloques de motor de aluminio, me refiero
7:33a estas tres aleaciones que es lo que
7:35verán en un bloque de motor OEM. Y no me
7:38refiero al 6061 porque estas tres son a
7:42las que la mayoría de nosotros realmente
7:44tenemos
7:48acceso. Ahora bien, tanto los bloques de
7:51motor de aluminio como los de hierro son
7:52fundidos, lo que significa que se funde
7:54el metal y se vierte en un molde. Si
7:57bien el hierro no es particularmente
7:59sensible a este proceso, el aluminio
8:01fundido es diferente y presenta una
8:03pequeña desventaja, ya que el aluminio
8:06forma una capa de óxido en la superficie
8:08casi inmediatamente después de la
8:10exposición al aire. Esta propiedad del
8:13aluminio es aún más evidente cuando está
8:16en estado líquido y es por eso que en el
8:19pasado las piezas fundidas de aluminio
8:21solían contener capas de
8:24óxido. Estas, a menudo invisibles,
8:27comprendían seriamente la integridad
8:29estructural de las piezas y eran puntos
8:31de fractura muy comunes. Sin embargo, la
8:35fundición ha avanzado mucho desde la
8:37simple fundición y vertido de metales. Y
8:39es cierto, hoy en día se escuchan
8:41términos sofisticados como fundición
8:43comprimida en sistemas de empaquetado en
8:45fundición en arena, así como técnicas
8:47avanzadas de vacío y alimentación de
8:50moldes. Y todo esto forma parte de un
8:52proceso extremadamente preciso
8:54controlado por computadora, que ha dado
8:56lugar a grandes avances en cuanto a la
8:58calidad de los bloques de motor de
9:01aluminio. Pero el aluminio es caro.
9:03Normalmente suele ser tres o cuatro
9:05veces más caro que el hierro dependiendo
9:07de la aleación. Y estas tecnologías de
9:09fundición avanzadas también son caras,
9:12por lo que los fabricantes, por
9:13supuesto, intentan ahorrar dinero. Y
9:15esta tecnología de fundición avanzada
9:17aún no se ha extendido a todos los
9:19segmentos de motores e incluso hoy en
9:21día todavía se encuentran bloques de
9:23motor de aluminio en motores económicos
9:25fabricados con métodos de fundición
9:27primitivos y simples, lo que resulta en
9:30motores más débiles y de menor calidad.
9:33Sin embargo, en general, los bloques de
9:34motor de aluminio han evolucionado mucho
9:36y son mucho más resistentes y de mejor
9:38calidad en comparación con sus
9:40predecesores de los años 80 y principios
9:42de los 90.
9:48El peso es la mayor ventaja del aluminio
9:51sobre el hierro y usted desea que los
9:53componentes de su vehículo sean lo más
9:54ligero posible porque un menor peso
9:57significa un mayor ahorro de
9:58combustible, menos peso implica una
10:00mejor aceleración y el aluminio es más
10:03del doble del ligero que el hierro. Aquí
10:06tenemos el peso específico del aluminio
10:08y aquí tenemos el peso específico del
10:11hierro. Al ser el doble de ligero,
10:13esperarías que un bloque de motor de
10:15aluminio sea más del doble de ligero que
10:18uno de hierro. Pero en la práctica esto
10:22casi nunca se cumple. Y esto se debe a
10:25que el aluminio es más débil que el
10:27hierro. Como hemos visto, el aluminio
10:29tiene una menor resistencia a la
10:30tracción en comparación con el hierro,
10:32por lo que las paredes de los bloques de
10:34motor de aluminio deben ser más gruesas
10:36para compensar esta diferencia de
10:38resistencia.
10:39Si bien las técnicas modernas de
10:41fundición están aumentando la diferencia
10:43de peso entre los bloques de motor de
10:45aluminio y de hierro, en promedio los
10:48bloques de motor de aluminio aún no han
10:50logrado ser el doble de ligeros que sus
10:53homólogos originales. Y aquí tenemos el
10:56peso promedio de los bloques de motor de
10:58aluminio en motores de cuatro cilindros
11:00en línea B6 y B8. Y aquí tenemos el peso
11:04promedio de los bloques de motor de
11:05hierro motores de cuatro en línea B6 y
11:08B8. Como puede ver, no son el doble de
11:11ligeros en comparación con el aluminio,
11:13pero las diferencias siguen siendo
11:15significativas y los bloques de motor de
11:17aluminio son notablemente más ligeros.
11:19Podría pensar que 15 kg no es mucho,
11:22pero lo es. y el bloque de motor por sí
11:25solo constituye entre el 1,5 y el 2% del
11:28peso total de un vehículo. Y a largo
11:33plazo, el ahorro de combustible gracias
11:35a esta diferencia de peso se vuelve
11:37significativa y la aceleración mejorada
11:40gracias a ello también es muy
11:47importante. Como ya sabemos, el hierro
11:50es más resistente que el aluminio.
11:52Resiste mejor todas las formas de
11:54deformación y es más rígido que este.
11:58Por eso, los bloques de motor de
12:00aluminio deben emplear un diseño más
12:03complejo con numerosos refuerzos y otros
12:07recursos para compensar esta diferencia
12:10de resistencia. Un ejemplo de esto es la
12:13estructura de refuerzo del cigüeñal. A
12:16menudo se encuentran refuerzos
12:17colaterales de los cojinetes principales
12:19que refuerzan aún más la estructura del
12:22bloque de motor de aluminio en muchos
12:24motores orientados al rendimiento con
12:26bloques de aluminio. Por otro lado, casi
12:29nunca se encuentran estructuras de
12:31refuerzo del cigüeñal en bloques de
12:33hierro. Incluso bloques como el famoso
12:362Jz, capaz de alcanzar unos 800 CB de
12:41serie, no emplean una estructura de
12:44refuerzo del cigüeñal, simplemente no
12:47son necesarios. El propio bloque de
12:50hierro, incluso con una fundición
12:52bastante simple, es así de resistente y
12:56rígido. Y esta es también la razón por
12:58la que a veces no vas a encontrar una
13:01estructura de refuerzo del cigüeñal,
13:03pero sí tapas de cojinetes de hierro
13:05fundido dentro de los bloques de
13:07aluminio que están ahí para reforzar
13:11este importante elemento estructural del
13:14bloque del motor. Ahora bien, la
13:16resistencia es solo una parte de la
13:19ecuación, la otra es el desgaste. El
13:21hierro tiene una resistencia al desgaste
13:24significativamente mejor que el
13:26aluminio. Por esta razón, los bloques de
13:28aluminio casi nunca se fabrican
13:31completamente de aluminio. Muchos
13:34bloques de aluminio emplean camisas de
13:36cilindro que se insertan en el bloque,
13:40que se ajustan o se insertan durante el
13:42proceso de fundición y el bloque se
13:44funde alrededor de ellos. Y el material
13:47elegido por estas camisas en los bloques
13:49de motor de aluminio es en muchos casos,
13:51como ya habrás adivinado, hierro. El
13:54hierro es muy bueno en cuanto a
13:56resistencia al desgaste. Sin embargo,
13:59también existen bloques de aluminio sin
14:00camisas, sin camisas de hierro fundido.
14:04En cambio, el diámetro de estos bloques
14:08tienen recubrimientos especiales
14:09conocidos como nicail, alucil, mmc,
14:13entre otros nombres, y no se ajustan a
14:16presión ni se instalan, sino que se
14:19pulverizan con plasma o se graban en los
14:21orificios.
14:23Y si bien esto ha sido un fracaso en
14:26algunos motores, en otros ha funcionado
14:29muy bien, sin problemas. Así que es una
14:33mezcla de
14:39todo. Un bloque de motor de hierro
14:42grande, grueso y pesado es excelente
14:44para dos cosas: absorber el ruido y las
14:47vibraciones. Una vez más, el aluminio
14:50intenta compensar esto con funciones más
14:52complejas, pero en general un bloque de
14:55motor de hierro vibrará y se oirá menos
14:58su funcionamiento
15:05interno. Los bloques de motor de
15:07aluminio experimentan una mayor
15:09expansión térmica que los bloques de
15:10motor de hierro. De hecho, al alcanzar
15:12la temperatura de funcionamiento, un
15:14bloque de aluminio suele haberse
15:16expandido al doble que uno de hierro.
15:18Pero el bloque de hierro se expande tan
15:20poco que expandirse el doble sigue sin
15:23ser mucho. En condiciones normales de
15:25funcionamiento, estas expansiones de los
15:28bloques de motor de aluminio no son
15:30perceptibles, medibles y relevantes en
15:33casi todos los motores de uso diario.
15:36Pero, ¿qué pasa si el motor se
15:37sobrecalienta? Bueno, aquí es donde el
15:38bloque de motor de aluminio está en
15:40desventaja, ya que en caso de
15:42sobrecalentamiento es más probable que
15:44un bloque de motor de aluminio se
15:45deforme permanentemente, lo que
15:47requerirá un mantenimiento y una
15:49revisión a fondo del motor para su
15:51reparación. En el peor de los casos, el
15:54daño será irreparable y el bloque de
15:56aluminio acabará en el
15:58chatarrero. Sin embargo, los bloques de
16:00motor de aluminio también tienen una
16:02ventaja en cuanto al calor y es que son
16:04mejores conductores del calor en
16:06comparación con los bloques de hierro.
16:08Esto significa que los bloques de motor
16:09de aluminio suelen alcanzar la
16:11temperatura de funcionamiento del motor
16:12más rápido que los de hierro. También
16:15significa que los bloques de aluminio
16:17son capaces de transferir más calor al
16:19refrigerante que los bloques de hierro.
16:23Esto también se debe a que los bloques
16:24de hierro suelen calentarse más que los
16:26de
16:27aluminio, pero lo más importante es que
16:30son capaces de
16:33disapar cámaras de combustión. Y esto es
16:35fundamental porque permite a los
16:37ingenieros especificar relaciones de
16:39compresión más altas para el motor, lo
16:42cual beneficia tanto al rendimiento como
16:45al ahorro de combustible. Al tener
16:47temperaturas más bajas en las cámaras de
16:49combustión se reduce el riesgo de puntos
16:51calientes y detonaciones que dañan el
16:53motor. Además del peso, esta es otra
16:56razón clave por la que los bloques de
16:58motor de aluminio están ganando terreno.
17:00También es la razón por la que los
17:01motores insignia de alto rendimiento de
17:03muchos de los principales fabricantes de
17:05automóviles del mundo han cambiado de
17:07bloques de hierro a bloques de aluminio
17:10y por la que los motores más nuevos casi
17:12siempre tienen una relación de
17:13conversión más alta en comparación con
17:15sus
17:22predecesores. Tanto los bloques de motor
17:24de hierro como los de aluminio pueden
17:25agrietarse. Y si bien esto no ocurre muy
17:27a menudo, cuando ocurre, los bloques de
17:29aluminio son más fáciles de reparar que
17:32los de hierro. Una vez cuando el bloque
17:34de aluminio se agrieta, la grieta se
17:36puede preparar para que sea rellenada
17:38con un soldador T y G. Si un bloque de
17:41motor de hierro se agrieta, se puede
17:43reparar, pero es bastante difícil.
17:45requiere una gran habilidad como
17:46soldador y la tasa de éxito es menor en
17:49comparación con los bloques de motor de
17:52aluminio. ¿Qué hay de reconstrucciones?
17:54En general, los bloques de motor de
17:56hierro son más fáciles de reconstruir
17:58que los de aluminio. Los bloques de
17:59motor de hierro son sencillos. Al
18:01aumentar su diámetro, básicamente se
18:03mecaniza la propia placa. No hay camisas
18:06ni nada, e incluso un taller mecánico
18:08con poco equipo puede trabajar con un
18:10bloque de motor de hierro básico.
18:13Además, los bloques de motor de hierro
18:15son menos propensos a deformarse durante
18:17el proceso de reconstrucción. Y si bien
18:19las camisas de algunos bloques de motor
18:21de aluminio se pueden mecanizar, al
18:22igual que los orificios de los bloques
18:24de hierro, los bloques de aluminio
18:26suelen tener un número más limitado de
18:27veces que se puede hacer esto. Además,
18:30la reparación de un bloque de motor de
18:32aluminio suele ser más complicada y
18:34requiere más habilidad y experiencia en
18:36comparación con el mismo proceso para un
18:38bloque de hierro.
18:40Cuando se trata de bloques de motor de
18:41aluminio sin camisa, suelen ser
18:44imposibles de reconstruir, ya que
18:47reaplicar los recubrimientos especiales
18:49en sus diámetros suele ser imposible o
18:52simplemente no tiene sentido económico.
18:55Por eso, los bloques de aluminio suelen
18:57desecharse una vez que llegan al final
18:59de su vida útil y hay que comprar uno
19:02nuevo al fabricante, que casi siempre es
19:05mucho más caro que una reconstrucción.
19:08Por eso, los bloques de motor de hierro
19:10son excelentes opciones para aumentar la
19:12potencia de forma económica y sencilla.
19:14Al ser resistentes y rígidos suelen
19:16absorber más soplado que un bloque de
19:18motor de aluminio. Y al ser fáciles y
19:21económicos de reconstruir, son una
19:23excelente opción, una excelente
19:25combinación para los entusiastas que
19:27buscan aumentar la potencia de forma
19:29rápida y sencilla. Aquí he creado una
19:31tabla de puntuación para bloques de
19:34hierro y aluminio. Como pueden ver,
19:37obtienen la misma puntuación. Y esta es
19:40solo mi opinión, pero en realidad ambos
19:43tipos de bloque tienen ventajas
19:46significativas y decir que uno es
19:48absolutamente mejor que el otro sería un
19:51error. ¿Cuál es mejor? Depende del
19:54escenario y la aplicación y cuál es
19:57mejor debería considerarse caso por
19:59caso. Por ejemplo, si solo vas a usar el
20:02motor a diario, te beneficiarías más de
20:04la mayor eficiencia y del peso ligero de
20:07los bloques de aluminio. Pero si busca
20:09modificar y reconstruir algo y disfrutar
20:12de la potencia a bajo costo, entonces un
20:15bloque de motor de hierro podría ser una
20:16mejor opción para ti. También es erro
20:19suponer que un bloque de motor será
20:21resistente y pesado solo por estar
20:24hechos de hierro y que será ligero y
20:26débil solo por estar hecho de aluminio.
20:29Hay muchos bloques de motor de hierro de
20:32mala calidad que se agrietan con la más
20:34mínima presión y muchos bloques de motor
20:37de aluminio que son realmente
20:38resistentes y capaces de soportar mucha
20:41presión y abuso. Así que de nuevo la
20:44información es poder y hay que
20:46considerar cada caso individualmente,
20:49pero en general estas son las
20:51diferencias entre los dos tipos de
20:53bloques de motor. Pues espero que les
20:56haya resultado útil e informativo. Como
20:58siempre, muchas gracias por ver el video
21:00y nos vemos pronto con más contenido en
21:02el canal de Driving Forencers en
21:04español. M.

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