Colector de escape: qué es y síntomas de fuga o fisura

El colector de escape es la pieza del motor fijada a la culata que recoge los gases de los cilindros y los envía por el turbo a la línea de escape. El rendimiento del turbo y del freno de escape exige uniones estancas. Si se fisura o se quema la junta, pueden aparecer golpeteo en frío, olor a gases en la cabina, hollín en las uniones y pérdida de potencia.

En resumen:

• En muchos motores pesados el colector es de varias piezas: las uniones deslizantes entre ellas se sellan con aros parecidos a segmentos y la unión con la culata, con una junta.
• La posición de la fuga suele delatarla el hollín alrededor de la unión; el ruido es más claro en un motor frío y puede disminuir al calentarse.
• Una fuga del colector antes de la turbina puede reducir la presión de sobrealimentación y confundirse con una avería del turbo.
• Un colector fisurado o muy deformado se sustituye; al cambiar la junta son esenciales la comprobación de planitud, la renovación de la tornillería y el orden de apriete del fabricante.

¿Qué es un colector de escape y para qué sirve?

La función del colector de escape es llevar los gases que salen en pulsos de cada cilindro hasta la turbina del turbo con la menor pérdida posible de calor y presión. El turbo suele ir sujeto a la brida de salida del colector; la turbina gira con la energía de esos gases y el compresor del mismo eje genera la presión de sobrealimentación (la presión de aire que el turbo envía al motor).

En los motores de seis cilindros en línea, habituales en vehículos pesados, el colector se alarga de forma notable al calentarse. Para absorber esa dilatación, en muchos motores el colector se compone de dos o tres piezas.

Las piezas se unen con una unión deslizante (un acoplamiento telescópico que permite que se dilaten y se contraigan con el calor), y esas uniones se sellan con aros parecidos a segmentos. Entre la culata y el colector hay una junta; en la brida del turbo se usa o no una junta, según el motor.

En los motores con EGR (recirculación de gases de escape), el gas que se recircula suele tomarse antes de la turbina, en la zona del colector; la unión del tubo EGR y su fuelle son también puntos de fuga posibles. Con el freno de escape de mariposa activado, la contrapresión que se acumula delante de la mariposa llega hasta el colector; por eso una fuga en el colector puede reducir el efecto del freno de escape.

Síntomas de avería del colector de escape

Los síntomas típicos de una fuga del colector son golpeteo o soplido en frío, olor a gases en la cabina, hollín alrededor de las uniones y pérdida de potencia bajo carga. Una fuga que parece insignificante al ralentí puede afectar claramente a las presiones del turbo y a la relación aire-combustible a plena carga.

En camiones y tractoras con la cabina sobre el motor, el colector queda justo debajo de la cabina. Por eso un olor a gases de escape en la cabina es un síntoma que no debe aplazarse.

¿Por qué se fisura el colector y se quema la junta?

La causa básica de las fisuras del colector y de la junta quemada es el ciclo repetido de calentamiento y enfriamiento cada vez que el motor se pone en marcha y se para. El colector se dilata al calentarse y se contrae al enfriarse; como está fijado a la culata, ese movimiento genera tensiones en el metal y en la tornillería. Las fisuras por fatiga térmica pueden aparecer en las zonas de mayor temperatura, por ejemplo donde se unen los brazos del colector.

Estos son los factores que aceleran el proceso:

• Vibraciones: las vibraciones del motor y de la carretera pueden provocar, además de la carga térmica, fisuras por fatiga.
• Tornillería: espárragos y tuercas flojos, rotos o reutilizados no pueden apretar la junta de forma uniforme; en el punto donde empieza la fuga, el gas caliente va quemando la junta.
• Apriete incorrecto: un apriete insuficiente o sin orden deja la junta floja en una zona; un par excesivo fuerza el espárrago y puede dañar la culata.
• Superficie de la brida en mal estado: una superficie deformada, con rebabas o dañada impide que la junta asiente bien.
• Tensiones de la línea de escape: si faltan o están rotos los soportes del turbo o del tubo de escape, o si el flexible no cumple su función, el movimiento del motor y el peso de la línea pueden cargar las uniones del colector.
• Carga térmica elevada: el trabajo continuo con cargas pesadas aumenta la tensión térmica.

En algunos motores, los fabricantes han publicado revisiones de la pieza, como colectores con brida más gruesa o espárragos más largos, para fugas repetidas y roturas de espárragos. Si la misma avería se repite, pregunte al fabricante o a un taller autorizado cuál es la versión actual de la pieza.

¿Cómo se localiza la fuga del colector?

La fuga del colector se localiza con el motor frío, examinando las marcas de hollín en los puntos de unión. El ruido solo indica una dirección; el punto exacto lo determinan el hollín, una tornillería ausente o una fisura visible.

Nota de seguridad: aparque el vehículo en suelo llano, accione el freno de estacionamiento y calce las ruedas. Si hay que abatir la cabina, siga las instrucciones del fabricante y asegúrela. El colector permanece muy caliente durante mucho tiempo tras parar el motor; espere a que se enfríe antes de tocarlo.

El monóxido de carbono de los gases de escape es incoloro e inodoro. No ponga el motor en marcha en un espacio cerrado y utilice una manguera de extracción de gases en el taller. Con el motor en marcha, manténgase alejado del ventilador y de las correas.

• 1. Aclare la queja: ¿el ruido se oye en frío o bajo carga? ¿El olor está en la cabina? ¿Hay pérdida de potencia?
• 2. Mire con el motor frío: examine la unión de la culata con el colector, las uniones deslizantes en un colector de varias piezas, la brida del turbo y la conexión del tubo EGR en busca de hollín, espárragos ausentes o rotos y fisuras. Si la pantalla térmica estorba la vista, quítela.
• 3. Escuche en un arranque en frío: anote de qué zona viene el ruido y si disminuye al calentarse el motor.
• 4. Si hay pérdida de potencia, mire la presión de sobrealimentación: descarte las fugas antes de la turbina antes de decidir cambiar el turbo.

Si el hollín y el ruido están en torno al flexible situado después de la salida del turbo, el problema puede estar en el flexible y no en el colector; una fuga después de la turbina normalmente no reduce la presión de sobrealimentación. Para el diagnóstico del flexible, consulte el artículo cómo saber si el flexible de escape está roto; para las piezas de esa parte de la línea, consulte los flexibles y tubos de escape.

¿Se repara o se sustituye el colector de escape?

Un colector fisurado o deformado hasta superar el límite de planitud se sustituye; en un colector sano, la fuga suele resolverse renovando la junta y la tornillería. No se recomienda reparar un colector fisurado soldándolo, salvo que el fabricante lo prevea; la resistencia de la reparación a los ciclos térmicos es incierta. Las soluciones provisionales, como vendas o parches, no sustituyen una reparación definitiva.

Al cambiar la junta, tenga en cuenta lo siguiente:

• Tornillería: si la documentación de servicio prevé tornillos, espárragos, tuercas y casquillos distanciadores (los casquillos por los que pasa el tornillo) nuevos, no utilice los antiguos. Al extraer un espárrago roto no dañe las roscas de la culata; límpielas con un macho de roscar adecuado.
• Superficie y planitud: limpie las superficies de la junta con el método que recomienda el fabricante, no con discos abrasivos ni herramientas neumáticas. Mida la planitud de la brida del colector con una regla de verificación y galgas de espesores (láminas de medición de holguras); el valor límite lo da la documentación de servicio.
• Apriete: apriete tornillos y tuercas en el orden indicado y por fases. El revestimiento de alta temperatura de algunos elementos de fijación puede dañarse con una pistola neumática, por lo que el fabricante puede exigir apretarlos a mano con llave dinamométrica. El par, el ángulo y el orden pueden variar según el motor, incluso entre un colector nuevo y uno usado; en algunos motores el orden es del interior al exterior. Tome los valores únicamente de la documentación del fabricante.
• Colector de varias piezas: revise también los aros de las uniones deslizantes y las juntas de unión y, si hace falta, renuévelos.
• Si se desmonta el turbo: en los motores que usan junta en la brida del turbo, renuévela, igual que las juntas de las tuberías de aceite y, si las hay, de refrigerante del turbo. Para las piezas necesarias, consulte las tuberías del turbo y kits de reparación.

Tras el montaje, arranque el motor y compruebe que no quedan fugas en las uniones.

¿Cuándo acudir al taller y cómo elegir la pieza?

Olor a gases en la cabina, una fuga cerca de cables, conductos de combustible o de aire, o una pérdida de potencia clara obligan a llevar el vehículo al taller sin demora. Un ligero golpeteo solo en frío también conviene revisarlo en el primer mantenimiento: mientras sigan los ciclos térmicos, la fisura y la fuga pueden crecer.

La pieza correcta se elige por el tipo de motor y el número OEM (fabricante del equipo original); incluso dentro de la misma familia de motores pueden existir versiones distintas de colector y junta. Tenga en cuenta lo siguiente:

• Número OEM: tome como referencia el número de la pieza antigua o del catálogo del fabricante; para el método, consulte cómo encontrar el repuesto correcto con el número OEM.
• Número de bastidor (VIN), año del modelo y código del motor: en un mismo modelo puede haber distintos motores y equipamientos.
• Estructura del colector: ¿una pieza o varias?, ¿la que se cambia es la delantera, la central o la trasera?
• Versión de la brida: en algunos motores, las versiones de brida fina y gruesa requieren juntas, tornillos y casquillos distintos.
• Equipamiento: conexión EGR, tipo de freno de escape y brida de conexión del turbo.
• Tipo de junta: ¿una junta por cada conducto de escape o una única?, ¿está indicado el sentido de montaje?

Al buscar por número OEM en el catálogo de MPT, tener a mano estos datos reduce el riesgo de elegir una pieza equivocada entre el colector de escape, juntas y aros de estanqueidad.