Unos pistones fuera de serie

27 marzo 2019

Roland Löwisch

Visitamos Stuttgart para descubrir cómo Mahle, proveedor de pistones de aleación ligera para Ferrari, fusiona tecnología y tradición


Hace casi 100 años, en un pequeño taller cerca de Stuttgart, dos hermanos alemanes se propusieron reinventar el pistón. Aquella empresa creció hasta convertirse en el líder mundial que es en la actualidad: Mahle Motorsport GmbH, fabricante de los mejores pistones forjados del mercado global. Desde mediados de los 70, la excepcional durabilidad bajo cargas extremas que Mahle garantiza la ha convertido en el proveedor elegido por Ferarri para sus motores V8 y de Fórmula 1.

«Ferrari emplea un concepto de altas revoluciones que lo diferencia de otros fabricantes», destaca Fred Türk, el vicepresidente de servicios de ingeniería y Motorsport en Mahle. «Puesto que los volúmenes de producción son pequeños, podemos concebir y desarrollar nuevas ideas que, en condiciones normales, serían impensables debido a los costes.

Es por eso por lo que nos gusta tanto trabajar con Ferrari». Mahle, cuyos componentes se incorporan en la actualidad en uno de cada dos vehículos en el mundo, produce alrededor de cien millones de pistones al año, de los cuales aproximadamente entre 60 000 y 80 000 son para Ferrari. Muchos motores de Ferrari emplean la tecnología de fundición habitual, pero la mayoría de los modelos GT de Ferrari vienen equipados exclusivamente con pistones forjados de alta resistencia de Mahle. Aunque están fabricados a partir de las mismas aleaciones, los pistones forjados cuentan con una microestructura más fina, con paredes más delgadas que los hacen más ligeros. En 2018, el motor V8 del 488 Pista —el V8 más potente de la historia de Ferrari— recibió el premio «International Engine of the Year» por tercer año consecutivo y el «Best Engine of the last 20 years» (mejor motor de los últimos 20 años), lo que, lógicamente, se traduce en un gran orgullo tanto para Mahle como para Ferrari.

A diferencia de los pistones de molde —en los que se vierte aluminio fundido en un molde para después dejarlo solidificar—, un pistón forjado se fabrica precalentando una pieza de aluminio en bruto y prensándola en un troquel. El prensado se endurece calentándolo a 500 °C, colocándolo en una cámara de fundición y templándolo a 20 °C en agua para reforzar la aleación. Después se vuelve a calentar con el fin de evitar la formación de grietas y se aplican los revestimientos con fórmula secreta de Mahle a zonas específicas de la superficie. Türk explica: «Los aspectos más importantes de la fabricación de pistones son la precisión, la limpieza y la trazabilidad».

De este modo, a cada pistón se le asocia un código identificador único para detectar el origen de cualquier defecto durante la inspección manual. Además, se establecen tolerancias admitidas equivalentes a la 5000.ª parte de un milímetro. El equivalente a una décima parte del diámetro de un cabello humano. Cada bancada de cilindros en un V8 de Ferrari emplea pistones diferentes, por lo que cada pistón cuenta con un código DataMatrix que se asigna al cilindro correspondiente. «Aplicamos un revestimiento de dispersión de níquel químico a las camisas para protegerlas de la fricción y el desgaste», añade Türk. Los pistones fabricados para Fórmula 1 priorizan la «resistencia a los impactos» por encima de la vida útil.

Tras endurecerlos con calor, todos los prensados se mecanizan en una fresadora de alta velocidad (45 000 rpm). Después, se equipan con casquillos con alojamiento del bulón en aleación de cobre, forjados en anillas de acero inoxidable sinterizado. Además, se aplica un revestimiento de níquel químico en la cabeza del pistón. A continuación, con un tinte fluorescente y luz ultravioleta, se comprueba que el pistón de competición acabado no tenga grietas. «Como puede ver, son componentes de gran precisión —indica Türk—. Son pequeñas obras de arte, y solo fabricamos unos centenares al año».

Los pistones para carretera destinados a los modelos V8 GT están diseñados para ofrecer un rendimiento de altas revoluciones durante un mínimo de 200 000 kilómetros. En cambio, la duración máxima requerida para los pistones de Fórmula 1 es de solo 7000 kilómetros. El análisis después de su uso es fundamental. «Se limpian, se miden y se comprueba que no existan grietas ni durezas residuales.

Esto nos permite identificar el mejor cilindro en un motor determinado. Nuestro trabajo consiste en conseguir ese mismo nivel para el resto de cilindros». En la práctica, Mahle y Ferrari son socios de I+D. Su colaboración en 2015 dio lugar a un nuevo sistema de arranque en la precámara orientado a reducir el consumo de combustible en Fórmula 1. «Hoy en día —sonríe Türk—, varios fabricantes usan una evolución de esta tecnología para sus deportivos de carretera».