Los bloques de motor de aluminio (que son diferentes de las culatas) son propensos a agrietarse en algunas circunstancias, al igual que sus homólogos de hierro fundido. Sin embargo, los factores que causan que se agrieten y cómo ambos materiales reaccionan ante diversos factores estresantes pueden diferir significativamente.
Los bloques de motor de aluminio tienen algunas ventajas sobre los bloques de hierro fundido, pero la inmunidad al agrietamiento no es una de ellas. Ambos metales pueden sufrir daños estructurales como resultado de un sobrecalentamiento severo, congelación del refrigerante, fallas durante la fundición, daños por colisión, mecanizado inadecuado o desgaste y fatiga a largo plazo, entre otros factores contribuyentes. El hecho de que un bloque desarrolle grietas o no depende en gran medida del uso, así como de las condiciones (y controles de calidad) bajo las cuales se fabricó.
Una característica distintiva importante entre el hierro fundido y el aluminio es la expansión térmica. El aluminio se expande mucho más que el hierro fundido a medida que aumenta la temperatura. Sin embargo, eso no significa que el aluminio sea inherentemente más frágil. Los bloques de motor y otros componentes se diseñarán teniendo en cuenta este tipo de expansión para mitigar cualquier daño.
El hierro fundido se expande menos que el aluminio durante un ciclo de calor. Esto no quiere decir que un bloque de hierro fundido sea inmune a fallas: los defectos de fundición y el calor excesivo aún pueden producir grietas. Y en bloques de aluminio con revestimientos de hierro fundido, los investigadores han descubierto que el desajuste en la expansión térmica crea tensiones residuales y aumenta la susceptibilidad al agrietamiento.
El calor, el hielo y los defectos de fundición son los principales culpables.
Si bien los bloques de aluminio generalmente están diseñados para soportar un cierto nivel de expansión térmica y otras tensiones relacionadas con la temperatura, tienden a agrietarse alrededor de los orificios de los cilindros y otros lugares con geometría compleja, donde pueden ocurrir distorsiones en el transcurso de ciclos de calor repetidos. En términos de bloques de plataforma abierta versus bloques de plataforma cerrada, los modelos abiertos pueden tener una ligera ventaja aquí, ya que tienden a funcionar a menor temperatura que diseños cerrados similares.
Naturalmente, la congelación también aplica una tensión tremenda y aguda a ambos materiales y es otra causa importante de agrietamiento. Los sistemas con una proporción desequilibrada de agua y anticongelante son particularmente susceptibles a esto, ya que la expansión puede dividir áreas delgadas del bloque o agrietar las paredes del cilindro cuando el refrigerante se congela.
Debido a la mayor susceptibilidad del aluminio a la expansión térmica, el mantenimiento del sistema de refrigeración es extremadamente importante. Los bloqueos y la pérdida de refrigerante, y problemas más graves, como ventiladores o bombas de agua fallidos, pueden provocar puntos calientes donde la temperatura excede lo que la superficie del bloque puede soportar con seguridad.
La calidad de la fundición es la tercera pieza de la trinidad de factores desencadenantes de fallas importantes. Los bloques de motor de aluminio son piezas fundidas y el aluminio fundido está sujeto a defectos como porosidad de gas, porosidad de contracción e inclusiones de óxido. Un poro no significa automáticamente un bloque inutilizable, pero puede convertirse en un punto focal de estrés. Un estudio revisado por pares publicado en la revista Materials encontró que las fallas por fatiga asociadas con la porosidad casi siempre comenzaban en los poros cuando se trata de aleaciones de aluminio fundido a alta presión, mientras que otras investigaciones indican claramente que el tamaño de los poros afecta fuertemente el rendimiento de fatiga en la aleación de aluminio fundido 319.
