TS. Sistema de Lubricación Marco Teórico Las partes que hay que lubricar en un motor se dividen en dos grupos: cigueñal, árbol de levas, cabezas de biela y eje de balancines (engrasados bajo presión); camisas, pistones y sus ejes, levas y árbol de levas, distribución, colas de válvulas, empujadores y taqués, pie de biela, etc. (engrasados por barboteo). La finalidad del sistema de lubricación es reducir al mínimo el desgaste y la temperatura de las piezas móviles del motor, que se produce por su fricción, y evitar su agarrotamiento por el exceso de calor (grispado). Esta es la finalidad principal que se persigue persigue con la lubricación. Esta finalidad se consigue por la interposición de una fina película de lubricante entre las piezas o superficies metálicas que pudieran llegar a entrar en contacto, bien sea a presión o por deslizamiento, evitando con ello el desgaste de las piezas del motor. La lubricación en los motores, además de la función principal de evitar el roce o deslizamiento directo entre las diferentes superficies metálicas en movimiento, cumple con muchos otros cometidos; de la unión de todos ellos, dependerá la vida, la fiabilidad y el rendimiento del motor.
Figura 1. Lubricación de un MCI.
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Con la lubricación óptima de un motor, se obtiene, además de la finalidad principal: a. b. c. d.
Refrigerar las partes móviles y aquellas a la que no tiene acceso el circuito de refrigeración. Reducir el coeficiente de rozamiento dinámico. Amortiguar y absorber choques entre elementos sometidos a presión. Efectuar una limpieza de los órganos lubricados mediante el arrastre de impurezas.
Partes Principales del sistema de Lubricación.
Filtro de aceite: La función principal del filtro de aceite es eliminar las impurezas que están en suspensión en el aceite y que podrían dañar las piezas o elementos en superficie en movimiento del interior del motor, el filtro generalmente es de papel o tejido de algodón.
Figura 2. Filtro de Aceite.
Bomba de aceite: La principal finalidad de la bomba de aceite es aspirar el aceite del cárter y dirigirlo bajo presión a través de las canalizaciones o galerías del motor, hacia los elementos a lubricar con el fin de asegurar la refrigeración ya referida por medio del aceite lubricante. La bomba no solo debe asegurar una presión suficiente en cada uno de los puntos requerido de lubricación, sino que además proporciona un caudal suficiente para este fin secundario, pero no menos importante. La bomba de aceite tiene una válvula de alivio de presión que controla la presión del sistema de lubricación desviando el aceite de vuelta al colector de aceite (cárter). El aceite es presurizado a medida que pasa a través de la bomba.
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Figura 3. Bomba de Aceite.
Tipos de bombas Consta de dos ruedas dentadas y encerradas en un carter, una de ellas recibe el movimiento y lo transmite a la otra, haciendo pasar el aceite entre ellas y las paredes del carter en el que están encerradas. Un conducto lo recoge y lo envía a los distintos órganos a engrasar.
Figura 4. Bomba de Aceite de engranajes.
Bomba de rotor La bomba de rotor es también de engranajes, pero internos. El cuerpo de la bomba (fabricado, generalmente, de fundición) ubicado en el cárter de cilindros y cubierto por debajo por una tapa, lleva en su interior el anillo loco con su eje excéntrico, en cuyos entrantes interiores engrana el rotor que tiene un saliente menos. El eje del rotor, que recibe el movimiento desde el árbol de levas, se une por un pasador al piñón. Su funcionamiento, montada la bomba, es el siguiente: al girar el rotor arrastra al anillo loco (ambos giran en el mismo sentido), y como aquél tiene un diente menos se forma el hueco creciente 1, que se llena de aceite (fase de aspiración), y cuando disminuye el hueco, como en 2 ( fase de compresión), el lubricante es expulsado a presión, de forma parecida a la bomba de engranajes exteriores. La holgura máxima tolerable entre el rotor y el anillo loco es de tres décimas de milímetro.
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Figura 5. Bomba de Aceite de rotor.
Bomba de paletas La bomba de paleteas consta de un carter, dentro del cual gira una excéntrica, que arrastra dos paletas a las que un resorte mantiene unidas a la pared por sus extremos. Cada paleta, en su giro, absorbe el aceite al girar por una cara y lo empuja por la otra, haciéndolo salir a presión a engrasar.
Figura 6. Bomba de Aceite de paletas.
Bomba de émbolo La bomba de émbolo está formada por un cilindro y un émbolo o pistón que se desliza dentro de él por la acción de una excéntrica. Cuando el pistón sube, una válvula permite el llenado del cilindro, al bajar el pistón, ésta se cierra y el aceite sale a presión por el conducto, que lo lleva a los distintos órganos.
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Carter Es el recipiente o depósito principal del sistema de lubricación. El cárter cumple en algunas ocasiones el papel de enfriador de aceite; se construye resistente a los posibles impactos, además el cárter dispone de un orificio en su parte interior para permitir el vaciado del aceite.
Figura 7. Carter.
Engrase a presión El camino seguido por el lubricante se señala con flechas. El aceite es aspirado por la bomba desde el cárter a través del colador. La bomba lo hace pasar forzado por el filtro, desde donde sigue a engrasar los apoyos del cigüeñal y, por los taladros internos de éste, las cabezas de biela. Por el tubo T se envía aceite a presión a los cojinetes del árbol de levas; en este caso es hueco, y su intenor se usa como tubo de reparto; desde él se lubrican los balancines. El aceite que sobra baja al cárter por la cámara del eje-rey (o de la c adena si éste fuese el medio de mover el árbol de levas), lubricando todos los engranajes y apoyos. El aceite que rebosa de la cabeza de biela salpica y engrasa las paredes del cilindro y el bulón. Con el tornillo T se gradúa la cantidad de aceite que llega a la culata. El tubo que llega al manómetro, se saca de modo que éste señale la presión con que el aceite engrasa el motor, y no la presión que da la bomba. Esto tiene por objeto que, si el filtro se obstruye y no pasa aceite, el manómetro no marca (aviso al conductor), aunque la bomba esté dando en ese momento una presión grande.
Figura 8. Engrase a presión.
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Engrase por barboteo La bomba mecánica, situada como casi siempre en el fondo del cárter y sumergida en la masa de aceite, eleva éste por los tubos dibujados hasta las bandejas, una debajo de cada biela, donde el nivel resulta constante aunque varié el del aceite de la masa del cárter. La cabeza de biela lleva una cucharilla, de modo que con ella se asegura su engrase y al mismo tiempo salpica en todas direcciones el aceite, formándose en el interior del cárter una espesa niebla que moja abundantemente las paredes; en éstas hay unas ranuras inclinadas y canales donde se recoge el aceite que resbala y se hace llegar a los pocillos, donde, por unos agujeros que llevan en su fondo, pasa a engrasar los cojinetes G del cigüeñal, del árbol de levas, engranajes, etc. Las paredes del cilindro se lubrican, como en todos los sistemas, por la niebla aceitosa, y a veces el pie de biela por un o rificio A, al que cae el aceite que gotea del nervio interior del pistón. Otras veces el engrase del bulón se consigue, como ya se dijo, por el aceite que el segmento rascador envía al cárter a través de los orificios de engrase. El aceite que regresa al cárter puede pasar por una rejilla, que además de colarlo y separar las materias gruesas que pueda llevar, frena los vaivenes del aceite provocados por la marcha del vehículo. Cuando las cucharillas eran macizas y sólo servían para realizar la salpicadura, las cabezas de biela se lubricaban por el aceite que recogían otros pocillos practicados en ellas, en la misma forma explicada para los cojinetes del cigüeñal.
Figura 9. Engrase por barboteo.
Engrase por carter seco Este sistema se emplea principalmente en motores de competición y aviación, son motores que cambian frecuentemente de posición y por este motivo el aceite no se encuentra siempre en un mismo sitio. Consta de un depósito auxiliar D, donde se encuentra el aceite que envía una bomba B. Del depósito sale por acción de la gravedad hacia la bomba B, que lo envía a presión total a todos los órganos y componentes del motor y la bomba N absorbe el lubricante que se encuentra en el carter y vuelve a llevar a depósito D.
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Figura 10. Engrase por carter seco.
Averías en la lubricación o engrase El funcionamiento correcto del sistema de lubricación es vital para el automóvil. Las precauciones fundamentales que debe observar todo conductor son: comprobar frecuentemente y mantener el nivel del aceite en el cárter, y cuando el vehículo está en marcha, observar el manómetro o testigo luminoso, de vez en cuando, para comprobar que el funcionamiento del sistema es correcto. Las principales causas de falla son las siguientes:
Consumo excesivo de aceite
Agua en el carter
Gasolina en el carter
Acciones que pueden mejorar su rendimiento de combustible y que involucran al sistema de lubricación
Realice los cambios de aceite y de filtro en los periodos recomendados por el fabricante del vehículo Utilice un aceite de buena calidad de preferencia de la mayor clasificación posible (SJ que es la última clasificación de API) Utilice un aceite con el índice de viscosidad adecuado, si utiliza un aceite de mayor viscosidad tendrá un mayor consumo de combustible Por ningún motivo opere su motor sin el filtro de aire, este elemento evita que entren partículas de polvo al aceite del motor No sobrepase el nivel requerido de lubricante ya que su motor requiere mover una mayor cantidad del mismo y esto provoca la formación de burbujas en el aceite No combine el aceite con compuestos que aumenten su viscosidad.
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Bibliografía:
http://members.fortunencity.es/Lubricantes.htm
www.conae.gob.mx/work/sities/CONAE/resources/LocalContent/4084/1/lubricación.pdf
www.todomotores.cl/mecanica/lubricantes.htm
www.wikipedia.com
Motores de combustión interna análisis y aplic aciones- Edward F. Obert
Manual de automóviles- Arias Paz
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