MOTORES, TEMA 14 LUBRICACION Y ACEITES.

1. SISTEMAS DE LUBRICACIÓN Y ACEITES.

• Características de la lubricación:

La lubricación consiste en introducir una película de aceite entre piezas con movimiento relativo entre sí para disminuir al máximo los rozamientos. La lubricación sustituye el roce entre las superficies por la fricción en las capas del lubricante.

Hay tres tipos de lubricación:

• Lubricación límite: es la peor de todas. No hay suficiente presión superficial.
• Lubricación semifluida : poca calidad de lubricación.
• Lubricación fluida: es la mejor, con una capa gruesa de lubricante.

2. LUBRICANTES.

Cualquier componente sólido, líquido o gaseoso que se interpone entre dos superficies en movimiento relativo, con el fin de evitar su contacto y la disminución de la fricción.

• Objetivos:
  • Evitar el contacto, disminuir el rozamiento y aumentar la vida.
  • Disminución de la temperatura.
  • Proteger químicamente.
  • Limpiar y arrastrar contaminantes.
  • Ayuda a sellar pistón, segmentos y cilindros.
  • Amortiguar ruidos del motor.

• Tipos:
  • vegetales.
  • Minerales.
  • Sintéticos.
  • Semisintéticos.

• Características del lubricante:

• Viscosidad: resistencia de las moléculas de un fluido a ser desplazados.
  • Viscosidad dinámica (absoluta) : fuerza necesaria para vencer la resistencia a la fricción de un fluido al desplazar una placa a una velocidad constante sobre otra placa en reposo, entre ellas una distancia con ese fluido.

Unidades del Sistema Internacional: Pa·s, mPa · s

Unidades del Sistema cegesimal: P (poise) , cP.

• Viscosidad cinemática o relativa: resistencia que ofrece un fluido cuando se hace fluir por la fuerza de la gravedad.
  Unidades del Sistema Internacional:m2/s, mm2/s.
  Unidades del Sistema cegesimal: St (stoke), cSt.
  • Clasificación:
    • viscosidad dinámica en frío: -10 a -35ºC.
    • Bombeabilidad en frío: -15 a 40ºC.
    • Viscosidad cinemática y dinámica: 100 Y 150º C.

Hay dos tipos de grados de viscosidad SAE: en frío ( de 0 a 15 de 5 en 5) (W), en caliente ( de 20 a 60 de 10 en 10).

• La viscosidad real de trabajo (HTHS) es la viscosidad dinámica de un aceite a una temperatura 150ºC bajo cizallamiento severo (cP o mPa·s). Su función es ahorradores de combustible.
  • Aceites monogrado.
  • Aceites multigrado.

• Índice de viscosidad (VI) mide el comportamiento de la viscosidad en función de la temperatura.
• Densidad: masa entre el volumen.
• Untuosidad: adherirse fuertemente a las piezas que lubrican.
• Acidez: pH [H+].
• Punto de inflamación: temperatura a al que un aceite desprende vapores inflamables al entrar en contacto con una llama.
• Punto de congelación : temperatura más baja a la que un aceite puede fluir.
• Volatilidad: % peso que pierde un aceite al calentarse 250ºC una hora ( prueba noak).
• Detergencia: capacidad para evitar los barnices y la carbonilla.
• Dispersión: movilizar las partículas (gracias a la detergencia) evitar que se acumulan.
• Capacidad antiespumante: evitar la formación de espuma.

• Aditivos:
  • Aditivos mejoradores del índice de viscosidad.
  • Aditivos antioxidante del aceite.
  • Aditivos anticorrosivos.
  • Aditivos detergentes.
  • Aditivos dispersantes.
  • Modificadores de fricción.

• Especificación: indican su calidad.
  • Los organismos más importantes:
    • ACCA (Europa).
    • API ( EE.UU)
    • ILSAC ( internacional ).

• fabricantes: (OEM).
  • VAB.
  • Daimler Chrysler.
  • Ford.
  • Opel.
  • BMW.

• ACEA: asociación de constructores europeos de automóviles de origen europeo que realiza los ensayos de aceites del motor y los certifica con unas siglas que indican la calidad del aciete y su uso.
• ADI: American Petroleum Institute.

3. TIPO DE LUBRICACIÓN.

A) engrase directo a través del combustible:

• Añadir directamente el aceite al combustible.
• Echar ambos en dos depósitos, mezclan automáticamente un dosificador que de la proporción correcta en función de la temperatura y las revoluciones.

        B) lubricación por barboteo:

• Cárter en la parte baja del motor: almacena el lubricante a un nivel determinado para que las cabezas de biela recojan el aceite del cárter con unas cucharillas

        C) lubricación forzada por presión:

• Cárter húmedo: existe un circuito que comienza con una bomba que conduce el lubricante a presión a todas partes.
• Cárter seco. No hay cárter debajo del motor : pequeño recipiente dónde se acumula el aceite sobrante de la lubricación y la refrigeración. El aceite está gasificado y caliente . Es absorbida por bombas a un refrigerador aire/aceite para disminuir la temperatura . Después va a un depósito (decantador) y es absorbido por la bomba de presión del circuito y enviado a la galería principal de engrase por un latiguillo.

4. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO DE LUBRICACIÓN.

• Cárter : almacén de lubricante. Está debajo del motor. Tiene un tapón y un sensor de temperatura y un sensor de nivel.

fuente: http://armando-navarro.blogspot.com.es/p/funcion-del-carter.html

• Bomba de aceite: su función es coger el lubricante del cárter. Tiene una válvula de dreivación y una válvula imitadora de presión.
• Bomba de engranaje: dos engranajes que giran encerrados en una carcasa.
• Bomba de rotor: consta de un rotor accionado por una varilla que gira arrastrando un anillo circular en la parte exterior y con lóbulos en la interior.
• Variante: bombas de media luna.

fuente: http://www.automotriz.net/cms/tecnica/conocimientos-basicos-parte-3/

• Refrigerador de aceite: se hace mediante un intercambiador agua/aceite o de un radiador aire/aceite.
• Inconveniente: complejidad, menos espacio, necesita una válvula termostática.

fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/hazlo-enfriador-aceite.htm

• Filtro de aceite: los residuos: se generan por:
  • La degradación por la temperatura.
  • Residuos de la combustión.
  • Partículas metálicas.

• El filtro debe cambiarse regularmente. El elemento filtrante está formado por un papel microporoso plegado en forma de fuelle circular. Los poros son de un diámetro de 1 a 5 micrometros.

• Hay de dos tipos:
• Filtros blindados: tiene un papel filtrante más una válvula de seguridad. Lleva una junta plena para evitar fugas. Son los más habituales.

fuente: http://recambiosmundi.com/index.php?route=product/product&product_id=235

• Filtros de cartucho: con un cartucho de papel filtrante. La válvula de seguridad y el soporte se queda siempre en el motor.
  • Filtrado en paralelo.
  • Filtrado en serie.

fuente: http://www.masterfilt.com/productos.aspx

• Monocontacto de presión: mide la presión del lubricante.

fuente: http://www.ebay.es/itm/Sensor-Manocontacto-Presion-Aceite-FORD-Escort-Fiesta-Focus-Mondeo-ka-Sierra-/281343259697

• canalizaciones de aceite: de la galería principal de engrase salen todos los conductos a diferentes partes del motor: casquillo de bancada del cigüeñal, inyector, turbocompresor, ect.

• Sistema de ventilación del cárter.

• Equipo para prolongar los intervalos de mantenimiento:
• sensor de nivel: resistencia que varía su valor óhmico en función de la cantidad de contacto que tenga con el aceite. Está un poco sumergido en el cárter y recibe la información de nivel llevándolo a la unidad de control, que da una señal eléctrica y la manda al testigo.

fuente: http://articulo.mercadolibre.com.mx/MLM-491839136-sensor-de-nivel-de-aceite-del-motor-buick-oldsmobile-_JM

• Sensor de temperatura: resistencia en función de la temperatura: NTC (coeficiente de temperatura negativo): a mayor temperatura menor resistencia.

fuente: http://electroaut.blogspot.com.es/2011/11/como-instalar-el-indicador-de.html

5. AVERÍAS EN LOS CIRCUITOS DE LUBRICACIÓN.

• fugas de lubricante al exterior.
• Fugas a otros circuitos.
  • Al refrigerador.
  • A la cámara de combustión.

• disminución de la presión del aceite. Causas:
  • viscosidad inadecuada.
  • Falta de aceite.
  • Problemas en la bomba de engrase.
  • Filtro parcialmente obstruido.
  • Fugas internas debidas a desgastes en muñequillas y casquillos de bancada y biela.

• contaminación del lubricante:
  • entrada de refrigerante.
  • Aumento de la condensación de vapores del cárter.
• Aumento de presión del aceite.