Funcionamiento de los Sistemas de Lubricación y Refrigeración en Motores

Sistema de Lubricación en Motores Térmicos

El sistema de lubricación es fundamental para reducir el desgaste, refrigerar las piezas internas y evitar el gripado del motor.

Tipos de Fricción

• Fricción Seca: Contacto directo metal-metal que provoca el gripado del motor.
• Fricción Semifluida: Contacto en las crestas de las superficies, común durante el arranque del motor.
• Fricción Fluida: Separación total de las piezas mediante una película de aceite. Es el estado ideal de funcionamiento.

Tipos de Aceites Lubricantes

• Mineral (80/20): Base mineral refinada del petróleo.
• Semisintético (40/40/20): Mezcla de bases minerales y sintéticas.
• Sintético (70/30): Ofrece mayor duración, excelente fluidez en frío y alta resistencia a temperaturas extremas.

Normativas de Clasificación

• Norma SAE: Clasifica por viscosidad. La letra W indica Winter (propiedades en frío).
• Norma API: Clasificación americana. La letra S es para motores de gasolina y la C para motores diésel. Una letra posterior más alta indica mayor calidad (ej. SN es superior a SL).
• Norma ACEA: Estándar y normativa de calidad europea.

Aditivos del Aceite

• Antioxidante: Evita la degradación del aceite en contacto con el aire.
• Anticorrosión: Protege las piezas metálicas contra los ácidos formados en la combustión.
• Detergente: Limpia los depósitos de lodo y carbonilla.
• Dispersante: Mantiene el hollín en suspensión para evitar que se aglomere.

El Circuito de Lubricación

El recorrido del lubricante sigue el siguiente orden: Cárter → Bomba → Filtro → Canales de distribución → Cojinetes del cigüeñal, bielas, apoyos del árbol de levas y distribución.

Componentes Clave del Sistema

• Inyectores de aceite: Enfrían el pistón proyectando aceite desde la parte inferior.
• Válvula de descarga: Ubicada en la bomba; se abre por sobrepresión en frío o a altas revoluciones por minuto (RPM).
• Sistema PCV (Ventilación Positiva del Cárter): Recircula los gases y vapores de aceite hacia el colector de admisión para ser quemados en la combustión (sistema anticontaminación).

Tipos de Bombas de Aceite

• De engranajes: Genera presión mediante el engranaje de dos piñones (depresión).
• De rotores (trocoide): Ofrece una mayor presión de trabajo.
• De engranajes interiores (Hoz): Montada directamente en el cigüeñal; proporciona un caudal proporcional a las RPM del motor.

Filtros de Aceite (Mantenimiento recomendado: 1 año / 15.000 km)

• Filtro en Serie: Todo el caudal de aceite pasa por él. Incorpora una válvula de seguridad (bypass) por si se obstruye o emboza.
• Filtro en Derivación: Filtra continuamente solo un porcentaje del caudal y lo devuelve directamente al cárter.

Revisión de la Bomba de Aceite

Para verificar su estado, se deben desmontar los piñones y medir con galgas de espesores la holgura del radio y la planitud de la bomba.

Diagnosis de Presión del Sistema

• Presión a ralentí: Entre 0.5 y 1.5 bar.
• Presión a 3000 RPM: Entre 3 y 5 bar (medido con un manómetro de presión).
• Consumo alto de aceite: Suele ser indicativo de un desgaste en los segmentos de los pistones o en las guías de las válvulas.

Sistema de Refrigeración en Motores Térmicos

La refrigeración mantiene el motor en su temperatura óptima de funcionamiento, evitando dilataciones excesivas y daños estructurales.

Datos Técnicos

• Temperatura óptima de funcionamiento: Entre 85 °C y 95 °C.
• Material del bloque: Aluminio, debido a su alta conductividad térmica.

Refrigeración por Aire

Utiliza cilindros provistos de aletas largas y estrechas para aumentar la superficie de disipación de calor. Puede ser:

• Por marcha: Aprovecha el propio movimiento del vehículo.
• Forzada: Utiliza un ventilador y deflectores para dirigir el aire.
• Características: Es un sistema simple y sin riesgo de fugas, pero resulta más ruidoso y ofrece un peor control de la temperatura.

Circuito de Refrigeración por Líquido (Agua)

El flujo del refrigerante sigue este recorrido: Motor (cámaras del bloque y culata) → Termostato → Radiador (asistido por electroventilador) → Bomba de agua → Retorno al motor.

Circuitos auxiliares: Calefacción del habitáculo e intercambiador de calor de aceite.

El Termostato

Es una válvula térmica que regula el paso del refrigerante:

• En frío: Permanece cerrada para que el motor alcance rápidamente su temperatura de servicio.
• En caliente: Se abre por la dilatación de su elemento interno, permitiendo el paso del líquido hacia el radiador para enfriarse.

Líquido Anticongelante

Compuesto por agua destilada y aditivos específicos. Sus funciones principales son disminuir el punto de congelación, elevar el punto de ebullición, y actuar como anticorrosivo y antiespumante. En vehículos eléctricos, se utiliza también para enfriar la batería, el inversor y el convertidor.

Diagnosis de Averías del Termostato

• Avería con Termostato Cerrado: El líquido refrigerante no circula hacia el radiador, provocando el sobrecalentamiento del motor con grave riesgo de dañar la junta de la culata o causar un gripado.
• Avería con Termostato Abierto: El motor se enfría constantemente y no logra alcanzar su temperatura de régimen, lo que genera un mayor consumo de combustible y un desgaste prematuro de las piezas internas.

Mantenimiento del Sistema de Refrigeración

• Realizar un test de fugas aplicando presión con una bomba manual en el vaso de expansión.
• Sustituir periódicamente el líquido refrigerante y realizar el purgado del circuito para eliminar las burbujas de aire atrapadas.