Sistemas Esenciales del Motor: Refrigeración, Lubricación y Sobrealimentación

Sistema de Refrigeración

El sistema de refrigeración tiene como misión mantener el motor dentro de unos límites de temperatura que no perjudiquen a sus componentes y lograr un buen aprovechamiento del calor obtenido en la combustión. La temperatura óptima de funcionamiento se denomina temperatura de régimen, donde se dan las condiciones más favorables para obtener un buen rendimiento.

Refrigeración por Aire

El motor cede calor directamente al aire que se pone en contacto con él. Posee aletas alrededor del motor. Existen dos tipos principales:

• Refrigeración por aire de la marcha: Aprovecha el flujo de aire generado por el movimiento del vehículo.
• Refrigeración por aire forzado: Utiliza un ventilador movido desde el cigüeñal.

Refrigeración por Agua

Extrae el calor del motor y lo transporta a un radiador. El líquido circula entre el motor y el radiador, impulsado por una bomba centrífuga. Los componentes principales son:

• Bomba: Impulsa el líquido refrigerante.
• Radiador:
  • Flujo vertical: De arriba abajo.
  • Flujo transversal: Horizontalmente.
• Termostato: Válvula que abre a 85ºC para regular el flujo del refrigerante.
• Ventilador:
  • Delante: Soplante.
  • Detrás: Aspirante.
• Líquido refrigerante: Rebaja el punto de congelación, evita la formación de espuma y protege los metales de la corrosión.
• Indicador de temperatura:
  • Sensor: Una termorresistencia que indica la temperatura.
  • Termocontacto: Un interruptor que, al alcanzar una temperatura elevada, ilumina una advertencia.

Sistema de Lubricación

El sistema de lubricación tiene como misión suministrar aceite a las superficies en rozamiento y evacuar su calor.

Tipos de Rozamiento

• Rozamiento Fluido: Una película de aceite mantiene separados los elementos, evitando el rozamiento directo. Ejemplos: apoyos y muñequillas del cigüeñal, árbol de levas.
• Rozamiento Semifluido: La película de aceite es insuficiente, lo que provoca cierta fricción y desgaste. Ejemplo: segmentos con cilindro.
• Rozamiento Seco: Exento de engrase, los metales están en contacto directo.

Funciones del Aceite Lubricante

• Lubrica: Reduce el rozamiento entre las piezas.
• Refrigera: Absorbe el calor generado por la fricción.
• Sella: La película de aceite hace más estanca la unión entre componentes.
• Limpia: Transporta la carbonilla y otras impurezas.
• Amortigua: La película de aceite atenúa la presión y los golpes.

El sistema tiene la misión de suministrar el aceite a las superficies que han de lubricarse. El engrase a presión consiste en llevar aceite a presión hasta los puntos a lubricar; el aceite que rebosa engrasa otros elementos. El aceite del cárter es aspirado por la bomba a través del filtro. Después de la bomba, se encuentra la válvula de descarga, que limita la presión máxima de engrase. Desde aquí, el aceite se distribuye a los puntos de engrase a presión.

Elementos de Engrase a Presión

• Apoyos de bancada
• Casquillos de cabeza de biela
• Apoyos del árbol de levas
• Turbocompresor

Elementos de Engrase por Impregnación/Salpicadura

• Paredes de cilindros
• Taqués
• Válvulas
• Piñones

Refrigeración del Aceite

El aceite se puede refrigerar mediante:

• A) Agua-Aceite: Dos cámaras independientes, la exterior con líquido refrigerante y la interior con aceite.
• B) Aire-Aceite: La válvula termostática abre cuando el aceite está caliente y regula el flujo de aceite que pasa al radiador.

Sistema de Sobrealimentación

La sobrealimentación consigue aumentar el par motor y la potencia sin variar la cilindrada ni el régimen del motor. Los principales tipos son:

• Turbocompresor
• Compresor volumétrico
• Comprex

Turbocompresor

Los gases de escape mueven la turbina, y en el lado de admisión se encuentra el compresor.

Geometría Fija

Posee una válvula de descarga (wastegate) que, por diferencia de presión, desvía parte de los gases del colector de escape directamente al escape, sin pasar por la turbina. Se acciona neumáticamente (por diferencia de presión) o eléctricamente. El aceite establece una estanqueidad entre los gases de escape, el aire de admisión y el interior del turbocompresor. Incorpora un intercooler después del turbo para enfriar el aire antes de introducirlo a la admisión.

Geometría Variable

Mediante la posición de los álabes, mejora el rendimiento a bajas revoluciones.

Compresor Volumétrico

Accionados por el cigüeñal, hacen circular el aire a una presión mayor que la proporcionada por la presión atmosférica.

Sistema Biturbo

Combina un turbocompresor centrífugo que funciona siempre y un compresor de lóbulos que opera según la apertura o cierre de la mariposa bypass. Si la mariposa está abierta, funciona solo el turbocompresor; si está cerrada, funcionan ambos.