Sistemas de Lubricación y Refrigeración en Motores de Combustión Interna

Lubricación

Funciones del Aceite de Engrase

• Reduce el rozamiento y las pérdidas mecánicas.
• Refrigera las zonas de engrase.
• Incrementa la estanqueidad.
• Amortigua y suaviza los esfuerzos.
• Limpia y transporta las partículas de desgaste.

Cualidades del Aceite

• Mantener la viscosidad en caliente y la suficiente fluidez.
• Proteger de la corrosión.
• El aceite que pasa a la cámara de combustión debe quemarse sin dejar residuos.
• El aceite debe mantener sus cualidades (vida útil).

Aceites Sintéticos: Ventajas

• Buena fluidez a bajas temperaturas, lo cual facilita el arranque en frío.
• Viscosidad estable.
• Resistencia a la oxidación.
• Reduce la fricción.
• Buenas cualidades detergentes y dispersantes.

Aditivos para el Aceite

• Antioxidantes: Evitan la degradación del aceite y la oxidación en las piezas.
• Anticorrosivos: Neutralizan los ácidos, evitando la corrosión en las piezas.
• Detergentes: Limpian conductos y superficies evitando depósitos sólidos de lodos y barnices.
• Dispersantes: Evitan la aglomeración de partículas y residuos.

Viscosidad

Definición: La oposición de un líquido a fluir debido al rozamiento interno de sus moléculas. Un aceite será de mejor calidad cuanto más estable sea su viscosidad frente a cambios de temperatura. Alta viscosidad a bajas temperaturas y baja viscosidad a altas temperaturas. Un aceite muy viscoso formará una capa lubricante que soporta elevadas presiones pero que circulará con dificultad por los conductos.

Clasificación SAE

Relaciona la viscosidad con la temperatura de uso de un aceite. El grado está basado en la viscosidad del aceite a 18 °C y a 100 °C.

• Viscosidad a baja temperatura = número + W (winter) 0-25 W.
• Viscosidad a alta temperatura = solo número 8-12-20-30-40-50-60.

Aceite Multigrado

Los aceites multigrado son aquellos aceites que logran mantener más estable la viscosidad frente a los cambios de temperatura. Tienen un margen de utilización más amplio que los aceites monogrado.

Clasificación API

American Petroleum Institute, clasificación utilizada por todos los fabricantes de vehículos. Basada en las características de funcionamiento y tipo de servicio de los diferentes motores, se diferencian dos series, S (Otto) y C (Diesel).

Clasificación ACEA

Asociación de Constructores Europeos de Automóviles, clasificación utilizada por todos los fabricantes de vehículos. Basada en las características de funcionamiento y tipo de servicio de los diferentes motores, se diferencian 4 categorías:

• Clase A, B (turismos ligeros).
• Clase C (Compatible con sistemas anticontaminación).
• Clase E (diéseles pesados, vehículos comerciales, agrícolas).

Elementos que se Engrasan a Presión

• Apoyos de bancada y cigüeñal, además de muñequillas.
• Apoyos de árbol de levas.
• Eje de balancines, pie de biela y bulón.
• Taqués hidráulicos, amortiguadores.
• Dispositivos hidráulicos de mandos de distribuciones variables, etc.

Manocontacto de Aceite

Debe detectar la falta de presión en el circuito. Es un interruptor eléctrico que detecta la falta de presión, pulsador normalmente abierto (N/A) o normalmente cerrado (N/C). Se sitúa en la canalización principal del conducto de lubricación, cerca del filtro de aceite en general.

Refrigeración

Termocontacto

El circuito eléctrico se compone por un contacto eléctrico accionado térmicamente provisto de un relé para el ventilador. El termocontacto consta de un elemento bimetálico que al calentarse se curva y cierra un contacto eléctrico. Se monta con junta tórica roscado en un depósito del radiador. Va sumergido en el líquido refrigerante para detectar instantáneamente la temperatura.

Termostato y su Objetivo

El termostato es una válvula térmica que controla el paso de líquido entre el motor y el radiador, de manera que sólo cuando el refrigerante ha alcanzado la temperatura adecuada (unos 85 °C), se abre dejándolo pasar al radiador. Es preciso que, una vez puesto en marcha, alcance su temperatura de régimen lo más rápidamente posible (entre 80° y 90 °C). Con este fin se intercala en el circuito de refrigeración el termostato.

Problemas por Debajo y por Encima de la Temperatura de Régimen

• Por debajo: No es posible una buena gasificación del combustible y la lubricación es deficiente por encontrarse el aceite muy viscoso.
• Por encima: Empeora la carga de los cilindros y aumenta el riesgo de autoencendido en los motores Otto. El aceite lubricante es fluido en exceso y se deteriora rápidamente, además existe el riesgo de deformaciones y gripado del motor.

Ventajas e Inconvenientes de la Refrigeración por Aire

Ventajas:

• La principal ventaja es su sencillez, lo cual conlleva un menor número de averías, menor peso y menor coste de fabricación y mantenimiento.
• La temperatura de régimen se alcanza más rápidamente, por lo que se reducen los desgastes del funcionamiento en frío.
• Se mantienen temperaturas más altas, por lo que el rendimiento térmico es mayor.

Inconvenientes:

• Las mayores temperaturas obligan a aumentar el juego de montaje entre las piezas, los riesgos de autoencendido crecen y empeora el llenado de los cilindros.
• El motor es más ruidoso al no existir las cámaras de agua que amortiguan el ruido, por el contrario, las aletas lo amplifican.

Otros Fines del Líquido Refrigerante

• Para calefacción del habitáculo.
• Calentamiento del colector de admisión.
• Refrigeración del aceite de engrase.
• Refrigeración del aceite del cambio automático.

Circuito de Refrigeración por Agua con Termostato

El movimiento de la bomba impulsa el flujo de agua a través de los conductos del bloque motor refrigerando las zonas de mayor acumulación de calor. El agua calentada circulará al retorno de la bomba por varios conductos mientras el termostato esté cerrado: circuito by-pass, intercambiador de la calefacción, vaso de expansión, intercambiador de calor aceite-refrigerante. Una vez se alcance la temperatura de apertura del termostato, este se abrirá, tapando el paso hacia el by-pass y abriendo el paso hacia el radiador frontal (principal) del vehículo. También seguirá circulando el refrigerante por los conductos de la calefacción, intercambiador de aceite-refrigerante y vaso de expansión.