¿Para qué sirve la lubricación en un motor?

Sirve para reducir al máximo el rozamiento entre piezas en movimiento. Además evita el contacto directo, refrigera, protege contra la corrosión, limpia impurezas, sella el espacio entre pistón y cilindro y amortigua ruidos.

¿De qué está compuesto el aceite de motor?

El aceite se compone de una base que supone entre el 70 y el 85% y de aditivos que suponen entre el 15 y el 30%. Los aditivos mejoran las propiedades del aceite.

¿Qué temperatura de trabajo debe tener el motor?

El sistema de refrigeración mantiene la temperatura óptima de trabajo del motor, entre 90 y 95ºC. Una mala refrigeración provoca degradación del aceite, deformaciones y tolerancias grandes.

Sistemas de lubricación y refrigeración en motores: aceites, componentes y tipos

Resumen

El documento explica los objetivos de la lubricación y la composición, tipos y características del aceite de motor, así como los sistemas de lubricación y sus averías habituales. También describe los sistemas de refrigeración de motores, sus temperaturas de trabajo, tipos y componentes. Incluye una introducción a los vehículos híbridos y eléctricos, incluida la pila de combustible, el almacenamiento de energía y el control de motores eléctricos.

Puntos clave

La lubricación reduce el rozamiento creando una película entre piezas en movimiento: límite, semifluida y fluida.
El aceite está formado por una base (70-85%) y aditivos (15-30%); puede ser vegetal, mineral, semisintético o sintético.
Los sistemas de lubricación pueden ser directos, por barboteo o forzados (cárter húmedo y seco).
El sistema de refrigeración mantiene el motor entre 90 y 95ºC y evacua el 25-30% del calor generado.
Los tipos de refrigeración son por aire (libre o forzado), por líquido (abierto o cerrado) y mixta.
En los vehículos de pila de combustible el hidrógeno se puede almacenar criogenizado, comprimido o como hidruro metálico.

Ponte a prueba

Sistemas de Lubricación y Aceite en Motores

La lubricación consiste en reducir al máximo el rozamiento creando una película entre las piezas en movimiento. Existen diferentes tipos de lubricación: límite, semifluida y fluida.

Objetivos de la Lubricación

Evitar el contacto directo entre piezas.
Refrigerar los componentes.
Proteger contra la corrosión química.
Limpiar impurezas.
Sellar el espacio entre pistón y cilindro.
Amortiguar ruidos.

Composición y Tipos de Aceite

El aceite se compone de una base (70-85%) y aditivos (15-30%). Los tipos de aceite incluyen:

Vegetales
Minerales
Semisintéticos
Sintéticos

Características del Aceite

Viscosidad: Resistencia de las moléculas a ser desplazadas. Incluye viscosidad dinámica, bombeabilidad en frío y viscosidad dinámica y cinemática en caliente.
Densidad: Masa de aceite por unidad de volumen.
Untuosidad: Adherencia del aceite a las piezas.
Acidez: pH del aceite.
Punto de inflamación: Superior a 200ºC.
Punto de congelación.
Volatilidad: Evaporación por temperatura.
Dispersión: Evacuación de carbonilla del motor.
Detergencia: Limpieza del aceite.
Antiespumante.

Aditivos del Aceite

Los aditivos mejoran las propiedades del aceite. Algunos ejemplos son:

Antidesgaste
Antioxidante
Anticorrosivo
Detergente
Modificadores de fricción
Limpiadores

Especificaciones de Calidad del Aceite

Las especificaciones de calidad incluyen:

ACEA
API
ILSAC
Fabricantes: VAG, Daimler, Ford, Opel, BMW

Tipos de Sistemas de Lubricación

Directa (motores de 2 tiempos).
Por barboteo.
Forzada (cárter húmedo y seco).

Elementos del Sistema de Lubricación

Cárter
Bomba (de engranajes o rotor)
Filtro
Refrigerador (intercambiador)
Sensor de temperatura y aceite

Averías Comunes en el Sistema de Lubricación

Fugas: Exteriores o a través del intercambiador.
Contaminación del aceite.
Problemas de presión: Relacionados con la viscosidad, la bomba o un fallo en la válvula limitadora (presión alta).

Sistemas de Refrigeración en Motores

El sistema de refrigeración mantiene la temperatura óptima de trabajo del motor (90-95ºC). Una mala refrigeración causa degradación del aceite, deformaciones y tolerancias grandes. Se evacua el 25-30% del calor generado. Temperaturas típicas:

Paredes del cilindro: 150-200ºC
Pistón: 300-350ºC
Válvulas: 700-750ºC
Culata: 250-300ºC

Tipos de Sistemas de Refrigeración

Aire: Libre y forzado.
Líquido: Circuito abierto y cerrado (convección por termosifón y forzada).
Mixto: Circuito forzado y circuito presurizado.

Componentes del Sistema de Refrigeración

Radiador
Manguitos
Bomba de agua
Conductos
Termostato (Apertura inicial: 70ºC, Apertura a 85ºC, Totalmente abierto: 90ºC)
Ventilador (directo, eléctrico, viscoso, electromagnético e hidrostático)
Anticongelante: Compuesto por agua destilada, glicol y aditivos.

Introducción a los Vehículos Híbridos y Eléctricos (VEB)

Ventajas de los VEB

Alto rendimiento.
Carga en casa.
Simplicidad.
Recuperación de energía.

Inconvenientes de los VEB

Almacenamiento de energía

Vehículos Eléctricos de Pila de Combustible (VEPC)

Utilizan un motor eléctrico alimentado por una pila de combustible. El hidrógeno se puede almacenar:

Criogenizado (-273ºC)
Comprimido (20 bar)
Hidruro metálico sólido

Producción de Hidrógeno:

Combustibles fósiles
Electrólisis del agua (H₂O)
Subproductos industriales

Tipos de pilas:

Fuel Cell
PEM

Vehículos Eléctricos Híbridos (VEH)

Combinan un motor de combustión interna (MCI) con un motor eléctrico (ME). El freno regenerativo genera y acumula energía, cargando los acumuladores. El MCI trabaja en zonas óptimas de funcionamiento.

Configuraciones:

Propulsión: MCI + ME
Complementos: Almacenamiento de energía y gestión eléctrica.
Serie: El ME proporciona la tracción y la energía proviene del MCI.
Paralelo: ME + MCI = Tracción.

Sistemas de Almacenamiento de Energía

Baterías: Se caracterizan por su energía específica y ciclos de carga/descarga.
Volante de Inercia: Acumula energía cinética.
Supercondensador: Acumula la corriente generada por el motor.

Control de Motores Eléctricos

Motor DC: La intensidad controla el par motor, y la tensión controla la velocidad de giro (RPM).
Motor AC: Se utiliza un variador o inversor. La frecuencia controla la velocidad de giro y la tensión controla el par.