sistema de lubricaciÓn vicente tapia
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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOMOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNASISTEMA DE LUBRICACIÓN
VICENTE TAPIA MENA
CONCEPTO
La lubricación del motor tiene por objeto evitar el agarre del motor y disminuir el trabajo perdido por rozamiento interponiendo entre dos cuerpos una película de fluido lubricante que sustituye el rozamiento entre los metales por el rozamiento del deslizamiento interno del fluido lubricante que es muy inferior a los de los metales y produce menor cantidad de calor.
Si dos cuerpos metálicos rozan uno con el otro se calientan y sus moléculas tienen tendencia a soldarse dando origen a un fenómeno llamado "agarre". Este fenómeno se produce con mayor intensidad si ambos cuerpos reciben calor desde una fuente externa ya que se alcanza más rápidamente el calor de fusión de uno de los metales.
OBJETIVO
Impedir el contacto entre dos metales. Ayudar a la estanqueidad del sistema. Refrigeración de las partes móviles y aquellas q no tiene acceso el sistema de
refrigeración Asegurar la estanqueidad del cilindro Reducir el coeficiente de rozamiento dinámico Absorber choques entre elementos sometidos a presión Limpieza mediante el arrastre de impurezas
FACTORES PRINCIPALES QUE INFLUYEN SOBRE LA LUBRICACIÓN.
Acabado de las superficies de contacto. Naturaleza y dureza de los materiales que componen las partes. Espacio o huelgo entre las partes. Una lubricación deficiente, que no cause agarre es más que suficiente para
producir gran desgaste, con deformación de la superficie del deslizamiento originando un huelgo excesivo entre las partes lo que dificulta el funcionamiento.
El exceso de aceite es capaz de provocar desperfectos en el encendido por suciedad en la bujía y además excesos de depósitos carbonosos.
FUNCIÓN
La principal función del sistema de lubricación es reducir al mínimo el desgaste de las piezas móviles del motor, que se produce por su rozamiento además de evitar el agarrotamiento debido al exceso de calor. Esto se consigue gracias a la interposición de una fina película de lubricante entre las piezas o superficies metálicas que puedan llegar a tener contacto.
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Además de evitar el roce directo entre las piezas cumple con muchos otros objetivos, de los cuales dependeré directamente la vida, fiabilidad y rendimiento del motor:
Refrigeración de las partes móviles y aquellas q no tiene acceso el sistema de refrigeración
Asegurar la estanqueidad del cilindro Reducir el coeficiente de rozamiento dinámico Absorber choques entre elementos sometidos a presión Limpieza mediante el arrastre de impurezas
Piezas Lubricadas, con poco lubricante y sin lubricación.
La lubricación se logra poniendo entre ambas superficies, una fina película de aceite de tal manera, que forme una cuna de aceite que mantenga separada e impida el contacto entre sí. Hay todavía rozamiento con producción de calor, pero la temperatura y la fuerza absorbida no pasan de límites tolerables. La película lubricante interpuesto, que ocupa el huelgo, entre las piezas, llega a ser a veces tan delgada como mil veces más fina que el grosor de un cabello. Se comprende que el lubricante será de calidad tal que resista las fuertes temperaturas del motor sin que se queme y sin que se rompa la película con las presiones efectuadas.Disponiendo de un buen lubricante, existe una serie de factores que determinan una buena o mala lubricación y por tanto que posibilitan o impiden los objetivos propuestos.
Las presiones a que se somete la película de lubricante La calidad superficial de las superficies de contacto La calidad y naturaleza del material del material en contacto La holgura existente entre elementos móviles El ángulo de ataque de las piezas en movimiento La velocidad de rozamiento relativa entre las piezas lubricadas.
SISTEMAS DE LUBRICACION
Todos los sistemas de lubricación deben asegurar el suministro de la cantidad de aceite suficiente a todas las partes móviles del motor, con el fin de realizar la lubricación adecuada.Tipos de sistemas de lubricación:
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o LUBRICACIÓN EN LOS COMPONENTES: LUBRICACIÓN SECA
Esta forma de lubricación no debe tener aceite entre las partes móviles, el lubricante utilizado es el grafito contenido en las partes metálicas (fundición, etc.).El lubricante seco está diseñado para lubricar mecanismos que se encuentren expuestos a contaminaciones sólidas abrasivas, otros usos de este para ser aplicados en: cadenas transportadoras, guías excéntricas, juntas y también para proteger los metales en la soldadura eléctrica.La película formada tiene alta resistencia a la temperatura de hasta 410 °C (cuando se utiliza bisulfuro de molibdeno por ejemplo), no se carboniza y resiste cargas de hasta 30.000 Kg / cm2.
LUBRICACIÓN DE PROXIMIDAD
Se coloca una resistente película de aceite sobre los picos relativamente ásperos de las superficies de cojinetes. Es lograr añadir agentes lubricantes en los aceites para motores.Estos agentes lubricantes tienen un punto de fusión relativamente bajo por lo que no es un método muy eficaz a altas temperaturas.
LUBRICACIÓN HIDRODINÁMICA
Consiste en una película fina de aceite que separa dos componentes como en el caso de un eje apoyado en un cojinete circular.Cuando el eje se encuentra sin movimiento, existe contacto metal con metal; cuando el eje comienza a girar el aceite entre el eje y el cojinete produce una fuerza capaz de levantar el eje creando una capa entre estos que los separa.
La lubricación hidrodinámica depende de la velocidad de rotación del eje y de la carga que se ejerce contra el, si la carga es grande y la velocidad baja es difícil evitar el contacto metal-metal; este contacto se puede evitar mediante la lubricación de proximidad.
o LUBRICACIÓN DE LAS PIEZAS MÓVILES DEL MOTOR: SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR BORBOTEO O SALPICADURA
Este sistema dispone de una bomba, que remonta el aceite a unas bandejas o pocillos en los que mantiene un determinado nivel y donde golpean unas cucharillas dispuestas en cada codo de cigüeñal con lo que se asegura su engrase. Al salpicar esparce el aceite de la bandeja en forma de niebla de aceite pulverizado, llegando así a todos los puntos que hayan de ser engrasados.
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El aceite es proyectado desde el cárter hasta la parte superior del motor, en forma de pequeñas gotas o niebla de forma que existe suficiente lubricación en los elementos móviles del sistema.Este sistema resulta bastante ineficaz en los motores actuales
SISTEMA MIXTO (COMBINACIÓN DE LA LUBRICACIÓN POR SALPICADURA Y POR PRESIÓN)
Se diferencia del anterior en que el aceite es llevado por la bomba B, además de las bandejas, hasta los cojinetes G del cigüeñal, en los que penetra a presión y se reparte en su superficie, rebosando por los bordes hasta el cárter, las cabezas de biela se engrasan por cucharilla y el árbol de levas por pocillos.
SISTEMA DE LUBRICACIÓN A PRESIÓN
El aceite llega impulsado por la bomba a todos los elementos, por medio de unos conductos, excepto al pie de biela, que segura su engrase por medio de un segmento, que tiene como misión raspar las paredes para que el aceite no pase a la parte superior del pistón y se queme con las explosiones.
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El funcionamiento de este sistema lo podemos resumir en 6 pasos:1. El aceite es recogido, aspirado desde el cárter, a través de un pre filtro que es utilizado
para retener partículas e impurezas. 2. La bomba envía el aceite, ya previamente sometido a una presión especifica, hacia las
líneas que lo van a dirigir a todas las partes del motor3. Para limitar la presión suministrada por la bomba existe la válvula de alivio, la cual
funcionara paralelamente4. Una vez regulada la presión el aceite pasa al elemento encargado de limpiar el aceite,
reteniendo las impurezas en un elemento filtrante5. Luego asegurándose de la limpieza del lubricante, el
aceite circula por las vías libremente lubricando las partes a las que es conducido
6. Después de haber cumplido su cometido, el aceite cae por gravedad al cárter, arrastrando todo tipo de impurezas. Luego el ciclo vuelve a empezar
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LUBRICACIÓN A PRESIÓN TOTAL
No solo se lubrica a presión la cabeza de biela, sino que desde ella se conduce el aceite hasta el bulón, bien por un tubito adosado al cuerpo de biela, bien por su interior, si es hueco o tiene un conducto. El árbol de levas se engrasa también a presión. La niebla aceitosa, que siempre se forma, lubrica las paredes del cilindro este procedimiento no es muy usado.
Además existe la adición de aditivos al lubricante básico, los cuales dan propiedades de adherencia al aceite a las partes metálicas cuando funciona a temperaturas elevadas, protegiendo las piezas y el aceite aplicado.
SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR MEZCLA DE LUBRICANTE CON EL COMBUSTIBLE
Este sistema es utilizado en motores de 2 tiempos.Para este sistema los lubricantes empleados deben poseer una buena miscibilidad con el combustible y además deben poder disociarse del combustible antes de que este haga explosión.Este sistema se basa en hacer llegar a las partes móviles una mezcla de aire – combustible – lubricante. Cuando esta mezcla toca las partes calientes del motor, la gasolina se evapora primero y el lubricante queda depositado sobre las partes, por eso el aceite no se quema durante el proceso de combustión
o LUBRICACIÓN POR LA DISPOSICIÓN DEL ACEITE EN EL CARTER:
SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR CÁRTER SECO
Poco empleada en automóviles, se usa más en motores de 2T y de aviación., son motores que cambian frecuentemente de posición y por este motivo el aceite no se encuentra siempre en un mismo sitio. Consta de un depósito auxiliar D, donde se encuentra el aceite que envía una bomba B. Del depósito sale por acción de la bomba N, que lo envía a presión total a todos los órganos de los que rebosa y, que la bomba B vuelve a llevar a depósito D.Para que la lubricación sea perfecta, en cualquier sistema empleado, el nivel de aceite ha de mantenerse en el depósito entre dos niveles, uno máximo y otro mínimo. Es preferible que el Nivel se encuentre más próximo del valor máximo que del mínimo.
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En los motores de autos de competencia la lubricación de cárter húmedo es insuficiente debido a sus movimientos bruscos de aceleración, curvas y frenadas; en estos motores se utiliza la lubricación de cárter seco.
En este sistema el aceite está en un depósito separado, hay dos bombas una de las cuales se encarga de suministrar el aceite a las partes del motor que se van a lubricar, la segunda bomba se utiliza para retornar el aceite que cae al cárter y se envía al depósito separado del mismo.
SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR CÁRTER HÚMEDO
El cárter está ubicado en la parte inferior de la carcasa del motor donde aloja el aceite (por esta razón se denomina sistema de cárter húmedo) y una bomba con los que se lubrican las partes del motor.
El cojinete del pie de la biela se puede lubricar de dos formas, el primero utiliza un agujero que atraviesa esta, la segunda utiliza la salpicadura.En algunos motores el aceite entra al eje de levas por medio de un conducto central, de modo que lubrica directamente los cojinetes y asientos.
Para completar el sistema debe tenerse en cuenta la lubricación en el eje de balancines y el tren de válvulas la cual se lleva a cabo mediante goteo directo.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE LUBRICACIONo EL CÁRTER
Es un recipiente o deposito que contiene el aceite necesario para la lubricación del motor. El cárter también cumple a veces la función de enfriador del aceite, es construido con materiales resistentes a impactos y de
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buena conductividad térmica, reforzado en ocasiones con aletas para que ocurra una mejor transferencia de calor.En su interior cuenta con separadores, los cuales aseguran que no ocurra trasvases totales del lubricante, las cuales pueden ocurrir cuando se sube una pendiente muy pronunciada. Además cuenta con un orificio en la parte inferior por donde se drena cuando es necesario un cambio de aceite.
o BOMBA DE ACEITE
La principal función de cualquier tipo de bomba de aceite es aspirar el lubricante y dirigirlo bajo presión a través de las canalizaciones hacia los elementos a engrasar.La bomba debe asegurar una presión suficiente en cada uno de los puntos requeridos de engrase y además proporcionar un caudal suficiente.A unas 3000 rpm, una bomba efectiva proporciona 55 l/min
o BOMBA DE ENGRANAJES
Consta de dos ruedas dentadas y encerradas en un cárter, una de ellas recibe el movimiento y lo transmite a la otra, haciendo pasar el aceite entre ellas y las paredes del cárter en el que están encerradas. Un conducto lo recoge y lo envía a los distintos órganos a engrasar. Esta es capaz de suministrar una elevada presión, incluso en los bajos regímenes de giro del motor, además posee una válvula de descarga, en caso de sobrepresión. Por el contrario su capacidad de aspiración es limitada, lo cual exige su instalación en el cárter o sus proximidades, preferentemente sumergida en el aceite.
o BOMBA DE ENGRANAJES INTERNOS
Es el más usado en los motores actuales, en esta existe un engrane que será colocada de manera excéntrica en el interior de una corona de dientes internos: de tal manera que en el giro de ambos, el aceite atrapado entre los huecos de los dentados, es obligado a pasar desde la cámara de aspiración a la de impulsión, el sistema de funcionamiento es bastante similar a la bomba de engranajes.
o BOMBA DE EMBOLO
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La constituye un cilindro y un embolo que se desliza en su interior movido por una biela que se articula por su otro extremo por una excéntrica del árbol de levas o un piñón de la distribución. Unas válvulas montadas sobre el cierre del cilindro se abren y se cierran aspirando o enviando el aceite a presión sobre el circuito de engrase.
Este tipo de bombas se utilizan en motores estacionarios
o BOMBA DE PALETAS
La bomba de paletas se compone de un cuerpo cilíndrico C donde se mueve la X con dos paletas deslizantes. Al girar la excéntrica, la paleta por su izquierda va haciendo el vacio y aspirando el aceite que entra por E, mientras por su derecha empuja.
Cuando el rotor es arrastrado por el giro del motor, el volumen de las 2 cámaras formadas varia, aumentando uno y disminuyendo el otro. La que tiene más volumen es la que aspira el aceite y la de menos volumen es la que lo envía a presión
o BOMBA DE LÓBULOS
Está constituida por un cuerpo cilíndrico con sus respectivos conductos de aspiración y salida de aceite. Aloja 2 rotores, uno de exterior y otro de interior, con su eje montado excéntricamente en el cuerpo de la bomba y que es obligado a girar por el motor
En su giro los 2 rotores van abriendo uno de los dos espacios que queda entre ellos y la depresión así creada aspira aceite del cárter, que se aloja en el espacio que se forma entre ellos, al continuar el giro este espacio va reduciéndose, aumentando la presión y luego sale por el conducto de salida al circuito de engrase
o BOMBA TROCOIDAL
Es la más moderna utilizada en vehículos. Toma el giro directamente del cigüeñal, ya que se ubica en un extremo de este.
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La constituyen una carcasa y 2 engranajes, uno de interior engranado directamente en el extremo del cigüeñal y que en su giro arrastra a una corona dentada y que engrana con el piñón central de forma excéntrica. Entre ellos se dispone de un espaciador en forma de media luna.
SISTEMAS DE SEGURIDAD
o VÁLVULA REGULADORA O DE DESCARGA DE PRESIÓN DE ACEITE:
Como
sabemos, la bomba de engrase recibe el movimiento del árbol de levas y su velocidad de funcionamiento está e función de la velocidad de giro del motor. Si el motor gira deprisa, la bomba también, pudiendo producir una excesiva presión en el sistema de entrase, lo cual no sería conveniente. Para
evitarlo se instala, a la salida de la bomba de engrase una válvula reguladora o de descarga, cuya misión es mantener la presión adecuada a las necesidades del motor. Si la bomba de engrase manda una excesiva cantidad de aceite al sistema de engrase, la válvula reguladora se
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abre y el aceite sobrante vuelve al cárter y, una vez establecida la presión deseada, se cierra.
La válvula cumple 3 misiones:
Derivar al cárter el aceite sobrante cuando la presión es excesiva por efecto del régimen del motor.
Regula la presión del aceite ajustándolas al estado y a las holguras del motor. Como dispositivo de seguridad cuando por obstrucción pudiera llegarse a
sobrepresiones peligrosas.
VÁLVULA DE ALIVIO – FILTRO DE ACEITE
Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para liberar fluido cuando se llegue a taponar u obstruir completamente el filtro de aceite, pues es preferible que el sistema funcione con aceite no filtrado a que funcione sin aceite.Esta válvula se encuentra incorporada en el mismo block en algunos motores, en otros esta válvula suele ir incorporada en la parte última del filtro de aceite
El mecanismo de alivio consiste en un tapón que mantiene cerrado el escape. Un resorte conserva este tapón en posición evitando que el fluido se escape del contenedor o tubería. Cuando la presión interna del fluido supera la presión del resorte el tapón
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cede y el fluido es expulsado a través del escape. Una vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición original.
CLASIFICACIÓN Y TIPOS:o ROZAMIENTO SECO
Es el rozamiento entre dos cuerpos sólidos, por causa del duro contacto de las partes que se deslizan se presentan en las elevaciones o crestas temperaturas elevadas. Se sueldan ambas piezas entre sí de modo definitivo.
o ROZAMIENTO SEMILÍQUIDO
Es el llamado rozamiento mixto, se presenta allí donde a pesar de la lubricación no puede formarse película de aceite coherente y uniforme en los movimientos de vaivén.
o ROZAMIENTO LÍQUIDO
Rozamiento entre líquidos o fluidos, es el más pequeño, porque la capa de aceite que se adhiere, por ejemplo al árbol se desliza sobre la capa de aceite adherida al cojinete.
VERIFICACION Y CONTROL DEL SISTEMA DE LUBRICACION
El correcto funcionamiento del motor dependerá del diseño del circuito para que llegue a cada punto a ser engrasado con la suficiente fluidez y presión, además de las características mismas del lubricante.
Debido a esto es necesario hacer un mantenimiento periódico y comprobación del sistema para detectar posibles fallas.
Todo el sistema debe ser verificado cuando por alguna razón se desmontara el motor para efectuar cualquier reparación.
Como una forma de mantenimiento es recomendable medir el nivel de aceite en el cárter, realizado por la varilla de nivel que en general indica el nivel máximo o mínimo de aceite
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necesario para un buen desempeño, esta verificación es recomendable hacerla cada 1000 km, o antes o después de efectuar algún recorrido largo del vehículo.
Hoy en día en los motores modernos el consumo de aceite es de aproximadamente 0.1 lts. Cada 1000 km, por supuesto si el lubricante y el motor cumplen sus requisitos estimados. Por desgracia no hay nada que nos asegure que el nivel de consumo de aceite se cumpla, ya que durante el periodo de uso pueden ocurrir fugas inesperadas, consumos indeseables, etc.
En vehículos modernos existen sensores que miden el nivel de aceite y es controlado desde el panel del vehículo, es recomendable siempre revisar estos sensores antes y durante el funcionamiento del motor.
Otro elemento de control es el testigo de presión, el cual se enciende cuando hay una falta de presión en el sistema de lubricación, si es que por alguna razón se enciende este sensor, el vehículo debe ser detenido de inmediato.
EXIGENCIAS PARTICULARES DE LUBRICACION
o MOTORES A GASOLINA Y A DIESEL
Para estos motores las exigencias particulares se limitan a asegurar un correcto engrase bajo presión del cigüeñal o árbol de levas, aunque muchos motores poseen un sistema de engrase integral, que mediante un conducto interior de la biela, y a través del bulón fluye aceite hasta las paredes del cilindro
El resto de elementos del sistema se lubrican por proyección, como son: camisas, pistones, levas, taques, la distribución y las colas de válvulas
En motores diesel es necesario un engrase óptimo en las bombas de vacío que incorporan algunos motores sobrealimentados. Otros elementos a ser engrasados correctamente son los tensores de la distribución o los surtidores expresamente dispuestos para la lubricación del cilindro y refrigeración del pistón
o MOTORES DE 2 TIEMPOS
La exigencia más importante es la miscibilidad del aceite con el carburante y la capacidad de desprenderse del mismo una vez introducido en el motor
En algunos modelos de motor de 2 tiempos el circuito de alimentación incorpora un dispositivo automático de mezcla del aceite con la gasolina, estos dispositivos requieren de un deposito de aceite y una bomba de aceite encargada de suministrar el aceite en la proporción correcta en función de las necesidades del motor.
o MOTORES SOBREALIMENTADOS
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En motores sobrealimentados tanto en gasolina como diesel el sistema de lubricación tiene mucha importancia, ya que debido a la exigencia de trabajo la bomba, el circuito de refrigeración y la calidad del lubricante juegan un papel muy importante, ya que además de asegurar un caudal suficiente para refrigerar el cuerpo del turbocompresor, el aceite, la calidad y la presión representan la única garantía de durabilidad y fiabilidad del sistema de sobrealimentación.
La particularidad más importante es la interposición de una película de aceite entre casquillo y eje, y entre casquillo y carcasa, en los llamados cojinetes fluidos del eje del turbocompresor, atenúa el desgaste de los mismos.
o CONTROL DE LA PRESION DE ACEITE
Este control se lo realiza con un manómetro de presión de aceite apropiado. Se puede determinar si la presión a la que trabaja el circuito es la apropiada. Este control se lo debe realizar a diferentes regímenes de giro de motor y habiéndose alcanzado una temperatura normal de funcionamiento
Montado en el tablero de instrumentos para indicar al conductor el estado de funcionamiento del sistema de engrase: señala la presión con que se impulsa el aceite, pero no el nivel de este en el cárter. Se compone del tubo AA redondo o achatado, al recibir por B la presión de aceite tiende a abrirse y estirarse y si la presión baja vuelve a su presión primitiva con este movimiento con la aguja indica en una escala la presión del trabajo de aceite
Al efectuar este control, se puede presentar 3 casos:
La presión es inferior a la preconizada La presión es superior a la preconizada La presión no permanece estable o sufre oscilaciones
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o VERIFICACION DE LA BOMBA DE ENGRASE
Si se encuentra que la bomba es el problema en la falta de presión del sistema, se procederá al desmontaje y limpieza de la bomba pasando después a comprobarla.
En las bombas de engranajes se controlara:
El juego axial de los piñones en su alojamiento El juego radial de los piñones respecto a la carcasa La holgura existente entre los piñones Estado de la superficie de los dientes
Cuando este montada se controlara con un giro manual, que esta no presente durezas ni trabamientos parciales
En las bombas de lóbulos se verificara:
El juego axial del rotor La holgura entre el rotor y el cuerpo de la bomba La holgura existente entre los lóbulos Se comprobara el estado de las superficies del rotor y rodete
Cuando este montada se controlara con un giro manual, que esta no presente durezas ni trabamientos parciales
o CONSUMO EXCESIVO DE ACEITEPuede presentarse por:
Pérdidas de aceite a través de retenes, juntas u órganos auxiliares como enfriadores, la bomba de gasolina, etc. En ocasiones una mala ventilación o refrigeración del cárter puede alterar la presión del lubricante produciendo fugas
Si no se observa rastros exteriores de aceite pero se aprecian partículas en el escape o humos azulados, quiere decir que está ocurriendo un consumo excesivo de aceite por parte del motor. Si el motor está quemando aceite acelerara el proceso de desgaste entre las piezas. El aceite se puede quemar por una excesiva holgura entre las válvulas y sus guías habiendo perdido efectividad los retenes dispuestos al fin
o AVERIAS DEL ENGRASE:
Las precauciones generales que debe tener todo conductor son:
Mantener el nivel de aceite en el cárter observando cuando el coche este en movimiento en el manómetro cuando no se tiene en cuenta estas precauciones puede haber pistones agarrotados, bielas fundidas etc. SI EL MANÓMETRO MARCA CERO PUEDE SER:
1. Falta de aceite en el cárter.
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2. Avería en el manómetro. Colador o filtro obstruido por suciedad. (esta avería se observara antes de que el manómetro marque cero ya que cada vez que arranque el motor el manómetro señalara un descenso de presión).
3. La bomba funciona mal : las causad pueden ser: la rotura del árbol de mando Racores o juntas con fugas
4. Avería interior por desgaste.5. La válvula de descarga puede cerrar mal por rotura del muelle o por atasco del pistón a
causa de suciedad y el aceite vuelve a todo el cárter en vez de lubricar.
SI EL MANÓMETRO MARCA POCA PRESIÓN:Las causas pueden ser:
1. Aceite diluido (aceite demasiado usado)2. Aceite muy caliente ( al calentarse demasiado pierde el poder lubricante)3. Filtro sucio4. Filtrado esta en derivación ( rotura o carencia de materia filtrante05. Cojinetes gastados
SI EL MANÓMETRO MARCA PRESIÓN EXCESIVA:Las causas pueden ser:
1. aceite frio ( se dejara el motor en neutro durante dos a cinco minutos)
Lo que jamás debe hacerse es dar acelerones al motor para que se caliente, esto hace que rocen los pistones casi en seco. El motor tiene que dar más o menos 500 revoluciones antes de que el aceite circule por las tuberías y llegue a todas partes. En tiempo frio tarda de 10 a 20 veces más.
2. Por filtro sucio u obstruido3. Válvula de descarga que no funciona y no limita la presión4. Conductos obstruidos
EL MANÓMETRO OSCILA CAYENDO A CERO VARIAS VECES:
Las causas pueden ser:
1. Escases de aceite2. Consumo excesivo de aceite puede originarse por perdida (derrames, goteos) o por
combustión en los cilindros (aceite quemado)
Para prevenir todo lo dicho anteriormente se puede tener las siguientes precauciones:
Usar el aceite adecuado y cambiarlo en plazos convenientes Limpiar y tener libres las entradas y salidas de la ventilación y el cárter.
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Ajustar la válvula de descargar Mantener justo el nivel de aceite sin excederse. No viajar a gran velocidad (cada coche tiene un límite no sobrepasar ese límite)
Verificar que no haya agua en el cárter (debido a fugas en por la junta de la culta o cilindro rajado) o gasolina también debido a fugas.
LUBRICANTES
CONCEPTO:
El uso de la lubricación en un motor hace parte del buen funcionamiento del mismo, la función principal de este sistema es evitar el desgaste excesivo de los componentes móviles, que se encuentran en constante contacto y movimiento. La duración de las piezas del motor está condicionada en gran parte a la lubricación de sus partes, logrando así un movimiento uniforme entre dos superficies, a su vez el lubricante evita el sobrecalentamiento y dilatación causada por la fricción.
Un lubricante es toda sustancia solida, semisólida o liquida que puede utilizarse para reducir el rozamiento entre elementos en movimiento.
CARACTERÍSTICAS DE UN BUEN LUBRICANTE
o Reductores del punto de congelación (o del punto de fluencia)o Resistencia a la formación de depósitos carbonososo Inhibidores de la Oxidacióno Inhibidores de la corrosión y de la oxidación de las piezas metálicas.o Resistencia a la formación de espumao Detergentes-dispersanteso Resistencia a las altas presiones (pelicular)
CLASIFICACIÓNDE LOS LUBRICANTES:Se pueden clasificar según su naturaleza, según su estado
SEGÚN SU NATURALEZA SE CLASIFICA EN:o PARAFINICOS: Alto índice de viscosidad Baja volatilidad Bajo poder disolvente Alto punto de congelación
o NAFTENICOS: Bajo índice de viscosidad Densidad mas alta Mayor volatilidad Bajo punto de congelación
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o AROMÁTICOS: Índice de viscosidad muy bajo Alta volatilidad Fácil oxidación Tendencia a formar resinas Emulsionan fácilmente con el agua
SEGÚN SU ESTADO SE CLASIFICAN EN:
o SÓLIDOS: Grafito, sulfuro de molibdenoo SEMISÓLIDOS: Grasaso LÍQUIDOS: Aceites
Para efectos de estudio, distinguiremos a los lubricantes industriales utilizados en automoción Aceites lubricantes para motor Aceites lubricantes para transmisiones Grasas lubricantes
FUNCION:
a. Sellar el espacio entre piezas: En superficies metálicas irregulares a nivel microscópico, el lubricante llena los huecos. En los motores de explosión este sellado evita fugas de combustible y gases de escape y permite un mejor aprovechamiento de la energía.
b. Mantener limpio el circuito de lubricación: En el caso de los lubricantes líquidos estos arrastran y diluyen la suciedad, depositándola en el filtro.
c. Contribuir a la refrigeración de las piezas: En muchos sistemas él lubricante es además el agente refrigerante del circuito.
d. Transferir potencia de unos elementos del sistema a otros: Tal es el caso de los aceites hidráulicos.
e. Neutralizar los ácidos que se producen en la combustión. f. Proteger de la Corrosión: El lubricante crea una película sobre las piezas metálicas, lo
que las aísla del aire y el agua, reduciendo la posibilidad de corrosión.
PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES
Los lubricantes están definidos por una serie de características, algunas de las cuales se utilizan para clasificar los aceites o grasas.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS LUBRICANTES
o COLOR O FLUORESCENCIA
El color del aceite dice poco acerca de sus características, ya que es modificable con aditivos, hasta hace pocos años, se le daba gran importancia como indicativo del grado de refino, y la florescencia era indicativa del origen del crudo, aceites minerales.
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El procedimiento para determinar el color de un aceite es el ASTM-D-1500 en el que se compara el color del aceite con una serie de vidrios patrón de distintos colores, ordenados en sentido creciente de 0 a 8. Pero para aceites muy claros, tales como los aceites aislantes, aceites blancos técnicos, etc. la escala ASTM no puede establecer diferencias y es preciso usar otros métodos.
El colorímetro Saybolt establece unas escalas que van desde el -16 para el color blanco amarillento hasta +30 para el blanco no diferenciable con el agua. En los aceites en servicio, el cambio del color puede alertar sobre deterioros, contaminación, etc
o DENSIDAD
- Es la relación entre el peso de un volumen dado de aceite y un volumen igual de agua. - Está relacionada con la naturaleza del crudo de origen y el grado de refino. En ocasiones,
se usan otras características para definir el aceite en lugar de su densidad, aunque están directamente relacionadas con ella. Veamos algunas.
- Es la razón entre el peso de un volumen de aceite y el peso de un volumen igual de agua. Esta característica tiene importancia en el campo comercial ya que permite convertir el volumen en peso, e indicar el tipo de crudo del que procede el aceite.
o VISCOSIDAD
La viscosidad se define como la resistencia de un líquido a fluir, es provocada por las fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido. El esfuerzo necesario para hacer fluir el líquido esfuerzo de desplazamiento estará en función de esta resistencia. Los fluidos con alta viscosidad ofrecen cierta resistencia a fluir, mientras que los poco viscosos lo hacen con facilidad.
La viscosidad se ve afectada por las condiciones ambientales, especialmente por la temperatura y la presión, y por la presencia de aditivos modificadores de la misma, que varían la composición y estructura del aceite.
La fricción entre moléculas genera calor; la cantidad de calor generado está en función de la viscosidad. Esto también afecta a la capacidad sellante del aceite y a su consumo, además tiene que ver con la facilidad para ponerse en marcha de las máquinas, particularmente cuando operan en temperaturas bajas. El funcionamiento óptimo de una máquina depende en buena medida del uso del aceite con la viscosidad adecuada para la temperatura ambiente.
VISCOSIDAD DINÁMICA O ABSOLUTA
Se define como la resistencia de un líquido a fluir. Matemáticamente se expresa como la relación entre el esfuerzo aplicado para mover una capa de aceite (tensión de corte) y el grado de desplazamiento conseguido.
El concepto de viscosidad puede entenderse con ayuda de la figura:
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La figura representa dos placas, una fija y otra móvil, separadas una distancia D. La placa móvil se mueve con velocidad constante V. El aceite adherido a la placa se mueve a la misma velocidad que ella. Entre ambas placas vemos que las capas de aceite situadas entre las dos placas se mueven a velocidad inversamente proporcional a su separación de la placa móvil. Para vencer la fricción entre placas será necesario aplicar una fuerza F. Dado que la fricción entre capas está relacionada con la viscosidad, Newton demostró que la fuerza F es una medida de la fricción interna del fluido, siendo proporcional a la superficie de la placa móvil S y al gradiente de velocidad V/D.
VISCOSIDAD CINEMÁTICA O COMERCIAL
La viscosidad cinemática se define como la resistencia a fluir de un fluido bajo la acción de la gravedad. En el interior de un fluido, dentro de un recipiente, la presión hidrostática (la presión debida al peso del fluido) está en función de la densidad.
Por otra parte, el tiempo que tarda en fluir un volumen dado de fluido es proporcional a su viscosidad dinámica.
VISCOSIDAD APARENTE
La viscosidad aparente es la viscosidad de un fluido en unas determinadas condiciones de temperatura y agitación (no normalizadas). La viscosidad aparente no depende de las características del fluido, sino de las condiciones ambientales, y por tanto variará según las condiciones.
FACTORES QUE AFECTAN A LA VISCOSIDAD
La viscosidad de un lubricante se ve afectada por las condiciones ambientales, como ya hemos dicho. Para evitarlo se usan aditivos, llamados mejoradores del índice de viscosidad.
EFECTO DE LA TEMPERATURA
En termodinámica la temperatura y la cantidad de movimiento de las moléculas se consideran equivalentes. Cuando aumenta la temperatura de cualquier sustancia (especialmente en líquidos y gases) sus moléculas adquieren mayor movilidad y su cohesión disminuye, al igual que disminuye la acción de las fuerzas intermoleculares.
Por ello, la viscosidad varía con la temperatura, aumentando cuando baja la temperatura y disminuyendo cuando se incrementa.
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EFECTO DE LAS SUSTANCIAS EXTRAÑAS
Durante su utilización, el lubricante ve expuesto a sustancias extrañas, que, antes o después, acaban afectándole, modificando sus características.
La viscosidad de un lubricante puede disminuir a causa de:
o Base de baja calidad. o Disolución por otra sustancia.
Y puede aumentar debido a:
o Base de baja calidad. o Pocos aditivos o Acumulación de contaminantes o Oxidación.
Estos factores pueden combinar su acción, de manera que incluso lleguen a anularse. Es decir, un lubricante puede perder viscosidad debido a una base de baja calidad, y recuperarla por acumulación de, esto implica una degradación del lubricante, si bien es más preocupante una pérdida de viscosidad que un incremento.
CONSISTENCIA
Es la resistencia a la deformación que presenta una sustancia semisólida, como por ejemplo una grasa. Este parámetro se usa a veces como medida de la viscosidad de las grasas. Al grado de consistencia de una grasa se le llama penetración y se mide en décimas de milímetro. La consistencia, al igual que la viscosidad, varía con la temperatura
ACEITOSIDAD O LUBRICIDAD
Se conoce con estos nombres a la capacidad de un lubricante de formar una película de un cierto espesor sobre una superficie. Esta propiedad está relacionada con la viscosidad; a mayor viscosidad, mayor lubricidad. En la actualidad suelen usarse aditivos para aumentar la lubricidad sin necesidad de aumentar la viscosidad.
FORMACIÓN DE ESPUMA
La espuma es una aglomeración de burbujas de aire u otro gas, separados por una fina capa de líquido que persiste en la superficie. Suele formarse por agitación violenta del líquido.La tendencia a la formación de espuma y la persistencia de esta se determina insuflando aire seco en aceite. El volumen de espuma obtenido durante el ensayo determina la tendencia a la formación de espuma del aceite. Al cabo de un tiempo de reposo se vuelve a medir el volumen, y así se determina la estabilidad de la espuma. La espuma provoca problemas en los sistemas hidráulicos y de lubricación:
o Comportamiento errático de mandos hidráulicos o Cavitación en bombas
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o Derrames en depósitos o Oxidación prematura del aceite o Corrosión interna de elementos del sistema o Fallos en cojinetes (por insuficiente lubricación) o Disminución de la capacidad refrigerante del aceite o Disminución de la capacidad de disolución del aceite o Flotación de pequeñas partículas de lodo presentes en el aceite
La estabilidad de la espuma se ve favorecida por el aumento de la viscosidad del aceite, la presencia de compuestos polares en el mismo. Por el contrario, la temperatura elevada del aceite y la presencia de aditivos antiespumantes en el aceite reducen la tendencia a la formación de espuma.
EMULSIBILIDAD
La Emulsibilidad es la capacidad de un líquido no soluble en agua para formar una emulsión.Se llama emulsión a una mezcla íntima de agua y aceite. Puede ser de agua en aceite (siendo el agua la fase discontinua) o de aceite en agua (donde el agua es la fase continua).Se considera que una emulsión es estable si persiste al cesar la acción que la originó y al cabo de un tiempo de reposo. Los factores que favorecen la estabilidad de las emulsiones son:
o Viscosidad del aceite muy alta o Tensión superficial del aceite baja o Pequeña diferencia de densidad entre los dos líquidos o Presencia de contaminantes.
La presencia de agua en el aceite es siempre perjudicial para la lubricación, ya que, entre otras cosas, puede disolver ciertos aditivos, restando eficacia al aceite. Por lo tanto, siempre es deseable que los aceites formen emulsiones inestables, o separen el agua por decantación. Esto es especialmente deseable en el caso de la maquinaria expuesta a la intemperie. Sin embargo, en algunos casos, como los aceites de corte o los marinos para maquinaria de cubierta, lo deseable es que la emulsiones sean estables.
DEMULSIBILIDAD
Se llama así a la capacidad de un líquido no soluble en agua para separarse de la misma cuando está formando una emulsión.
La oxidación del aceite y la presencia de contaminantes afectan negativamente a la demulsibilidad del aceite. La adecuada eliminación del agua facilita en muchos casos la lubricación, reduciendo el desgaste de piezas y la posibilidad de corrosión.
Esta propiedad es muy importante en los aceites hidráulicos, para lubricación de maquinaria industrial, de turbina y para engranajes que transmiten grandes esfuerzos. En los aceites de automoción no lo es tanto, debido a la capacidad dispersante y detergente de los mismos.
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AEROEMULSIÓN
La aeroemulsión es una emulsión de aire en aceite, formada por burbujas muy pequeñas (0'0001 a 0'1 cm), dispersas por todo el líquido. Las aeroemulsiones son muy difíciles de eliminar y provocan problemas semejantes a los de la espuma superficial.
Esta es una propiedad muy importante en los aceites de turbina y en los hidráulicos de alta presión. Es una característica intrínseca del aceite base y no puede ser modificada con aditivos.
PUNTO DE GOTEO
Se llama punto de goteo a la temperatura a la cual una grasa pasa de estado semisólido a líquido. Este cambio de estado puede ser brusco o paulatino, considerándose el punto de goteo como el final del proceso.En las grasas tipo jabón el cambio de estado es debido a la separación del aceite y el jabón al alcanzarse el punto de goteo. La grasa tipo no jabón pueden cambiar de estado sin separarse el aceite del espesante.Se considera que el rango de temperatura útil de una grasa está entre 100 y 150º F por debajo del punto de goteo. La operación en temperaturas próximas al punto de goteo obviamente afectará a la eficacia lubricante de la grasa.El punto de goteo no está relacionado con la calidad de la grasa.
PUNTO DE INFLAMACIÓN
Se llama punto de inflamación a la temperatura mínima en la cual un aceite empieza a emitir vapores inflamables. Está relacionada con la volatilidad del aceite. Cuanto más bajo sea este punto, más volátil será el aceite y tendrá más tendencia a la inflamación. Un punto de inflamación alto es signo de calidad en el aceite.
En los aceites industriales el punto de inflamación suele estar entre 80 y 232 ºC, y en los de automoción entre 260 y 354ºC. El punto de inflamación también orienta sobre la presencia de contaminantes, especialmente gases (los cuales pueden reducir la temperatura de inflación hasta 50ºC en algunos aceites), riesgo de incendios a causa de los vapores y procesos no adecuados en la elaboración del aceite.
PUNTO DE COMBUSTIÓN
Se llama así a la temperatura a la cual los vapores emitidos por un aceite se inflaman, y permanecen ardiendo al menos 5 segundos al acercársele una llama. El punto de combustión suele estar entre 30 y 60 º por encima del punto de inflamación.
PUNTO DE ENTURBIAMIENTO
Se llama punto de enturbiamiento a la temperatura a la cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite se separan del mismo y forman cristales, al ser enfriado el mismo, adquiriendo así un aspecto turbio. La solubilidad del aceite y el peso molecular de las sustancias disueltas influyen en el punto de enturbiamiento.
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Como es sabido, la solubilidad esta directamente relaciona con la temperatura de la misma. Al bajar esta, la solubilidad disminuye, haciendo que algunas sustancias disueltas se separen de las sustancias disolventes.
El peso molecular de las sustancias disueltas también influye en la capacidad del disolvente (este caso el aceite) para disolverlas. Cuanto menor sea el peso molecular en cuestión más fácil será disolver dichas sustancias. La presencia de sustancias extrañas y el almacenamiento prolongado también influyen en el punto de enturbiamiento.
Los contaminantes se combinan o aglomeran parafinas y otras sustancias susceptibles de separarse del aceite, elevando el punto de enturbiamiento. Igualmente, el almacenamiento prolongado favorece la aglomeración de parafinas.
El proceso de enturbiamiento es reversible en la inmensa mayoría de los casos. No todos los aceites presentan punto de enturbiamiento: Algunos se solidifican directamente al alcanzar la temperatura de congelación.
Esta característica es de especial significación en los aceites que operan en temperaturas ambiente muy bajas, ya que afecta a la facilidad para bombear el aceite y su tendencia a obstruir filtros y pequeños orificios.
PUNTO DE CONGELACIÓN
El punto de congelación (también llamado punto de fluidez) es la menor temperatura a que se observa fluidez en el aceite al ser enfriado. Se expresa en múltiplos de 3ºC o 5ºF.
En los aceites naftalénicos este punto se alcanza por la disminución de la densidad causa por el descenso de la temperatura; en lo parafínicos se debe principalmente a la cristalización de sustancias parafínicas.
El punto de congelación se alcanza siempre a temperatura inferior a la del punto de enturbiamiento. Al igual que este, es una característica importante en aquellos aceites que operan a muy bajas temperaturas ambientales.
PUNTO DE FLOCULACIÓN
Se llama punto de floculación a la temperatura a la cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite se precipitan formando flóculos (agregados de sustancias sólidas) al entrar en contacto con un fluido refrigerante (normalmente R-12), en una mezcla con un 10% de aceite y un 90% de refrigerante, al ser enfriado el aceite.
Esta característica es de especial significación en los aceites que trabajan en elementos de sistemas de refrigeración, en los cuales el refrigerante es miscible con el aceite.
TIPOS DE LUBRICANTES
Los aceites de engrase se pueden clasificar por su viscosidad, por sus cualidades de engrase y por sus condiciones de trabajo.
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o SEGÚN SU VISCOSIDAD:La primera clasificación la estableció la SAE, toma en consideración las características geológicas de los lubricantes, en otras palabras la viscosidad en función de la temperatura
o ACEITE DE MOTOR.-Son aceites fluidos, empleados para la lubricación del motor, con una densidad o grado de viscosidad que varía desde SAE 0 hasta SAE70
a) Monógrados: a estos se les asigna un número el cual es indicativo de su viscosidad.Los aceites monógrados tienen la característica de que su viscosidad cambia de manera importante con la temperatura, cuando ésta baja, su viscosidad se incrementa y cuando aumenta su viscosidad disminuye.Dentro de esta clasificación se tiene dos subgrupos: el primero da cuenta de los aceites usados en temperaturas inferiores a los 0ºC, mismos que llevan acompañado la letra “W” de Winter. El segundo subgrupo son para motores en condiciones de mas de 100 ºC, estos no llevan acompañado ninguna letra.
Ejemplos de aceites monógrados:• SAE40 Usado en motores de trabajo pesado y en tiempo de mucho calor (verano)• SAE30 Sirve para motores de automóviles en climas cálidos • SAE20W Empleado en climas templados o en lugares con temperaturas inferiores a 0°C, antiguamente se utilizaba para asentamiento en motores nuevos.
Multigrados: surgen de la combinación de dos o más aceites monógrados, por lo tanto abarcan varias denominaciones.
Por ejemplo: Un aceite SAE 10W30 satisface a la vez las exigencias del grado SAE 10W y del SAE 30, lo que supone la ventaja indudable de poder utilizarlo en una amplia gama de temperaturas ambiente (entre -20ºC y 30ºC), de arranque en frío.Para los aceites multigrados se tienen algunas de las siguientes clasificaciones SAE5W30, 10W40, 10W50, etc.
o GRADO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE
La clasificación S.A.E. está basada en la viscosidad del aceite a dos temperaturas, en grados Fahrenheit, 0ºF y 210ºF, equivalentes a -18º C y 99º C, estableciendo ocho grados S.A.E. para los monógrados y seis para los multigrados.
Grado SAEViscosidad Cinemática cts. @ 100°C
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0W 3,8
5W 3,8
10W 4,1
15W 5,6
20W 5,6
25W 9,3
20 5,6 - 9,3
30 9,3 - 12,5
40 12,5 - 16,3
50 16,3 - 21,9
60 21,9 - 26,1
o VALVULINASDentro de
esta
denominación se encuentran los aceites densos, empleados en la lubricación de engranajes en general, tales como: cajas de cambio, diferenciales, etc. Las valvulinas abarcan los grupos SAE 80 a SAE 120
o GRASAS CONSISTENTES
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Consisten en aceites minerales espesados con jabones, que se emplean para la lubricación estanca de cojinetes y rodamientos.
SEGÚN LAS CUALIDADES DE ENGRASE:o ACEITE REGULAR
Que es el normal pero sin aditivos de ninguna clase, obtenido de la destilación del petróleo bruto. Presenta el inconveniente de que su viscosidad varía enormemente con la temperatura, y lo mismo ocurre con su tendencia a la oxidación.
o ACEITE PREMIUMQue contiene aditivos (hasta un 5%) para hacerlo más resistente a la corrosión y a la oxidación. Estos aceites son idóneos para ser utilizados en motores que trabajan en condiciones de servicio más severas de lo normal.
o ACEITE DETERGENTEPosee características de estabilidad a la oxidación, resistencia a la corrosión y fundamentalmente propiedades detergentes y dispersantes además tienen la propiedad de pulverizar y emulsionar la carbonilla, son idóneos para ser utilizados en motores a gasolina o diesel. Se denomina este aceite con las letras “HD” que se añaden a la denominación principal. Ejemplo: SAE30HD.
Existen en el mercado unos aditivos que suelen añadirse al aceite para mejorarlo o darle determinadas propiedades. El fin de estos aditivos es que el polvo de estos productos se adhiera a las partículas en contacto, haciéndolas resbaladizas.
o ACEITES AL GRAFITO O
MOLIBDENOSon aceites que son aditivos especiales, se emplean especialmente en el rodaje de motores. Estos productos en contacto con las piezas a lubricar, hacen que su rodaje sea más suave y ejercen una acción de pulido en las mismas.
SEGÚN LAS CONDICIONES DE TRABAJO:
El Instituto Americano del Petróleo clasifica a los aceites de acuerdo al tipo de motor en el cual será utilizado, los divide en aceites para motores a gasolina o para diesel y les asigna dos letras: la primera indica el tipo de motor; si es de gasolina, esta letra es una “S” del inglés spark
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(chispa) si la letra es una “C” (del inglés compression) el aceite es para un motor a diesel. La segunda letra que forma la pareja indica la calidad del aceite.
o ACEITES PARA MOTORES A GASOLINA• SA Típico para motores en condiciones ideales en donde son adecuados los aceites minerales simples (obsoleto).• SB Para motores cuyo funcionamiento se asemeja al anterior, para motores que necesitan un aceite que les brinde protección contra rayaduras, resistencia a la oxidación y a la corrosión (obsoleto)• SC Para vehículos de 1964 a 1967, incluye aditivos detergentes y dispersantes a la vez ofrecen protección contra el desgaste, la herrumbre y la corrosión • SD Para motores a partir de 1968 ofrecen mayor protección contra el desgaste, la herrumbre y la corrosión• SE Para motores modelo 1972 y posteriores, ofrecen mayor protección contra corrosión, los depósitos por alta temperatura (lodos) y la oxidación del aceite• SF Para motores a partir de 1980, efectúa protección contra oxidación del aceite, formación de depósitos, herrumbe y corrosión • SG Adecuado para motores modelo 1989, se recomienda usar en motores recién reparados • SH Adecuado para motores modelo 1993 de inyección electrónica de combustible, turbocargados o supercargados • SJ Adecuado para motores modelo 1996 turbocargados, supercargados o de inyección electrónica, especialmente preparado para reducir el desgaste durante el arranque y reducir el consumo de combustible
o ACEITES PARA MOTORES A DIESEL
• CA Servicio ligero hasta moderado y con combustible con mínimo o ningún contenido de azufre, protege contra la corrosión de cojinetes o depósitos por alta temperatura.
• CB Parecido al anterior pero se puede emplear un combustible con mayor contenido de azufre.• CC Para motores turbocargados en servicio moderado hasta severo, protege contra lodos por alta temperatura.• CD Para motores turbocargados en servicio a alta velocidad y con cargas pesadas, en donde es necesario el control eficaz del desgaste y evitar la formación de depósitos de baja y alta temperatura.• CE Para motores diesel de servicio pesado y turbocargados fabricados después de 1983• CF.- Para motores diesel de servicio pesado protege contra lodos y depósitos y permite un control eficaz del desgaste• CF4 Permite un mejor control del consumo de aceite y los depósitos en los pistones sustituye al CD y CE
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• CG4 Para motores diesel de servicio pesado y que trabajan con diesel con bajo contenido de azufre 0.5% en peso. Se desempeña mejor que el CD, CE y el CF-4
Para motores diesel de dos tiempos se tienen:
• CDII• CF-2. Tiene mejor desempeño que el CD IILos aceites para motores a diesel deben controlar la acidez que se pueda generar por el azufre en el combustible el cual al reaccionar con el agua (generada de la propia combustión o de la humedad que tiene el aire) se genera ácido sulfúrico que corroe los materiales. A los fabricantes de aceites para motores a diesel los catalogan a través del TBN (número básico total).
ACEITES MOTORES GASOLINA ACEITES MOTORES DIESEL
SA ANTES 1950 CA ANTES 1950
SB 1950-1960 CB 1950-1920
SC 1960-1970 CC 1952-1954
SD 1965-1970 CD/CD II 1955-1987
SE 1971-1980 CE 1987-1992
SF 1981-1987 CF/CF-2 1992-1994
SG 1988-1992 CF-4 1992-1994
SH 1993-1996 CG-4 1995-2000
SJ 1997-2000 CH-4 2001
SL 2001 "4" = 4 Tiempos
o ACEITES MINERALES: Los aceites minerales proceden del Petróleo, y son elaborados del mismo después de múltiples procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías. El petróleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafínico.
o ACEITES SINTÉTICOS: Los Aceites Sintéticos no tienen su origen directo del Crudo o petróleo, sino que son creados de Sub-productos petrolíferos combinados en procesos de laboratorio. Al ser más larga y compleja su elaboración, resultan más caros que los aceites minerales. Son de máxima calidad, especialmente diseñado para vehículos con tratamientos de gases de escape y para cumplir los más exigentes requisitos de los motores de vehículos más actuales. Su estudiada formulación con reducido contenido en cenizas (Mid SAPS) lo hace adecuado para las últimas tecnologías de motores existentes y a la vez contribuye a la conservación del medio ambiente minimizando emisiones nocivas de partículas. Cualidades que lo hacen altamente recomendado para vehículos gasolina y diesel con o sin turbocompresores y que incluyan tratamientos de gases de
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escape. Formula optimizada con aditivos antifricción de alta calidad contribuyendo al ahorro de combustible a la vez que proporciona la protección antidesgaste adecuada para motores de altas prestaciones. Bajo consumo de lubricante por su tecnología sintética y estudiada viscosidad. Producto de larga duración, que puede prolongar notablemente los intervalos de cambio de aceite sin sacrificar la limpieza del motor. Excelente comportamiento viscosimétrico en frío; facilidad de bombeabilidad del lubricante en el arranque, disminuyendo el tiempo necesario de formación de película y por tanto reduciendo el desgaste. • Su reducido contenido en cenizas, lo hace necesario para la durabilidad de las nuevas tecnologías de disminución de emisiones como filtro de partículas diesel (DPF), contribuyendo por tanto en mayor medida a la conservación del medioambiente que los lubricantes convencionales.
Dentro de los aceites Sintéticos, estos se pueden clasificar en:
OLIGOMEROS OLEFINICOS ESTERES ORGANICO POLIGLICOLES FOSFATO ESTERES
GRASAS LUBRICANTES
Las grasas son usadas en aplicaciones donde los lubricantes líquidos no pueden proveer la protección requerida. Es fácil aplicarlas y requieren poco mantenimiento.
Están básicamente constituidas por aceite (mineral o sintético) y un jabón espesante que es el "transporte" del aceite, siendo este último el que tiene las propiedades lubricantes, no así el jabón. Las principales propiedades de las grasas son que se quedan adheridas en el lugar de aplicación, provee un sellamiento y un espesor laminar extra.
La lubricación por grasa posee ciertas ventajas en relación con la lubricación por aceite:
o La construcción y el diseño son menos complejos. o Requiere de menor mantenimiento, al ser posible la lubricación de por vida. o Menor riesgo de fugas y juntas de estanqueidad más sencillas. o Eficaz obturación gracias a la salida de la grasa usada, es decir, la "formación de cuellos
de grasa". o Con grasas para altas velocidades, cantidades de grasa dosificadas y un proceso de
rodaje pueden obtenerse bajas temperaturas del cojinete a elevado número de revoluciones.
o Pero también posee desventajas como son:
o No es posible la evacuación de calor. o La película de grasas absorbe las impurezas y no las expulsa, sobre todo en el caso de
lubricación con cantidades mínimas de grasa.
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o Según el nivel actual de conocimientos, menores números límites de revoluciones o bien factores de velocidad admisibles en comparación con la lubricación por inyección de aceite y la lubricación por pulverización.
LUBRICACIÓN HIDRODINÁMICA
Mantener una capa de líquido intacta entre superficies que se mueven una respecto de la otra, se logra generalmente mediante el bombeo del aceite. Entre un cigüeñal y su asiento existe una capa de aceite que hace que el cigüeñal flote. El espesor de esta capa depende de un balance entre la entrada y la salida de aceite.
El espesor de equilibrio de la capa de aceite se puede alterar por:
o Incremento de la carga, que expulsa aceite o Incremento de la temperatura, que aumenta la pérdida de aceite o Cambio a un aceite de menor viscosidad, que también aumenta la pérdida de aceite o Reducción de la velocidad de bombeo, que disminuye el espesor de la capa
La lubricación de un cigüeñal que rota dentro de su bancada es un ejemplo clásico de la teoría de la fricción hidrodinámica, como fue descripta por Osborne Reynolds en 1886. La teoría asume que bajo estas condiciones, la fricción ocurre solamente dentro de la capa fluida, y que es función de la viscosidad del fluido.
LUBRICACIÓN ELASTO-HIDRODINÁMICA
A medida que la presión o la carga se incrementan, la viscosidad del aceite también aumenta. Cuando el lubricante converge hacia la zona de contacto, las dos superficies se deforman elásticamente debido a la presión del lubricante. En la zona de contacto, la presión hidrodinámica desarrollada en el lubricante causa un incremento adicional en la viscosidad que es suficiente para separar las superficies en el borde de ataque del área de contacto. Debido a esta alta viscosidad y al corto tiempo requerido para que el lubricante atraviese la zona de contacto, hacen que el aceite no pueda escapar, y las superficies permanecerán separadas.
La carga tiene un pequeño efecto en el espesor de la capa, debido a que a estas presiones, la capa de aceite es más rígida que las superficies metálicas. Por lo tanto, el efecto principal de un incremento en la carga es deformar las superficies metálicas e incrementar el área de contacto, antes que disminuir el espesor de la capa de lubricante.
LUBRICACIÓN LÍMITE
o La película de lubricante es tan fina que existe un contacto parcial metal-metal. La acción resultante no se explica por la hidrodinámica.
o Puede pasarse de lubricación hidrodinámica a límite por caída de la velocidad, aumento de la carga o disminución del caudal de aceite.
o En este tipo de lubricación (de película delgada, imperfecta o parcial) mas que la viscosidad del lubricante es más importante la composición química.
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o Al proyectar un cojinete hidrodinámico hay que tener en cuenta que en el arranque puede funcionar en condiciones de lubricación límite.
LUBRICACIÓN HIDROSTÁTICA
o Se obtiene introduciendo a presión el lubricante en la zona de carga para crear una película de lubricante.
o No es necesario el movimiento relativo entre las superficies. o Se emplea en cojinetes lentos con grandes cargas. o Puede emplearse aire o agua como lubricante.
CLASIFICACIÓN DE LAS GRASAS LUBRICANTES
La clasificación de las grasas lubricantes no está regulada de forma clara. A causa de las múltiples aplicaciones y de las diferentes composiciones, las grasas se clasifican principalmente según su aceite base o su espesante.
ACEITE BASE: El aceite contenido en una grasa se denomina aceite base. Su porcentaje varía según el tipo y la cantidad de espesante, así como según la aplicación prevista de la grasa lubricante. El porcentaje de aceite base se sitúa en la mayoría de las grasas entre 85 y 97%.
El tipo de aceite base aporta a la grasa alguna de sus propiedades típicas.
ESPESANTES: Los espesantes se dividen en dos grupos: los organometálicos (jabón) y los no organometálicos, y confieren a las grasas lubricantes su comportamiento típico. Las grasas lubricantes de jabón se dividen en grasas lubricantes de jabón complejo y normal, tomando su denominación según el catión básico del jabón (p. ej. Grasas lubricantes de jabón de litio, sodio, calcio, bario, aluminio).
Estos jabones se elaboran a partir de ácidos grasos, que son productos obtenidos de aceites y grasas animales y vegetales.
En una unión de estos ácidos con los hidróxidos metálicos correspondientes se produce la formación de jabones utilizados como espesantes para la fabricación de grasas lubricantes.
Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo al nivel de servicio (*API) y al grado de viscosidad (**SAE).
API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) – INSTITUTO AMERICANO DEL PETRÓLEO
El API clasifica los aceites para motores a gasolina con la letra S (servicio) y una segunda letra que indica el nivel de desempeño del aceite referida al modelo o año de fabricación de los vehículos, como lo son: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ.
Con la letra C (comercial) los aceites para motores diesel y una segunda letra que se refiere al año, al tipo de operación y al diseño, como lo son: CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4.
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Las letras GL que son para aceites de transmisión y diferenciales como: GL-1, GL-2, GL-3 , GL-4 , GL-5.
SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros Automotrices
La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su viscosidad en:
UNIGRADOS. Los cuales son: SAE 40 y SAE 50.
MULTIGRADOS. Los cuales son: SAE 20W- 40, SAE 20W-50 y SAE 15W-40.
De este par de aceites los multigrados brindan mayores beneficios, tales como:
Facilitan el arranque en frió del motor protegiéndolo contra el desgaste. Su viscosidad se mantiene estable a diferentes temperaturas de operación. Ahorran en consumo de combustible y aceite.
FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE LUBRICACIÓN Permite la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el
contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite.
Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.
El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el cárter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o cárter del motor, para reiniciar el ciclo.
Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.
Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.
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Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.
Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.
Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.
BIBLIOGRAFÍA:
http://html.rincondelvago.com/lubricacion_1.html http://mecanicayautomocion.blogspot.com/2009/02/engrase-indice-
introduccion-aceites.html#SistemasL http://www.mailxmail.com/curso-motores-combustion-interna/sistema-
lubricacion