Objetivo

Reconocer el sistema de lubricación del motor y su importancia dentro del funcionamiento correcto de un motor de combustión interna.

Entender los tipos de aceites y sus distintas especificaciones.

Principios de lubricación

Fricción

Se conoce como fricción a la fuerza que se opone al movimiento relativo entre dos superficies.

Consecuencias de la fricción

La fricción que ocurre entre 2 superficies que están en movimiento relativo genera desgaste por las asperezas que entran en contacto y a su vez producen un incremento considerable en la temperatura .

Definiciones Se llama lubricante a toda sustancia sólida,

semisólida o líquida, de origen animal, mineral osintético que, puesto entre dos piezas conmovimiento entre ellas, reduce el rozamiento yfacilita el movimiento.

Los lubricantes están definidos por una serie decaracterísticas, algunas de las cuales se utilizan paraclasificar los aceites o grasas. Dada la naturaleza delos distintos tipos de lubricantes no todas lascaracterísticas son aplicables a todos ellos.

Función principal de los lubricantes

Lubricar las piezas en contacto por medio de la interposición de una película de aceite.

Absorber el calor(Enfriar) producido por los órganos en movimiento y transportarlo al depósito donde es refrigerado.

Amortiguar(Proteger) los golpes en las piezas sometidas a desplazamientos por la acción de empuje de otros elementos, como son: muñequillas, apoyos de bancada, etc., eliminando a la vez los ruidos procedentes del golpeteo.

Efectuar la limpieza de los órganos en contacto al arrastrar en su recorrido las partículas procedentes de la acción esmeriladora entre ellos, limpiando además las paredes de los cilindros de partículas de carbón adheridas a ellos procedentes de la combustión.

Efectuar, por último, una acción de sellado en los segmentos, haciendo hermética la cámara de compresión

Función principal de los lubricantes Lubricar las piezas en contacto por medio de la interposición de

una película de aceite. Evitamos la fricción Evitamos contacto metal-metal Mas del 70% de desgaste de motor se da en el arranque. El motor logra lubricarse bien alrededor de los 10 minutos luego del arranque. Como se logra que el aceite fluya rápido. 1 micra. 1 milímetro tiene 1000 micras.(ojo humano 25 a 30 micras) Entre anillo y pared de cilindro hay de 7 a 10 micras. Entre la leva y válvulas o taques hay media micra

Función principal de los lubricantesEnfriar Temperaturas típicas en un motor gasolina: En corona de pistón y válvulas 200 a 350°c. En un motor Diesel 650 a 800°c. La temperatura promedio del aceite esta entre 80 a 100° c, pudiendo ser

mucho mayor 120-160°c. El aceite ayuda a enfriar algunas partes del motor donde el refrigerante no

llega.

Función principal de los lubricantesLimpiar En el motor se acumulan contaminantes como: Insolubles Agua Combustibles, gases, residuos de combustión (hollín) Lodos El aceite los mantiene en suspensión y los neutraliza(la mayoría son

corrosivos). El aceite se ensucia por la cantidad de contaminantes que limpio.

Función principal de los lubricantesSellado

Función principal de los lubricantesArgumento sobre consumo de aceite

Todo motor consume aceite

Para cuantos Kilómetros es un aceite?

Propiedades de los aceites Los aceites empleados en los motores actualmente,

son de origen mineral obtenidos por medio de destilación por vacío del petróleo bruto.

Después reciben aditivos y tratamientos que les confieren propiedades específicas.

La tendencia actual es a la utilización de aceites sintéticos, creados en laboratorios, en los cuales se potencia sus características lubricantes, duración y menor mantenimiento, aunque son más caros

Propiedades de los aceites Debemos de conocer las propiedades de los aceites lubricantes, para

poder determinar cual utilizaremos según la misión que deba desempeñar.

Los aceites se clasifican: En función de la viscosidad.- Determina el cuerpo o espesor del

lubricante. (SAE Grado y Monogrado) En función de la utilización.- Determina si el aceite es el adecuado.

Las propiedades más importantes que deben tener los aceites lubricantes son:

Densidad La densidad de un aceite lubricante se mide por comparación entre los

pesos de un volumen determinado de ese aceite y el peso de igualvolumen de agua destilada, cuya densidad se acordó que sería igual a 1(UNO), a igual temperatura.

Para los aceites lubricantes normalmente se indica la densidad a 15ºC.

Propiedades de los aceites Viscosidad La viscosidad se define como la resistencia de un

líquido a fluir. Esta resistencia es provocada por las fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido.

Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas, dependiendo por tanto, del mayor o menos grado de cohesión existente entre estas.

Propiedades de los aceites Índice de viscosidad

Se entiende como índice de viscosidad, el valor queindica la variación de viscosidad del aceite con latemperatura.

Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve másfluido, su viscosidad disminuye; por el contrario,cuando el aceite se somete a temperaturas cada vezmás bajas, éste se vuelve más espeso o sea suviscosidad aumenta.

Las condiciones climáticas en un país como Canadá son totalmente diferentes a las de Costa Rica.

Propiedades de los aceites Untuosidad

La untuosidad es la propiedad que representa mayoro menor adherencia de los aceites a las superficiesmetálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesorde la película de aceite se reduce al mínimo, sin llegara la lubricación límite.

Punto de congelación

Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierdesus características de fluido para comportarse comouna sustancia sólida.

Propiedades de los aceitesPunto de inflamación

El punto de inflamación nos dice a que temperatura los vapores generados en el lubricante en contacto con el aire comienzan a ser inflamables, es decir en cierto modo nos proveen una temperatura límite superior de trabajo del lubricante, un valor típico puede ser 220 °C.

Propiedades de los aceites Acidez

Los diferentes productos terminados, obtenidos delpetróleo bruto pueden presentar una reacción ácidao alcalina.

En un aceite lubricante, una reacción ácida excesivapuede ser motivo de un refinado en malascondiciones. A esta acidez se le llama acidez mineral.

Demulsibilidad

Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se separa del agua, esto es, lo contrario de emulsibilidad.

Propiedades de los aceites Índice de basicidad T.B.N

Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los ácidos formados por la combustión en los motores.

El T.B.N. (total base number) indica la capacidad básica que tiene el aceite. Si analizamos un aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo (en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite en ese motor.

Propiedades de los aceites El aceite lubricante debe cumplir en el motor los siguientes

objetivos:

Mejorar el rendimiento del motor al reducir el consumo de energía mecánica, lo que disminuye el consumo de combustible.

Soportar las cargas y esfuerzos a los que está sometido sin ser desplazado.

Soportar las elevadas temperaturas de funcionamiento del motor.

Mantener su viscosidad cuando el motor está caliente para soportar la presión, y una buena fluidez con el motor frío, para facilitar su arranque a bajas temperaturas

Evitar la formación de lodos, barros y residuos que puedan atorar los conductos de engrase.

Neutralizar los ácidos, aire, agua y sustancias corrosivas debidas a la combustión, descomposición del propio lubricante, etc., protegiendo el motor.

Propiedades de los aceitesViscosidad

La Society of Automotive Engineers, SAE, al español, «Sociedad de Ingenieros del Automóvil», ha establecido un sistema de códigos numéricos para categorizar los aceites de motor según su viscosidad cinemática.

Los grados de viscosidad del SAE son lo siguientes: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 y 60. A algunos de los grados se les puede añadir el sufijo W de "winter" (palabra en inglés para «invierno») o viscosidad para arranque en frío a bajas temperaturas.

Propiedades de los aceitesViscosidad

La viscosidad cinemática se mide en Centistokes(mm2/seg) o también en centipoises(centistokes/densidad) según el sistema internacional.

Como una referencia, la viscosidad del agua a 20 º C es aproximadamente de un cientistokes.

Propiedades de los aceitesViscosidad

Clasificación por viscosidad:

La Iso (Organización de Normalizacion Internacional), debido a la existencia de varios sistemas de clasificación, género un único sistema para evitar las tablas de conversión de un sistema a otro.

Posee 18 grados de viscosidad, desde 2 hasta 1500 cts. a 40º C.

Propiedades de los aceitesViscosidad

Clasificación por viscosidad:

SAE (sociedad Americana de Ingenieros) define la clasificación de viscosidad de aceites de uso automotor.

Esta clasificación define los límites para once grados de viscosidad distribuidos en dos series:

Con la letra “W” asociada, están definidos por la temperatura baja (condición de invierno), además de un minimo a 100º C.

Sin la letra “W” están caracterizados únicamente por un rango de viscosidad a 100º C. (condición de verano).

Están viscosidades se definen como aceites mono grado y cuando se combinan las características de ambas series, como multigrados. También existe clasificación para engranajes, transmisiones y diferenciales

Propiedades de los aceitesViscosidad

Clasificación por viscosidad:

SAE

Especificaciones de los lubricantes Existen diversos tipos de clasificaciones de lubricantes

según el ámbito geográfico, según sus propiedades y según el fabricante de la máquina a lubricar.

Según el ámbito geográfico podemos encontrar:

La clasificación americana API (American Petroleum Institute).

La clasificación Japonesa JASO (Japanese Automotive Standards Organization)

La Europea ACEA (Asociación de Constructores Europeos Asociados).

Especificaciones de los lubricantes Según sus propiedades se clasifican según la norma

SAE (Society of Automotive Engineers)

La tabla SAE hace referencia a las tolerancias que debe "llenar" el lubricante tanto a temperatura ambiente como a temperatura de trabajo, siempre teniendo en cuenta la temperatura interna del motor y como adicional la temperatura exterior que si bien influye algo en el comportamiento no es la más importante a la hora de elegir un lubricante adecuado.

Especificaciones de los lubricantes Según el fabricante: existen las normativas de fabricante

con diversas nomenclaturas tipo VW505.01, GM Dexos2, Dexron III, MB229.51, LL-01, etc...

Los fabricantes con la finalidad de "protegerse" y distinguirse de sus competidores hace ya muchos años comenzaron a definir estándares de fabricación de los lubricantes aptos para sus productos.” Homologaciones del fabricante",

Hay más de 72 homologaciones en el sector de lubricación automotriz.

Especificaciones de los lubricantes API - Categoría de servicio

Los rangos de servicio API, definen una calidad mínima que debe de tener el aceite.

Los rangos que comienzan con la letra C (Compression(compresión)– por su sigla en ingles) son para motores tipo diesel, mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles) son para motores tipo gasolina.

Hoy en día tenemos los lubricantes para flotas mixtas los cuales llevaran la homologación Diesel y Gasolina, esto debido a que estos lubricantes pasan las pruebas y requerimientos de ambas normas.

A continuación una breve reseña de los Ratings de API para Gasolina:

A continuación una breve reseña de los Ratings de API para Diesel:

Especificaciones de los lubricantes Normas ACEA

Establecidas por la Asociación de Constructores Europeos de Automóviles

Letra A motores gasolina.

Letra B motores Diesel

Letra E motores Diesel servicio pesado.

Letra C motores Diesel y gasolina.

Circuito de Lubricación

Sistemas de lubricación.

Son los distintos métodos de distribuir el aceite por las piezas del motor. Consiste en hacer llegar una película de aceite lubricante a cada una de las superficies de las piezas que están en moviendo entre sí, para evitar fundamentalmente desgaste excesivos y prematuros disminuyendo así la vida útil del motor de combustión interna.

Circuito de Lubricación

Sistemas de lubricación y sus partes

Consta básicamente de un deposito de aceite (cárter), una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.Órganos del motor a lubricar

Cigüeñal y sus descansos (bancada y bielas)

Eje de levas (descansos y taques)

Pistones cilindros y anillos.

Eje de balancines y balancines.

Sistema de distribución(en algunos casos)

Circuito de Lubricación Sistemas de lubricación El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de

engranajes, toma el aceite del depósito del motor 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.

Circuito de Lubricación Sistemas de lubricación La forma de lubricar es la siguiente: el aceite pasa del canal a los cojinetes

del cigüeñal a través de conductos perforados en el bloque; los cojinetes son dos cascos semicirculares, uno de estos tiene un agujero por donde pasa el aceite hacia el bloque.

El aceite pasa desde los cojinetes de los codos a los de los apoyos a través de canales diagonales muy finos taladrados a través de los asientos y contrapesos del cigüeñal hasta los codos.

Circuito de Lubricación Sistemas de lubricación

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 (ver figura) con los contrapesos del cigüeñal que al sumergirse en el aceite arrojan cierta cantidad de este a la biela y a su pie. Con este método se lubrica la pared del cilindro.

Circuito de Lubricación Sistemas de lubricación

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.

CARTER Técnicamente, el cárter es una caja metálica que aloja

los mecanismos operativos del motor . Es el elemento que cierra el bloque, de forma estanca, por la parte inferior, y que cumple adicionalmente con la función de actuar como depósito para el aceite del motor. Simultáneamente, este aceite se refrigera al ceder el calor exterior(entre los 80°C y los 90°C).

El cárter también se fabrica con aleaciones ligeras de aluminio que sin aportar demasiado peso, y debido a su buena conductibilidad térmica, disipan una gran cantidad de calor, a lo que contribuye en muchos casos la presencia de aletas de refrigeración.

CARTER

El cárter está fijado al bloque motor mediante tornillos con interposición de una junta de estanqueidad, y en el parte inferior del mismo está situado el tapón roscado que permite su drenaje.

Las juntas de estanqueidad se fabrican de corcho o materiales sintéticos, pero existe una tendencia a la aplicación de juntas líquidas o masillas sellantes que polimerizan en poco tiempo en contacto con el aire.

BOMBA DE ACEITE

Es el corazón del sistema de lubricación cuya función es proporcionar un flujo y presión constante de aceite a todos los componentes que tienen fricción durante el funcionamiento del motor.

Para mejorar su capacidad de aspiración, la bomba de aceite está montada en el bloque motor, normalmente dentro del cárter, sumergida en el aceite.

Las mas utilizadas en los motores de combustión interna son las de engranajes. Existen además otros tipos, como son la bomba de lóbulos y la de paletas

BOMBA DE ACEITE El giro de los engranajes produce el arrastre del aceite que

llega a través del filtro de bomba. El aceite pasa entre los huecos de los dientes de los piñones, por ambos lados del cuerpo de bomba, para salir por el otro extremo a las canalizaciones de engrase.

La presión en el circuito se regula mediante una válvula de descarga oreguladora, que permite la apertura de un by-passcuando la presión aumenta excesivamente.

La presión excesiva se produce en los altos regímenes del motor o cuando el aceite está frío, siendo capaz de comprimir el muelle de la válvula de descarga. De éste modo, se mantiene en el valor deseado la presión de aceite del sistema.

BOMBA DE ACEITE La mayoría de las bombas de aceite reciben su

movimiento del árbol de levas, sin embargo, algunas bombas son accionadas por el cigüeñal

Válvula Reguladora

Su misión es cuando existe demasiada presión en el circuito abre y libera la presión. Consiste en un pequeño pistón de bola sobre le que actúa un muelle. La resistencia del muelle va tarada a la presión máxima que soporte el circuito.

REGULADOR DE PRESION DE ACEITE Cuando el motor está en funcionamiento a altas

velocidades, este dispositivo ajusta el volumen de bombeo de aceite al motor para que nada más el aceite necesario sea entregado.

Cuando la presión de la bomba de aceite se eleva, una válvula de seguridad interior del regulador de presión de aceite se abre, permitiendo que el exceso de aceite retorne al cárter de aceite.

FILTRO DE ACEITE EI filtro de aceite es montado a la mitad del camino del

circuito de lubricación. Este remueve las partículas de metal desgastadas de las piezas del motor por fricción, así como también la suciedad, carbón y otras impurezas del aceite.

Si el elemento del filtro de aceite (papel filtrante), el cual remueve las impurezas, llega a obstruirse, una válvula de seguridad está colocada en el filtro de aceite, luego este flujo de aceite no será bloqueado cuando intente pasar a través del elemento obstruido.

FILTRO DE ACEITE Un filtro de aceite en buenas condiciones; cada vez que el

aceite pasa por el, retiene 95% de las partículas, con un espesor de 10 a 40 micras [ un cabello humano, tiene un espesor de aproximadamente 60 micras]

Igualmente, cuando el motor esta frió, y/o el aceite es muy espeso; y no puede pasar fácilmente por el filtro; la válvula de desvío[seguridad] también se abre.

Sistema de lubricación Manómetro :Se encarga de medir la presión del aceite del

circuito en tiempo real.

Testigo luminoso :Indica la falta de presión en el circuito, y se enciende la luz cuando la presión baja de 0´5 hg/cm2 e indica la falta de aceite.

Refrigeración del aceite

Debido a las altas temperaturas el aceite pierde su viscosidad (se vuelve mas líquida) y baja su poder de lubricación.

Se emplean dos tipos de refrigeración:

Refrigeración por cárter

Refrigeración por radiador: El aceite pasa por un radiador controlado por una válvula térmica, la cual cuando el aceite esta demasiado caliente deja pasar agua que procede del radiador del sistema de refrigeración de agua (mientras esta frío el aceite no deja pasar agua).

Lubricación por mezcla Lubricación por mezcla

Este sistema de lubricación es empleado en motores de dos tiempos. Consiste en mezclar con la gasolina una cierta cantidad de aceite (del 2 al 5%).Este sistema de engrase tiene el inconveniente de formar excesiva carbonilla en la cámara de compresión y en la cabeza del pistón, al quemarse el aceite.La ventaja de este sistema es que el aceite no necesita ser refrigerado