SISTEMA DE REFRIGERACION

Razones para refrigerar el motor [

Durante la combustión, parte de la energía generada no es convertida en energía mecánica y se disipa en forma de calor. Según el diseño del motor alrededor del 33% de la energía potencial del combustible se transforma en trabajo mecánico, y el resto se transforma en calor que es necesario disipar para evitar comprometer la integridad mecánica del motor.1

El sistema no solo debe limitar la temperatura máxima del motor para evitar daños al mismo, sino también mantener la temperatura óptima de funcionamiento que, dependiendo del diseño del motor, se encuentra en el rango de 80 a 100°C. De su buen funcionamiento depende en buena medida el rendimiento térmico del motor.2

Si el motor trabaja por encima de su temperatura óptima, se corre el riesgo de disminuir la viscosidad del aceite y aumentar el desgaste del motor, se produce un recalentamiento de las piezas y una mayor fricción entre estas. También puede producirse detonaciones al encenderse la mezcla combustible antes de tiempo.

Si el motor trabaja por debajo de su temperatura óptima, se aumenta el consumo de aceite y el desgaste de las piezas, ya que éstas están diseñadas para dilatarse por efecto del calor a un tamaño determinado, se reduce la potencia por falta de temperatura para una combustión eficiente, se producen incrustaciones de carbón en válvulas, bujías y pistones.

Sistemas de refrigeración [

Existen diferentes denominaciones que hacen referencia al sistema principal aunque en realidad en todo motor participan, en diferente medida, varios sistemas simultáneamente. Estos serían los principales:Por agua (por termosifón o por circulación forzada), por aire (el de la marcha o forzado con ventilador), mixta y por aceite.

Por agua [

En realidad lo que llamamos refrigeración por agua son los sistemas que usan un líquido diferente del aceite como refrigerante principal. Lo más usual es una mezcla de etilenglicol y agua en diferentes proporciones según la temperatura ambiente.

Circulación por termosifón [

Su funcionamiento está basado en la diferencia de densidad existente, entre el refrigerante caliente que está en el bloque y la culata, y el agua fría que se encuentra en el radiador. Para esto se requiere poca resistencia a la circulación del refrigerante. El depósito superior debe ser de gran capacidad para evitar que el nivel del líquido en caso de evaporación no

descienda por debajo del nivel del orificio de llegada al radiador. Este sistema ya no se utiliza debido a las restricciones de capacidad térmica, posicionamiento y volumen.

Circulación forzada [

Es el más empleado. La circulación del refrigerante, es impulsada a través de una bomba centrífuga, pasa por los cilindros del bloque motor, luego por la culata, y finalmente por el radiador, donde tiene lugar el enfriamiento. Al circular el refrigerante por el panel del radiador, intercambia el calor con el aire de la marcha, o forzado por un ventilador. El líquido refrigerado regresa al motor donde comienza nuevamente el ciclo. La bomba es accionada generalmente mediante correas y poleas, que, en algunos casos, también hacen girar el ventilador. En los sistemas más modernos, el ventilador es movido por un motor eléctrico comandado por un termo contacto, y entra en funcionamiento sólo cuando la temperatura del líquido lo requiere. El sistema consta de un depósito que sirve para almacenar el refrigerante y como eventual vaso de expansión. También es habitual encontrar un circuito paralelo utilizado para la calefacción del vehículo.

Ventajas e inconvenientes de la refrigeración por agua [

Las ventajas de la refrigeración por agua son: Excelente regulación de la temperatura, refrigeración homogénea, motor más silencioso, menor consumo de energía.

Las desventajas son: Mayor peso del motor y aumento en su complejidad. Mayor mantenimiento y mayor coste. En caso de pérdida de líquido refrigerante se puede destruir el motor si no se detiene a tiempo.

Elementos constitutivos del sistema de refrigeración por agua [

Radiador [

Situado generalmente en la parte delantera del vehículo, de forma que reciba directamente el paso de aire a través de sus paneles y aletas refrigerantes durante el desplazamiento del mismo y donde se enfría el agua procedente del motor.

Este elemento esta formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, unidos entre si por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeración, o por una serie de paletas en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleación ligera generalmente de latón, facilitando, con su mayor conductibilidad térmica, la rápida evacuación de calor a la atmósfera.

El depósito superior lleva una boca de entrada lateral que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida de agua caliente de la culata o tapa de cilindros. En el depósito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerada, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba.

Nido de abejas: El agua circula por la parte externa, y el aire por el interior de los orificios. Alto costo de fabricación.

De laminillas: Muy poco utilizado debido a su fragilidad

De tubos y aletas: El agua circula por el interior de los tubos, estos se encuentran soldados en su periferia con láminas, siendo ambos barridos por la corriente de aire. Es el más utilizado actualmente.

La tapa del radiador o tapa presos ática tiene como función el cierre del tanque superior, y al mismo tiempo limita la presión de trabajo del circuito mediante una válvula, con lo cual se logran circuitos presurizados, aumentando la temperatura de régimen sin que se produzca la ebullición del agua. En esta tapa se integra habitualmente la válvula de seguridad mencionada que permite la salida de refrigerante a partir de cierta presión para proteger el circuito y otra que permite la entrada de aire exterior evitando que se produzca el vacío en el circuito en caso de perdidas evitando averías graves en ambos casos.

Bomba centrífuga [

Se halla instalada en el bloque del motor y es movida directamente por la polea del cigüeñal, a través de una transmisión por correa trapezoidal. Dicha bomba aspira el agua del radiador y la hace circular por el interior del bloque y la culata para refrigerar los cilindros y la cámara de combustión.

La bomba está formada por una carcasa de aleación ligera o de fundición (en los motores más antiguos), unida al bloque del motor con interposición de una junta de cartón amianto para hacer estanca la unión. En el interior de la misma se mueve una turbina de aletas unida al árbol de mando de la bomba, el cual se apoya sobre la carcasa por medio de uno o dos cojinetes de bolas, con un sello mecánico acoplado al árbol para evitar fugas de agua a través del mismo. En el otro extremo del árbol va montado un cubo al cual se une la polea de mando, y el ventilador.

Ventilador [

Ventilador del sistema de refrigeración de un motor de combustión interna.

Adosado generalmente a la polea de la bomba, que activa el paso de aire a través del radiador. El rotor tiene cuatro o seis aspas inclinadas convenientemente para la aspiración del aire y está fabricado en chapa o plástico duro. En muchos diseños el ventilador es

movido por un motor eléctrico. Éste motor es comandando por un termostato que se encuentra en el bloque de cilindro o en la culata en contacto con el agua, de tal manera que al alcanzar ésta un temperatura determinada, cierra el circuito eléctrico poniendo en marcha el motor y el ventilador.

La válvula termostática cumple la función de limitar el pasaje del agua desde el motor hacia el radiador, en función de la temperatura del mismo. Lo que significa que si la temperatura del motor no supera la temperatura de régimen permanece cerrada, recirculando el agua solamente por el motor, de superar la temperatura de régimen la válvula abre y permite la circulación del agua a través del radiador. Su construcción está basada en elementos deformables en función de la temperatura de régimen.

Motor de aviación Bristol Júpiter, enfriado por aire. Son claramente visibles las aletas de refrigeración de

los cilindros, utilizadas para aumentar la superficie de disipación.

Se pueden utilizar termostatos de fuelle o termostatos de cera, los cuales ambos funcionan por el principio de dilatación o contracción a diversas temperaturas, para la apertura o cierre de la válvula. Actualmente se utilizan válvulas con cápsula de resina.

El líquido refrigerante se utiliza para evitar incrustaciones debido a bicarbonatos y silicatos, el líquido deberá ser agua pura (destilada). A su vez, se agregan inhibidores para evitar el efecto oxidante y a efectos de disminuir el punto de congelamiento, para este último punto se agrega alcohol o glicerina, llegando a temperaturas de –9 C a –23 C.

Refrigeración por aireEn la refrigeración por aire el enfriamiento se obtiene mediante el barrido de los cilindros por la corriente de aire efectuada por el desplazamiento de la máquina (motos y aviones), o forzada mecánicamente. Este sistema es muy utilizado en motores de motocicletas, aviación de baja y alta potencia y turismos de escasa potencia, debido a su menor peso, mayor fiabilidad y/o bajo coste.

Las ventajas de este sistema son: casi nulo mantenimiento, seguridad al no tener casi partes móviles ni agua, rápido alcance del equilibrio térmico, menor peso, y menor costo.

Las desventajas son: motor ruidoso, regulación delicada, tendencia al recalentamiento a bajas velocidades.

Refrigeración por aceite [

En algunos motores (ej. Suzuki GSX 750) se ha empleado con éxito el propio aceite del motor como elemento refrigerante principal. En estos sistemas se aumenta la cantidad de aceite del cárter motor que se hace circular a través de un radiador de dimensión adecuada antes de pasar a lubricar y refrigerar el motor.

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 si, para evitar fundamentalmente desgaste excesivos y prematuros disminuyendo así la vida útil del motor de combustión interna.

Contenido [ocultar] 

1   Consideraciones 2   Causas del desgaste 3   Aceites 4   Características del aceite 5   Maneras de disminuir el desgaste 6   Presión 7   Sistemas de Lubricación

o 7.1   Salpicadura 8   Equipo de lubricación

o 8.1   Sistema mixto o 8.2   Sistema a presión o 8.3   Sistema a presión total o 8.4   Sistema de cárter seco o 8.5   Bombas de aceite o 8.6   Bomba de engranajes o 8.7   Bomba de lóbulos o 8.8   Bomba de paletas o 8.9   Manómetro o 8.10   Mano contacto de presión de aceite o 8.11   Testigo luminoso o 8.12   Indicador de nivel o 8.13   Válvula limitadora de presión o 8.14   Regulador de Presión de Aceite o 8.15   Filtro de Aceite o 8.16   Tipos de filtros de Aceite o 8.17   Refrigeración del aceite

9   Fuente

ConsideracionesEn la mayor parte de los motores solo se utiliza eficazmente del 23 al 35% de la energía generada por la combustión del combustible en los cilindros, el resto se disipa en pérdidas termodinámicas y mecánicas entre las que se encuentra la fricción, de tal modo que en el par anillo - émbolo se tiene casi la mitad de estas pérdidas. La disminución del peso del émbolo, el uso de mejores materiales en los anillos y los cilindros, permite reducir este valor en cerca del 25%.

La función de el sistema de lubricación es evitar el desgaste de las piezas de el motor , creando una capa de lubricante entre las piezas, que están siempre

rozando. El lubricante suele ser recogido (y almacenado) en el cárter inferior (pieza que cierra el motor por abajo).

El lubricante y su viscosidad pueden influir mucho en el rendimiento de un motor, además, existen varios sistemas para su distribución.

Causas del desgasteUna superficie lubricada se puede gastar por factores que pueden ser intrínsecos al tipo de lubricante utilizado, a su tiempo de servicio o debido a contaminantes externos. En algunos pocos casos se presenta como resultado de la selección incorrecta del equipo, de un mal diseño, o del empleo de materiales inadecuados para las condiciones de operación de los mecanismos. En las superficies lubricadas el proceso de desgaste es leve y genera partículas del orden de 1µm a 2µm. El desgaste es consecuencia directa del rozamiento metal-metal entre dos superficies y se define como el deterioro sufrido por ellas a causa de la intensidad de la interacción de sus rugosidades superficiales; este puede llegar a ser crítico, haciendo que las piezas de una máquina pierdan su tolerancia y queden inservibles, causando costosos daños y elevadas pérdidas de producción. La excesiva contaminación con carbón tupe los rociadores de enfriamiento del pistón por aceite aumentando bruscamente la temperatura delos pistones lo que se dilatan excesivamente y comienza un proceso acelerado del desgaste, inclusive puede trancar los pistones muy rápidamente al fallar el flujo de aceite.

En la práctica el desgaste adhesivo se puede presentar como consecuencia de un alto o bajo nivel de aceite, alta o baja viscosidad, y alta y baja presión. En el caso de un alto nivel de aceite, alta viscosidad y alta presión, el exceso de fricción fluida en el aceite incrementa la temperatura de operación, haciendo que las superficies metálicas se dilaten y rocen, rompiendo en un momento dado la película límite y dando lugar finalmente al desgaste adhesivo. La herrumbre en un motor de combustión interna resulta casi enteramente del agua y los ácidos provenientes de la cámara de combustión. En los motores Diésel la combustión de los compuestos de azufre produce ácido sulfúrico que ataca los anillos y las paredes del cilindro. De manera similar, el ataque de las partes ferrosas de un motor de gasolina se debe a los ácidos orgánicos y al ácido clorhídrico y bromhídrico, éstos últimos procedentes de los haluros

Par cilindro pistón

Zona de mayor desgaste

orgánicos (di cloruró y di bromuro de etileno) usados junto con el compuesto antidetonante, con el fin de eliminar los residuos de plomo dejados al quemarse el combustible.

Se ha demostrado que mientras que las paredes del cilindro se mantenga por encima de 180°F, el desgaste corrosivo aumenta marcadamente, debido a la condensación de agua ácida. Por lo tanto, un motor se debe dejar funcionando en vacío durante el tiempo necesario, para que alcance la temperatura normal de operación, de lo contrario, en unos pocos minutos puede ocurrir un considerable desgaste corrosivo.

Los ácidos débiles se forman a medida que el aceite se degrada y éste es un fenómeno normal, mientras que los fuertes son ocasionados por una descomposición a altas temperaturas. Esta última situación es la que necesita el máximo control (en el caso de los aceites industriales) para evitar desgaste corrosivo. El desgaste corrosivo en un motor de combustión interna se puede controlar mediante aditivos alcalinos, tales como nefatos y sulfatos básicos. Se ha encontrado que en un motor Diésel se puede inhibir la corrosión debido al ácido sulfúrico si el pH (acidez) del aceite se mantiene por encima de 4,5. En motores de gasolina que operan a baja temperatura (unos 900 °F), el desgaste de los anillos y el cilindro aumenta rápidamente si el pH del aceite baja de 6.

AceitesLos aceites empleados para la lubricación de los motores pueden ser tanto minerales, como sintéticos. Las principales condiciones o propiedades del aceite usado para el engrase de motores son: resistencia al calor, resistencia a las altas presiones, anticorrosiva, antioxidante y detergente. Por su densidad: espesos, extra densos, densos, sedimentos, semifluidos, fluidos y muy fluidos. Por sus propiedades, los aceites se clasifican en: aceite normal, aceite de primera, aceite detergente y aceite multigrado (puede emplearse en cualquier tiempo), permitiendo un arranque fácil a cualquier temperatura.

Los aceites sintéticos aúnan las propiedades detergente y multigrado.

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.

Los puntos principales a engrasar en un motor, son:

Paredes de cilindro y pistón.

Bancadas del cigüeñal.

Pie de biela.

Árbol de levas.

Eje de balancines.

Engranajes de la distribución.

El cárter inferior sirve de depósito al aceite, que ha de engrasar a todos los elementos y en la parte más profunda, lleva una bomba, que, movida por un eje engranado al árbol de levas, lo aspira a través de un colador.

A la salida de la bomba, el aceite pasa a un filtro donde se refina, y si la presión fuese mayor de la necesaria, se acopla una válvula de descarga.

Características del aceiteUna de las funciones básicas que debe tener toda sustancia que se emplee como lubricante es la de reducir la fricción sólida y por tanto, el desgaste a los valores más bajos posibles.

El rozamiento metal sobre metal (frotamiento en seco) conduce rápidamente al gripaje (soldadura de la asperezas de las superficies en contacto). Para evitarlo se debe establecer una película de aceite entre las superficies metálicas que se desplazan una sobre la otra (lubricación hidrodinámica). Esta película de aceite debe ser lo suficientemente fluida en frío para no producir un aumento de las resistencias, pero lo suficientemente viscosa a alta temperatura para conservar el espesor requerido para funcionar en caliente. Esta función está determinada por el grado de viscosidad.

El aceite debe controlar los depósitos sobre las partes calientes en el motor que se producen por efecto de los productos de la combustión así como por la descomposición (volatilidad) del mismo; siendo esta la característica detergente.

En el aceite se deben mantener en dispersión coloidal las partículas sólidas provenientes de la combustión, desgastes, partículas introducidas en el aire de admisión, etc., para evitar el taponado de los conductos. Es la característica dispersante.

El aceite debe neutralizar los productos ácidos que provienen de la combustión o de la oxidación (anhídrido sulfuroso, agua condensada en las parte frías). Es la característica alcalinidad.

Debe tener la característica de inhibidor de la corrosión para evitar la creación de pares galvánicos que producen desgastes corrosivos.

Maneras de disminuir el desgaste Utilizando los lubricantes más apropiados para las diferentes condiciones de

operación. Frecuencia de lubricación adecuada, con el fin de determinar los cambios de

aceite y los renegreases correctos. Buenos programas de mantenimiento preventivo, incluyendo principalmente la

limpieza y/o el cambio de los filtros de aire y aceite. No sometiendo los equipos a condiciones diferentes a las de diseño

Presión

La presión a la que circula el aceite, desde la salida de la bomba hasta que llegue a los puntos de engrase debe ser la correcta para que el aceite llegue a los puntos a engrasar, no conviene que sea excesiva, ya que aparte de ser un gasto innecesario llegaría a producir depósitos carbonosos en los cilindros y las válvulas.

Para conocer en todo momento la presión del sistema de engrase, se instala en el salpicadero un manómetro, que está unido a la tubería de engrase, y nos indica la presión real, o bien una luz situada en el tablero de instrumentos, que se enciende cuando la presión es insuficiente.

Sistemas de LubricaciónSe denominan sistemas de lubricación a los distintos métodos de distribuir el aceite por las piezas del motor. Se distinguen los siguientes:

SalpicaduraResulta poco eficiente y casi no se usa en la actualidad (en solitario). Consiste en una bomba que lleva el lubricante de el cárter a pequeños "depósitos" o hendiduras, y mantiene cierto nivel, unas cuchillas dispuestas en los codos del cigüeñal "salpican" de aceite las partes a engrasar.

De este sistema de engrase se van a aprovechar los demás sistemas en cuanto al engrase de las paredes del cilindro y pistón.

Equipo de lubricación

Circuito de lubricación del auto.

Hay muchas piezas que rotan en el interior de un motor. Cuando el motor está funcionando, todas estas piezas rotativas generan calor por la fricción que las piezas de metal hacen cuando entran en contacto directo con otras piezas de metal. Como resultado del desgaste y el calor de todo este movimiento y fricción, es fácil para un motor agarrotarse o empezar a dañarse. El equipo de lubricación crea una película de aceite en las piezas de metal en movimiento del motor, aliviando el desgaste y el calor, originando que las piezas roten fácilmente.

Sistema mixto

En el sistema mixto se emplea el de salpicadura y además la bomba envía el aceite a presión a las bancadas del cigüeñal.

Sistema a presiónEs el sistema de lubricación más usado. El aceite llega impulsado por la bomba a todos los elementos, por medio de unos conductos, excepto al pie de biela, que asegura 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.

De esta forma se consigue un engrase más directo. Tampoco engrasa a presión las paredes del cilindro y pistón, que se engrasan por salpicadura.

Sistema a presión totalEs el sistema más perfeccionado. En él, el aceite llega a presión a todos los puntos de fricción (bancada, pie de biela, árbol de levas, eje de balancines) y de más trabajo del motor, por unos orificios que conectan con la bomba de aceite.

Sistema de cárter secoEste sistema se emplea principalmente en motores de competición y 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).

Bombas de aceiteSu misión es la de enviar el aceite a presión y él una cantidad determinada. Se sitúan en el interior del cárter y toman movimiento por el árbol de levas mediante un engranaje o cadena.

Esta aspira hacia arriba el aceite almacenado en el cárter de aceite, entregándolo a los cojinetes, pistones, eje de levas, válvulas y otras partes.

Bomba de aceite.

Existen distintos tipos de bombas de aceite:

Bomba de engranajesEs capaz de suministrar una gran presión, incluso abajo régimen del motor. Está formada por dos engranajes situados en el interior dela misma, toma movimiento una de ellas del árbol de levas y la otra gira impulsada por la otra. Lleva una tubería de entrada proveniente del cárter y una salida a presión dirigida al filtro de aceite.

Bomba de lóbulosTambién es un sistema de engranajes pero interno. Un piñón (rotor) con dientes, el cual recibe movimiento del árbol de levas, arrastra un anillo (rodete) de cinco dientes entrantes que gira en el mismo sentido que el piñón en el interior del cuerpo de la bomba, aspira el aceite, lo comprime y lo envía a una gran presión. La holgura que existe entre las partes no debe superar las tres décimas de milímetro.

Bomba de paletasTiene forma de cilindro, con dos orificios (uno de entrada y otro de salida). En su interior se encuentra una excéntrica que gira en la dirección contraria de la dirección del aceite, con dos paletas pegadas a las paredes del cilindro por medio de dos muelles (las paletas succionan por su parte trasera y empujan por la delantera).

ManómetroSe encarga de medir la presión del aceite del circuito en tiempo real.

Mano contacto de presión de aceiteInterruptor accionado por la presión del aceite que abre o cierra un circuito eléctrico. Cuando la presión del circuito es muy baja se enciende una luz.

Testigo luminosoIndica 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.

Indicador de nivelTambién se coloca un indicador de nivel que actúa antes de arrancar el motor y con el contacto dado. La aguja marca cero con el motor en marcha.

Válvula limitadora de presiónTambién se puede denominar válvula de descarga o reguladora, va colocada en la salida de aceite de la bomba de aceite. Su misión es cuando existe demasiada presión en el circuito abre y libera la presión. Consiste en un

pequeño pistón de bola sobre el que actúa un muelle. La resistencia del muelle va tarada a la presión máxima que soporte el circuito.

Regulador de Presión de Aceite

Regulador de presión 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 AceiteA medida que se usa el aceite del motor, este se contamina gradualmente con partículas de metal, carbón, suciedad aerotransportada, etc. Si las piezas del motor que están en movimiento fueran lubricadas por dicho aceite sucio, ellas se desgastarían rápidamente y como resultado el motor podría agarrotarse. Para evitar esto, se fija un filtro de aceite en el circuito de aceite que remueva esas sustancias indeseables. 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.

Tipos de filtros de AceiteEn los motores a gasolina se usa el filtro tipo de flujo completo, en el cual todo el aceite que circula por el circuito de lubricación es filtrado por el elemento.

En otros casos se emplea, el filtro tipo cristal. Este tipo es pequeño y ligero en peso, sin embargo, su rendimiento es alto. El aceite en su recorrido por el motor va recogiendo partículas como:

Partículas metálicas (desgaste de las piezas) Carbonilla y hollín (restos de la combustión)

El aceite debe ir limpio de vuelta al circuito y este dispone de dos filtros:

Un filtro antes de la bomba (rejilla o colador) Un filtro después de la bomba (filtro de aceite o principal)

El filtrado puede realizarse de dos maneras: en serie y en derivación.

Filtrado en serie: todo el caudal de aceite pasa por el filtro. Es el más utilizado. Filtrado en derivación: solo una parte del caudal de aceite pasa por el filtro.

Los filtros van provistos de un material textil y poroso y van provistos de una envoltura metálica. Los más usados son:

Con cartucho recambiable Monoblock Centrífugo

Refrigeración del aceiteDebido 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: Él aceite pasa por un radiador controlado por una

válvula térmica, la cual cuando el aceite está demasiado caliente deja pasar agua que procede del radiador del sistema de refrigeración de agua (mientras esta frío el aceite no deja pasar agua).

SISTEMA DE ADMISIÓN Y ESCAPE EN MOTORES COMPONENTES PRINCIPALES

En este post describiremos los componentes principales en el sistema de admisión y escape en los motores modernos... Empezaremos recordando que el proceso de combustión depende completamente de la mezcla aire-combustible que fluye en la cámara de combustión. El aire puede fluir en la cámara de combustión mediante: a) Aspiración Natural (NA) - donde fluye aire ambiente a cada cilindro sólo mediante el movimiento hacia abajo del pistón y b)  Turbo compresión (T) - donde un compresor de aire impulsado por el flujo del gas de escape del motor se usa para forzar el aire en la cámara de combustión.

1. El aire primero se mueve a través de los filtros de aire. En motores con turbo compresión, el giro de la rueda del compresor del turbocompresor hace fluir aire en el turbocompresor.

2. La rueda del compresor comprime el aire y también lo calienta. Un pos enfriador, si se usa, reduce la temperatura del aire y lo hace más denso. Así, puede haber más aire en los cilindros para mejorar la potencia del motor.

3. Este aire denso y comprimido pasa al pos enfriador a través del múltiple de admisión de aire y la culata.

4. El aire se mueve pasando las válvulas de admisión y entra en la cámara de combustión. Cuando las válvulas de admisión se cierran, el pistón sube en el cilindro para comprimir y calentar el aire. A medida que el pistón se acerca a la parte superior de la carrera, se inyecta combustible en la cámara de combustión. El combustible se mezcla con el aire comprimido caliente para causar la combustión. La fuerza de la combustión empuja el pistón hacia abajo, creando la carrera de potencia. 

5. Cuando el pistón sube otra vez, se inicia la carrera de escape. Las válvulas de escape se abren y los gases de escape son expulsados a través del múltiple de escape.

En un motor con turbocompresor, los gases de escape fluyen a través del múltiple de admisión en el lado de la turbina del turbocompresor para impulsar la rueda de la turbina.

La rueda de la turbina se conecta mediante un eje a la rueda del compresor en el otro lado del turbocompresor. Las aspas de la rueda del compresor envían el aire al sistema. Después de impulsar la rueda de la turbina, los gases de escape fluyen a través del silenciador y el tubo de escape.

Los pos enfriadores son intercambiadores de calor, similares a los radiadores. Su función es enfriar el aire caliente después de que es comprimido por el turbocompresor. Los motores Caterpillar han usado varios tipos de diseño de pos enfriador. Cada uno usa un método diferente para enfriar un núcleo metálico que disipa el calor del aire que fluye a través de él.

JWAC (Jackes Wáter After-Cooled en inglés) - El pos enfriamiento con agua de las camisas usa el sistema de enfriamiento del motor.

SCAC (Separate Circuit After-Cooled en inglés) - El pos enfriamiento de circuito separado usa un sistema de refrigerante separado del refrigerante del motor.

ATAAC (Air To Air After-Cooled en inglés) - El pos enfriamiento aire a aire usa el aire ambiente para enfriar un núcleo ubicado cerca del radiador.

Sistema de alimentación Diésel

Sistema de alimentación Diésel. Este sistema de inyección para combustibles líquidos, utilizado comúnmente en los motores Diésel, es un sistema de inyección a alta presión (en el orden de los 200 Kg/cm2). Sirve para inyectar, de acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, cierta cantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo de compresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, se mezcla y se enciende produciéndose la combustión.

Contenido

Sistema de alimentación Diesel

Sistema encargado lograr inyectar el combustible a alta presión y pulverizado al

cilindro.

1   Función 2   Sistemas de inyección 3   Funcionamiento 4   Detección de un mal funcionamiento 5   Véase también 6   Fuentes

FunciónLa función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente pulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen de funcionamiento del motor. Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivo con capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseño especial de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor. El otro componente importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyección directamente en la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámara auxiliar (inyección indirecta).

Sistemas de inyecciónEn un principio se usaba inyección mecánica pero actualmente la inyección electrónica es común incluso en motores diésel. Los sistemas de inyección se dividen en:

Inyección multipunto y mono punto: Para ahorrar costes a veces se utilizaba un solo inyector para todos los cilindros, o sea, mono punto; en vez de uno por cada cilindro, o multipunto. Actualmente, y debido a las normas de anticontaminación existentes en la gran mayoría de los países, la inyección mono punto ha caído en desuso.

Directa e indirecta. En los motores de gasolina es indirecta si se pulveriza el combustible en el colector de admisión en vez de dentro de la cámara de combustión o sea en el cilindro. En los diésel, en cambio, se denomina indirecta si se inyecta dentro de una recámara que se encuentra conectada a la cámara de combustión o cámara principal que usualmente en las inyecciones directas se encuentran dentro de las cabezas de los pistones.

Gracias a la electrónica de hoy en día, son indiscutibles las ventajas de la. Es importante aclarar que hoy en día todos los Calculadores electrónicos de Inyección (mayormente conocidos como ECU o ECM) también manejan la parte del encendido del motor en el proceso de la combustión. Aparte de tener un mapa de inyección para todas las circunstancias de carga y régimen del motor, este sistema permite algunas técnicas como el corte del encendido en aceleración (para evitar que el motor se revolucione excesivamente), y el corte de la inyección al detener el vehículo con el motor, o desacelerar, para aumentar la retención, evitar el gasto innecesario de combustible y principalmente evitar la contaminación. En los motores diésel el combustible debe estar más pulverizado porque se tiene que mezclar en un lapso menor y para que la combustión del mismo sea completa. Un motor de gasolina tiene toda la carrera de admisión y la de compresión para mezclarse, en cambio un diésel durante las carreras de admisión y compresión sólo hay aire en el

cilindro. Cuando se llega al final de la compresión, el aire ha sido comprimido y por tanto tiene una elevada presión y temperatura la cual permiten que al inyectar el combustible, éste pueda inflamarse. Debido a las altas presiones reinantes en la cámara de combustión se han diseñado entre otros sistemas, el común-rail y el elemento bomba-inyector a fin de obtener mejores resultados en términos de rendimiento, economía de combustible y anticontaminación.

Funcionamiento

Esquema de funcionamiento

El sistema de alimentación suministra el combustible a una bomba alternativa accionada por el mismo motor y sincronizada con éste, para inyectar en cada cilindro en el momento preciso, la bomba, mediante unos émbolos de forma y mecanizado particular y accionados por un sistema de levas, bombea el combustible por una tubería hasta los inyector es que con el pulso de presión del fluido, abren e inyectan el combustible que ingresa en la cámara de combustión del motor, finamente pulverizado. La cantidad de combustible que inyecta cada émbolo de la bomba se regula haciendo girar el émbolo por medio de un sistema de piñón con este giro del émbolo, se pone en comunicación la cámara donde se encuentra el combustible ingresado, con una ranura helicoidal mecanizada en el émbolo, dejando salir el excedente de combustible de regreso a su depósito original, limitando así la cantidad inyectada al motor.

Detección de un mal funcionamientoEste sistema funciona correctamente si inyecta la cantidad de combustible correcta en el momento preciso de compresión del cilindro, nuevamente si realizamos análisis de la composición de los gases de combustión y la temperatura en el escape, tendremos una indicación de cómo se está realizando la combustión, cualitativamente un funcionamiento sereno y sin interrupciones y con gases de combustión saliendo por el escape en cantidad, color, y olor normales, nos indican también que no hay problemas en la combustión y por lo tanto en el sistema de inyección. La bomba debe estar perfectamente sincronizada con el funcionamiento del motor para asegurar que

se inyecte combustible al cilindro correspondiente según una secuencia dada de inyección. Para el buen funcionamiento de bomba es necesario que sus componentes internos se mantengan en el rango de ajuste estipulado, si no, ésta pierde su rendimiento y la presión y cantidad de combustible no será la adecuada. La bomba debe estar bien sincronizada con el funcionamiento del motor, para iniciar la inyección en el momento preciso y en el cilindro correspondiente. También es muy importante la calibración de los inyectores, para que realicen su apertura a la presión correspondiente. Por lo expuesto, la calidad y limpieza del combustible utilizado es el principal factor a tener en cuenta para el buen mantenimiento de la bomba. Las fallas de este sistema de inyección se pueden detectar con precisión mediante un análisis de los gases de combustión o cualitativamente, visualmente, observando la calidad y cantidad de gases en escape (color, olor, etc.), también localizando pérdidas de combustible. Una falla en la inyección también puede ser detectada por un fuerte ruido, como un golpe, que puede indicar una obstrucción de un inyector o un ingreso de aire en el circuito. La reparación de este sistema, debe hacerse por personal calificado ya que como se ha indicado, los componentes de una bomba de inyección y los inyectores son de gran precisión. El resto del personal sólo se debe limitar a controlar la sincronización de la bomba, el estado de los inyectores y la calidad de combustible utilizado.