Sistema de Lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIONSISTEMA DE LUBRICACION

En los automóviles hay muchas piezas que giran o se deslizan una sobre otras. este movimiento crea lo que se conoce como fricción. la fricción se puede describir como resistencia al movimiento, causada por el contacto de la superficie de los cuerpos. la velocidad , la carga, el tipo de material y el acabado son factores principales que afectan la fricción. incluso las superficies muy pulidas tienen pequeñas superficies e irregularidades que establecen una fuerza de resistencia que se transforma en calor. el calor puede provocar la dilatación anormal de las piezas y a fin de cuenta, hacer que se altere o se atasque.

LUBRICANTES Y LUBRICACIÓNLUBRICANTES Y LUBRICACIÓN

► Reducir al máximo el desgaste de las piezas del motor, que se produce por su rozamiento, y evitar su agarrotamiento por el exceso de calor (gripado). Esta es la finalidad que se persigue con la lubricación

► La lubricación de los motores , además de la función principal de evitar el roce o deslizamiento directo entre las diferentes superficies metálicas en movimiento, cumple muchos otros cometidos; de la unión de todos ellos, dependerá la vida, la fiabilidad y el rendimiento del motor.

CON LA LUBRICION OPTIMA DEL MOTOR SE OBTIENE CON LA LUBRICION OPTIMA DEL MOTOR SE OBTIENE ADEMAS DE LA FINALIDAD PRINCIPAL:ADEMAS DE LA FINALIDAD PRINCIPAL:

1. Refrigerar las partes móviles y aquellas a las que no tiene acceso el circuito de refrigeración

2. Colaborar en asegurar la estanqueidad necesaria del cilindro

3. Reducir el coeficiente de rozamiento.4. Amortiguar y absorber choques entre elementos

sometidos a la presión 5. Efectuar la limpieza de los órganos mediante el arrastre

de impurezas

LUBRICANTESLUBRICANTES► llamamos lubricante a toda sustancia sólida , semisólida o

liquida de origen animal, vegetal, mineral o sintética que puede utilizarse para reducir el rozamiento de elementos en movimiento

► SEGÚN SU NATURALEZA, SE CLASIFICAN EN:SEGÚN SU NATURALEZA, SE CLASIFICAN EN:

PARAFINICOS:PARAFINICOS:• Alto índice de viscosidad.• Menor volatilidad• Bajo poder disolvente• Alto punto de congelación

NAFTILICOS: NAFTILICOS: • Bajo índice de viscosidad.• Densidad mas alta.• Mayor volatilidad• Bajo punto de congelación

AROMATICOS:AROMATICOS:

Indicé de viscosidad muy bajo. alta volatilidad fácil oxidación tendencia formal resinas emulcinan fácilmente con agua

SEGÚN SU ESTADO, SE CLASIFICAN EN :SEGÚN SU ESTADO, SE CLASIFICAN EN : sólidos, como el grafito o el sulfuro de molibdeno semisólidos, como las grasas. líquidos como lo son los aceites

principalmente, distinguiremos, como lubricantes industriales utilizados en automoción entre

aceite lubricante e motores. aceite lubricante para transmisiones grasas lubricantes

PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTESPROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES

► las propiedades que se distinguen en los lubricantes son principalmente de 3 tipos:

► .PROPIEDADES FISICAS.PROPIEDADES FISICAS

COLOR Y FLUORECENCIAS COLOR Y FLUORECENCIAS

En la cualidad esta característica carece de valor critico de evaluación ya que los aditivos se enmascaran estas propiedades. por otro lado, no existe ninguna relación entre el color y la calidad de un lubricante.

DENSIDAD Es la relación entre la masa y el volumen por lo que se conoce como peso especifico. es conocido que el aceite tiene una densidad inferior a la del agua

DENSIDAD

► los aceites de origen aromático son los que tienen mayor densidad, naftenicos se consideran de densidad media y los de origen parafinico poseen la menor densidad. la relación entre la masa y el volumen por lo que se conoce como peso especifico. es conocido que el aceite tiene una densidad inferior a la del agua

VISCOSIDADVISCOSIDAD

se considera la propiedad física mas importante de los aceites y se puede definir como la facilidad de movimiento que tienen sus moléculas entre si, la medida de su rozamiento interno o la resistencia que tiene el aceite al fluir

FLUIDEZFLUIDEZEs la propiedad opuesta de la viscosidad. vulgarmente se

denomina aceite grueso a uno que sea denso, es decir viscoso y que cuesta fluir y llamamos aceite fino a aquel que es menos denso, es decir que fluye con facilidad..

PROPIEDADES TERMICASPROPIEDADES TERMICAS

INDICE DE VISCOSIDADINDICE DE VISCOSIDAD en los líquidos , al aumentar la temperatura disminuye

su viscosidad; en los aceites es fundamental que la viscosidad disminuya lo menos posible a elevarse la temperatura.

cuanto mayor sea el índice de viscosidad de un aceite lubricante, se vera menos afectada su viscosidad por la elevación de cargas, temperaturas y por tanto un mejor comportamiento del lubricante.

PUNTO DE INFLAMACIONPUNTO DE INFLAMACIONEs la temperatura mínima a la cual el aceite desprende la

cantidad suficiente de vapores para inflamarse, momentáneamente, al serle aplicada una llama.

Por otro lado, cuando un aceite se quema, deja residuos carbonosos que forman depósitos no deseados y puede favorecer fenómenos como el autoencendido o la detonación.

Un buen lubricante, además de tener un punto de inflamación alto para dificultar su combustión, debe ofrecer poca tendencia a la formación de residuos carbonosos.

PUNTO DE CONGELACIONPUNTO DE CONGELACIONEs la temperatura en la cual el aceite pierde toda capacidad

de fluir. es por tanto interesante que este punto sea lo mas bajo posible atendiendo a las necesidades de utilización.

Con frecuencia los aditivos mejoran notablemente este punto de congelación.

PUNTO DE ENTURBIAMIENTOPUNTO DE ENTURBIAMIENTOEs la temperatura a la que las parafinas y otras sustancias empiezan a separarse en forma de cristales aumentando el punto de obstrucciones en el circuito de lubricación.

PUNTO DE ANILINAEs la temperatura mínima a la que una mezcla a partes iguales de aceite y de anilina llegan a solubilidad totalmente.

Este punto es importante a fin de proteger los sistemas de estanqueidad constituidos por cauchos o elastómeros

PROPIEDADES QUIMICASPROPIEDADES QUIMICAS

FORMACION DE ESPUMAFORMACION DE ESPUMAun aceite produce espuma superficial por agitación enérgica

con el aire o otro gas, estando dicha espuma constituida por la agrupación de burbujas de distintos tamaños.

si esto llega a producirse en un grado elevado, tendremos perdidas de aceite, una lubricación ineficaz y un consumo elevado de aceite, por tanto, el grado de no formación de espuma es otra de las características del aceite.

EMULSIBILIDADEMULSIBILIDAD

Capacidad del aceite de separarse del agua en condiciones normales.

AEROMULSIONAEROMULSIONes la emulsión de pequeñísimas burbujas de aire en el

aceite inferiores a las que forman a la espuma.

NUMERO DE NATURALIZACION (ACIDEZ – NUMERO DE NATURALIZACION (ACIDEZ – ALCALINIDAD).ALCALINIDAD).

Es la cantidad de álcali o acido, que se requiere para neutralizar el contenido acido básico del lubricante..

CORROCCION DEL COBRECORROCCION DEL COBREEs importante determinar la capacidad de corrosión a los

materiales blandos, una vez entrado en uso el lubricante, como por ejemplo en lo cojinetes antifricción.

► ADITIVOSADITIVOSRepresenta entre un 10 y un 20% de los lubricantes y

su función es mejorar las características y propiedades del lubricante para que su tarea sea mas eficiente.

TIPOS DE FRICCIONTIPOS DE FRICCION

► Seca o solidaSeca o solida: : es la que tiene 2 superficies de asiento que se frotan una contra la otra, sin lubricación

► Fricción grasa: Fricción grasa: es la que existe entre 2 superficies cubiertas de grasa. la lubricación entre las superficies, con grasa no es suficiente para evitar el desgaste.

► Fricción liquida o viscosa: Fricción liquida o viscosa: es el terminito que se utiliza para designar la tendencia de los líquidos, tales como el aceite, a oponerse al flujo

► Adhesión: Adhesión: es la propiedad que tiene el lubricante para permanecer la superficie que debe lubricar

► Cohesión: Cohesión: se refiere a la fuerza de atracción de las partículas pequeñas del lubricante, y se expresa como viscosidad

► FLUIDEZ:FLUIDEZ:Es la propiedad que le permite al aceite fluir y extenderse

uniformemente sobre todas las superficies de asiento.

► Se utiliza lubricante en los automóviles para cinco (5) Se utiliza lubricante en los automóviles para cinco (5) razones principales:razones principales:

1. Forma una película entre las piezas móviles reduciendo la fricción que causa perdida de potencia.

2. Ayuda a eliminar el calor de las piezas tales como pistones y las válvulas.

3. Ayuda a sellar el espacio entre los pistones, anillos y cilindros, evitando la perdida de compresión.

4. Actúa como cojín para proteger las piezas.5. Actúa como agente limpiador.

► Un aceite debe poder soportar temperaturas del cárter de hasta 250°F(121ºC) sin descomponerse y evitar el contacto de las piezas en movimiento, no se debe espesar a bajas temperaturas, porque de lo contrario no circularía entre los pasajes de aceite, tampoco debe tener moléculas mas ligeras y volátiles que se evaporen a las temperaturas normales del cárter y finalmente se debe mantener un mínimo su tendencia a formar carbón a las temperaturas normales.

► PRUEBA DE FRIO:PRUEBA DE FRIO:Se utiliza para determinar la temperatura a la que el aceite

se congela y deja de fluir

► PRUEBA DE PUNTO DE INFLAMACION:PRUEBA DE PUNTO DE INFLAMACION:Se utiliza para determinar la temperatura a la que el

lubricante se a evaporizado ya que posee una llama abierta sobre una superficie, para que se produzca una pequeña llamarada de corta duración.

► PRUEBA DE RESIDUO DE CARBÓNPRUEBA DE RESIDUO DE CARBÓNEsta se utiliza para determinar la cantidad de carbón que

queda después de que se ha evaporado una cantidad dada de aceite.

► PRUEBA DE VOLATILIDAD:PRUEBA DE VOLATILIDAD:Se utiliza para determinar la temperatura a la que se

evapora el lubricante

► SISTEMAS SAE DE CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS SAE DE CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITESACEITES

► Para contar con un método conveniente y aceptado de marcaje de los aceites según su viscosidad, la sociedad de ingenieros de automóviles adoptó el sistema SAE, este sistema de lubricación cuanto mas bajo sea su numero mas bajo será su viscosidad. La industria petrolera ha desarrollado aceites de baja viscosidad para temperaturas de arranque en invierno, esos aceites son modificaciones de los grados SAE – 10 y SAE – 20, se conocen como 10 W y 20 W, debido a que satisface tanto en invierno como en verano. Los refinadores han agregado otra clasificación de aceite la cual trata de un lubricante con una clasificación de viscosidad en frío y cuando está caliente tiene una clasificación de viscosidad igual al SAE – 30,

► ACEITES SAE Y SUS USOSACEITES SAE Y SUS USOS► SAE – 50:SAE – 50: Es empleado para motores que presentan

un desgaste mayor

► SAE – 40:SAE – 40: Es empleado para motores pesados y climas muy cálidos

► SAE – 30:SAE – 30: Es empleado en casi todos los motores de automóviles especialmente en verano.

► SAE – 20:SAE – 20: Es empleado durante los meses de primavera y otoño, y también para el asentamiento de motores nuevos en verano..

► SAE – 10:SAE – 10: Se utiliza en tiempos invernales por debajo de las temperaturas de congelación.

CLASIFICACIÓN DEL ACEITE APICLASIFICACIÓN DEL ACEITE API

API (Instituto Petrolero Americano), clasifican el aceite de acuerdo a las condiciones de conducción para las que es el mas apropiado y se divide en seis clases de aceites:

1-)1-) MS:MS: esta diseñado para trabajos fuertes como ciudades, donde es preciso detenerse y a la ves arrancar constantemente, también en marcha a altas velocidades con gran cantidad de carga como es el caso de los camiones.

2-)2-) MM:MM: se diseña para servicio medio como el funcionamiento a corto plazo y alta velocidad en climas fríos.

3-)3-) ML:ML: está diseñado para servicios ligeros y tanto como para climas normales.

4-4-) DS:DS: este es para motores diesel en condiciones normales .

5-5-) DM:DM: sirve para motores diesel en condiciones medias.

6-) DG:6-) DG: para motores diesel en condiciones ligeras

CONTAMINANTES DEL LUBRICANTE.CONTAMINANTES DEL LUBRICANTE.

GASOLINA:GASOLINA: Cuando se arranca un motor, sobre todo en tiempo frio, es necesario utilizar el ahogador o estrangulador. esto evita que la mayor parte del aire entre al carburador y permite que el motor tome una mezcla rica.

AGUA: AGUA: Durante la combustión el oxigeno del aire se combina con hidrocarburos del combustible, para formar vapor de agua. la mayor parte de este vapor sale por el sistema de escape. Durante el funcionamiento del motor frió parte de este vapor se condensa en la paredes del los cilindros.

► OXIDACION: Es el resultado de una molécula de oxigeno que se OXIDACION: Es el resultado de una molécula de oxigeno que se enlaza a otra de aceite para formar un compuesto mas complejo. enlaza a otra de aceite para formar un compuesto mas complejo. cuanto mas alta sea la temperatura del aceite, tanto mayor será la cuanto mas alta sea la temperatura del aceite, tanto mayor será la posibilidad de que se produzca una oxidaciónposibilidad de que se produzca una oxidación

► POLVO Y SUCIEDAD: POLVO Y SUCIEDAD:

Estos contaminantes entran al carter a través de la admisión de aire del carburador, y el sistema de ventilación del carter mismo.

TEMPERATURA:La temperatura tan alta que se alcanza en ciertos órganos del motor, pese al sistema de refrigeración, exige que el aceite no pierda sus propiedades lubricantes hasta una temperatura aproximada de 200ºC y que el punto de inflamación sea superior a 250ºC.

PARTES DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓNPARTES DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN

► CARTER:CARTER:

cavidad interna del bloque que aloja el eje del cigüeñal, la banda de lubricación, aunque sea generalizado en llamar carter a la cubierta inferior o deposito

VENTILACION DEL CARTER:VENTILACION DEL CARTER: Para mantener la presión uniforme del Carter y eliminar

los vapores de gasolina, agua y aceite, derivados del funcionamiento del motor se procede a ventilarlo, para tal efecto se emplea dos tipos:

VENTILACION DIRECTA DEL CARTER:VENTILACION DIRECTA DEL CARTER: SSe realiza por la acción evacuadora del torbellino de

aire creado principalmente por el eje del cigüeñal, descargando a la atmósfera por el tubo de ventilación. este sistema ha caído en desuso por la contaminación atmosférica.

VENTILACION POSITIVA DEL CARTER:VENTILACION POSITIVA DEL CARTER: este sistema recicla los gases y los entrega al múltiple de

admisión para ser consumidos nuevamente por el motor evitando la contaminación ambiental.

TAMILLA O TAMIZ:TAMILLA O TAMIZ:

Tubo con una malla de alambre que se encarga de no dejar pasar partículas o impurezas grandes del Carter hacia el bloque y demás componentes del motor cuando la bomba de aceite está trabajando

VALVULA PCV:VALVULA PCV:

La ventilación positiva del cárter es un sistema que fue desarrollado para remover vapores dañinos del motor y prevenir que esos vapores sean expelidos a la atmósfera. El sistema PCV lleva acabo esto mediante un cabezal de vació para retirar los vapores del cárter hacia el múltiple de admisión. De ahí los vapores son llevados junto con la mezcla aire-combustible a una cámara de combustión donde son quemados

BOMBA DE ACEITEBOMBA DE ACEITE

Es la encargada de mantener al aceite en constante circulación, a través de los conductos del motor y de las partes móviles que requiere una lubricación eficiente, dada a las condiciones de trabajo a las que son sometidas

ARRANQUE EN FRIO DEL MOTOR BICAM-350Cuando el motor arranca, todo el aceite está en el cárter, hablamos de una cantidad de 48 cuartos, 12 galones o 45.408 Litros, la presión de aceite es cero, La bomba no puede comenzar a bombear el aceite hasta que el circuito de aspiración no se llene. Por lo tanto, la lubricación en frío se ve favorecida por tubos de succión cortos y de diámetro grande, con aceites que tengan buenas propiedades de flujo en frío.

Cuando el aceite llega a la bomba es forzado a través del filtro y luego hacia el motor. Sin embargo, como el aceite está aún frío y los canales de aceite del motor son pequeños, el flujo es lento y se desarrolla una presión alta, que es registrada por el manómetro del tablero de instrumentos, en cuanto a presión registra los 40 a 43 psi, a 1.500.rpm en frio en caliente las mismas 1.500, rpm de 38 a 40 psi.

A medida que el aceite circula y se calienta, fluye más rápido porque la viscosidad disminuye, hasta alcanzar un estado de equilibrio, Solamente en este punto se puede decir que el motor está lubricado apropiadamente, hasta que se establezca una presión estable del aceite, la velocidad de desgaste es alta debido a un flujo inadecuado del aceite a las superficies en rozamiento, Bajo condiciones de arranque en frío, un "buen" aceite es aquél que da presiones de aceite estables lo más rápido posible.

VALVULA REGULADORA DE PRESION DEL ACEITE:VALVULA REGULADORA DE PRESION DEL ACEITE:

Dispositivo que automáticamente limita la presión de aceite en el sistema de lubricación.

En el esquema simplificado que mostramos aquí, el aceite es succionado por la bomba a través de un filtro de malla de alambre (tamilla) y por el tubo de succión.

Luego la bomba fuerza al lubricante a través del enfriador de aceite y del filtro, para posteriormente distribuirlo a todo el motor por las galerías, conductos y agujeros de alimentación.

Así todas las partes móviles están continuamente lubricadas. Generalmente se coloca el indicador de la presión del sistema (manómetro) a la salida del filtro de aceite. Desde ese punto recibe la información el operador del automotor y la presión del aceite será de 0,36 bares (5,22 psi o 2 kg/cm2) en mínimo el motor.

CLASES DE BOMBAS DE ACEITECLASES DE BOMBAS DE ACEITE

► Las bombas mas comunes son las de engrane y están constituidas por los siguientes elementos:

► CUERPO O CARCAZA: De hierro fundido o aluminio, con los conductos de

entrada y salida del aceite

► ENGRANES:ENGRANES: Uno unido al eje de mando que recibe el nombre de

conductor y un segundo que recibe el nombre de conducido.

► TAPA CUBRE ENGRANES:TAPA CUBRE ENGRANES: cubre la caja que aloja los engranes

BOMBA DE ROTORBOMBA DE ROTOR

Consiste en un anillo flotante con cinco cavidades en cuyo interior engrana en rotor de cuatro dientes y que al girar arrastra al anillo.

► Se compone de un cuerpo cilíndrico en el cual gira la excéntrica con dos paletas deslizantes, que tienden a abrirse con la acción del resorte central y la fuerza centrifuga.

Bomba de paletaBomba de paleta

BOMBA DE PISTÓNBOMBA DE PISTÓN

El movimiento del pistón se efectúa por intermedio de una excéntrica del eje de levas, el pistón sube subsionando aceite a través de la válvula llenando la cámara.

FILTRO DE ACEITEFILTRO DE ACEITE

Cuerpo poroso o aparato a través del cual, se hace pasar un fluido, para limpiarlo de las materias que contiene en suspensión o para separarlo, de las materias con que esta mezclado. Un filtro de aceite en buenas condiciones; cada vez que el aceite pasa por el, retienen 95% de las partículas, con un espesor de 10 a 40 micras [ un cabello humano, tiene un espesor de aproximadamente 60 micras]

FILTRO DE ACEITE: FILTRO DE ACEITE: su objetivo es retener el lubricante, en circulación la mayor cantidad de materias extrañas tales como la carbonilla, producto de la descomposición del lubricante.

FILTRO POR DERIVACIONFILTRO POR DERIVACION► En este sistema el filtro va montado al costado del bloque

del motor por medio de soportes, parte del aceite es enviado por la bomba y llega al filtro por una manguera, atraviesa el elemento filtrante y pasa por conductos y piezas a lubricar en movimiento

FILTRADO TOTALFILTRADO TOTAL

Este sistema consta de un filtro de una pieza sellada en que el flujo total del aceite, evitando por la bomba, pasa primero al filtro para después seguir a los conductos hacia los distintos mecanismos a lubricar

FILTRADO CENTRIFUGOFILTRADO CENTRIFUGO

Este sistema difiere de los anteriores en su acción, basada en fuerza centrifuga al rotar el filtro que permite separar las partículas metálicas o carbonilla, las que son expulsadas al contorno del deposito donde quedan retenidas.

CLASES DE SISTEMA DE LUBRICACION Esta constituido por un conjunto de elementos

encargados de mantener, en circulación, el aceite entre la piezas en movimiento para disminuir la fricción.

La lubricación en el motor se puede realizar de las siguientes maneras :

Por presión.Barboteo o salpicadoPresión totalCarter seco

SISTEMA DE LUBRICACION POR PRESIONSISTEMA DE LUBRICACION POR PRESION El aceite es absorbido desde el carter por una bomba que lo

envía a presión a las diferentes partes móviles del motor.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR SALPICADOSISTEMA DE LUBRICACIÓN POR SALPICADO

El aceite del carter es recogido por cucharillas, incorporadas en las tapas de las bielas, al girar el cigüeñal, lo lanza a las paredes de los cilindros y a las partes móviles.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN MIXTOSISTEMA DE LUBRICACIÓN MIXTO

Es una combinación de los sistemas por barboteo y a prensión, en que los elementos sometidos a mayor roce, como las bancadas del cigüeñal, bielas y descansos del eje de levas, son lubricados a presión.

SISTEMA DE LUBRICACION TOTALSISTEMA DE LUBRICACION TOTAL

► Este sistema se caracteriza por que la totalidad de los elementos móviles del motor son lubricados. a través de conductos, por un flujo de aceite constante.

SISTEMA DE LUBRICACION POR GRAVEDADSISTEMA DE LUBRICACION POR GRAVEDAD

En este sistema el aceite se encuentra en un tanque fuera del carter, el cual cae por gravedad lubricando las partes móviles del motor.