Lubricacion y Refrigeracion de Un MCI

8/18/2019 Lubricacion y Refrigeracion de Un MCI

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INTRODUCCIONEl motor del automóvil es una máquina térmica que funciona a alta velocidadde rotación y con numerosas pieas interiores con movimiento relativo!sometidas a roamiento mutuo! y a "randes car"as! y! como máquina térmica

al #n! "enera a$undante calor en su interior que de$e ser disipado al e%terior a#n de mantener los niveles de temperatura de las pieas en valores adecuadospara el funcionamiento& De$e ser un sistema muy se"uro! su fallo! aunque seapor tiempo $reve! arruina por completo el motor&

'a mayor parte del calor "enerado! y que no se convierte en tra$a(o )til! sedisipa a través de los sistemas de escape y enfriamiento! pero estos sistemasno pueden lle"ar a e%traer el calor de las partes más internas del motor! por loque esta tarea la tiene el sistema de lu$ricación&

'U*RIC+CION EN ,OTORE- DE C&I&'os lu$ricantes se interponen entre las dos super#cies en movimiento& De estamanera! forman una pel.cula separadora que evita el contacto directo entreellas y el consi"uiente des"aste&

En la mayor parte de los motores solo se utilia e#camente del /0 al 012 dela ener".a "enerada por la com$ustión del com$usti$le en los cilindros! el restose disipa en pérdidas termodinámicas y mecánicas entre las que se encuentrala fricción! de tal modo que en el par anillo 3 ém$olo se tiene casi la mitad deestas pérdidas& 'a disminución del peso del ém$olo! el uso de me(oresmateriales en los anillos y los cilindros! permite reducir este valor en cerca del/12&

Es conveniente se4alar que el lu$ricante no elimina totalmente el roamiento!aunque si lo disminuye nota$lemente& Esta disminución del roamiento es lade#nición de lu$ricación& El roamiento por contacto directo entre lassuper#cies es sustituido por otro roamiento interno muc5o menor! entre lasmoléculas del lu$ricante&

FUNCIONES DE LA LUBRICACION

El sistema de lu$ricación tiene dos tareas $ásicas6

7& 'levar el lu$ricante a una presión adecuada a las partes con roamientomutuo&

/& Enfriar aquellas onas de altas temperaturas que no están en contactocon el sistema de enfriamiento& El aceite contri$uye a mantener elequili$rio térmico de la máquina! disipando el calor que se produce en lamisma como consecuencia de frotamientos! com$ustión! etc8 Estafunción es especialmente importante! en aquellos casos en que)nicamente se puede eliminar calor a través del aceite 9co(inetes de la$iela y $ancada! parte interna de los pistones:& En "eneral! se puede


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decir que el aceite elimina entre un 7;2 y un /12 del calor total"enerado en la máquina&

SISTEMAS DE LUBRICACION

Lubricación por cuchara y salpicadura

'a ca$ea de la $iela reco"e! con una cuc5ara! el aceite! el cual es mantenido aun nivel adecuado en el cárter& El aceite reco"ido por la cuc5ara penetra porinercia en el co(inete de la $iela! y una parte del mismo es lanado contra lasparedes internas del cárter y del cilindro& Desde las paredes! el aceite va por"ravedad a lu$ricar los soportes del e(e ci"uye de las partes ya lu$ricadas es reco"ido en elcárter! desde donde es puesto nuevamente en circulación por medio de la$om$a& El movimiento "iratorio de ciertos elementos 5ace que el aceite sal"adespedido! lo que ocasiona salpicaduras que favorecen el en"rase de diversospuntos donde las canaliaciones de en"rase no lle"an& Dependiendo de lascondiciones de uso se distin"uen dos tipos de sistemas6

Carter seco6 Este sistema se emplea principalmente en motores de

competición y aviación! son motores que cam$ian frecuentemente deposición y por este motivo el aceite no se encuentra siempre en unmismo sitio& En estos casos es necesario impedir que el aceite delcárter invada otras onas! entonces e cárter tiene por )nico propósitoreco"er el aceite que pasa por "ravedad a un tanque de derrame! o$ien el sistema está provisto de una $om$a de recuperación 9puede ono estar acoplada a la $om$a de circulación:! la cual manda al tanquede derrame el aceite que va reco"iendo del cárter&

Carter 5)medo6 En este sistema! los motores usan un cárter de aceite

5)medo! conocido as. por estar constantemente lleno de aceite& Elmismo lle"a impulsado por la $om$a a todos los elementos! por


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medio de unos conductos! e%cepto al pie de $iela! que ase"ura suen"rase por medio de un se"mento! que tiene como misión raspar lasparedes para que el aceite no pase a la parte superior del pistón y sequeme con las e%plosiones&

&

Lubricación a pr"sión %o%al o in%"&ral

E%iste un sistema de lu$ricación denominado a presión total! siendo uname(ora del sistema de lu$ricación a presión& Es equivalente a la lu$ricaciónforada incrementado en el en"rase $a(o presión del $ulón del pistón! "racias aun taladro practicado en el cuerpo de la $iela&

RE?RI@ER+CION EN ,OTORE- DE C&I&De$ido a la incapacidad del motor para convertir en tra$a(o )til toda la ener".ali$erada por la com$ustión 9superior a los /;;;A C:! e%iste una "ran cantidadde calor residual producto de dic5a com$ustión! parte de la cual se elimina con

los "ases! quedando una parte que de$e ser disipada para evitar uncalentamiento e%cesivo del motor& De esa parte! una peque4a cantidad setrans#ere al lu$ricante y la restante 95asta cierto l.mite: se disipa "racias alsistema de refri"eración& 'a principal función de la refri"eración es mantenertodos los componentes dentro del ran"o de temperaturas de dise4o del motorevitando su destrucción por deformación y a"arrotamiento&

El sistema no solo de$e limitar la temperatura má%ima del motor para evitarda4os al mismo! sino tam$ién mantener la temperatura óptima defuncionamiento que! dependiendo del dise4o del motor! se encuentra en elran"o de B; a 7;;AC& De su $uen funcionamiento depende en $uena medida el

rendimiento térmico del motor&-i el motor tra$a(a por encima de su temperatura óptima! se corre el ries"o dedisminuir la viscosidad del aceite y aumentar el des"aste del motor! se produceun recalentamiento de las pieas y una mayor fricción entre estas& Tam$iénpuede producirse detonaciones al encenderse la mecla com$usti$le antes detiempo&

-i el motor tra$a(a por de$a(o de su temperatura óptima! se aumenta elconsumo de aceite y el des"aste de las pieas! ya que éstas están dise4adaspara dilatarse por efecto del calor a un tama4o determinado! se reduce lapotencia por falta de temperatura para una com$ustión e#ciente! se producen

incrustaciones de car$ón en válvulas! $u(.as y pistones&SISTEMAS DE REFRI'ERACION

'os sistemas actualmente empleados para la refri"eración de los motores!tanto de "asolina como Diesel! son los si"uientes6

• Refri"eración por aire

• Refri"eración por a"ua o mi%tos


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R"$ri&"ración por air"

Este sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a laatmósfera a través del aire que lo rodea& ara me(orar la conducti$ilidadtérmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmósfera! estosmotores se fa$rican de aleación li"era y disponen so$re la carcasa e%terior de

unas aletas que permiten aumentar la super#cie radiante de calor& 'a lon"itudde estas aletas es proporcional a la temperatura alcanada en las diferentesonas del cilindro! siendo! por tanto! de mayor lon"itud las que están máspró%imas a la cámara de com$ustión&

'a refri"eración por aire a su ve puede ser6

Directa6 -e emplea este sistema en motocicletas! donde el motor va

situado e%puesto completamente al aire! efectuándose la refri"eraciónpor el aire que 5ace impacto so$re las aletas durante la marc5a delve5.culo! siendo por tanto más e#ca la refri"eración cuanto mayor es lavelocidad de desplaamiento&

?orada6 El sistema de refri"eración forada por aire es utiliado enve5.culos donde el motor va encerrado en la carrocer.a y! por tanto! conmenor contacto con el aire durante su desplaamiento& Consiste en unpotente ventilador movido por el propio motor! el cual crea una fuertecorriente de aire que canaliada convenientemente 5acia los cilindrospara o$tener una e#ca refri"eración aun cuando el ve5.culo se desplacea marc5a lenta&

R"$ri&"ración por a&ua

Este sistema consiste en un circuito de a"ua! en contacto directo con lasparedes de las camisas y cámaras de com$ustión del motor! que a$sor$e el

calor radiado y lo transporta a un depósito refri"erante donde el l.quido seenfr.a y vuelve al circuito para cumplir nuevamente su misión refri"erantedonde el l.quido se enfr.a y vuelve al circuito para cumplir su misiónrefri"erante& El circuito se esta$lece por el interior del $loque y culata! para locual estas pieas se fa$rican 5uecas! de forma que el l.quido refri"erantecircunde las camisas y cámaras de com$ustión circulando alrededor de ellas&

'a circulación del a"ua por el circuito de refri"eración puede realiarse portermosifón 9apenas se 5a utiliado: o con circulación forada por $om$acentr.fu"a&

Circulación por termosifón6

Este sistema como se 5a dic5o antes! no se utilia desde 5ace muc5osa4os& El sistema está $asado en la diferencia de peso entre el a"ua fr.a ycaliente! de forma que el a"ua caliente en contacto con los cilindros ycámaras de com$ustión pesa menos que el a"ua fr.a del radiador! con locual se esta$lece una circulación de a"ua del motor al radiador&

Circulación forada por $om$a centrifu"a6


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Este es el sistema mayormente utiliado desde 5ace muc5os a4os! ofreceuna refri"eración más e#ca con menor volumen de a"ua! ya que! de$ido alas "randes revoluciones que alcanan 5oy d.a los motores! necesitan unaevacuación más rápida de calor! lo cual se consi"ue forando la circulaciónde a"ua por el interior de los mismos&

Este sistema tiene una $om$a centr.fu"a intercalada en el circuito derefri"eración y accionada por el propio motor& 'a $om$a centr.fu"a activa lacirculación del a"ua en su recorrido con una velocidad proporcional a lamarc5a del motor&

En su funcionamiento! la $om$a aspira el a"ua refri"erada de la parte $a(adel radiador y la impulsa al interior del $loque a través de los 5uecos querodean las camisas y cámaras de com$ustión& El refri"erante sale por laparte superior de la culata y se diri"e otra ve al radiador por su parte alta!donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refri"eración&Con esta circulación forada! el a"ua se mantiene en el circuito a una

temperatura de B; a B1 C! con una diferencia entre la entrada y la salidade B a 7; C! controlada por medio de una válvula de paso 9termostato: quemantiene la temperatura ideal de funcionamiento sin "randes cam$ios$ruscos en el interior de los cilindros! que podr.a dar lu"ar a dilataciones ycontracciones de los materiales&

El sistema de refri"eración del motor se aprovec5a tam$ién para lacalefacción interna del 5a$itáculo del ve5.culo& ara ello! se intercala enserie! a la salida del a"ua caliente de la culata! un intercam$iador de calorque tra$a(a como radiador! calentado el aire del ve5.culo&

El circuito de refri"eración de los motores esta formado principalmente por

los si"uientes elementos6 Radiador *om$a centr.fu"a de a"ua

Fálvula re"uladora de temperatura 9termostato: Fentilador

Radiador6 El radiador sirve para enfriar el l.quido de refri"eración& El l.quidose enfr.a por medio del aire que c5oca contra la super#cie metálica delradiador&

El radiador está formado por dos depósitos! uno superior y otro inferior!tam$ién pueden estar en los laterales& +m$os están unidos entre s. por unaserie de tu$os #nos rodeados por numerosas aletas de refri"eración! o poruna serie de paneles en forma de nidos de a$e(a que aumentan la super#cieradiante de calor& Tanto los tu$os y aletas como los paneles se fa$rican enaleación li"era 9actualmente so$re todo de aluminio:! facilitando! con sumayor conductividad térmica! la rápida evacuación de calor a la atmósfera&El depósito superior lleva una $oca de entrada que se comunica por mediode un man"uito de "oma con la salida caliente de a"ua de la culata del


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motor& En el depósito inferior va instalada la $oca de salida del a"uarefri"erante! unida por otro man"uito de "oma a la entrada de la $om$a&

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