Sistemas de lubricación y termodinámica en motores

1. Conceptos básicos de energía y termodinámica

1.1. ¿Qué es la energía?

En física, la energía se define como la capacidad para realizar un trabajo.

1.2. ¿Qué es el calor?

El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entre unidades de energía y de calor.

1.3. ¿Qué es la potencia?

La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia.

1.4. ¿Qué es el rendimiento?

El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la que suministramos al sistema.

1.5. Principios termodinámicos

Primer principio: «La energía no se crea ni se destruye»

Segundo principio: «La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)»

1.6. Definición de trabajo

Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía.

1.7. Definición de trabajo mecánico

Siempre que una fuerza se aplica sobre un cuerpo y lo desplaza, realiza un trabajo mecánico que puede medirse en julios.

1.8. Definición de trabajo térmico o termodinámico

“El trabajo es una transferencia de energía a través de la frontera de un sistema asociada a un cambio en las variables macroscópicas.”

1.9. Definición de par motor

El par motor o torque es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia o, dicho de otro modo, la tendencia de una fuerza para girar un objeto alrededor de un eje, punto de apoyo, o de pivote.

1.10. ¿Qué es la presión media indicada?

Se entiende por presión media indicada a la presión constante con que sería preciso impulsar al pistón durante su carrera de trabajo para que, en estas condiciones ideales, la potencia desarrollada fuera igual que la debida a la combustión. La presión media varía con la velocidad del motor y la relación de compresión.

2. Tipos de bombas

2.1. Bomba de engranaje

Está constituida por dos piñones idénticos donde sus dientes pueden ser rectos o helicoidales. Estos giran en una cámara, donde el movimiento circular transporta el aceite desde la cámara de aspiración hasta la de expulsión. Al disminuir el volumen de aceite en la cámara de aspiración, se crea en ella un vacío que se encarga de aspirar el aceite del cárter o depósito.

2.2. Bomba de rotor

Se compone de dos piezas principales: un rotor interno y uno externo montado excéntricamente. Al girar, va formando cámaras que se abren y cierran en la zona de carga, creando un vacío que llena de líquido y que se cierra en la descarga, presionando el líquido hacia la salida.

3. Intercambiadores de calor y dispositivos asociados

3.1. Dispositivos de control

3.1.1. Manocontacto

El manocontacto es un interruptor eléctrico instalado en el circuito de lubricación con el objetivo de controlar el funcionamiento de una lámpara indicadora de falta de presión de aceite en el circuito localizada en el cuadro de mando.

3.1.2. Manómetro

Para conocer la presión debemos instalar un manómetro en el conducto principal, instrumento que tiene por objetivo mostrar la presión del circuito.

3.2. Regulación de la temperatura del aceite

¿Qué dispositivo asociado al intercambiador realiza la regulación de la temperatura del aceite?

Válvula termostática

4. Separadora centrífuga o depuradora de aceite

4.1. Propósito

La separadora centrífuga tiene como propósito la limpieza del lubricante, ya que de ninguna otra manera se pueden separar los productos presentes como cenizas y residuos de carbón.

4.2. Fundamento de funcionamiento

La separación centrífuga del aceite está basada en la diferencia de densidades del aceite, el agua y los elementos disueltos en él. La separación centrífuga es un proceso de decantación acelerado donde se sustituye la fuerza de gravedad por la fuerza centrífuga resultante de una rotación a gran velocidad, logrando así separar los sólidos e impurezas del aceite.

5. Mejora del rendimiento del motor

5.1. Acciones que involucran al sistema de lubricación

  • Realizar los cambios de aceite y de filtro en los periodos recomendados por el fabricante del vehículo, utilizando un aceite de buena calidad.
  • Utilizar un aceite con el índice de viscosidad adecuado; si utiliza un aceite de mayor viscosidad tendrá un mayor consumo de combustible.
  • Nunca hay que operar el motor sin el filtro de aire, este elemento evita que entren partículas de polvo al aceite del motor.
  • No sobrepasar el nivel requerido de lubricante ya que el motor requiere mover una mayor cantidad del mismo y esto provoca un calentamiento adicional del aceite y la formación de burbujas en el aceite y calentamiento del mismo, si el cojinete de cabeza de biela llega a tocar el aceite.

6. Descomposición del aceite lubricante

6.1. Factores que producen la descomposición

La combinación de los hidrocarburos del aceite con el oxígeno del aire a altas temperaturas. Originan compuestos gomosos, alquitranes y barnices, que contaminan el aceite, con la consiguiente modificación de sus características.

6.2. Efectos de la descomposición

Estos compuestos se adhieren en las proximidades de los aros de estanqueidad por contaminación exterior debido al contacto del aceite con las partículas en suspensión que contiene el aire, que es aspirado por el motor para su funcionamiento, así como las partículas que se introduce a través del respiradero del cárter, haciendo que estos se peguen en sus cajeras así como a válvulas por adherirse entre la cola y la guía.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.