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Formación Técnica de Servicio
AUTOTRÓNICAConceptos Generales Sobre Motores
Diesel y de Gasolina para Automotores
Información para Técnicos
AutotrónicaMódulo 4/6
Las ilustraciones, información técnica, datos y texto descriptivo de esta publicación eran,
según lo mejor de nuestros conocimientos, correctos al momento de la impresión. El dere-
cho de cambiar los precios, especificaciones, equipos e instrucciones de mantenimiento en
cualquier momento y sin previo aviso, se encuentra reservado para Ford, como parte de su
política de desarrollo y mejora continua.
Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, guardada en un sistema de alma-
cenamiento de información o transmitida en cualquier forma, electrónica, mecánica, de foto-
copiado, grabado, traducción o por cualquier otro medio sin el permiso previo de Ford Motor
Argentina S.A..
No se aceptan responsabilidades por las inexactitudes u omisiones en esta publicación,
aunque se ha procurado hacerlo lo mas exacto y completo posible.
© 1999
FORD
Impreso en Argentina
CONTENIDO
Formación Técnica de Servicio 1
En la era de la movilidad individual aumenta incesantemente la demanda de técnica, seguridad
y confort cada vez avanzados. Por estos motivos resulta especialmente importante para los
técnicos del Servicio de Atención al Cliente de Ford conocer a la perfección los componentes
de los vehículos automotores y en particular los de asistencia y control asistidos electrónica-
mente. Esta publicación correspondiente a l primer curso de Autotrónica comprende los con-
ceptos mecánicos elementales necesarios para comprender el accionar de un automotor.
Este curso comprende los siguientes módulos:
� Información para Técnicos “ Conceptos Mecánicos Básicos”.
� Información para Técnicos “ Conceptos generales sobre vehículos – Sistemas”.
� Información para Técnicos “ Conceptos de combustión”.
� Información para Técnicos “ Conceptos Generales sobre Motores Diesel y de Gasolina pa-
ra Automotores”
� Información para Técnicos “ Introducción a los Sistemas de Transmisión y a la Estructura
del Vehículo”
� Información para Técnicos “ Introducción a los Sistemas de Suspensión y Dirección,”
El objeto de esta información es que previo al estudio de otros módulos el técnico tenga una
global de los conceptos físicos de base necesarios para la comprensión de los vehículo y to-
dos sus sistemas.
Recuerde que la documentación sobre capacitación técnica postventa ha sido
diseñada para CAPACITACION INTERNA DE FORD.
Aproveche los cursos que ofrecen nuestros Centros de Capacitación de Ford
para ampliar sus conocimientos tanto teóricos como prácticos.
CONTENIDO
2 Formación Técnica de Servicio
PREFACIO ...............................................................................................................................1
CONTENIDO............................................................................................................................ 2
CONCEPTOS GENERALES SOBRE MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA .......................4
Que se pretende de un motor de pistones.................................................................... 4
Los ciclos de un motor de pistones ............................................................................. 5
Ciclo básico de un motor de encendido por chispa ...............................................6
Ciclo básico de un motor diesel ................................................................................10
Rendimiento energético de un motor de pistones ..........................................11
Los límites de carrera y la relación de compresión ............................................12
La presión de compresión. Detonación ............................................................ ... 15
Las características de autoinflamación de un combustible ....................................... 17
El control de la temperatura en los motores............................................................... 20
Funcionamiento en frío................................................................................................21
El concepto de lubricación.......................................................................................... 25
Funciones de un aceite lubricante ............................................................................26
La cuña hidrodinámica............................................................................................... 27
Orígenes del desgaste .............................................................................................. 30
Las funciones de la bomba de lubricación................................................................. 31
El circuito de lubricación............................................................................................ 32
Temperaturas del lubricante...................................................................................... 34
Los aditivos............................................................................................................. ...39
Puntos críticos en la lubricación de los motoresde pistón......................................... 42
CONTENIDO
Formación Técnica de Servicio 3
CONCEPTOS GENERALES SOBRE MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA (Continuación)
Aceites Multigrado ..................................................................................................... 44
Consumo de lubricante .............................................................................................. 46
NOTAS .................................................................................................................................. 23
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
4 Formación Técnica de Servicio
QUE SE PRETENDE DE UN MOTOR
DE PISTONES EN LA ACTUALIDAD
El crecimiento incesante del parque auto-
motor en el ámbito mundial, la necesidad de
controlar racionalmente los combustibles, los
problemas de contaminación ambiental, y los
avances de tecnología han impulsado un
cambio muy importante en el diseño de los
motores.
Las renovaciones en los conceptos de dise-
ño introducidas en las dos últimas décadas
han sido importantes.
El uso masivo de sistemas de diseño, ma-
nufactura, ingeniería y ensayos asistido por
computadoras ha permitido reducir los tiem-
pos de desarrollo y optimizar los compo-
nentes, tanto de los vehículos y motores en
si, como de la tecnología y el herramental
necesario para fabricarlos.
El gráfico nos ilustra sobre que se pretende
hoy en día del motor de un vehículo
Un buen ejemplo de este
avance en los motores lo
da la incorporación masiva
de sistemas de inyección
de combustible controlados
electrónicamente tanto en
los motores de gasolina
como en los diesel, que
ajustan el comportamiento
del motor por medio de
actuadores y se realimen-
tan por medio de sensores,
configurando un verdadero
sistema de control en ciclo
cerrado. Un buen ejemplo
lo dan los sistemas de inyección de combus-
tible con control electrónico.
CONCEPTOS GENERALES SOBRE MOTORES DIESELY DE GASOLINA PARA AUTOMOTORES
� MINIMAS EMISIONES� MAXIMO RENDIMIENTO� PESO REDUCIDO� VOLUMEN REDUCIDO� MAYOR CONFIABILIDAD� MINIMA ASISTENCIA� CONTROL INTEGRADO� BUENA PERFORMANCE� FUNCIONAMIENTO SILENCIOSO
¿QUÉ SE PRETENDE HOYDEL MOTOR DE UN VEHÍCULO?
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 5
El usuario actual no acepta fallas en sus
motores, exige buenas prestaciones con
bajo consumo, mantenimiento mínimo, y
muy bajo o nulo nivel de ruido.
El cambio más grande en los motores se ha
dado en el mejor aprovechamiento de los
combustibles y en minimizar el efecto que
los gases emitidos por el escape producen
en el medio ambiente.
Conocemos ya el fenómeno de la combus-
tión y el tratamiento que se le da a los gases
residuales de la combustión para cumplir con
las normas ambientales. Vamos a ver en
este texto cuales son los principales compo-
nentes que han sufrido cambios
y cual es la justificación de esas
evoluciones.
LOS CICLOS
DE UN MOTOR
DE PISTONES
¿Cómo son los ciclos que cum-
ple un motor convencional de
pistones?, Comencemos por el
de encendido por chispa por
chispa, y estudiemos que pasa
dentro de él para que sea capaz
de generar trabajo. A estos mo-
tores se los denomina "motores de cuatro
tiempos", veamos porqué.
Ya hemos hablado del fenómeno de la com-
bustión, y concluimos en que cuando se
mezcla aire y nafta u otro combustible simi-
lar, en las proporciones adecuadas, y se en-
ciende esa mezcla, se libera una importante
cantidad de energía en forma de calor.
Dijimos también que si esa combustión la
producimos en un recinto cerrado que tiene
una de sus paredes con posibilidades de
movimiento, la presión generada dentro de
ese recinto por la combustión hará que la
pared móvil se desplace hacia afuera.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
6 Formación Técnica de Servicio
- 1 -ADMISIÓN DE AIRE Y COMBUSTIBLE
(INYECCIÓN)
- 2 -COMPRESIÓNY ENCENDIDO
BUJÍAINYECTOR DECOMBUSTIBLE
AIRE
- 4 -ESCAPE
DE GASESQUEMADOS
- 3 -COMBUSTIÓNY EXPANSIÓN
DE LOS GASES
CICLO BASICO DE UN MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPACON INYECCIÓN INDIRECTA DE COMBUSTIBLE
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 7
Ese es exactamente el principio de funcio-
namiento o de impulsión en que se basan
estos motores: transformar el movimiento
lineal de esa pared que puede desplazarse,
en otro circular más fácil de ser utilizado co-
mo motor. Pero para que ese movimiento
sea posible lo debemos complementar con
las etapas de ingreso de la mezcla al recinto
donde se va a quemar, la compresión de esa
mezcla para facilitar su combustión, y la sali-
da de los gases producto de dicha combus-
tión, dejándolo en condiciones de aspirar
nuevamente mezcla fresca y recomenzar los
ciclos.
Existen los llamados motores de dos tiem-
pos, los que entregan una interesante po-
tencia si se considera su peso y volumen,
pero debido a problemas relacionados con
las emisiones de contaminantes no ha pro-
gresado su aplicación en los automotores.
En el dibujo anterior se muestra el corte de
un cilindro de un motor de cuatro tiempos y
encendido por chispa en sus diferentes eta-
pas de funcionamiento, que en adelante lla-
maremos ciclos o períodos.
En el primer dibujo vemos el período de in-
greso de mezcla fresca o de admisión .
En este período se introduce a través de un
sistema de válvulas una determinada canti-
dad de mezcla en el cilindro. En la medida
que el pistón es forzado a descender por el
eje del motor y su biela, se va generando un
volumen que aumenta.
Si comunicamos ese volumen que va libe-
rando el pistón con el exterior mediante un
orifico oportunamente abierto, la presión at-
mosférica "empujará" a la masa de mezcla a
ser introducida dentro del volumen que va
dejando el pistón al descender.
Por medio de un sistema de sincronismo que
oportunamente veremos, cuando se ha
agotado la posibilidad de que siga entrando
mezcla, el orificio que permitía su ingreso se
cierra, quedando el interior del cilindro lleno
de mezcla combustible fresca, y totalmente
aislado del exterior.
En el segundo dibujo vemos como dentro del
recinto cerrado la mezcla es comprimida
hasta alcanzar un mínimo volumen. Este es
el llamado período de compresión , y según
cuantas veces se haya comprimido el volu-
men inicial quedará definida la relación de
compresión, pero dejemos esto para un
poquito mas adelante.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
8 Formación Técnica de Servicio
Sobre el final de este ciclo de compresión,
pero un poco antes que el pistón llegue al
punto mas alto (llamado Punto Muerto Su-
perior o PMS ) saltará la chispa que se ocu-
pará de iniciar la combustión. En el tercer
dibujo se observa el período de expansión ,
que en realidad es el único período en que
el motor genera realmente energía .
Se ha producido ya el encendido de la mez-
cla y la liberación de energía química propia
del combustible, con la consecuente eleva-
ción de temperatura de los gases dentro del
cilindro. Esa elevación de temperatura de la
masa de gas genera un rápido aumento de
presión, que actuando sobre la única pared
con posibilidades de desplazarse (la cabeza
del pistón) lo obliga a descender y producir
mediante el mecanismo de biela manivela el
giro (trabajo o torque) del cigüeñal.
Prestemos atención a que únicamente en
el período de expansión se genera traba-
jo .
Tanto en la carrera de compresión como en
la de expansión es fundamental el perfecto
sellado entre el pistón y el cilindro para evitar
el pasaje de mezcla o de gases de combus-
tión, con la consecuente pérdida de presión.
Sería algo así como querer usar un inflador
que pierde aire porque tiene el embolo gas-
tado.
Completada la combustión, y luego de haber
cedido buena parte de su energía, dentro del
cilindro quedan aún gases calientes, que
deben ser expulsados para permitir el ingre-
so de una nueva carga de gases frescos,
continuar con los ciclos, y el funcionamiento
continuo del motor.
Para permitir la expulsión de los gases se
abre una válvula que permite su salida en
base a la presión que aún queda, y termina
de expulsarlos por medio del pistón que al
subir los obliga a salir. Esto se ilustra en el
cuarto dibujo, que ilustra este ciclo de expul-
sión de gases quemados, llamado período
de escape .
Así se completan los cuatro ciclos caracte-
rísticos de los llamados motores de cuatro
tiempos:
1 - Admisión 2 - Compresión 3 - Expansión 4 - Escape
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 9
Observemos que para que se completen los
cuatro ciclos del motor es necesario que su
eje o cigüeñal de dos vueltas completas, y si
prestamos atención verá que de estos cua-
tro ciclos, solamente uno genera trabajo,
los otros tres lo consumen.
Tanto para hacer entrar la mezcla, como pa-
ra comprimirla y posteriormente para expul-
sar los gases quemados que quedaron, es
necesario aportarle trabajo al motor, ya que
nada se produce por sí solo o espontánea-
mente Esta relación de tres carreras de pre-
paración y lo que en ellas se hace, contra
una sola que entrega trabajo útil es uno de
los principales motivos de que los motores
de pistón tengan un rendimiento térmico ba-
jo.
En el ciclo de admisión deberemos forzar a
la mezcla a pasar a través de conductos y
orificios, y para mover el pistón se produci-
rán diferentes roces mecánicos de los com-
ponentes del motor entre sí, que consumen
trabajo. Para comprimir la mezcla también
hace falta aportar trabajo, y para expulsar
los gases quemados nuevamente los deberé
forzar por tuberías y orificios y una vez mas
se hará presente el rozamiento. Inclusive en
la etapa de expansión, no todo el trabajo que
se genera es aprovechado exteriormente, ya
que también hay elementos que rozan entre
sí y también consumen trabajo.
Cuando hablamos de elementos que se ro-
zan entre si no referimos a que se este pro-
duciendo contacto directo entre las piezas, si
no a que lo estén haciendo con un lubricante
interpuesto, tal como explicaremos mas
adelante. El contacto directo entre partes
debe ser una condición excepcional, dado
que si se produjera normalmente la vida del
motor se reduciría a minutos, cuando no a
segundos.
La libre circulación de gases, y la reducción
en el gasto interno por fricción hacen a la
calidad de un motor, y tiene su máxima ex-
presión en los motores de carrera donde la
potencia de salida es el valor mas importan-
te.
Queda claro entonces que el motor tiene un
gasto interno de trabajo bastante importante,
que sumado a sus imperfecciones como
máquina térmica (pérdidas de calor) hacen
que su rendimiento sea bajo. Rendimiento al
que ya estamos acostumbrados y es por ello
que no nos sorprende que un motor consu-
ma lo que consume, pero es bueno que se-
pamos el porqué.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
10 Formación Técnica de Servicio
CICLO BÁSICO DE UN MOTOR DIESEL (INYECCIÓN DIRECTA)
-1 -
ADMISIÓN DE AIREEl pistón desciende y el aire ingresa
al cilindro. Lo hace formando untorbellino (Swirl) para facilitarposteriormente la combustión.
En el motor diesel ingresasolamente aire y no mezcla de aire y
combustible.
AIRE
INYECTOR DECOMBUSTIBLE
- 2 -
COMPRESIÓN. INICIO DE LA INYECCION
DE COMBUSTIBLEEl aire es comprimido y eleva su
temperatura a mas de 450ºC.Comienza la inyección de
combustible antes de que elpistón alcance el punto muerto
superior. El combustible seinflama en la medida que ingresa
dentro del cilindro .
- 3 -
INYECCIÓN, COMBUSTIÓN,Y EXPANSIÓN
DE LOS GASESSe completa la inyección de comb.
y la combustión del mismo,favorecida por la rotación de la
masa de gases.La presión generada por los gasesactúa contra el pistón generando
trabajo y efectuando la carrera útildel ciclo diesel.
- 4 -
ESCAPE DE GASESQUEMADOS
La masa resultante de gasesquemados es expulsada para
poder reiniciar el ciclo. Parte de laenergía disponible en los gases
de escape es usada en unturbocompresor para forzar elingreso de aire fresco en otros
cilindros.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 11
40%28%
32%
34%
35%
31%
ENERGÍA TOTALAPORTADA AL MOTOR
ENERGÍA PERDIDA POR EL ESCAPE
ENERGÍA DISIPADA
TRABAJOÚTIL
ENCENDIDO POR CHISPA
ENCENDIDO POR COMPRESION
EL RENDIMIENTO ENERGETICO DE
UN MOTOR DE PISTONES
Como vemos en el gráfico el límite actual
para los motores de encendido por chispa
está en el orden del 34% mientras que para
los motores diesel se ubica en el 40%. Esto
es que por cada litro de combustible esta-
mos aprovechando solamente la tercera
parte para impulsar el vehículo.
A mejorar esta situación y reducir los gases
de escape que puedan afectar la ecología
apuntan todos los desarrollos de plantas im-
pulsoras en estos momentos.
En otras palabras: en un motor de un cilin-
dro, por cada dos vueltas de cigüeñal (cuatro
carreras del pistón) solamente se obtiene
una única carrera útil, que genera trabajo
utilizable.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
12 Formación Técnica de Servicio
El rendimiento de un motor varía según la
potencia que esté entregando. Existe una
zona que generalmente se ubica en las pro-
ximidades de las rpm de máximo par, y con
una carga del orden del 70% de la máxima,
donde se da esta condición del mejor rendi-
miento. Observamos que el motor diesel evi-
dencia un mejor rendimiento que el de gaso-
lina. Esto se debe fundamentalmente a que
el motor diesel opera con una relación de
compresión mayor que el de gasolina, dado
que el ciclo diesel (o de encendido por com-
presión) en sí tiene un rendimiento térmico
levemente inferior al ciclo Otto (o ciclo de
encendido por chispa).
LOS LIMITES DE CARRERA
Y LA RELACION DE COMPRESION
Uno de los factores que mas incidencia tiene
en el rendimiento de los motores de pistones
es justamente la relación de compresión,
pero antes de abordarla definamos las ca-
racterísticas del desplazamiento de un pis-
tón:
� Punto Muerto Superior (PMS)
� Punto Muerto Inferior (PMI)
� Carrera
PUNTO MUERTO INFERIOR
CARRERA
LIMITES DE CARRERA SUPERIOR E INFERIOR - PMS - PMI
PUNTO MUERTO SUPERIOR
PMS
PMI
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 13
Denominamos como Vcam o volumen de la
cámara de combustión, al volumen que que-
da encerrado entre la superficie superior de
la cabeza del pistón y la superficie interna de
la cámara de combustión de la cabeza de
cilindros, incluida la superficie expuesta de la
junta de la cabeza de cilindros, cuando el
pistón se encuentra ubicado en el PMS.
Llamamos como Vcil o volumen del cilindro,
o cilindrada unitaria, al volumen barrido por
el pistón entre el PMS y el PMI, o si se trata
de un motor de un solo cilindro "cilindrada".
Cuando de trate de motores de varios cilin-
dros, la cilindrada quedara definida por el
producto de Vcil por la cantidad de cilindros.
Por ejemplo si tenemos un motor de cuatro
cilindros, con un volumen de cilindro de 500
cc(cilindrada unitaria), la cilindrada total será
de 500cc x 4 = 2000cc.
Cuando el pistón esté en el PMI, por encima
de él quedará un volumen que se denomina
VTot.cil o Volumen Total del Cilindro que
resulta de sumar el volumen de la cámara
Vcam mas el volumen del cilindro Vcil o sea
VTot.cil = Vcil + Vcam
Veamos ahora como se define la Relación
de Compresión o R c : Se entiende como tal
a la relación existente entre el volumen total
del cilindro (Vcil + Vcam ) y el volumen de la
cámara de combustión Vcam .
Vcil + Vcam
Rc =
Vcam
Expresado en otros términos la relación de
compresión indica cuantas veces puede ser
contenido el volumen de la cámara en el ci-
lindro, o bien cuantas veces es comprimida
la mezcla que está dentro del cilindro cuan-
do llevamos el pistón del PMI al PMS.
En motores de pistón esta definición es váli-
da tanto para motores de gasolina como pa-
ra motores diesel. Como referencia digamos
que los motores de encendido por chispa
tiene una Rc del orden de 7:1 a 12:1. En
motores de uso normal, difícilmente se pue-
de sobrepasar una Rc de 10:1 usando com-
bustibles del tipo comercial, y en motores de
competición ese valor puede llegar hasta
11.5:1 sin problemas serios de detonación.
El factor limitante en la Rc en los motores de
gasolina, viene dado por las cualidades del
combustible para resistirse a la presencia de
detonación, es decir de no a inflamarse por
el solo hecho de comprimir la mezcla ai-
re/combustible y sin que medie un salto de
chispa.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
14 Formación Técnica de Servicio
Al comprimir la mezcla se produce una ele-
vación de temperatura, que puede alcanzar
valores suficientemente altos como para que
la dicha mezcla se inflame. Este fenómeno
de combustión espontánea puede verse
agravado por el avance del encendido, el
cual al comenzar la combustión antes de
que el pistón alcance el PMS, contribuye a
que en el recinto aumenten aún mas la pre-
sión y la temperatura. La idea de usar altas
Rc se sustenta en el hecho que al aumentar
ese valor mejora la performance del motor.
Sin embargo existe una limitación práctica,
ya que si bien es posible desarrollar gasoli-
nas que soporten mayores exigencias desde
el punto de vista de detonación y que permi-
tirían usar una mayor Rc. El costo resultante
de elaborar, almacenar y manipular dichas
gasolinas, y el aumento en la formación de
NOx debido las altas temperaturas resultan-
tes de una mayor Rc indicarían como impro-
bable que en los motores convencionales se
superen los valores actuales.
En el caso de los motores diesel las Rc
habituales superan en el doble del valor a
las de los motores de encendido por
chispa.
1
4
1
56
23
9
78
10 PMS
PMI
PMS
PMI
VOLUMEN DE LA C ÁMARA DECOMBUSTIÓN Vca
VOLUMEN DE LA C ÁMARA DE COMBUSTIÓN, MAS
VOLUMEN DEL CILINDROVca + Vcil
RC = 10: 1
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 15
A diferencia de los de gasolina los moto-
res diesel basan su combustión en in-
yectar combustible finamente pulverizado
en una atmósfera de aire comprimido lo
suficientemente caliente como para que
el combustible se autoinflame.
No debemos confundir entre Relación de
Compresión y Presión de compresión .
La relación de compresión es una relación
geométrica que mide cuantas veces cabe la
cámara de combustión dentro del cilindro,
pero no representa una magnitud física, es
un número sin unidades. En cambio la pre-
sión de compresión es una magnitud física
mensurable.
Si colocamos un manómetro en el lugar de
una bujía, o del inyector en el caso del die-
sel, y hacemos girar el motor a velocidad de
arranque, el manómetro indicará un valor de
presión máxima cuando el pistón esté en el
ciclo de compresión y alcance el PMS. Este
aparato, con una válvula de retención como
para que la presión quede acumulada y
permita leer el valor máximo que alcanza, es
normalmente conocido como compresóme-
tro.
La presión de compresión depende de la
relación de compresión, pero también de-
pende de la cantidad de aire o de mezcla
que le permitimos ingresar al cilindro.
En un motor cualquiera, con una Rc conoci-
da, supongamos que logro obtener dentro
del cilindro una presión igual a la atmosféri-
ca, y en estas condiciones mido la presión
de compresión. Veré que obtengo un deter-
minado valor, pero si limito la entrada de
mezcla al motor, como es el caso de un
motor de gasolina a cargas parciales del
acelerador, obtendré dentro del cilindro una
presión de compresión menor, sin embargo
pese a que hemos obtenido distintas presio-
nes de compresión, la Rc del motor no ha
cambiado.
En el otro extremo, si mediante algún artilu-
gio mecánico, como puede ser un compresor
o un turbocompresor logro superar en el inte-
rior de los cilindros del mismo motor la pre-
sión atmosférica, la presión de compresión
aumentará.
Vemos entonces que para una misma Rc, la
presión final de compresión dependerá de la
cantidad de aire que logre hacer ingresar al
cilindro.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
16 Formación Técnica de Servicio
Recordemos que tanto en el motor de gaso-
lina como en el diesel, comienza la combus-
tión antes de que se alcance el PMS (avan-
ce de encendido y avance de inyección). Por
esta razón el motor alcanzará en funciona-
miento y en el PMS una presión que será la
suma de la debida a la compresión y la co-
rrespondiente a la combustión, que ya ha
comenzado.
En el caso de los motores de gasolina puede
ocurrir que el crecimiento de presión antes
de alcanzar el PMS sea lo suficientemente
alto como para que se alcancen temperatu-
ras críticas que permitan la autoinflamación
de la mezcla. Este fenómeno es el que co-
nocemos como de detonación o “pistoneo”.
Es por esta razón que el avance de encen-
dido afecta la detonación, ya que cuanto
más se avanza el encendido mayor será la
presión en las proximidades del PMS, mayor
la temperatura, y mayores las posibilidades
de que en algún lugar de la cámara de com-
bustión la mezcla se autoinflame.
Basándose en lo anterior podemos afirmar
también que el fenómeno conocido como
detonación siempre se produce después del
salto de chispa, es decir después que co-
menzó la combustión de la mezcla.
La detonación puede también ser agravada
por otras causas como ser la temperatura
del motor o del aire ingresante excesiva-
mente alta.
Las limitaciones en el aumento de la Rc vie-
nen dadas por la posibilidad de que se pre-
sente la detonación, es decir, y reiteramos el
concepto, porque en las proximidades del
PMS se presenten presiones y sus conse-
cuentes temperaturas demasiado altas, que
favorezcan la aparición espontánea de múl-
tiples puntos donde la mezcla aun sin que-
mar se inflame en forma descontrolada.
Resumiendo, las principales causas que
pueden causar la detonación en un motor de
gasolina son:
� Octanaje inadecuado del combustible.
� Excesiva Rc .
� Excesivo avance de encendido
� Excesiva temperatura de la cámara
de combustión.
� Excesiva temperatura del aire en ad-
misión.
Como contrapartida, este fenómeno de au-
toinflamación que con gasolina presenta li-
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 17
mitaciones a la Rc en los motores de encen-
dido por chispa, es el que es el que aprove-
chamos en los motores diesel para lograr su
funcionamiento: mediante la autoinflamación
del combustible.
COMO SE MIDEN
LAS CARACTERÍSTICAS
PARA AUTOINFLAMARSE DE UN
COMBUSTIBLE
Ya hemos mencionado la importancia de
una buena combustión para lograr la eficien-
cia del motor. Si no existe la adecuada com-
patibilidad entre el motor y el combustible
usado no podrá obtenerse un correcto fun-
cionamiento de la máquina. Las característi-
cas para detonar de un combustible están en
función de su naturaleza química, del aire
ingresante al motor y de las condiciones
propias del proceso de combustión de cada
motor.
Para establecer mediante análisis o por me-
dio de modelos matemáticos cuales son las
características detonantes o antidetonantes
de un combustible en un motor, es necesario
dominar una impresionante cantidad de va-
riables, muchas de las cuales aún no se do-
minan. Es por ello que la detonación se es-
tablece por medios de laboratorio y por en-
sayos sobre motor y sobre vehículo.
Una variedad de ensayos para motores de
encendido por chispa (SI: Spark Ignition) y
encendido por compresión (CI: Compression
Ignition) han sido establecidos por la Socie-
dad Americana para Ensayo de Materiales
(ASTM: American Society for Testing Mate-
rials). Esos ensayos incluyen el uso de moto-
res especiales diseñados para tal fin.
El método de motor para ensayar detonación
en combustibles para motores CI y SI usa un
motor monocilíndrico conocido como CFR
(Cooperative Fuel Research). Se trata de un
motor de cuatro tiempos con una carrera de
114,3mm y un diámetro de 88.9mm, con va-
rios parámetros que pueden variar mientras
está en funcionamiento, incluyendo la Rc que
puede cambiar desde 3:1 hasta 15:1, la rela-
ción A/C y el tipo de combustible. La com-
presión variable se obtiene mediante un me-
canismo que desplaza el cilindro y la cabeza
de cilindros respecto del cigüeñal.
Tres recipientes horizontales están conecta-
dos a un colector horizontal que alimenta a
un carburador, de manera que tres diferen-
tes combustibles pueden ser usados sepa-
radamente o combinados, y cambiarlos
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
18 Formación Técnica de Servicio
mientras el motor está funcionando. Como la
alimentación es por gravedad, la relación
aire combustible se puede cambiar levan-
tando o bajando cada uno de los recipientes
de combustible.
La velocidad del motor se mantiene a 900
rpm por medio de un alternador conectado al
motor mediante una polea. En particular la
versión para SI tiene componentes que per-
miten variar el avance de encendido, mien-
tras que la versión CI puede variar la canti-
dad de combustible inyectado y el avance de
inyección.
Como los combustibles comerciales son
una mezcla de varios componentes con
distinta volatilidad, la detonación está
relacionada, en general, a las curvas de
destilación propias de cada mezcla .
Ya hemos visto que la detonación resulta en
una brusca elevación de la presión en el ci-
lindro. Esa elevación de presión es medida
en el CFR por medio de un sensor (trans-
ductor), que produce una indicación en un
medidor de detonación.
El índice de detonación de un combusti-
ble se obtiene comparando la intensidad
de detonación de un combustible muestra
obtenida en condiciones estándar con la
intensidad de detonación producida por
una mezcla realizada con combustibles
de referencia.
Cuatro combustibles diferentes se usan co-
mo estándar para generar las mezclas de
referencia.
En los motores de encendido por chispa los
combustibles de prueba se clasifican en ba-
se a su número octano , mientras que para
los de encendido por compresión en función
del número cetano .
El número octano está basado en la mezcla
de dos compuestos, el isooctano al que se le
asigna un valor de 100 octanos, y el n-
heptano, al que se le asigna un valor de 0
octanos. Por ejemplo una muestra de prueba
de 90 octanos se obtiene mezclando en vo-
lumen 90% de isooctano y 10% de n-
heptano.
En general podemos decir que:
Nºoctano= %isooctano + %n-heptano
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 19
Los números cetano se basan en la mezcla
de n-cetano con un número cetano de 100 y
n-metilnaftaleno (C11H10), al que se le asigna
un valor de 0. Podemos expresar entonces
que:
Nº cetano = % n-cetano + % C 11H10
Operativamente se coloca una muestra del
combustible del cual se quiere determinar
sus características detonantes, y se lo ensa-
ya en las condiciones de referencia regis-
trando el valor de detonación. Sin detener el
motor y manteniendo constantes las condi-
ciones del motor, se mezclan diferentes pro-
porciones de los componentes de referencia
hasta obtener idéntico grado de detonación.
El porcentaje resultante de la mezcla que
logro la igualdad de detonación establece el
número octano, o cetano según sea, del
combustible ensayado.
En general para los motores de chispa, a
mayor número octano menor tendencia a la
detonación y a mayor número cetano en los
motores de encendido por compresión, ma-
yor tendencia a la autoignición.
Podemos decir que un combustible de alto
octanaje poseerá un bajo número cetano, y
uno de bajo octanaje puede tener un alto
cetano.
De lo anterior es fácil deducir la imposibilidad
de hacer funcionar un motor diesel con ga-
solina o uno de chispa con combustible die-
sel.
El rango de detonación de los motores de
pistón basado en métodos de laboratorio
difiere del obtenido con el CFR, que tiende a
ser menor. Las diferencias tanto en el Nº
octano como en el Nº cetano entre la medi-
ción de laboratorio y el CFR están medidas
por la sensibilidad. En general cuanto me-
nor sea esa diferencia mejor será el com-
portamiento del combustible.
Actualmente la tendencia mundial es a de-
clarar el octanaje como una media entre el
valor de laboratorio RON (Research Octa-
ne Number) y el obtenido con el motor
CFR, conocido como MON (Motor Octane
number).
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
20 Formación Técnica de Servicio
EL CONTROL DE LA TEMPERATURA
EN LOS MOTORES
En teoría la temperatura de operación de los
motores que estamos tratando debería ser la
mayor posible, ya que como rezan las reglas
de la termodinámica al aumentar dicha tem-
peratura mejora el rendimiento del motor. Sin
embargo sabemos que en la práctica las
temperaturas excesivas tienen consecuencia
desastrosas, debido fundamentalmente al
comportamiento de los combustibles en los
instantes proximos e inmediatamente si-
guientes a la ignición de la mezcla. Es por
ello que nos ocuparemos de cómo controlar
y regular la temperatura de operación del
motor.
El sistema de enfriamiento maneja apro-
ximadamente el 20% de la energía gene-
rada en el cilindro, y lo hace en forma de
calor.
El fluido refrigerante del circuito se ocupa de
captar ese calor y llevarlo hasta el radiador,
donde es eliminado por el aire que pasa a
través de él. En el caso de los motores en-
friados por aire, se evacua directamente a
través del aletado de los cilindros.
El sistema de enfriamiento plantea dos pro-
blemas fundamentales: ¿Como hacer para
que el motor se caliente lo mas rápidamente
posible.?¿Como hacer una vez que el motor
tomó temperatura para que mantenga dicha
temperatura constante, y en el entorno
ideal.?
La cantidad de aire que pasa por el radiador
es variable en función de la velocidad, lo cu-
al varía su capacidad de disipar calor, y tam-
bién es variable el calor generado por el
motor, que depende de las vueltas a que
esté girando y de la potencia que se le soli-
cite.
Con dos variables que cambian constante-
mente cabe la segunda pregunta: ¿como
hago para que el motor mantenga una tem-
peratura constante en el entorno ideal.? Esto
se logra por medio del termostato, el que se
ocupa de que el motor se caliente lo mas
rápidamente posible, y de mantener la tem-
peratura del mismo dentro del rango ideal
para su óptimo funcionamiento. ¿Como lo
logra?. Para entenderlo vamos a ubicarnos
en el circuito de enfriamiento.
El circuito de enfriamiento está compuesto
por las cámaras de agua del motor y la tapa
de cilindros, que es donde el refrigerante
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 21
capta el calor en exceso del motor, por la
bomba de agua, por las cañerías para con-
ducción de líquido y por el radiador. Existe
otro circuito anexado a este que es el de
calefacción, que aprovecha el calor trans-
portado por el fluído refrigerante.
¿Porque es necesario que el motor se ca-
liente lo antes posible?, y ¿cual sería la ma-
nera mas rápida de lograrlo actuando sobre
el sistema de enfriamiento?
La respuesta a la primera parte de la pre-
gunta es que para lograr una buena com-
bustión, el combustible en el interior del
cilindro debe estar totalmente en forma
de vapor, y para ello es necesario que el
recinto donde se quema la mezcla esté
previamente calentado.
La respuesta a la segunda pregunta es ob-
via: si pretendo que el motor se caliente lo
mas rápidamente posible, deberemos li-
mitar la acción del sistema del enfria-
miento . Esto se logra interrumpiendo el su-
ministro de refrigerante desde el radiador al
motor, y dejando que circule nada mas que
el liquido que quedó dentro del motor hasta
tanto alcance la temperatura adecuada.
¿Como se puede lograr que una vez que el
motor se calentó, se mantenga a temperatu-
ra mas o menos constante, independiente-
mente de la velocidad a que se desplaza el
automóvil y de la potencia que esté gene-
rando el motor?. Una forma muy simple es la
de ir agregando agua fría al circuito del mo-
tor en la medida que haga falta, a la vez que
le quito agua caliente, pero siempre en la
medida de lo necesario para que la tempe-
ratura del motor se mantenga constante.
Quién se ocupa de cumplir estas funciones
es precisamente el termostato. Tal como
usted puede apreciar las funciones del ter-
mostato son de muchísima importancia. Es
por ello que este componente jamás debe
ser eliminado.
El termostato no es ni mas ni menos que
una válvula automática, que está sen-
sando permanentemente la temperatura
del agua que circula por el motor, y que
se abre para dejar salir refrigerante ca-
liente del circuito y hacia el radiador,
cuando esa temperatura excede ciertos
límites, que generalmente está en el or-
den de los 80 a 90ºC. El termostato está
intercalado entre el circuito del motor y el
del radiador.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
22 Formación Técnica de Servicio
Funcionalmente el líquido a alta temperatura
liberado ingresa en la parte superior del ra-
diador y circula a través de este, cediéndole
calor al aire y bajando su temperatura hasta
alcanzar la parte inferior del radiador, de
donde nuevamente ingresa al motor. En la
medida que la temperatura del circuito del
motor tienda a aumentar, el termostato libera
refrigerante caliente y simultáneamente el
radiador provee al circuito de la misma can-
tidad, pero ya enfriado.
Cuando se observa que la temperatura de
su motor se escapa por encima de los nive-
les habituales, en condiciones de marcha ya
conocidas, deben buscarse las causas de
esa elevación anormal de temperatura y eli-
minarlas y jamás quitar el termostato. Quitar
el termostato para hacer descender la tem-
peratura, sería algo así como bajarle la fie-
bre a un enfermo de neumonía con paños
fríos, sin atacar la enfermedad. No se trata
de eliminar los síntomas sino de atacar el
problema en sus orígenes.
Todos los autos actuales están capacitados
para trabajar sin inconvenientes en el orden
de los 90 a 95ºC, y han sido ensayados para
funcionar correctamente bajo condiciones
particularmente severas de clima cálido, co-
mo también lo están para climas fríos. Mien-
tras la aguja de temperatura no alcance la
zona roja del indicador de temperatura todo
está bajo control.
Quitando el termostato en climas muy cáli-
dos el tiempo de calentamiento se prolonga-
rá cinco a diez veces mas de lo normal. En
climas normales y fríos las consecuencias
serán desastrosas ya que nunca se llegará a
la temperatura de régimen, evidenciándose
ello en un prematuro desgaste del motor, en
excesivo consumo y el funcionamiento irre-
gular, principalmente en las aceleraciones.
Lo anterior, como ya dijimos, se debe a que
al estar fríos los cilindros y la cabeza de
cilindros, dentro de la cámara de combus-
tión no se dan las condiciones de tempe-
ratura necesarias para que se vaporice la
mezcla, teniendo como consecuencia una
mala combustión y combustible sin que-
mar que se deposita en las paredes de los
cilindros. Ese combustible sin quemar,
prácticamente elimina las posibilidades
de lubricación de aros, generándose un
descontrolado desgaste de los mismos y
de los cilindros. La mezcla ingresante al
cilindro, aunque estuviese correctamente
balanceada, al perder parte del combusti-
ble debido a la condensación en las pare-
des frías, se transforma en una mezcla
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 23
pobre, pudiendo serlo al grado de tener
dificultades serias para encender o que-
marse, lo cual produce fallas en el fun-
cionamiento del motor.
Consecuentemente si se acelera un motor
frío sin enriquecer la mezcla se producirán
fallas. Enriquecida la mezcla o no, al fun-
cionar un motor frío, el combustible no
quemado o mal quemado se transforma
en gases tóxicos emitidos por el escape,
y en fluido que va a para al cárter dilu-
yendo el aceite, pudiendo llegar a com-
prometer al mismo.
La peor condición de marcha de un mo-
tor, tanto desde el punto de vista ambien-
tal, como del desgaste es durante el
arranque en frío y el período de calenta-
miento. Es por ello que en los motores
actuales los diseñadores agotan los me-
dios como para reducir el tiempo de ca-
lentamiento tanto como sea posible. Es
un grave error arrancar el motor y dejarlo
regulando hasta que tome temperatura,
ya que así se prolonga inútilmente el pe-
ríodo de calentamiento. La mejor forma
de hacerlo es con el vehículo rodando a
cargas reducidas .
CAMISA HÚMEDA CAMISA SECA
1 – CAMISA2 – ARO DE SELLO3 – FLUÍDO REFRIGERANTE4 – PARED DEL BLOCK
1 – CAMISA3 – FLUÍDO REFRIGERANTE4 – PARED DEL BLOCK
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24 Formación Técnica de Servicio
Uno de los subproductos de la combustión
de las naftas es el agua en forma de vapor.
Cuando el motor está frío el sellado de los
aros es malo, y como consecuencia de ello
parte de los gases de la combustión pasan a
través de ellos hacia el cárter. Si el motor
está frío el vapor de agua se condensa y
forma agua . Otro subproducto de la com-
bustión son los óxidos de nitrógeno, y si hu-
biera algo de azufre los óxidos de azufre, y
si usted disuelve óxidos de nitrógeno o de
azufre en agua generalmente obtiene ácidos
nítrico y sulfúrico, de conocidas propiedades
tóxicas y corrosivas. Los óxidos de nitrógeno
ya hemos visto que también contribuyen a la
formación de “smog”.
PRECALENTADOR DE L ÍQUIDO REFRIGERANTE
1- Soplador de aire 7- Bomba dosificadora2- Sensor de llama A- Salida de líquido refrigerante3- Bujía B- Entrada de líquido refrigerante4- Sensor de temperatura C- Suministro de aire fresco5- Sensor de sobretemperatura D- Retorno de combustible6- Módulo de control E- Gases de escape
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 25
El motor debe funcionar cuanto antes en
la temperatura adecuada, con el aceite en
las proximidades de los 100ºC para que el
agua no tenga posibilidades de conden-
sarse. Además, a motor frío aceite frío, y
aceite frío significa alta viscosidad o re-
sistencia inútil al movimiento de las pie-
zas internas del motor.
Actualmente todos los fabricantes de auto-
móviles diseñan sus circuitos de enfria-
miento para que calienten lo mas rápida-
mente posible y funcionen siempre en el
orden de los 90 a 95ºC.
La forma correcta de poner el marcha el
motor es la de dar arranque, verificar que la
luz de presión de aceite se ha apagado y
comienza a rodar suavemente, sin acelera-
ciones bruscas. El motor debe calentarse
siempre con el vehículo en movimiento,
porque además de los problemas que he-
mos mencionado para el motor, si no lo hace
así saldrá con el motor caliente y todo el
resto de los mecanismos móviles fríos, caja
de velocidades, diferencial, rodamientos, etc.
Los vehículos con motor de inyección elec-
trónica ya tienen el tema del cebador re-
suelto, y controlan el enriquecimiento para el
arranque el frío, y el correspondiente al pe-
ríodo de calentamiento en forma automática,
pero recuerde que si por la razón que sea el
circuito de enfriamiento no supera una tem-
peratura del orden de los 60ºC el sistema de
inyección mantendrá la mezcla enriquecida.
LA LUBRICACIÓN
EN LOS MOTORES
Un lubricante es un agente que separa
dos componentes que tienen movimiento
uno con respecto al otro, que de otra
manera entrarían en contacto. La función
del lubricante es prevenir este contacto
directo, reducir la fricción y prevenir el
desgaste. Los aceites cumplen, además,
funciones adicionales como refrigerante
y selladores en el área donde son aplica-
dos. El lubricante correcto es elegido en
función de las condiciones de diseño, los
materiales a ser lubricados y las tensio-
nes presentes en los puntos de lubrica-
ción .
Cuando hablamos de fricción, no nos refe-
rimos al rozamiento entre partes metálicas.
Si el contacto directo entre partes metálicas
se hace presente, deberá ser muy breve y
solamente en los momentos de arranque, ya
que si se mantuviera las piezas se destrui-
rían en pocos segundos.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
26 Formación Técnica de Servicio
Al hablar de fricción nos estamos refiriendo
al rozamiento entre las moléculas del medio
que está destinado a evitar que dichas par-
tes se toquen, que es el propio lubricante. Si
pretendemos que las partes no se toquen
entre sí, es necesario que la película de lu-
bricante interpuesta entre ellas sea capaz
de resistir las cargas que se presenten.
Para comprender como funciona la lubrica-
ción y la película de lubricante tenemos que
introducir el concepto de ”cuña hidrodiná-
mica”. Tal como su nombre lo indica se trata
de una “cuña” de lubricante que se forma
entre las partes en movimiento y tiende a
que una de ellas “flote” sobre la otra. Un
buen ejemplo lo da el esquiador acuático,
que estando detenido se hunde y solo cuan-
do comienza a moverse sale del agua y es
soportado por ella.
Resulta obvio al pensamiento que para que
esto funcione será necesario que los esquís
mantengan un cierto ángulo respecto del
agua para esta pueda “acuñarse” debajo del
esquí y permita a este mantenerse en la su-
perficie. Es un efecto parecido al de la piedra
¿CUALES SON LAS FUNCIONES DE UN ACEITE LUBRICANTE?
� Proveer una película hidrodinámica entre las partes metálicas para prever o reducir el contacto entre metales y reducir la fricción.
� Eliminar calor generado por el trabajo propio del lubricante y refrigerar las partes internas del motor.
� Actuar como sello de la combustión actuando entre el cilindro el pistón y los aros.
� Movilizar las impurezas propias de la combustión y de la
degradación del propio lubricante.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 27
plana que arrojamos en el agua: si impacta
con un ángulo adecuado tenderá, mientras
tenga velocidad suficiente, a rebotar sobre el
líquido, haciendo “patito”. Cuando la veloci-
dad descienda suficientemente terminará por
hundirse. Si la citada piedra impacta el agua
en un ángulo inadecuado también se hunde.
Un fenómeno de este tipo puede ser aprove-
chado para lubricar componentes con velo-
cidad relativa entre sí. Si una superficie se
mueve paralelamente a la otra mante-
niéndose una de ellas levemente inclinada, y
entre las dos superficies se interpone un lu-
bricante, dicho lubricante tenderá a mante-
nerse entre las dos superficies, generando
un empuje sobre la superficie móvil capaz de
superar las cargas aplicadas, con lo cual el
cuerpo “flotará” sobre la capa lubricante.
Este fenómeno solo será posible si, para las
condiciones dadas, el fluido dispone de la
suficiente viscosidad o resistencia a fluir y
tiende a mantenerse entre ambas superfi-
cies.
PESO
EMPUJE
VELOCIDAD
FLUIDOFLUIDO
EJEMPLO DE FORMACION DE UNA CUÑA HIDRODINAMICA
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
28 Formación Técnica de Servicio
Si las superficies se ponen paralelas entre
sí o si no existe movimiento relativo entre
ellas desaparece el citado empuje y se pier-
de la capacidad de soportar carga, como
consecuencia de lo cual las partes entrarán
en contacto.
Para el caso de un árbol soportado por un
cojinete, es posible que se forme la cuña
hidrodinámica gracias a que no coincide el
eje del cojinete con el eje del árbol.
En el dibujo de la página siguiente han sido
exagerados los huelgos para que se pueda
visualizar el fenómeno de formación de la
cuña. Cuando el motor está detenido no
existe velocidad relativa entre las partes, no
hay formación de cuña hidrodinámica ni del
consecuente empuje. Cuando el motor co-
mienza a funcionar, el eje intenta rodar den-
tro del cojinete, iniciándose una acción de
arrastre de lubricante hacia la zona compro-
metida.
PESO
EMPUJE
VELOCIDADFLUIDO
FLUIDO
LUBRICACION LIMITE POR CU ÑA HIDRODINAMICA
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 29
Cuando aumenta la velocidad relativa entre
las partes se establece una zona de “cuña”
con el empuje consecuente que tiene ten-
dencia a empujar al eje hacia el centro. Lo-
grada esta condición el cojinete esta en con-
diciones de soportar cargas. El empuje pro-
pio del fenómeno hidrodinámico y las cargas
aplicadas establecen zonas en que la pre-
sión de la película lubricante es elevada.
Debe tenerse expresa precaución en el lugar
donde se produzca el suministro de lubri-
cante, que deberá estar ubicado en zonas
de baja presión. En caso contrario se verá
afectada la capacidad de soportar carga del
cojinete. Resulta obvio que una de las con-
diciones mas comprometidas para la lubrica-
ción, y quizás las peor, se produce en el
momento del arranque, ya que no existe en
ese momento la formación de cuña hidrodi-
námica.
Al detenerse el motor cesa el movimiento
relativo entre los componentes y el flujo y el
flujo de lubricante.
EJE
CARGA DEFUNCIONAMIENTO
CARGA DEARRANQUE
PESO PROPIO Y CARGAS RESIDUALES
MOTOR EN ARRANQUE MOTOR ENFUNCIONAMIENTO
FORMACION DE LA CUÑA HIDRODINAMICA EN UN EJE LUBRICADO
LUBRICANTE
MOTOR DETENIDO
COJINETE
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
30 Formación Técnica de Servicio
El peso de los componentes y la presión re-
sidual que puede quedar en algún cilindro
contribuirá a desalojarlo de las zonas que
deben ser lubricadas.
Consecuentemente ante un nuevo arranque
la lubricación quedará librada a la película
de lubricante que pudiera haber quedado
retenida entre las superficies en cuestión.
Este fenómeno se hace particularmente no-
table en las detenciones prolongadas y
cuando el motor se enfría.
Las propiedades de los nuevos lubricantes
tienden a mejorar esa condición de motor
detenido, favoreciendo la adherencia del lu-
bricante a las superficies lubricadas. En las
condiciones de arranque es cuando se pro-
duce el mayor desgaste, principalmente de-
bido a la presencia de partículas extrañas,
que hasta tanto no se establezca el espesor
adecuado de la capa lubricante pueden que-
dar atrapadas entre las superficies en movi-
miento introduciendo daños superficiales en
ambas.
ORIGENES DEL DESGASTE
CORROSION
EROSION
ABRASION
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 31
Resultan entonces fundamentales los
primeros instantes del funcionamiento
del motor, que no estará en condiciones
de soportar cargas hasta tanto se haya
asegurado el suministro de lubricante a
todas las zonas comprometidas y se ha-
ya establecido la cuña hidrodinámica.
La presión de lubricante es solamente
necesaria para asegurar la cantidad y re-
novación adecuada del aceite en las zo-
nas que están siendo lubricadas.
Generalmente se piensa que son necesa-
rias altas presiones de aceite para que un
motor funcione sin problemas, dado que
es creencia generalizada que quién man-
tiene separadas las partes entre sí es la
presión generada por la bomba y no el
efecto de cuña de la película lubricante .
Aquí aparece la confusión entre lo que
significa una buena lubricación y su rela-
ción con la presión de aceite.
¿ CUAL ES LA FUNCION DE LA BOMBA
DE LUBRICACION
• ASEGURAR LA CANTIDAD ADECUADA DE LUBRICANTEEN TODOS LOS PUNTOS QUE REQUIERAN LUBRICACION
• DEBE SUMINISTRAR POR LO MENOS TANTOLUBRICANTE COMO EL QUE ES EXPULSADO EN LOSPUNTOS DE LUBRICACION
• ASEGURAR LA RENOVACION Y SUMINISTRO DELUBRICANTE EN TODO EL CIRCUITO DE LUBRICACION
• LA PRESION GENERADA POR LA BOMBA NO ESSUFICIENTE PARA EVITAR QUE LOS ELEMENTOS ENMOVIMIENTO RELATIVO SE TOQUEN ENTRE SI
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
32 Formación Técnica de Servicio
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 33
La presión de suministro de lubricante
no contribuye a que los cojinetes puedan
soportar mas carga, puede asegurar en
cambio un buen caudal de lubricante
como para permitir la eliminación del
calor generado por rozamiento y evitar
que el lubricante pierda sus característi-
cas debido a las altas temperaturas.
La presión puede ser considerada como una
forma indirecta de medir el caudal de aceite
que está llegando a las distintas partes del
motor. Si se la refiere a los valores especifi-
cados por el fabricante, una presión más
baja de lo normal indicará fugas importantes
que pueden ser debidas a huelgos mayores
que los correctos, y una presión excesiva
puede indicar obstrucciones en le circuito de
lubricación.
En los motores de combustión interna, exis-
ten, sin embargo, numerosos componentes
que deben ser lubricados sin la presencia de
la cuña hidrodinámica, la cual como hemos
visto solo se forma si existe velocidad relati-
va entre las partes.
Llamaremos al tipo de lubricación que per-
mite la formación de la cuña hidrodinámica,
lubricación de “película de aceite gruesa o
continua”.
Existe también “película de aceite delgada o
parcial” resultante de una muy baja o nula
velocidad entre las superficies, o de una ex-
cesivamente baja viscosidad del lubricante,
insuficiente para generar la sustentación de
una de las superficies. En estos casos de
lubricación cobran especial importancia los
aditivos, que formando distintos compuestos
con los metales impiden la formación del
“Scuff” o agarrotamiento.
Habitualmente se asocia el lubricante sola-
mente con la función de disminuir el roza-
miento entre partes en movimiento y en
contacto. Si bien ya vimos que es efectiva-
mente una de sus tareas, debe también
cumplir con otras no menos importantes.
En particular, en los motores de combustión
interna, la lubricación ha sido siempre un
problema complejo en función de la cantidad
de factores que intervienen. Muchos de sus
componentes deben soportar altas tempe-
raturas y esfuerzos, y no olvidemos que en
la cámara de combustión se producen reac-
ciones químicas, generándose sub produc-
tos que a su vez tienden a alterar las propie-
dades físicas y químicas del lubricante.
El calor que se genera internamente en un
motor reconoce dos orígenes: el trabajo de
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
34 Formación Técnica de Servicio
rozamiento interno absorbido por el propio
lubricante, y el calor propio de la combustión
que se transmite a los componentes metáli-
cos. Parte de ese calor remanente es elimi-
nado a través del sistema de enfriamiento,
pero existen piezas que no pueden eliminar
calor a través de dicho sistema y no tienen
otra posibilidad que hacerlo que por medio
del aceite. Un ejemplo son los pistones.
Una de las funciones principales de un lubri-
cante, es justamente la de transportar y eli-
minar calor generado por el trabajo en las
partes comprometidas, y ejercer una acción
refrigerante sobre todas aquellas piezas que
no pueden eliminar calor a través del siste-
ma de enfriamiento. En los motores enfria-
dos por aire el lubricante desarrolla en ese
sentido el papel más importante. Las excesi-
vas temperaturas en el funcionamiento del
motor, o componentes que estén a tempe-
raturas muy elevadas con respecto al resto
en la operación normal, son un factor que
provoca la degradación del lubricante.
TEMPERATURAS DE LUBRICANTEPROMEDIO EN UN MOTOR CONVENCIONAL
CABEZA DE PISTON Y AROS220 A 270 ºC
BASE DE CILINDROSCOJINETES DE BIELA
Y DE BANCADA120 A 150 ºC
CARTER DE ACEITE
100 A 130 ºC
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 35
El aceite se oxida aceleradamente en esos
casos, provocando su espesamiento y au-
mento de viscosidad. Las temperaturas al-
canzadas en la zona de la falda de pistones,
el interior de la cabeza, y los alojamientos de
los aros es donde más se depositan barni-
ces de oxidación.
Algo parecido a lo que le ocurre a nuestras
esposas cuando se les quema el aceite de
alguna fritura.
En el caso de las transmisiones la única ma-
nera de evacuar el calor producido por la
fricción es por medio del lubricante, que lo
transmite a las paredes de la caja o el dife-
rencial y ellas a su vez lo disipan en el aire.
Habitualmente el aceite disipa el calor po-
niéndose en contacto con partes del motor
que a su vez están enfriadas por medio del
fluido refrigerante del motor, directamente
disipándolo al aire por medio del cárter, o en
casos extremos por medio de un radiador de
aceite.
Otra de las funciones del lubricante es la de
contribuir a la limpieza de las partes. En los
motores de pistón, se generan cantidades de
impurezas. Estas se deben principalmente al
sellado imperfecto de los aros, a las altas
temperaturas que en ellos se alcanzan y al
oxígeno presente en el cárter debido princi-
palmente a los sistemas de ventilación de
ese componente. También contribuye la de-
gradación propia del lubricante y el desgaste
de los componentes, principalmente durante
el arranque en frío. Estas impurezas deben
ser eliminadas, y ello se efectúa usando al
propio lubricante como medio de transporte,
siendo finalmente retenidas en el filtro de
aceite . Aquí estamos frente a uno de los
mitos que mencionábamos:
El lubricante con el uso debe enturbiarse
y oscurecerse. Ello es debido a las impu-
rezas a que hacemos mención, que son
transportadas al filtro, si el aceite se man-
tiene limpio y cristalino sin degradarse
aparentemente con el uso, cabe pregun-
tarse a donde van a parar todos los resi-
duos. Abra usted un motor que funcionó
en esas condiciones y verá toda la por-
quería junta, prolijamente pegada por to-
dos lados, con las consecuencias que
son de imaginar. Se lo repito por las du-
das: el aceite debe oscurecerse con el
uso, ya que una de sus funciones es la de
transportar la mugre interna al filtro de
aceite.
En las cajas de velocidades y los diferen-
ciales no existen residuos contaminantes de
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
36 Formación Técnica de Servicio
combustión ni de aire circulante, ni tempe-
raturas puntuales muy elevadas, por lo que
la vida del lubricante se extiende práctica-
mente a la vida del componente.
El motor, al realizar su función, se ve ex-
puesto a una serie de agentes contaminan-
tes que se oponen a su óptimo rendimiento,
siendo el lubricante una herramienta básica
para neutralizarlos. El carbón y el hollín son
subproductos de la combustión, que llegan
al cárter a través de los huelgos propios de
los aros, transportados por los gases y la
impregnación de las paredes de los cilindros,
contaminando el lubricante. La formación de
barros y depósitos sólidos es en buena parte
debido a ello.
El agua, generada en grandes cantidades
durante los procesos de combustión partici-
pa también activamente como contaminante.
Parte del vapor de agua presente se con-
densa en la tapa de balancines, formando
también barros, y otra parte llega al cárter.
Este fenómeno de condensación toma parti-
cular importancia en las zonas de climas
fríos, dado que al motor le cuesta mas tiem-
po alcanzar la temperatura ideal de régimen,
produciéndose la condensación del vapor de
agua, iniciándose el proceso de formación
de ácidos que contribuyen al desgaste co-
rrosivo y la gestación de herrumbre en los
componentes metálicos.
Al poner en marcha un motor frío, resultará
de vital importancia que el lubricante alcance
la temperatura de trabajo lo mas rápida-
mente posible. Lubricante frío es sinónimo
de alta viscosidad y de motor frío, que no ha
alcanzado las temperaturas óptimas para
una combustión normal, y que sus compo-
nentes no se han dilatado y “acomodado” a
la posición de trabajo a la que están acos-
tumbrados.
Para que todo funcione OK, el aceite debe
alcanzar su temperatura de trabajo, y esta
debe estar en el entorno de los 100ºC, de
esta forma se facilita la evaporación y elimi-
nación del agua de condensación.
Bajo determinadas condiciones de funcio-
namiento (nuevamente toma importancia
alcanzar la temperatura de régimen cuanto
antes) y dependiendo también del estado del
motor, el combustible es otro de los proble-
mas potenciales cuando logra pasar al cárter
sin haber combustionado o habiéndolo he-
cho en forma incompleta. En este caso se
produce la dilución del aceite como resultado
de la contaminación con combustible. Este
fenómeno de contaminación con combusti-
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 37
ble se traduce en una disminución inicial de
la viscosidad, pero posteriormente, y debido
a reacciones químicas de oxidación, en un
aumento de la misma, llegando hasta el
punto de comprometer la movilidad del pro-
pio lubricante.
Este fenómeno de aumento en la viscosidad
por degradación del lubricante es particular-
mente importante en los motores Diesel.
Este es uno de los conceptos que segura-
mente no tienen los que evalúan la calidad
del aceite frotándolo entre la punta de los
dedos, evaluando cuan pegajoso está, a la
inversa de lo que comunmente se cree el
aceite degradado por envejecimiento tie-
ne tendencia a aumentar su viscosidad, y
no a disminuirla .
Cuando hablamos de oxidación nos estamos
refiriendo a la reacción del lubricante con el
oxígeno atmosférico, no nos olvidemos que
el interior del motor, en la zona del cigüeñal,
las bielas y el cárter, el aceite es agitado
violentamente y forma microgotas de aceite
que expuestas al aire permanentemente re-
novado en esa zona, favorece su combina-
ción parcial con el oxígeno.
El aceite debe contener aditivos dispersan-
tes y detergentes para mantener las impure-
zas en suspensión y permitir su transporte al
filtro de lubricante, donde deben quedar re-
tenidas. Allí quedarán los productos de la
oxidación, carbón, hollín, partículas metáli-
cas propias del desgaste y contaminantes
externos. Use siempre filtros de aceite de
reconocida calidad. Desconfíe de los aceites
que se mantienen siempre limpios. El aceite
debe ensuciarse porque si no lo hace no
está cumpliendo con una de sus funciones,
que es la de transportar todos los residuos
contaminantes al filtro de aceite, para que no
se depositen en cualquier parte.
Es absolutamente normal que el aceite de
calidad se oscurezca. Finalmente mencio-
nemos el polvo atmosférico, que resulta ex-
tremadamente perjudicial, un porcentaje del
polvo presente en el aire aspirado queda en
el motor, contaminando el lubricante y gene-
rando desgaste abrasivo.
La necesidad de desarrollar vehículos cada
vez mas funcionales, compatibles con el
medio ambiente, livianos y eficientes, ha
obligado a exigir cada vez mas a sus plantas
motrices. Ello ha provocado el desarrollo de
nuevos y mejores lubricantes que a su vez
permiten exigir mas a los motores, que obli-
gan al fabricante de aceites a mejorar aún
mas su producto, y así sucesivamente en
una carrera interminable..... Las pruebas y
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
38 Formación Técnica de Servicio
mejoras a las que se someten continua-
mente a los lubricantes es un camino sin fin.
Actualmente existen en el mercado lubri-
cantes de base mineral, de base sintética, y
de bases combinadas. Veamos cual es la
diferencia entre un lubricante sintético y uno
convencional. El petróleo crudo es una “so-
pa” de hidrocarburos en la que conviven
centenares de componentes distintos, que a
su vez varían sus proporciones y caracterís-
ticas dependiendo del yacimiento. Solo me-
diante procesos de destilación, refinación y
en algunos casos modificación molecular ,
es posible obtener productos de alta calidad
comercial tales como combustibles y lubri-
cantes. Los aceites lubricantes de base mi-
neral forman parte de esta familia.
La necesidad en usos extremos (caso
de turbinas y uso aeronáutico en ge-
neral) obligó el desarrollo de una nue-
va generación de lubricantes de altí-
sima pureza, imposibles de obtener
del petróleo a costos razonables. Así
nacieron los aceites sintéticos, que
como su nombre lo indica provienen
de sintetizar, o armar las complicadas
moléculas del lubricante, partiendo de
moléculas muy simples como son las
del gas metano (gas domiciliario). Los
resultados han sido lubricantes con
una mayor resistencia a la oxidación,
mejor adhesividad a los metales y
mejor transferencia del calor.
Como las propiedades de un lubricante de-
penden fuertemente del tipo de molécula
principal que lo constituye, en el caso de los
aceites sintéticos es posible diseñar y fabri-
car moléculas adaptadas a cada necesidad
específica. Se obtiene de esta forma un lu-
bricante con un grado de pureza y caracte-
rísticas irrealizables por otra vía. Recorde-
mos que la calidad de un aceite mineral es-
tará fuertemente condicionada por el origen
y la refinación del petróleo de base, proble-
ma que en el aceite sintético no existe.
Es de vital importancia que el lubricante ten-
ga tendencia a mantenerse adherido a las
superficies que moja. En el arranque en frío,
momento en que no hay suministro de lubri-
cante el aceite adherido al metal deberá so-
portar las cargas hasta tanto le lleguen re-
fuerzos enviados por la bomba de lubrica-
ción. Llamamos polaridad a la propiedad de
los lubricantes que les permite mantenerse
adheridos a las superficies metálicas.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 39
Explicando en difícil la polaridad de un lubri-
cante, le diría que como resultado de un di-
polo natural, las moléculas del lubricante son
adsorbidas (con “d”) por las superficies me-
tálicas. Esto significa la habilidad de ciertos
lubricantes de mantenerse pegados a la su-
perficie lubricada y asegurar la lubricación en
condiciones críticas, en el arranque por
ejemplo. Existen aditivos que mejoran esta
capacidad conocidos como modificadores o
mejoradores de fricción . En definitiva se
incrementa y asegura la permanencia de
una película lubricante reduciendo la fricción
entre las partes lubricadas, fundamental-
mente durante la operación de puesta en
marcha.
El momento mas comprometido en la vida de
los motores de pistón es el arranque en frío.
Un motor que permanece detenido por va-
rias horas drena el lubricante de las partes
comprometidas hacia el cárter. Para contri-
buir al escurrimiento de la película de aceite
que quedó al detener el motor se suman los
pesos propios de los componentes y las pre-
siones que puedan haber quedado en los
cilindros y los sistemas de distribución.
En el momento del arranque en frío falta la
presencia de la cuña hidrodinámica que se-
pare los componentes. Ello se ve agravado
porque los conductos de lubricación pueden
haberse vaciado parcialmente, y la bomba
requerirá varias vueltas para restablecer el
volumen de aceite mínimo necesario para
asegurar la lubricación. Para minimizar este
fenómeno, se pretende que los aceites ten-
gan un grado de adhesividad entre el aceite
y la superficie lubricada tal que evite que
sean totalmente eliminado de dichas superfi-
cies cuando no existe movimiento. De esta
manera se trata de evitar el contacto metal-
metal en el arranque y hasta tanto se resta-
blezca el flujo adecuado de lubricante.
El aceite en estado puro presenta algunas
insuficiencias como para asistir correcta-
mente y por períodos extensos a los moto-
res. Es por ello que se recurre al uso de
sustancia mejoradoras, que agregadas al
lubricante potencian propiedades existentes
o le confieren otras nuevas. Esas sustancias
son conocidas como aditivos . Los aditivos
deben ser cuidadosamente seleccionados
como para que no reaccionen entre sí o con
algunos de los componentes del lubricante.
Los aditivos mas utilizados en lubricantes
para cárter y transmisiones generalmente
son: antiespumantes, antidesgaste, inhibido-
res de oxidación y de herrumbre, detergen-
tes, dispersantes, mejoradores de índice de
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
40 Formación Técnica de Servicio
viscosidad, depresores del punto de escu-
rrimiento, y aditivos de extrema presión. No
confundamos estos aditivos con los que se
expenden en las estaciones de servicio, que
se comercializan como reforzadores de de-
terminadas propiedades del lubricante, o
como proveedores de otras. El tema daría
para largo y prefiero reservarme la opinión
por el momento.
Volviendo sobre el tema de la oxidación del
lubricante digamos que este fenómeno se ve
acelerado, además del batido, por las altas
temperaturas y por la presencia de otros
compuestos contaminantes (agua, ácidos,
partículas sólidas, etc.).
La oxidación genera a su vez productos no
deseables que adoptan dos formas: resinas,
barnices y lodos insolubles en el aceite y
que por lo tanto se depositan en diversos
lugares del motor.
También se forman otros compuestos que si
bien son solubles, resultan igualmente per-
judiciales. La estabilidad a la oxidación es el
ADITIVOS ORIGINALES DE LOS LUBRICANTESCONVENCIONALES PARA AUTOMOTORES
� ANTIESPUMANTES� MEJORADORES DE FRICCION
� INHIBIDORES DE OXIDACION� INHIBIDORES DE CORROSION
� DETERGENTES - DISPERSANTES� MEJORADORES DE VISCOSIDAD
� DEPRESORES DE PUNTO DE ESCURRIMIENTO
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Formación Técnica de Servicio 41
factor limitativo más importante en la vida de
un lubricante y sin ella tanto la vida del lubri-
cante como la del motor que lo usa se verán
severamente comprometidos. Cuanto mayor
sea la temperatura a que va a operar el mo-
tor mayor deberá ser la estabilidad a la oxi-
dación. Los lubricantes automotrices habi-
tualmente contienen aditivos inhibidores
de oxidación .
Prevención contra óxidos de hierro. : De-
bido a la humedad proveniente de los gases
de combustión, y a eventuales fugas de lí-
quido refrigerante, principalmente en los
motores que funcionan a baja temperatura,
es posible la formación de herrumbre en el
interior del motor. Las partículas de óxido
son particularmente perjudiciales, además
de ser abrasivas y causar desgaste y raya-
duras en las partes expuestas, actúan como
catalizador (acelerador) en la oxidación del
aceite, y tienen tendencia a obstruir filtros,
conductos y pequeños huelgos. Es impor-
tante para un buen aceite la resistencia a la
formación de herrumbre, para ello se agre-
gan a los lubricantes aditivos inhibidores
de la corrosión.
Veamos como final de esta nota el concepto
de viscosidad. La viscosidad es básicamente
una medida de la resistencia que tiene un
líquido a fluir. Tiende a disminuir con tempe-
raturas crecientes y a aumentar bajo muy
grandes presiones. Para una determinada
aplicación, la viscosidad debe concordar con
las condiciones de velocidad, temperatura y
carga de las piezas lubricadas.
Es común confundir el concepto de vis-
cosidad con el de densidad. El aceite es
definitivamente mas viscoso que el agua
y esta a su vez mas densa que la gran
mayoría de los aceites. Esto es simple de
verificar viendo como los aceites flotan
en el agua.
Velocidades de funcionamiento altas o bajas
temperaturas requieren el uso de lubricantes
de menor viscosidad que situaciones
opuestas. La medición mas común de visco-
sidad es la llamada viscosidad cinemática,
consistente en medir el tiempo que demora
un volumen fijo de aceite para fluir por un
tubo capilar a una determinada temperatura,
normalmente 40 ºC y 100 ºC. Generalmente
la viscosidad es el primer factor que se con-
sidera en la selección de un lubricante para
un uso específico.
Un aceite mas pesado de lo necesario pro-
ducirá un gasto en fricción fluida excesivo
generando una resistencia al movimiento
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
42 Formación Técnica de Servicio
innecesaria. Los extremos serán perjudicia-
les: viscosidades inadecuadamente bajas no
soportarán las cargas, y viscosidades muy
altas se opondrán al movimiento y dificul-
tarán la lubricación.
Si la viscosidad de un determinado lubri-
cante disminuye con el uso, ello indicará ge-
neralmente que el aceite se está diluyendo,
probablemente por la presencia de combus-
tible sin quemar, y un aumento en la viscosi-
dad indicará deterioro por oxidación.
Para asegurar la lubricación en un cojinete
debemos asegurarnos que la viscosidad sea
lo suficientemente baja como para llegar a el
sin dificultad, y lo suficientemente alta como
para soportar las cargas de trabajo sin dete-
rioro de los metales. El mejor ejemplo de
este comportamiento lo dan los aceites mul-
tigrados, de los cuales hablaremos en breve.
ALGUNOS PUNTOS CRÍTICOS EN LALUBRICACION DE UN MOTOR
LEVAS Y BOTADORES
VALVULAS Y GUIASDE VALVULAS
PISTONESY PERNOS
CIGÜEÑAL YCOJINETES
CILINDROSY AROS
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 43
Índice de viscosidad : Los lubricantes tie-
nen tendencia a hacerse mas fluidos en la
medida que se calientan y mas espesos en
la medida que se enfrían. Sin embargo, los
diferentes aceites responden de diferente
manera a un determinado cambio de tempe-
ratura. Se define como índice de viscosidad
a la propiedad de resistir los cambios de vis-
cosidad debidos a la temperatura. El índice
de viscosidad es un número empírico que no
tiene unidades. Cuanto mas alto sea el índi-
ce de viscosidad, menores serán los cam-
bios de ella en función de los cambios de
temperatura. Los aceites lubricantes están
expuestos a una gama muy amplia de tem-
peraturas de funcionamiento.
A muy bajas temperaturas el aceite puede
tornarse demasiado viscoso para una ade-
cuada circulación y a muy altas temperaturas
perder viscosidad hasta el punto de que se
interrumpa la lubricación por ausencia de la
cuña hidrodinámica o por rotura de la pelí-
cula lubricante. El motor de un automóvil
constituye un excelente ejemplo. A bajas
temperaturas el aceite deberá ser lo sufi-
cientemente fluido para llegar a los cojinetes
rápidamente y sin dificultad, para permitir el
libre giro de ellos en el momento del arran-
que con suficiente lubricación. Cuando el
motor haya alcanzado la temperatura de
funcionamiento, el aceite deberá ser lo sufi-
cientemente viscoso como para soportar las
cargas en el uso. El problema de un lubri-
cante que cumpla con ambos requisitos ya
está resuelto, y se denomina aceite multi-
grado.
Las cualidades del lubricante dependerán,
como ya dijimos, de su grado de viscosidad,
y de la efectividad de los aditivos que le han
sido incorporados. Los lubricantes para au-
tomóviles tienen cuatro tipos de aditivos
principales: los mejoradores de índice de
viscosidad, los inhibidores de oxidación y
corrosión, los agentes detergentes y disper-
santes, y los aditivos de alta presión.
Mediante un criterio de selección, de acuer-
do el uso, y por medio de extensos y severos
ensayos en bancos de pruebas y sobre
vehículo, los fabricantes de automotores
establecen el tipo de aceite que deberá ser
usado para un determinado tipo de motor.
Se considera para ello si es de encendido
por chispa o Diesel, las cargas a que estarán
sometidas sus partes, el tipo de residuos
generados por la combustión, la temperatura
de trabajo del aceite, el tipo de enfriamiento
del aceite, la capacidad de lubricante del
motor y el período de renovación.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
44 Formación Técnica de Servicio
Veamos ahora cuales son los efectos de la
temperatura sobre el lubricante, y que son
los aceites multigrado . La respuesta de un
lubricante a los cambios en su temperatura,
se refleja principalmente en los cambios de
viscosidad que experimenta. Recordemos
que la viscosidad nos mide la facilidad o difi-
cultad que presenta en determinado fluido a
escurrirse o fluir. Intuitivamente sabemos
que cuanto mayor sea la temperatura de un
lubricante, menor será su viscosidad, o como
se dice vulgarmente “se parece mas al
agua”. Por el otro lado, al descender su
temperatura se torna cada vez mas viscoso
o “espeso” como se le suele llamar.
El asunto está en que no conviene que
aceite sea muy viscoso a bajas tempera-
turas, ya que puede dificultar el arranque
y su propia circulación en el motor, ni
muy poco viscoso a temperaturas altas,
ya que tendría dificultades para resistir
las cargas extremas.
20ºC 100ºC
ACEITE MULTIGRADO
VIS
CO
SID
AD
TEMPERATURAS
SAE 15
SAE 15W 40
SAE 40
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
Formación Técnica de Servicio 45
El lubricante que conocemos como aceite
monogrado, y que en rigor de verdad es una
solución de compromiso, presenta serias
dificultades ante cambios importantes de
temperatura, en climas fríos principalmente
¿Que hacer entonces? La solución viene de
la mano de los que conocemos como aceites
multigrado, que tienen la particular habilidad
de mantenerse suficientemente fluidos a
bajas temperaturas, y no perder demasiada
viscosidad en las altas.
Los aceites multigrado son lubricantes
que han sido formulados y aditivados pa-
ra reducir las variaciones de viscosidad
debidas a la temperatura .
De esta manera se comportan como lubri-
cantes de baja viscosidad cuando están a
baja temperatura, permitiendo la rápida lle-
gada del aceite a los lugares mas compro-
metidos. Esta condición es particularmente
importante en el arranque en frío. Cuando el
motor está a pleno régimen y estabilizado en
temperatura, los aceites multigrado desarro-
llan una mayor viscosidad que el monogra-
do, esta mayor viscosidad en la zona de
aros favorece la estanqueidad, generando
un mayor rendimiento del motor, menor con-
sumo de lubricante y reduciendo el desgas-
te. (Esto ya parece un comercial, le falta la
música y alguna agraciada señorita mirando
pícaramente asombrada un chorro de dora-
do lubricante que penetra en las intimidades
de un tremendo motor).
Es posible entonces usar un lubricante que
tenga la viscosidad adecuada para trabajar a
la temperatura de régimen sin problemas,
pero los problemas vendrán en el arranque
en frío, donde el exceso de viscosidad com-
prometerá la correcta lubricación. También
se puede usar un lubricante monogrado para
trabajar en condiciones de motor frió, pero el
inconveniente vendrá al momento de elevar
la temperatura, donde la falta de viscosidad
hará que el lubricante no soporte las cargas
a que el motor lo somete. El gráfico que ad-
juntamos nos ilustra sobre la comparación
de un multigrado contra los aceites mono-
gramas.
Veamos también el problema de la dilución
de los aceites en el cárter En los motores de
pistón, principalmente cuando no funcionan
a la temperatura adecuada o cuando tienen
un elevado grado de desgaste, puede ocurrir
que partes no quemadas del combustible
pasen de la cámara de combustión al cárter,
afectando la viscosidad del aceite, al punto
en que puedan comprometer su capacidad
como lubricante.
MOTORES DIESEL Y DE GASOLINA
46 Formación Técnica de Servicio
Dado que en un motor de pistones el sellado
entre los componentes que están expuestos
a los gases de combustión es imperfecto, a
través de los aros de pistón y de las guías
de válvulas inevitablemente una mínima
cantidad de lubricante pasará a la cámara de
combustión. Este fenómeno se ve favorecido
por las acción de bombeo que ejerce el pis-
tón sobre el aro al cambiar el sentido de mo-
vimiento.
Son muchos los factores que inciden en el
consumo de aceite de un motor: el método
de asentamiento, las condiciones ambienta-
les de uso, las frecuencias de mantenimien-
to, la calidad del lubricante empleado, el tipo
de servicio a que está afectado el vehículo y
el desgaste propio del uso. Cuando apare-
cen consumos excesivos de aceite, si no
existen pérdidas al exterior, las causas mas
frecuentes se centralizan en:
ORIGENES DE CONSUMO DE LUBRICANTE
GUIAS DE VALVULAS
AROS DE PISTON
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Formación Técnica de Servicio 47
Consumo por aros (el motor humea per-
manentemente mientras se lo acelera):
Cuando existe una acumulación de depósi-
tos que impiden la movilidad del aro en su
ranura, el principal medio de consumo se
ejerce a través del espacio existente entre el
aro y la camisa. Dichos depósitos son tam-
bién los precursores del desgaste de las ca-
misas y las coronas superiores de los pisto-
nes.
Consumo por las guías de válvulas (se
observa humo inmediatamente después de
una desaceleración) por fallas en los retenes
que tienen las válvulas para evitar la fuga de
lubricante.
La selección del lubricante adecuado y las
condiciones de uso también estará asociada
al consumo. Si el aceite careciera de la vis-
cosidad suficiente ya sea por características
propias, o porque está trabajando en las pa-
redes de los cilindros excedido en tempera-
tura, sobrevendrá consumo anormal.
¿Que sucede al pasar de un lubricante a
otro en un mismo motor?
Normalmente no debería suceder nada si se
trata de lubricantes de alta calidad. Los lu-
bricantes comerciales de fabricantes recono-
cidos, que cumplen con las normas API y
SAE son totalmente compatibles entre si.
Esto incluye a los lubricantes sintéticos, que
pueden perfectamente ser mezclados con
los de base mineral. Existen los lubricantes
semi-sintéticos que justamente son mezcla
de bases sintéticas y minerales.
Puede sin embargo suceder que motores
con altos kilometraje recorrido usando lubri-
cantes de baja calidad, al ser reemplazado
este por otro de alta calidad genere un des-
prendimiento de barros y suciedades que
obligue a un cambio prematuro del filtro.
El lubricante es uno de los elementos que
mas pueden contribuir a la duración de un
motor. El uso de un aceite adecuado es
fundamental, y respetar las especificaciones
del fabricante tanto de los motores como de
los lubricantes referentes a los períodos de
recambio y condiciones de uso, también lo
es.
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