Conceptos básicos dos sistemas de lubricación de motores de automóbiles
O sistema de lubricación é un dos sistemas máis vitais dun motor de automóbiles. Sen unha lubricación axeitada, os compoñentes do motor experimentarán unha fricción excesiva, aumento das temperaturas, desgaste rápido e mesmo fallos totais, como o agarrotamento. A lubricación é algo máis que "facer que o motor sexa esvaradío", senón que abrangue unha serie de funcións importantes: reducir a fricción, arrefriar, limpar, previr a corrosión e axudar a manter os selos en certas zonas. Este artigo trata os conceptos básicos dos sistemas de lubricación de motores de automóbiles, desde os seus principios de funcionamento, os compoñentes principais e os tipos de sistemas ata o mantemento básico.
1. Definición e propósito do sistema de lubricación
A lubricación é o proceso de aplicar unha capa de aceite entre dúas superficies metálicas en movemento relativo. A capa de aceite forma unha película que separa as superficies, minimizando o contacto metal con metal. Nun motor de combustión interna, compoñentes como a cambota, os rolamentos, o eixo de levas, os pistóns e as paredes dos cilindros móvense moi rápido e están sometidos a cargas elevadas; estas condicións fan que a lubricación sexa unha necesidade absoluta.
Os principais obxectivos do sistema de lubricación inclúen:
1. Reduce a fricción e o desgaste formando unha película de aceite.
2. Arrefriamento dos compoñentes transportando a calor desde a zona de fricción ao cárter de aceite ou a través dun arrefriador de aceite.
3. Limpa a sucidade transportando partículas de fricción, hollín e contaminantes ao filtro de aceite.
4. Evita a ferruxe e a corrosión porque o aceite forma unha capa protectora e contén aditivos anticorrosión.
5. Mellora a selaxe, especialmente na parede do aro do pistón e do cilindro, o que axuda a manter a compresión.
6. Reduce o ruído e as vibracións debido ás microcolisións entre os compoñentes.
2. Principio básico de lubricación: película de aceite
Conceptualmente, a lubricación funciona formando unha película de aceite entre dúas superficies. Existen varios réximes de lubricación:
– Lubricación límite: unha película de aceite moi fina que se forma durante os arranques en frío ou as cargas elevadas. Os aditivos antidesgaste (por exemplo, ZDDP) desempeñan un papel importante.
– Lubricación mixta: parte da carga é soportada pola película de aceite, pero outra parte aínda ten microcontacto.
– Lubricación hidrodinámica: a película de aceite é bastante grosa, coas superficies completamente separadas polo aceite. Isto ocorre a miúdo nos coxinetes da viraboia cando o motor funciona de forma constante.
– Elastohidrodinámica (EHL): común nos contactos de rolos/engrenaxes, a película fórmase por unha presión moi alta e unha deformación elástica da superficie.
Nos motores, o obxectivo é manter condicións case hidrodinámicas nos rolamentos e nas zonas de fricción críticas. Non obstante, durante o arranque e a parada, a lubricación límite é inevitable. Polo tanto, a calidade do aceite e o sistema de subministración de aceite son cruciais.
3. Principais compoñentes do sistema de lubricación do motor
Aínda que os deseños dos motores varían, os compoñentes básicos dun sistema de lubricación xeralmente inclúen:
a) Cárter de aceite (carter)
O cárter de aceite serve como depósito onde se acumula o aceite cando volve da circulación. Aquí é onde o aceite se arrefría pasivamente polo fluxo de aire arredor do cárter. O cárter de aceite tamén acumula unha cantidade limitada de depósitos de sucidade.
b) Bomba de aceite
A función da bomba de aceite é facer circular o aceite desde o cárter a todas as partes do motor a unha presión e un caudal específicos. Os tipos de bombas máis comúns inclúen:
– Bomba de engrenaxes: sinxela, forte, amplamente utilizada.
– Bomba trocoide/xerotor: eficiente e compacta, popular en motores modernos.
A bomba adoita ser accionada polo mecanismo do veo de manivelas, a cadea de distribución ou o árbol de levas.
c) Filtro de aceite (coador de aceite / criba de recollida)
Un filtro groso no tubo de succión da bomba para reter residuos grandes (escamas, lodos). Diferente dun filtro fino de aceite.
d) Filtro de aceite
Os filtros de aceite eliminan as partículas finas antes de que o aceite entre na liña principal. Os filtros modernos adoitan ser de tipo roscable ou de cartucho. O filtro normalmente contén:
– Válvula de derivación: ábrese cando o filtro está obstruído para que o fluxo de aceite continúe (mesmo se non está filtrado perfectamente).
– Válvula antirretorno (nalgúns deseños): impide que o aceite drene de volta cando o motor está parado, o que axuda a que a presión do aceite se acumule rapidamente ao arrancar.
e) Válvula de alivio de presión
Esta válvula impide que a presión do aceite suba demasiado. Cando a presión supera o límite, a válvula ábrese e devolve parte do fluxo ao lado de admisión ou de volta ao cárter de aceite.
f) Galerías de petróleo e canles internas
A galería de aceite é unha "tubaxe" interna do bloque. motor e culata que distribúe aceite a presión aos coxinetes principais, aos coxinetes de biela, ao árbore de levas, aos balancíns e a certos mecanismos de distribución.
g) Refrixerador de aceite: opcional
En certos vehículos (vehículos de alto rendemento, diésel ou pesados), o aceite circula a través dun arrefriador de aceite para axudar a manter a viscosidade e a estabilidade térmica.
h) Sensor e indicador de presión de aceite
O sensor de presión do aceite envía un sinal a un indicador no cadro de instrumentos. O testigo de presión do aceite é fundamental: acéndese cando a presión baixa por debaixo dun limiar seguro.
4. Tipos de sistemas de lubricación
a) Sistema de cárter húmido
Máis común en coches e motocicleta Diariamente. O aceite almacénase nun cárter de aceite debaixo do motor e faino circular por medio dunha bomba. As vantaxes son a simplicidade e o baixo custo. A desvantaxe é que, en condicións extremas (curvas pechadas, condución todoterreo intensa), o aceite pode morrer de fame se o cárter e o deflector están mal deseñados.
b) Sistema de cárter seco
O aceite non se almacena no cárter do motor, senón nun depósito separado. Unha bomba de evacuación extrae aceite do cárter e envíao ao depósito, e unha bomba de presión subministra aceite ao motor. As vantaxes inclúen unha lubricación máis estable en condicións extremas, a capacidade de montar o motor máis baixo (cun cárter pouco profundo) e un mellor control da temperatura. As desvantaxes son máis complexas e caras.
5. Vía xeral de circulación do aceite
O fluxo de lubricación nunha máquina de cárter húmido é xeralmente:
1. O aceite do cárter é aspirado a través do colector e do coador.
2. A bomba de aceite presiona o aceite cara ao filtro.
3. O aceite filtrado entra na galería principal.
4. O aceite flúe cara ao rodamento principal da cambota e, a continuación, a través do orificio interno da cambota ata o rodamento da vara do pistón.
5. O aceite sobe á culata para lubricar o eixo de levas, os elevadores, os balancíns ou outros mecanismos de válvulas.
6. Parte do aceite salpica as paredes do cilindro e a parte inferior do pistón.
7. O aceite regresa pola liña de retorno ao cárter, arrastrando consigo calor e sucidade.
6. Aceite de motor: viscosidade e aditivos
O aceite de motor ten dous aspectos importantes: o aceite base e os aditivos. A viscosidade indica o "espesor" do aceite. As normas SAE, como 0W-20, 5W-30 e 10W-40, indican as características do aceite a baixas temperaturas (o número antes da W) e a temperaturas de funcionamento (o número despois da W). Un aceite demasiado líquido pode reducir o espesor da película, mentres que un aceite demasiado espeso pode ralentizar a circulación, especialmente durante os arranques en frío.
Os aditivos nos aceites modernos poden incluír:
– Deterxente e dispersante: mantén a sucidade dispersa para que non forme lodos.
– Antidesgaste: protexe durante a lubricación perimetral.
– Antioxidante: impide que o aceite se oxide rapidamente a altas temperaturas.
– Modificador de fricción: reduce a fricción para obter eficiencia.
– Antiespumante: reduce a formación de escuma que pode interferir coa presión.
– Inhibidor de corrosión e redutor do punto de vertido.
7. Problemas comúns no sistema de lubricación
Algúns problemas comúns:
– Baixa presión de aceite: pode ser causada por unha cantidade insuficiente de aceite, unha bomba desgastada, rodamentos soltos, fugas internas ou un filtro obstruído.
– Fugas de aceite: pola xunta do cárter, o selo da cambota, un filtro solto ou a tapa de enchido.
– O aceite ensucíase rapidamente/forma lamas: os intervalos de cambio son demasiado longos, o motor quéntase a miúdo ou a calidade do aceite non é axeitada.
– Aceite espumoso: o nivel de aceite é demasiado alto, o aceite non é axeitado ou entrou aire no sistema.
Entre os síntomas aos que hai que prestar atención inclúense o acendido da luz de presión do aceite, o ruído/golpeo do motor, o aumento das temperaturas e o consumo excesivo de aceite.
8. Mantemento básico do sistema de lubricación
O tratamento máis eficaz e sinxelo é:
1. Comprobe o nivel de aceite regularmente coa variña cando o vehículo estea sobre unha superficie chan.
2. Cambie o aceite segundo os intervalos do fabricante (en función da quilometraxe ou do tempo).
3. Cambie o filtro de aceite cada vez que cambie o aceite ou segundo as recomendacións.
4. Empregar as especificacións de aceite recomendadas (SAE e API/ACEA/ILSAC).
5. Comprobe se hai fugas e o estado das xuntas/selos.
6. Evite o hábito de acelerar o motor a toda velocidade cando o aceite non circulou perfectamente, especialmente durante os arranques en frío.
Peche
O concepto básico do sistema de lubricación dun motor de automóbil céntrase en manter unha película de aceite estable entre os compoñentes móbiles. Mediante a circulación de aceite presurizado, a filtración, a regulación da presión e a xestión da temperatura, a lubricación permite que o motor funcione de forma eficiente, sostible e segura. Comprender os compoñentes e os principios de funcionamento do sistema de lubricación axuda aos usuarios e técnicos a diagnosticar problemas máis rapidamente e a determinar o mantemento axeitado. Co aceite axeitado e un mantemento regular , o risco de desgaste prematuro e danos graves no motor pódese reducir significativamente.
