Lubricación Automotríz Presión del Aceite en Motores Tipos de Motores Motor Diesel 4 Tiempos Motor Diesel 2 Tiempos La Presión del Aceite en los Motores de Combustión Interna Como en cualquier sistema de fluidos, la presión es una medida de la acción de una fuerza sobre una superficie En sistemas hidráulicos, es una medida de impulso que se ha dado al fluído para ponerlo en movimiento. 10 Kg 100 Kg a = 10cm 2 A =100cm 2 P= F A ¿Qué indica la Presión del Aceite? La Presión del aceite es provocada por su resistencia al flujo bajo la acción del bombeo de una bomba. Con ductos de lubricación limpios y un aceite de baja viscosidad, el flujo será rápido, condición deseable para minimizar el desgaste, por lo que un buen aceite es el que posee la viscosidad correcta para proveer una adecuada lubricación hidrodinámica y la capacidad para enfriar al motor en general. Carga El giro y movimiento de las partes "arrastra" su propio lubricante hacia las áreas de carga hidrodinámicamente. La alta viscosidad frena su movimiento libre La Presión del Aceite en los Motores de Combustión Interna En la mayoría de los motores, sean diesel o a gasolina, el funcionamiento del sistema de lubricación opera hidrodinámicamente forzando el aceite a presión por los conductos y componentes críticos del motor. Después e1 aceite cae por gravedad a otras partes y finalmente, los muñones del cigüeñal "por salpique" lubrican al resto del motor (ver fig. sig. pág). Sistema de Lubricación típico La Presión del Aceite en los Motores de Combustión Interna La presión que manómetro nos aceite está fluyendo aceite hay dentro Por el contrario, es una medida de a fluir del aceite a la muestra el dice cuanto o30 35 40 cuanto 45 25 50 20 del cárter. 15 55 60 la105 presión 65 0 70 la resistencia la salida de bomba En los motores de combustión interna, la Presión del Aceite es un indicativo de si el lubricante está llegando a las partes vitales; y ésta debe ser tal que le permita fluir con facilidad hasta los puntos más alejados. La Presión del Aceite en los Motores de Combustión Interna Los diseños de los fabricantes de motores (gasolina y diesel), las dimensiones y la conformación del sistema de lubricación, no solo varían de una marca a otra, sino hasta de un modelo a otro, asi, los valores de la presión del aceite también varian. CONFUSION A pesar de lo que se crea, la presión del aceite definitivamente no tiene nada que ver con otros parámetros del funcionamiento del motor como son: Relación de Compresión Que es la relación entre el máximo volumen del ci1indro cuando el pistón se encuentra al fondo de su desplazamiento y el volumen mínimo del mismo cuando el pistón está en el tope de su desplazamiento. Este es un parámetro de diseño del motor, generalmente se expresa así: Rel. Comp = 8:1, 8.8:1 19:1, etc. PMS PMI Presión de Combustión La Presión de Combustión Es la que alcanzan los gases en el cilindro al quemarse la mezcla. Es una medida de la fuerza que actúa sobre la cabeza del pistón y por tanto, indicativo de la fuerza que se transmitirá de la biela al cigüeñal. Puede alcanzar las 4000 lb (fuerza). Presión de Compresión La Presión de Compresión es la que alcanza la mezcla airecombustible dentro del cilindro por la fuerza con que sube el pistón. Es un parámetro importante del desempeño y estado del motor, puede medirse estáticamente con manómetro (compresómetro) y dinámicamente con las unidades electrónicas de diagnóstico. Potencia Es una medida de 1a habilidad de un motor para trabajar. Un caballo de potencia es la habilidad para transportar 15,000 kgs de carga una distancia de un pie (1 ft) en un minuto. Este concepto se originó en los días en que los caballos sacaban carbón de los tiros de las minas. Relación Aire-Combustible y Eficiencia Volumétrica Se refiere a la composición de esta mezcla y que es regulada, automáticamente, por el sistema de inyección de combustible o el carburador, y manualmente con el ahogador. Esta mezcla debe ser rica (alto contenido de combustible) durante el arranque y relativamente pobre (menor contenido de combustible) durante la operación a velocidad moderada o con el ahogador parcialmente abierto. A alta velocidad con el ahogador completamente abierto, la relación aire-combustible será intermedia. Es la relación entre combustible no quemado y combustible alimentado de la Cámara de combustión. Lubricación Automotríz Presión de Aceite Mito y Realidades Existe la falsa creencia, entre los operadores de camiones y autobuses, equipo fuera de carretera y maquinaria pesada, de que entre más alta sea la presión del aceite, mejor será el funcionamiento y rendimiento del motor. Esto nos dice que en la realidad, se desconoce que la presión del aceite debe ser la mínina que le permita fluir con facilidad a todas las partes del motor que requieren lubricación. Así, existe una presión de aceite óptima para cada condición con un sinnúmero de condiciones diferentes, desde que se enciende el motor hasta que se apaga. ¡Lo más importante es el Flujo de Aceite, no la Presión del Aceite! Lubricación Automotríz Presión de Aceite Mito y Realidades Por tanto, Ia presión de aceite no es un valor único, fijo universal, sino que existe un rango para Ia misma. Aunque la viscosidad del aceite si tiene una relación directa con la presión del mismo, el uso de altos grados de viscosidad es otro mito que no garantiza tampoco un funcionamiento y conservación del motor adecuados ya que, los fabricantes también tienen estrictas espeficaciones para el grado de viscosidad del aceite para motor. Viscosidad de los Aceites para Motores Viscosidad Cinemática, cSt Grado SAE 30 40 15W-40 230°C 1.7 1.9 2.3 * Viscosidad CCS, aproximada, CPs 100°C 40°C 11.4 110 14.5 160 14.5 110 -18°C 15000* 20000* 5000* A la Temperatura de la zona de Anillos (230°C), la viscosidad del grado SAE 15W-40 es de 17 a 27% más alta que los aceites Grado SAE 30 y SAE 40. Las altas viscosidades en frío provocan altas presiones del aceite y excesivos desgastes de las partes del motor durante el arranque. Lubricación Automotríz Presión de Aceite Mito y Realidades Finalmente, también existe el mito de que la presión del aceite elevada es lo mejor para los más grandes y pesados motores. Esto es totalmente falso, como puede observarse en las tablas de rangos para la presión de aceite para los distintos y más importantes fabricantes motores diesel. Presión de Operación de Motores Diesel MOTOR MODELO PRESION MARCHA MINIMA (BAJA), PSI GOBERNADO (ALTA), PSI CATERPILLAR D353 18 +/- 7 38 ±7 3406 ..... 60 ±7 3304 20 64 ±16 3306 20 64 ±16 3408 14 52 - 72 3412 16 52 - 72 D348 ..... 68 - 88 6V92 5 40-60 SERIES 50 y 60 12 50 71M 27 60 71N 18 60 Y71 35 70 Y71N 35 70 8V71T 5 60 DETROIT DIESEL Presión de Operación de Motores Diesel MOTOR MODELO PRESION MARCHA MINIMA (BAJA), PSI GOBERNADO (ALTA), PSI CUMMINS NTL 230 15 50 - 70 NTL 290 15 50 - 70 NH 5 - 20 40 - 75 NT / NTA / NTC-350 5 - 20 40 - 75 VT 350 5 - 25 40 - 65 L-10 5 - 10 35 - 45 V 378 10 - 30 45 - 85 VT 604 10 - 30 45 - 85 V- 555 / 665 10 - 30 45 - 85 KT / KTA - 425 15 45 - 70 KTA - 600 15 45 - 70 V8 - 210 15 45 - 70 C6 - 3542 12 30 - 60 G 3542 12 30 - 60 4.236 12 30 - 60 A 4.248 12 30 - 60 PERKINS Presión de Operación de Motores Diesel MOTOR MODELO PRESION MARCHA MINIMA (BAJA), (KPA) PSI GOBERNADO (ALTA), PSI MERCEDES BENZ OM 366 C (60) 9 (250) 36 OM 366 A (60) 9 (250) 36 OM 366 LA (60) 9 (250) 36 1114 8 36 1314 8 36 1317 8 36 1517 8 36 1521 8 36 2121 8 36 Creencias Existe la falsa creencia entre los operadores de camiones, autobuses. equipo fuera de carretera y maquinaria pesada, que entre más alta presión del aceite, mejor será el funcionamiento y rendimiento del motor. En realidad desconocen que la presión del acelte debe ser la mínima que permita al aceite fluir con facilidad a todas las partes del motor que requieren lubricación, durante todas las condiciones de operación del motor. 30 35 40 45 25 50 20 15 55 1 60 05 65 0 70 ? Creencias Así, existe una presión de aceite óptima para cada condición y existen un sinnúmero de condiciones diferentes desde que se enciende el motor hasta que se apaga. Por tanto, la presión del aceite no es un valor único, fijo y universal, sino que existe un rango para Ia misma. La presión del aceite es menor en aquellos putos más alejados de la bomba que lo envía. Creencias Aunque la viscosidad del aceite si tiene una relación directa con la presión de éste, el uso de altos grados de viscosidad es otro mito que no garantiza tampoco un funcionamiento y conservación del motor adecuados, ya aue los fabricantes también tienen estrictas especificaciones para el grado de viscosidad del aceite para motor. Finalmente también existe el mito de que la Presión del aceite elevada es lo mejor para los más grandes y pesados motores. Esto es totalmente falso como puede observarse en la tabla de rangos para la presión de aceite. Lubricación Automotríz Opiniones de los Fabricantes sobre Presiones Altas o Bajas ¿Qué indica una Presión de Aceite Baja? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: Motor operando a sobrecarga Insuficiente aceite en cárter Fugas externas de aceite través de juntas Aceite de grado incorrecto con problemas de por Combustible. Medidor de la presión de o luz indicadora en mal estado. Colador del cárter obstruido elementos filtrantes obstruidos. a o dilución aceite o ¿Qué indica una Presión de Aceite Baja? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: – – – Tubo de succión roto o mal conectado, que absorbe aire. Válvula de alivio trabada en posición abierta o en ma1as condiciones. Bomba de aceite desgastada. ¿Qué indica una Presión de Aceite Baja? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: – – – Fugas internas a través de anillos. Cojinetes desgastados, dañados o con holguras inadecuadas. Prob1emas con el sistema de enfriamiento que causen sobrecalentamiento. ¿Qué indica una Presión de Aceite Baja? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: Cojinetes desgastados, dañados o con holguras inadecuadas. Prob1emas en sistema de enfriamiento por sobrecalentamiento. Turbo con fuga de aceite. Falta de alguna o algunas toberas de enfriamiento de pistones. ¿Qué indica una Presión de Aceite Alta? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: Aceite de grado incorrecto o sumamente degradado. Medidor de la presión del aceite o luz indicadora en mal estado. Válvula de alivio trabada en posición cerrada. ¿Qué indica una Presión de Aceite Alta? Fabricantes como: G.M., Chrysler, Ford, VW, Cummins, Benz, Perkins, DDA y Mack opinan que se debe a: Válvula reguladora de presión con resorte demasiado fuerte o en malas condiciones. Obstrucciones por acumulación de depósitos en las venas de lubricación. ¿Que puede ocasionar la operación del motor con una presión de aceite baja? Sobrecalentamiento del motor. Mayor pérdida de lubricante. Desgaste rápido, prematuro y excesivo por falta de lubricación. ¿Qué puede ocasionar la operación del motor con una presión de aceite alta? Dificultad durante el arranque y e1 desgaste que esto conlleva. Aceleración en el proceso de formación y acumulación de depósitos. Descalibración de las válvulas reguladoras y de alivio. Sobrecalentamiento por lubricación insuficiente. Depósitos ¿Qué recomiendan los Fabricantes? Parar el motor en cuanto se detecte una presión de aceite anormal. Comprobar la presión del aceite. Consultar al Centro de Servicio del fabricante más cercano.