Sistemas de Lubricación de Motores: Importancia, Componentes y Tipos

Un motor automotriz necesita lubricación al tener dos o más partes móviles rozando. Estas producen fricción y generan calor, causando desgaste excesivo.

La lubricación juega roles vitales en automóviles: ayuda a la eficiencia de trabajo y longevidad del motor.

Cuando dos partes móviles experimentan una película de lubricación, se separan; no entran en contacto físico directo.

Los automóviles tienen luces indicadoras que se encienden cuando la presión de aceite es baja. Algunos usan el indicador para mostrar calidad del aceite.

Medidores analógicos eléctricos y digitales electrónicos indican presión de aceite. La varilla medidora (dipstick) mide nivel de aceite en el cárter.

¿Qué es la Lubricación del Motor?

Es el proceso en que partes metálicas rozantes se separan por el flujo de sustancia lubricante entre ellas. Los lubricantes pueden ser líquido, sólido o gas, pero el líquido es la forma más usada en motores.

Funciones del Sistema de Lubricación

• Minimizar desgaste: cerrar holgura entre partes móviles (ejes, cojinetes, etc.) y evitar contacto directo.
• Agente limpiador: el aceite mueve partículas de suciedad al cárter. Partículas pequeñas las filtra el filtro; grandes se retienen en el cárter.
• Sistema de refrigeración: aceite lubrica y refrigera partes móviles, transfiriendo aceite caliente al aceite más frío en el cárter.
• Sellado: crea sello entre paredes del cilindro y segmentos del pistón; reduce fuga de gases de escape (blowby).
• Amortiguación: holgura entre journals giratorios y cojinetes se llena de aceite. Actúa como cojín cuando cojinetes experimentan cargas pesadas repentinas; reduce desgaste en cojinetes.

Componentes Principales del Sistema de Lubricación

Cárter/Sump (Oil pan/sump)

Depósito en forma de cuenco que almacena aceite. Con él, el aceite circula dentro del motor. Ubicado bajo el cárter del cigüeñal, en la parte inferior del motor, permitiendo fácil drenaje por la parte inferior.

Malas carreteras dañan el cárter. Por eso se fabrica con material duro y guarda de piedra en la parte inferior para soportar golpes de suelo irregular.

Bomba de Aceite (Oil Pump)

Componente que impulsa aceite lubricante a todas las partes móviles. Ubicada en la parte inferior del cárter del cigüeñal, cerca del cárter. Suministra aceite al filtro antes de enviarlo más allá.

Las bombas pueden fallar, causando daños al motor. Causado por partículas pequeñas en aceite que obstruyen bomba y galerías. Para evitarlo, cambiar aceite y filtro periódicamente es necesario.

Filtro de Aceite (Oil filter)

Retiene partículas pequeñas, separándolas del aceite para que fluya limpio a partes del motor. La bomba permite flujo a través del filtro a las galerías antes de llegar a partes del motor.

Galerías de Aceite (Oil Galleries)

Circulan aceite rápidamente para alcanzar todas las partes móviles. El rendimiento determina qué tan rápido reciben aceite las partes.

Serie de pasajes interconectados que transfieren aceite a partes que lo requieren. Pasajes grandes y pequeños taladrados en bloque de cilindros. Los grandes conectan a pequeños hasta llegar a culata y árboles de levas en cabeza.

Enfriador de Aceite (Oil cooler)

Dispositivo que funciona como radiador: enfría aceite caliente. Transfiere calor del aceite al refrigerante del motor usando aletas. Estabiliza temperatura del aceite, mantiene viscosidad controlada, evita sobrecalentamiento, minimiza desgaste y retiene calidad del lubricante.

Partes Lubricadas en el Proceso de Recirculación

• Cojinetes principales del cigüeñal
• Cojinetes de biela (big end)
• Bulones de pistón y casquillos de pie de biela
• Segmentos de pistón
• Engranajes de distribución
• Pistón y cojinetes de compresor de aire (vehículos comerciales para freno neumático)
• Árbol de levas y cojinetes
• Válvulas
• Paredes del cilindro
• Partes de bomba de aceite
• Cojinetes de bomba de agua
• Cojinetes de turbocompresor (si disponible)
• Cojinetes de bomba de vacío (si disponible)
• Cojinetes de bomba de inyección en línea
• Taqués y varillas de empuje

Tipos de Sistema de Lubricación

Sistema de Lubricación por Niebla (Mist Lubrication)

Usado en motores de dos tiempos donde aceite y combustible se mezclan. Mezcla generada por carburador. Combustible se vaporiza; aceite en forma de niebla entra al cilindro por base del cigüeñal. En base, aceite lubrica biela, segmentos, pistón y cilindro.

Sistema de Cárter Húmedo (Wet Sump)

Generalmente junto o cerca del cigüeñal. Parte inferior del motor, una sola bomba. Mueve aceite por galerías. Construcción simple y económica.

Sistema de Cárter Seco (Dry Sump)

Depósito de aceite no en la parte inferior del motor. Usa dos bombas para mantener circulación. Sistema más complejo y costoso. Pero hay más flexibilidad en diseño del cárter al estar en lugar inusual. Común en motores de alto rendimiento.

Sistema de Lubricación en Motores de Dos y Cuatro Tiempos

El funcionamiento de motores de dos y cuatro tiempos es diferente, igual que su lubricación. Producen potencia mecánica de energía química en combustibles hidrocarburos. Componentes requieren lubricación para minimizar desgaste y lograr efectividad.

Diferencia principal: motores de dos tiempos tienen carrera de potencia (expansión) en cada cilindro por cada revolución del cigüeñal. Escape y admisión ocurren simultáneamente al mover pistón por punto muerto inferior.

Motor de cuatro tiempos requiere dos vueltas completas del cigüeñal para una carrera de potencia. Gases quemados desplazados por pistón en carrera ascendente. Carga fresca entra en siguiente carrera descendente.

Lubricación en Motor de Cuatro Tiempos

Aceite almacenado en cárter o bandeja. Circula por salpicado (splash lubrication) o bomba de lubricación presurizada (pressurized lubrication), esta última preferida por fabricantes. Ambos pueden coexistir.

Lubricación por salpicado: cigüeñal parcialmente sumergido en cárter. Momento de rotación salpica aceite a otros componentes: lóbulos de leva, paredes de cilindro, bulón de muñeca, etc.

Lubricación presurizada: bomba de aceite empuja película lubricante entre partes móviles: cojinetes principales, de biela y de leva. También bombea a guías de válvulas y balancines.

Lubricación en Motor de Dos Tiempos

Generalmente, motores de dos tiempos tienden a desgastarse más rápido por no tener fuente de lubricación. Pero aceite de alta calidad reduce significativamente desgaste.

Reciben aceite bajo el cigüeñal usando sistema de lubricación de pérdida total (total-loss). Combina aceite y combustible para dar energía y lubricación.

Ambos agentes se combinan en el tracto de admisión del cilindro y lubrican cigüeñal, biela y paredes del cilindro.

Dos tiempos con inyección de aceite inyectan directamente en motor donde mezcla con combustible. En premezcla (premix), aceite-combustible se mezcla antes de verter en tanque.

En conclusión, el sistema de lubricación es vital. Hemos visto definición, funciones, componentes, tipos y diferencias entre motores de dos y cuatro tiempos.