Sistema de lubricación

1. Motores de Aviación
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
By Ccoyure Tito

2. 1. Entender el principio de la lubricación en máquinas.
2. Conocer los componentes que conforman el sistema de
lubricación.
3. Analizar el funcionamiento del sistema de lubricación.
4. Realizar el control de parámetros del sistema de lubricación
desde la cabina.
OBJETIVOS

3. Principio básico de lubricación
Proceso o técnica empleada para reducir el rozamiento entre dos superficies que se
encuentran muy próximas y en movimiento una respecto de la otra, interponiendo para ello
una sustancia entre ambas denominada lubricante que soporta o ayuda a soportar la carga
(presión generada) entre las superficies. La película de lubricante interpuesta puede ser un
sólido (grafito), un líquido (grasa) o excepcionalmente un gas.

4. Métodos de lubricación
Existen cuatro métodos para lubricar, estos son:
1. Sistema Petroil.- Es un sistema usado para motores a dos tiempos, en el que se mezcla el
combustible y el aceite.

5. Métodos de lubricación
2. Sistema de presión.- Usa un bomba de presión para impulsar el aceite lubricante a las
partes principales del motor.

6. Métodos de lubricación
3. Sistema por salpicado.- El cigüeñal cuando gira, arroja el aceite contenido en el sumidero
hacia la zona interna de los pistones haciendo que se lubriquen la camiseta del cilindro y
el pistón.

7. Métodos de lubricación
4. Sistema combinado presión-salpicado.- Mezcla las características de ambos. La bomba
lubrica las partes principales y el resto por salpicado.

8. Funciones del sistema de lubricación
1. Lubricar las piezas móviles.
2. Refrigeración.
3. Limpieza.
4. Evitar la corrosión.
5. Medio hidráulico.
6. Indicador de condición del motor.

9. Funciones.- Refrigeración
Quizás la más importante de las funciones secundarias, el flujo de aceite remueve el calor de
los componentes, el cual luego será disipado en un radiador.
RADIADOR

10. Funciones.- Limpieza
El aceite en su camino transporta partículas extrañas no deseadas y los bio-productos del
proceso de la combustión, tales como carbón, barniz y lodo.
FILTROS

11. Funciones.- Evita corrosión
Los componentes metálicos son protegidos contra la corrosión por una película muy fina de
aceite, el cual se adhiere a la superficie.

12. Funciones.- Medio hidráulico
1.Puede proporcionar fuente de energía para otros componentes, como las hélices de paso
variable.
2.Reduce cargas de impacto y vibración en el motor.

13. Funciones.- Indicador de condición
El lubricante puede ser usado para mostrar la condición del motor, ambos en términos de
temperatura y presión de aceite.
RECUERDE
Un incremento en la
fricción puede causar
incremento de FHP,
por tanto una
disminución del BHP.

14. Viscosidad
Es la resistencia de un fluido de oponerse
al movimiento o la medida de la fricción
interna. Un fluido espeso tiene alta
viscosidad, un fluido delgado tiene baja
viscosidad.
Cuando se incrementa la temperatura,
disminuye la viscosidad y viceversa.

15. Índice de viscosidad Saybolt
Existen varios estándares los cuales proveen un punto en el cual difieren los aceites a ser
comparados. Se requiere que se mida el tiempo que se demora una cantidad fija de aceite a
una determinada temperatura, que fluya a través de un orificio calibrado.

16. Grados de viscosidad
Los dos grados más empleados en aviación son el SAE (Society of Automotive Engineers) y el
de Aviación Comercial.

17. Tipos de aceite
MINERAL
No contiene aditivos,
usados en motores
nuevos.
COMPUESTO
Contiene aditivos, anti-
oxidantes, dispersantes,
agentes de limpieza, son
identificados por una letra
adicional.
MULTIGRADO
Son usados para minimizar
problemas de arranque.
Mantiene baja viscosidad a
bajas temperaturas y
viceversa.

18. Tipos de Sistemas de Lubricación
CÁRTER HÚMEDO
En la parte baja del cárter se
encuentra el sumidero, éste
cumple el papel de tanque.
CÁRTER SECO
Este sistema posee un tanque
aparte, además tiene líneas de
presión y retorno (motores
radiales y en algunos del tipo
opuestos).

19. Cárter Húmedo.- Desventajas
1. Dificultades de lubricación durante maniobras de las aeronaves. El aceite entra al cárter
alrededor de los ejes, posiblemente causando que en un lado haya mas aceite que otros.

20. Cárter Húmedo.- Desventajas
2. Debido a que el aceite es almacenado dentro del alojamiento del motor caliente, su
temperatura es dificultosa para controlar..

21. Cárter Húmedo.- Desventajas
3. El aceite puede llegar a ser contaminado y se oxida mas fácilmente, debido al contacto
continuo del aceite con el motor caliente.

22. Cárter Húmedo.- Desventajas
4. El suministro de aceite es limitado por la capacidad del sumidero.

23. Cárter Seco.- Ventajas
El sistema de cárter seco se sobrepone a estos problemas, almacenando el aceite en un
tanque separado.

24. Cárter Seco.- Ventajas
El sistema de cárter seco tiene la característica de poseer líneas de presión y recuperación,
ambos con bombas de presión y recuperación respectivamente.

25. Componentes del sistema de aceite

26. Componentes.- Tanque de aceite
Los tanques de aceite son reservorios hechos de aluminio, sirven para almacenar el aceite.
Respiradero
de gases

27. Componentes.- Filtro de succión
Es un filtro ubicado entre el tanque y la bomba de presión, evita el daño de la bomba por el
paso de partículas extrañas.

28. Componentes.- Bombas
La bomba conformada por dos engranajes rectos, uno de ellos es impulsado por la caja de
accesorios y el otro es arrastrado, ambos dentro de un alojamiento. El aceite es transportado
a los lados del alojamiento en el espacio entre los dientes de los engranajes.
ENTRADA
DE ACEITE
SALIDA DE
ACEITE

29. Componentes.- Bombas
Una válvula de alivio limita la presión máxima de aceite en el sistema. Cuando alcanza un
determinado valor, la válvula se abre y hace retornar el aceite al tanque o a la entrada de la
bomba.

30. Componentes.- Válvula de paso (check valve)
Esta válvula se encuentra a la salida del tanque, evita que el aceite inunde al motor cuando
está apagado. Se abre cuando el motor arranca, permitiendo el paso de aceite.

31. Componentes.- Filtro de presión
Ubicado después de la bomba de presión, remueve partículas solidas entre 20 y 25 micrones.
Una válvula de alivio cargada con resorte (válvula by-pass), “bypassea” cuando el elemento
filtrante está sucio o el aceite está congelado.

32. Componentes.- Filtro de presión
Esquema mostrando válvula by-pass (se abre en caso de ensuciamiento en el filtro) y válvula
de alivio (se abre en caso de excesos de presión de aceite), ésta última se puede regular.

33. Componentes.- Bomba de recuperación
La bomba de recuperación transfiere aceite del sumidero al tanque. Para prevenir
acumulación excesiva de aceite en el sumidero, es necesario que tenga una mayor capacidad
volumétrica que la bomba de presión. Tiene de 25 a 50% más de capacidad que la bomba de
presión.
BOMBA DE PRESIÓN BOMBA DE RECUPERACIÓN

34. Componentes.- Filtro de recuperación
Para proteger la bomba de recuperación de suciedades, el cual puede haber pasado a través
del sistema de aceite, va instalado un filtro a la salida del sumidero.

35. Componentes.- Radiador
Si el aceite llega a estar demasiado caliente, éste puede fallar como lubricante. Para prevenir
que la temperatura del aceite no se eleve demasiado, debe usarse un radiador (oil cooler).

36. Componentes.- Radiador
Los modernos radiadores de aceite usan la construcción conocida como “apilamiento de
placas”, parecido a un panal de abeja, intercambiando calor con el aire del viento relativo, e3l
aire fluye a través de las placas corrugadas extrayendo el calor.

37. Cárter Húmedo

38. Cárter Húmedo

39. Sistema de monitoreo por instrumentos
La temperatura, presión y algunas veces la cantidad del aceite son parámetros del sistema de
aceite a ser monitoreados desde la cabina del avión.

40. Sistema de monitoreo por instrumentos.- Temperatura
La temperatura puede ser medida en la salida del radiador o en cualquier posición entre el
tanque y la entrada del motor. La mayoría de aeronaves usan un sensor eléctrico.

41. Sistema de monitoreo por instrumentos.- Presión
La presión es sensada en la salida de la bomba de presión. El sensor puede ser eléctrico o un
sistema mecánico de lectura directa..

42. Sistema de monitoreo por instrumentos.- Chequeo
La cantidad de aceite puede ser mostrada en la cabina, de no ser así, una alternativa para
chequear la cantidad antes del vuelo es prioritaria a través de una varilla de medición.
Cantidad aproximada de aceite
8 QTS (2 galones)

43. Sistema de monitoreo por instrumentos.- Chequeo
La temperatura y presión deben ser chequeadas constantemente para verificar el estado del
motor. No deben pasar de sus parámetros limites.
Promedio de temperatura Temperatura de aceite
Ambiente Deseada Máxima
Arriba de 60°F (15.55°C).................................. 180°F (82°C) 245°F(118°C)
*La temperatura de aceite del motor no debe ser menor de 140°F (60°C) durante
operaciones continuas.
PRESIÓN DE ACEITE
AEIO-360 Máximo Mínimo CON RPM MIN.
Operación normal 90 60 25
Calentamiento 100 55 25

44. Consideraciones operacionales.- Bloque hidráulico
Los motores radiales e invertidos pueden sufrir de un problema llamado bloqueo hidráulico.

45. Consideraciones operacionales.- Bloque hidráulico
Después de apagar los motores radiales o invertidos, éstos pueden acumular aceite entre el
pistón y la cabeza del cilindro inferior. Puede ocurrir daño al pistón en la carrera de
compresión por el aceite atrapado en la cámara de combustión.

46. Consideraciones operacionales.- Bloqueo hidráulico
Antes de realizar el arranque del motor, deberá girar la hélice, para evitar el problema del
bloqueo hidráulico y dañar al motor, teniendo en cuenta que los magnetos deben estar en la
posición “OFF”.

47. Consideraciones operacionales.- No hay presión de aceite
Después del arranque del motor, deberá ser indicada en cabina una presión positiva de aceite
en el motor, dentro de un tiempo especificado.
Si no sucede así, el motor debe ser apagado e investigada la falla.

48. Consideraciones operacionales.- Alta presión de aceite
Durante el arranque es ACEPTABLE. La presión debe caer a su rango normal a medida que se
calienta. Si la presión se eleva demasiado, el motor deberá ser apagado para prevenir daño.

49. Consideraciones operacionales.- Baja presión de aceite
La alta temperatura de aceite puede causar una indicación de presión muy baja. La viscosidad
del aceite cae por debajo del punto donde la válvula de alivio de presión puede funcionar
mal.

50. Consideraciones operacionales.- Baja presión de aceite
Si la temperatura de aceite esta dentro de su rango de operación correcta y la presión esta
demasiado baja, es muy probable que hay un desgaste excesivo en los rodajes, una válvula de
alivio defectuosa o fugas desde el lado de salida de la bomba.

51. Consideraciones operacionales.- Fluctuaciones
Si hay fluctuaciones en la presión de aceite, podría ser el resultado de bajos niveles de aceite
en el sumidero o en el tanque, o el sistema esta fallando. Pequeñas fluctuaciones de la aguja
podría indicar un atascamiento de la válvula de alivio.
Grandes fluctuaciones
sería por falta de
aceite en el tanque

52. Consideraciones operacionales.- Consumo de aceite
El consumo de aceite varia entre motores. Un motor de una aeronave típica usa alrededor de
una pinta (0.56 litros) por hora. Una indicación mayor de lo normal indica desgaste del motor.

53. Motores de Aviación
By Ccoyure Tito