systems of the car.

1. El sistema de
lubricación

2. 1.Principios de lubricación
1.1 Funciones de la lubricación
Cuando una superficie se desliza sobre otra, siempre hay resistencia al
movimiento. Esta fuerza de resistencia al movimiento se denomina fuerza de fricción, la
cual depende de la naturaleza de las dos superficies en contacto. La lubricación mejora
la suavidad del movimiento de una superficie sobre otra y disminuye la fricción, ahorra
energía y reduce el desgaste.
Por lo tanto, deberá cumplir con las siguientes funciones:
1. Disminuir el rozamiento: debe reducir la fricción por contacto entre dos piezas
para evitar el desgaste de piezas y así mejorar la potencia del motor.
2. Refrigerar: este se encarga de evacuar el calor, con el sistema de lubricación, de
muchas piezas sometidas a elevadas temperaturas.
3. Favorece la estanqueidad: ya que se crea una película de aceite entre los
segmentos del motor que favorece la estanqueidad.
4. Eliminar impurezas: las impurezas creadas por el desgaste o residuos son
llevados por el sistema de lubricación hasta el filtro de aceite, donde son
retenidas.
5. Proteger contra la corrosión: sus propiedades corrosivas pueden mejorarse con
aditivos específicos con el fin de proteger de la corrosión a elementos metálicos
y aleaciones del motor.
1.2 Tipos de lubricación(Regímenes)
 Hidrodinámica:
Cuando un eje, que gira dentro de un cojinete, gira a pocas revoluciones el
contacto entre los dos es evidente, lo que podríamos llamar lubricación límite
mientras que a elevadas revoluciones se genera una capa mas gruesa, lo que
llamamos lubricación hidrodinámica debidoa la fuerza rotativa. Aquí no es
necesario introducir aceite a presión, pero se requiere un suministro constante.

3.  Hidrostática:
Aquí tenemos que las dos superficies están separadas por una capa de
lubricante debido a que este entra a presión suficiente como para hacerlo sin la
necesidad del movimientorelativodel anterior.
 Elastohidrodinámica:
Es un caso particular de la lubricación hidrodinámica, y se obtiene en superficies
de contacto fuertemente cargadas, elásticamente, que cambian su forma bajo

4. una carga fuerte y vuelven a su forma original cuando cesa la carga.
 Marginal:
O límite, se da cuando:
- Área de contacto insuficiente.
- Aumento de la carga.
- Disminución de la cantidad de lubricante suministrado.
- Baja velocidad de la superficiemóvil.
- Incremento de la temperatura del automóvil
2. Lubricantes:
2.1 Características de los lubricantes
Compuestos por aceite de base al que se le añaden una serie de aditivos que mejoran
sus propiedades y las mantienen en el tiempo.
Los aceites de base pueden ser:
Mineral:
Los aceites minerales proceden del Petróleo, y son elaborados del mismo
después de múltiples procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías.
El petróleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para
distintos tipos de producto final.
Semi-Sintético:
Los aceites Semi-sintéticos son una mezcla de un aceite mineral 70-80% con
uno sintético 20-30%, es bien seguro mezclarlos, pero es más inteligente
(económicamente) crear uno completamente nuevo.

5. Sintético:
Los aceites sintéticos tienen un contenido mínimo de bases minerales del
petróleo modificadas en laboratorios para balancear su composición molecular
y dar propiedades diferentes a las bases minerales. Son hechas por procesos
químicos donde se reestructuran las moléculas para que se conviertan en
estructuras más estables y por ende menos influenciadas a reaccionar
adversamente ante otros compuestos. Los lubricantes sintéticos tienden a no
contener átomos de carbono sueltos que reaccionan. Estos carbones reaccionan
combinándose con el oxígeno creando así ácidos dentro del motor. Los
lubricantes sintéticos son diseñados para hacer su trabajo eficientemente sin
tener que cargar a sus espaldas el exceso de aditivos y compuestos que
acompañan a los lubricantes minerales.
A su vez los aditivos forman un 15-25% del lubricante y los más importantes son:
 Mejoradores de la viscosidad: mantienen el lubricante lo suficientemente fluido
en frio y la viscosidad en caliente.
 Antioxidantes: la funcionalidaddel lubricante está limitada por la oxidación o
envejecimiento del aceite base. Estos aditivos se encargan de ralentizar este
proceso de oxidación al prevenir la formación de ácidos, lodos e incrementos
de viscosidad derivados de la oxidación.
 Reductores del desgaste: estos componentes son esenciales para evitar la
soldadura de las partes móviles. Se adhieren a las superficies metálicas, creando
una a película sólida de lubricante que evita el contacto metal-metal.
 Detergentes: estos aditivos trabajan en la parte más importante del motor
(anillos, cilindros, pistones y válvulas) manteniendo las superficies limpias
de depósitos. Principalmente, son agentes limpiadores y combaten los efectos
de las altas temperaturas, es decir, lo que provoca la oxidación del lubricante
 Dispersantes: estos aditivos estabilizan los residuos contaminantes durante la
vida del lubricante, como las partículas de hollín de los motores diésel o los
lodos de la gasolina. También ralentizan los efectos negativos del incremento
de viscosidad, desgaste o bloqueo de los filtros.
 Neutralizantes (fenoles, sulfanatos y salicilatos): tratan de neutralizar los
residuos ácidos procedentes de la combustión, sobre todo en motores diésel. El
índice TBN (Total Base Number) da una idea de la reserva alcalina que tiene el
aceite para poder neutralizar el ácido sulfúrico formado tras la combustión del
gasóleo.

6.  Anticorrosivos: la condensación de agua dentro de la maquinaria provoca la
oxidación y corrosión, procesos que se deben repeler, gracias a una película
lubricante que se forma sobre las partes metálicas resistentes al agua. Estos
aditivos se encargan de proteger los cojinetes sellando las superficies que están
en contacto con el agua y los ácidos corrosivos.
 Anticongelantes: evitan la formación de parafina(congelar) a temperaturas de
hasta -45ºC. Se utilizan copolímeros y poliésteres.
 Antiespumantes: estos aditivos evitan la formación de burbujas que llevarían
aire al circuito de lubricación y aceleraría el proceso de oxidación del lubricante.
 Aditivos de extrema presión (EP): Previenen el desgaste de la película limite y
proteger los componentes cuando la viscosidad del aceite no es suficiente para
suministrar un espesor de película adecuado.
Reducir el rozamiento de partes a presión y, en consecuencia, economizar
energía.
Aportan al lubricante propiedades de deslizamiento específicas, principalmente
a los órganos dotados de engranajes o de forros de fricción que trabajan
bañados en el aceite.
Se activan cuando la temperatura del metal es eleva y reaccionan con la
superficie del mismo provocandouna reacción química entre el aditivo y la
superficie metálica formandocompuestos nuevos como cloruros, fosfatos y
sulfatos de hierro.
Las escalas más usadas para medir la viscosidad son la SAE (Society of Automotive
Engineers) y la ISO (Organización Internacional de Normalización):
Grados SAE: aceites de motor
Grados SAE: aceites de engranajes
Grados ISO: aceites hidráulicos o industriales

7. 2.2. La viscosidad
La viscosidad de un lubricante se representa con el grado SAE. Técnicamente es la
resistencia al movimiento que ofrece el fluido lubricante. La viscosidadvaría con la
temperatura y es diferente según el tipo de aceite. Una adecuada viscosidad permite
mantener una película de aceite suficiente para separar las superficies y evitar el
rozamiento
1viscosidad menor 2 viscosidad mayor
2.3. Clasificación de los aceites
Se clasifican por viscosidad y por las condiciones de servicio.
 Por viscosidad o norma SAE (Society of Automotive engineers): relacionan la
viscosidad del aceite con la temperatura de utilización y la norma SAE J300
define el grado de viscosidad para cada lubricante.
Cuanto mas alta sea mantiene mejor la viscosidad a altas temperaturas y en bajas
temperaturas el aceite tiende a espesarse aumentando así su viscosidad. Por lo tanto,
en frío deben estar fluidos para así cumplir su función de lubricación por todo el
circuito.
-Los monogrados: mantiene su viscosidad en unas condiciones limitadas de
temperatura ambiente. Esto implica que se deberá tener en cuenta si es verano o
invierno ya que se deberá cambiar. Los grados que tienen una W tienen un buen
comportamiento a bajas temperaturas por lo tanto cuanto menos sea más fluidez
tendrá a bajas temperaturas o en el arranque.
-Los multigrados: utilizan dos números separados por la letra W, que significa 'Winter'
(invierno). El primer número, seguido de una W, representa la menor viscosidad del
aceite: 20W o 0W. Entre más pequeño sea el número, más fluido será el aceite en el
momento del encendido del motor. El segundo número representa la viscosidad del
aceite a la temperatura de operación del motor: 20, 30, 40 o 50. Mientras más alto sea
el número, más viscoso será el aceite.

8.  Por las condiciones de servicio: según diferentes normas y especificaciones
internacionales que determinan su calidad están:
-Clasificación API (American Petroleum Institute): es una organización
técnica y comercial que representa a los fabricantes de productos de petróleo
en los Estados Unidos. Está asociado con la SAE y la ASTM, para el desarrollo de
ensayos que analizan su uso real diario en motores. Cada clase de servicio es
designada por 2 letras. La primera, la S o la C, S= identifica a los aceites
recomendados para motores de gasolina, turismos y camiones ligeros, C=
vehículos comerciales, agrícola, de obras públicas y todoterreno que funcionan
con diésel.
La segunda letra indica la exigencia en servicio, siendo A la menos exigente y
continuando en orden alfabéticoa medida que aumenta la exigencia.

10. -Clasificación ACEA: Desde el año 1996 y hasta 2004, ACEA empleó la letra “A” para
motores de gasolina y la letra “B” para Diesel. Sin embargo, a partir de 2004, la
clasificación de ambos aceites se ve unificada en la clase A/B. Esto significa que un
aceite A/B puede ser empleado indistintamente en motores gasolina o Diesel ligeros.
Además, junto a estas letras aparece un número del 1 al 5 que nos indicará el uso más
adecuado que puede hacerse del aceite. En un principio, podríamos pensar que
incluyendo en nuestro motor el aceite A5/B5, estaríamos protegiéndolomucho más
que si le echáramos el A3/B3. Esto no es cierto. Mayores números no implican mayores
calidades.
Las principales clasificaciones son:

11. Clasificación ACEA para motores Diesel de vehículos pesados
 E 1 – 96 Aceites para motores HEAVY DUTY.
 E 2 – 96 Aceites para motores HEAVY DUTY, control mejorado del
desgaste, pulido de camisas, depósitos y barnices Versus El – 96.
Menor consumo de aceite. Mayor kilometraje.
 E 3 – 96 Aceites para motores HEAVY DUTY. Control mejorado del
desgaste, pulido de camisas, depósitos y barnices Versus E2 – 96.
Menor consumo de aceite y mejor manejo del hollín. Mayor
kilometraje.
 E 4 – 98 Aceites para los motores más desarrollados de Europa, con
sistemas de mantenimiento flexible y control de emisiones.
 Potencial para economía de combustible y aun mayor duración.
 E 5 – 99 Incorpora mayor cantidad de ensayos de motores americanos.
Cumple con los requerimientos de E 4 y todos los de API CH 4.
En el año 2008 la ACEA clasifica los lubricantes de motor según las siguientes tablas:

12. -Especificaciones militares: según especificaciones militares de los Estados Unidos,
designándose por las siglas MIL. Esta clasificación sigue el patrón de la norma API.
-Clasificación ILSAC: nueva norma que se centra en la reducción del consumo de
combustible y propuesta por las Asociaciones de Fabricantes de Motores de Estados
Unidos (AAMA) Y Japón (JAMA).
-Especificaciones propias de cada fabricante: muchos fabricantes de automóviles,
además de cumplir las normas internacionales, establecen otras para sus motores: tipo
de servicio, viscosidad, porcentaje máximode volatilidad, etc.

13. 2.4. Lubricantes para motores de dos tiempos
Tienen como requisitos: solubilidad con la gasolina, mínima formación de depósitos y
lubricación eficiente en todos los puntos de engrase.
2.5. Grasas
Las grasas son principalmente aceite con espesante, pudiendo contener aditivos. Se
utiliza cuando no es posible emplear aceites: altas cargas, bajas velocidades de giro,
poco mantenimiento, temperaturas extremas, etc.
 Aceite de base: Líquido de la grasa que representa en torno al 90% de su peso.
Las características de la grasa dependen de esto, por lo que su elección debe
hacerse en función de las aplicaciones previstas. Suelen ser aceites minerales
cuando se quieren obtener buenas características a un bajo precio, aceite
sintético cuando se buscan condiciones específicas o vegetales cuando se
necesitan características biodegradables o están en contacto con alimentos.
 Espesante: Tienen una gran influencia en las características de la grasa y por ese
motivo se clasifican según el tipo de espesante utilizado, el espesante forma
una estructura fibrosa que consiste en aceite similar a una esponja con agua.
clases principales de espesantes:
-Jabones metálicos: A partir de una operación de saponificación, pueden dividirse en:
-Jabones convencionales y en jabones compuestos o complejos.
-Espesantes sin jabón: se obtienen dispersándose en un lubricante y pueden ser
inorgánicos, polímeros y ceras.
 Aditivos: Se emplean para mejorar la resistencia a la oxidación, corrosión,
desgaste, a las perdidas por evaporación. Existen también aditivos sólidos que
forman una capa sobre la superficie metálicas para reducir la fricción e impedir
el contacto entre las superficies.

14.  Propiedades:
-Punto de gota: es la temperatura a la que la grasa empieza a pasar de estado
semisólido a líquido, bajo ciertas condiciones.
-Consistencia: qué es la dureza de la grasa, considerándose de baja consistencia
cuando es blanda y de alta consistencia cuando es dura.
-Y la penetración: está prueba consiste en medir la profundidad en décimas de
milímetro a la cual un cono de metal penetra en una muesca de grasa después
de una caída libre a determinada temperatura. Trabajada da una indicación más
exacta de la consistencia de la grasa durante el servicio.

15. El sistema de
refrigeración

16. 1. Objetivo de la refrigeración
Ya que el motor genera mucho calor, un 30% en perdidas, este tiene que tener un
sistema para reducir este calor sino el motor podría sufrir importantes averías en las
partes mecanizadas. Por lo tanto, el objetivo de la refrigeración es mantener una
temperatura de funcionamiento en diferentes partes del motor, de tal forma que no
sufran un excesivo calentamiento ni tampocoprovoque un descenso del rendimiento
del motor.
El calor transmitido desde los elementos a refrigerar hasta el fluido de refrigeración
(aire o líquido) mejora con:
1. Aumento de la conductividad térmica del material.
2. Aumento de las superficies en contacto con el fluido de refrigeración y la
disminución de su espesor.
3. El salto térmico entre el elemento a refrigerar y el fluido de refrigeración.

17. 2. Sistemas de refrigeración
Estos se dividen en refrigeración por aire y por líquido.
2.1. Por aire
Obsoleto en automóviles. Utilizadoen motocicletas y maquinaria pequeña, además de
aeronaves y en máquinas de Obras Públicas.
Aquí el aire pasa por la parte exterior del motor, que dispone de unas aletas, para tener
mayor superficie de " enfriamiento".
 tipos de sistemas de refrigeración por aire:
+ refrigeración por el aire de marcha del vehículo: Cuándo el motor está situado fuera
del vano motor o de la carrocería, este se refrigera por medio de la propia marcha del
vehículo donde el aire incide en las aletas de refrigeración. Este es muy variable ya que
en parado no funciona. Se emplea en pequeñas aeronaves, motocicletas, karts...

18. + refrigeración forzada de aire: Cuándo el motor está dentro de un compartimento
necesita ayuda por lo que un ventilador coge aire del exterior y lo dirige hacía las aletas
de refrigeración medio de deflectores. Como el ventilador se mueve a la par que el
motor cuántas más revoluciones más se incrementa el flujo de aire, intensificándose en
las situaciones más críticas.
El control de temperatura se lleva a cabo con una válvula termostática que orienta el
flujo de aire en función de la temperatura del motor. Se emplea en la mayoría de
vehículos automóviles refrigerados por aire, algunos motores industriales y muchas
motocicletas.
 ventajas e inconvenientes.
. Ventajas:
1. Aumento del rendimiento por minimizar las pérdidas de calor al funcionar a
temperaturas elevadas.
2. Hay menos elementos por lo que disminuye las averías y el mantenimiento.
3. Reduce costes debido a sencillez.
4. Menos peso que incrementa la potencia.
5. Rapidez a la hora de alcanzar la temperatura de régimen, qué facilita calentamiento a
bajas temperaturas.
. Inconvenientes.
1. Regulación dificultosa de la temperatura de régimen.
2. Se ayuda de un radiador de aceite para su enfriamiento.
3. Aumento del ruido por efecto del aire en las aletas.
4. Al funcionar a temperaturas más elevadas es necesario las partes móviles tengan un
mayor juego de montaje en frío, sufriendo un golpeteo más intenso hasta alcanzar su
temperatura de funcionamiento.
5. Menos eficiente y más difícil de controlar que la refrigeración por líquido.
2.2. Por líquido

19. El motor tiene una serie de canalizaciones, las cuales contienen líquido que recoge el
calor y lo lleva al radiador dónde es enfriadopor aire y así origina la cesión de calor.
Se realiza de dos formas:
- por termosifón: Obsoleto. se basa en las corrientes de convección que se producen en
un fluido cuando experimenta una variación de temperatura. De esta forma, el agua
caliente que está en contacto con los cilindros y la culata asciende de forma natural y
entra por la parte superior del radiador, disminuyendo su temperatura y descendiendo
también de forma natural por aumentar su densidad. Después vuelve a entrar en el
motor y se repite el ciclo. Este sistema tiene la ventaja regular la temperatura motora
de forma automática pero el inconveniente de qué la velocidad de movimiento del
agua es reducido, por lo que es necesaria una elevada cantidad de agua y obliga al uso
de radiadores gran tamaño. Aunque ya no se utiliza el fenómeno natural de la
convección hace que todos los circuitos de refrigeración funcionen, en parte, de esta
forma.
- forzada por bomba y presurizada: La circulación del líquido es forzada por una
bomba. Es muy efectivo lo que conlleva radiadores pequeños y menos líquido
refrigerante. Este está presurizado por lo que alcanza presión superior a la atmosférica

20. lo que conlleva un aumento en la temperatura ebullición del líquido refrigerante .su
objetivo es que se mantenga líquido a la temperatura de funcionamiento del motor.
Para que la presión no sea excesiva hay válvulas de alivio. Se emplea de forma
mayoritaria en los vehículos automóviles.
- ventajas e inconvenientes:
. ventajas:
1. Mayor control de la temperatura en cualquier circunstancia.
2. Debido a lo anterior tiene menos juego de montaje entre piezas.
3. Reducción del ruido debido a las camisas de agua que lo amortiguan.
. inconvenientes:
1. Mayor complejidadque conlleva más averías y la necesidad de mantenimiento.
2. Incremento del volumen y peso del motor.
3. Mayores costes de fabricación.

21. 3 elementos del sistema de refrigeración por líquido
refrigerante
Por líquido y presurizado es el más empleado en automoción por lo que se van a
explicar detalladamente.
3.1 el líquido refrigerante (anticongelante)
Con base de agua y otro elemento que ayuda a disminuir su congelación, además de
otros aditivos que mejoran las propiedades del líquidoy protegen al circuito.
El agua en sí tiene una serie de inconvenientes:
. Se congela a 0 grados.
. Aumento del volumen al congelarse pudiendo provocar grietas.
. Corroe los metales.
Un anticongelante cumplir los siguientes requisitos:
1. Temperatura de congelación baja y de ebullición alta.
2. Propiedades anticorrosivas y capacidad de neutralizar posibles sustancias ácidas.
3. Actuar como Desincrustante.
4. Poseer cualidades antiespumantes.
5. Buena conductividad térmica para poder transmitir el calor rápidamente.
6. Compatibilidad con elastómeros, al ser materiales empleados en manguitos y juntas.
7. Reducida viscosidad.
8. Mínima Toxicidad.
Actualmente el anticongelante se compone de agua y glicol etilenico(etilenglicol). La
mezcla varía para obtener distintas temperaturas de ebullición y congelación.
Para las propiedades anticorrosivas se añaden otras sustancias que constituyen la
reserva alcalina: Tiene cierta capacidad para neutralizar compuestos ácidos que pueden
degradar el anticongelante. Estos aditivos evitan el fenómeno de la cavitación:
Corrosión producida por la formación de capas gaseosas sobre superficies metálicas.
Estos aditivos recubren las superficies metálicas. La capacidad antiincrustante se
consigue mezclando sustancias quelantes, impidiendo el depósito de sales, lo que
mejora el intercambio de calor y puede provocar el desprendimiento de depósitos ya
producidos, por lo que limpia los conductos.
Luego tenemos antiespumantes que ayudan a mantener la cohesión de los metales.
La conductividad térmica disminuye por el anticongelante por lo que se necesita una
temperatura más alta que si fuera solo agua. Esto se compensa por el aumento de la
temperatura de ebullición.
3.2. La bomba de agua
Fuerza la circulación del líquido. Son centrífugas para realizar con poca presión el
impulso de grandes caudales de agua. Va accionada por el motor mediante una correa.

22. El caudal es proporcional al régimen de giro del motor, ya que a pocas revoluciones no
se necesita tanta refrigeración como a altas.
Diferentes tipos de bomba de agua.
Partes de una bomba.

23. En muchos motores modernos, para evitar pérdidas de rendimiento, se instalan
bombas que se adaptan a las condiciones del servicio. Son bombas, movidas por
motores eléctricos, de unos 200 vatios como máximo.
La potencia del motor es regulada por la unidad de control de la bomba. El refrigerante
atraviesa el motor eléctrico, refrigerando el motor y el módulo electrónico. Los
rodamientos lubrican con el líquido refrigerante.
3.3 El radiador
Transfiere el calor del líquido refrigerante al aire del exterior.
Se localiza en el frente para recibir el aire directamente, está conectado con manguitos
y fijado con uniones elásticas para evitar vibraciones.
- principales tipos de radiadores:
* De fluido vertical: Su circulación es vertical por lo que se dispone de un depósito
superior otro inferior conectado con la salida del motor.
* De fluido transversal: Su circulación es horizontal por lo que los depósitos se ubican a
los lados. Esto permite reducir la altura del radiador, permitiendo bajar la altura de la
parte delantera del vehículo, favoreciendo la aerodinámica.

24. Para favorecer la transferencia de calor es necesario aumentar superficie de contacto
entre líquido refrigerantey aire. Por ello el intercambiador puede ser:
- tubular: El agua circula por unos tubos de sección alargada alrededor de los cuales se
disponen aletas, soldadas, aumentan las superficies de contacto cuando las atraviesa el
aire.
Intercambiador de calor tubular
- De panal: En este la sección, por dónde pasa el aire, es hexagonal y refrigera el líquido
que está en contacto con los mismos. Este refrigera más que el anterior, pero cuántas
más soldaduras tenga más caro será el coste de producción.

25. Los materiales empleados en el intercambiador suelen ser de acero o aluminio, siendo
este último el que tiene mayor conductividad térmica. Para los depósitos del radiador
se utilizan plásticos para reducir costes.