CAPITULO IEL MOTOR DE GASOLINACONTENIDO1.1.Motores trmicos .......1.2.Motores automotrices......1.3.Principio de funcionamiento del motor a gasolina ...........1.4.Ciclos operativos..............................................................1.4.1 Ciclo operativo del motor a gasolina .............. 1.4.1.1. Primer tiempo o carrera de admisin ......... 1.4.1.2. Segundo tiempo o carrera de compresin ..1.4.1.3.Tercer tiempo o carrera de comustin ......1.4.1.4. Cuarto tiempo o carrera de escape.............1.!.Ciclo Pr"ctico1.#.Ciclo operativo de dos tiempos .....1.$.Comparacin entre motores a diesel % gasolina ............. 1.&.Ciclos pr"cticos...............................................................1.'.Comustin en el motor .................................................1.'.1. (elacin aire ) comustile ....................................1.'.2. *ncendido e inflamailidad ....................................1.1+.,ise-o de la c"mara de comustin ...............................1.1+.1. C"mara tipo a-era ............................................1.1+.2. C"mara tipo cu-a ...............................................1.1+.3. C"mara semiesfrica .......................................... 1.1+.4. C"mara tipo visera ..............................................1.11.Me.clas ricas % pores en la comustin de la gasolina .4#$$&'''1+1+111112131!1#1$1&1'2+2323CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES1.11.1. /rran0ue.............................................................1.11.2. Marc1a en vac2o .................................................1.11.3. ,esaceleracin....................................................1.11.4. Potencia % aceleracin ........................................1.11.!. Crucero................................................................1.11.#. Condiciones de me.clas aire ) comustile ........ 1.1+.#.1. *3ceso de aire o deficiencia de gasolina 1.1+.#.2. ,eficiencia de aire o e3ceso de gasolina .........1.11.$. *l factor lamda..................................................1.12.*misiones de escape % sus causas ................................1.12.1. 4idrocaruros 0ue no se 0ueman .......................1.12.2. Mon3ido de carono..........................................1.12.3. 53idos de nitrgeno ............................................1.12.4. 6tros productos de la comustin ......................1.13.Comustiles para motores ............................................1.13.1. Comustiles derivados del petrleo ..................1.13.2. 6tros tipos de comustiles ...............................1.13.3. Propiedades de los carurantes .........................1.13.4. Poder antidetonante del carurante ...................1.14.7uricacin......................................................................1.14.1. 68etivos de la luricacin .................................1.14.2. 9actores esenciales 0ue afectan a la luricacin.1.14.3. Caracter2sticas de los luricantes .......................1.14.4. Principales tipos de aditivos ...............................1.14.!. Clasificacin de los aceites de motor .................2!2!2!2#3+32343!3#3#3$3&3&3'4+4+4243444!4#4&4'!+!2CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESGENERAL:uelosparticipantescono.canlosprincipios%fundamentosdelaelectricidad%laelectrnica; as2 comotaminlosprocedimientosdediagnstico; pruea%a8ustes"sicos en circuitos elctricos.ESPECIFICOS *3plicar los ciclos tericos % pr"cticos defuncionamiento delos motores decomustin interna. *3plicar la comustin. *3plicar la comustin en los motores a gasolina. *3plicar lo 0ue son las me.clas ricas % pores. *numerar los principales contaminantes emitidos por el motor a gasolina. *3plicar las principales caracter2sticas de los comustiles. *3plicar los principios de luricacin.1.1. LOSMOTORESTERMICOS7os motores trmicos transforman la energ2a calor2fica delcomustile enenerg2a mec"nica; aprovec1ando la fuer.a e3pansiva de los gasesinflamados en el interior de un cilindro; 0ue es recogida en el "rol del motor;cu%o giro es transmitido a las ruedas 0ue dan impulso al ve12culo.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESOBJETIVOSMediante el proceso delacomustindesarrolladoen el cilindro;la energ2a0u2mica contenida en el comustile es transformada primero en energ2acalor2fica % seguidamente en energ2a mec"nica; esto es; en traa8o % los de encendido por compresin =motores decomustin o ,iesel>.Motor a gasolinaMotor a dieselMotor de comustin Motor a gas?nterna Motor de turina de gasMotor trmico Motor de propulsin a c1orroMotor turorreactorMotor de comustin Motor de vapor*3terna Turina de vapor1.2. LOS MOTORES AUTOMOTRICES7os motoresautomotricesdeacuerdoconel comustile0ueutili.an; seclasifican en los siguientes tipos@1. Motor a gasolina: Atili.an gasolina como comustile. ,eido a su tama-ope0ue-o; alta velocidad; gran potencia; % peso ligero; se usan ampliamenteen carros de pasa8eros % camiones pe0ue-os.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES. Motor a !i"s"l:Atili.an aceite ligero como comustile. Puesto 0ueconsumen menos comustile 0ue los a gasolina; % el aceite ligero es m"seconmico 0ue la gasolina; se usan a menudo en camiones % camionetasgrandes donde la econom2a delcomustile es un factor mu% importante.7os motores m"s pe0ue-os seusan en algunos carros de pasa8eros perosoninferiores alos degasolinaenaspectos comovelocidadm"3ima;rendimiento; peso % niveles de viracin % ruido.#. Motor a gas: Atili.an B7P o gas natural como comustile. / pesar de 0uesurendimientoesmenor 0uelosagasolina; seusanactualmenteenciertos ve12culos pe0ue-os como ta3is por su e3celente econom2a encomustile.1.3. PRINCIPIODEFUNCIONAMIENTODELMOTORAGASOLINA*n este tipo de motor; la energ2a se otiene por la dilatacin rusca de uname.cladeaire%gasolinaenlac"maradecomustin. Paraotener estadilatacin se provoca la e3plosin; es decir; la comustin pr"cticamenteinstant"nea de esta me.cla gaseosa; por lo 0ue es preciso preparar la me.cladeaire% gasolinaconvenientementedosificada; locual sereali.aconelcarurador o con la in%eccin. ,espus de introducida en el cilindro; es necesario provocar la e3plosin en lac"mara por medio de una c1ispa de alta tensin; 0ue proporciona el sistema deencendido.7a relacin e3istente entre elvolumen totaldelcilindro % elde la c"mara decomustin(relacindecompresin); est"comprendidaentre$@1%1+@1CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESgeneralmente; %a 0ue a partir de este valor; 1a% riesgo de e3plosininstant"nea de la me.cla de aire % gasolina; deida a la misma compresin; locual; es per8udicial para el uen funcionamiento del motor.1.4. CICLOS OPERATIVOSSe denomina ciclo operativo a la sucesin de operaciones 0ue se reali.an en elinterior del cilindro % se repiten con le% peridica. 7a duracin de este ciclo semide por eln /dmisin de la carga en el cilindro.> Compresin de la carga.c> Comustin % e3pansin.d> *3pulsin o escape de los productos de la comustin.7as fases del ciclo operativo de los motores de cuatro tiempos encendidos porc1ispa =*C4> son los siguientes@1.4.1. Primer tiempo: Ami!i"#7a primera fase se produce cuando se are la v"lvula de admisin % el molodesciendedel puntomuertosuperior =PMS> al puntomuertoinferior =PM?>;producindose as2 una depresin en el cilindro; deido al aumento del espacio0ue va de8ando el molo; esto 1ace 0ue la me.cla aireCcomustile pase aCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESllenar ese espacio; cerr"ndose la v"lvula de admisin al finali.ar la carrera dedescenso del molo. 4asta este momento el cigDe-al a girado media vuelta.Figura 11 Primer tiempo (admisin)1.4.2. Se$%#o tiempo: Compre!i"# Tantolav"lvuladeadmisincomolav"lvuladeescapeest"ncerradas; elmolo empie.a a suir del punto muerto inferior =PM?> al punto muertosuperior =PMS> comprimiendo progresivamente la me.cla aireCcomustile1asta reducir su volumen al espacio 0ue forma la c"mara de compresin %; elcigDe-al a girado otra media vuelta.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESFigura 1! "egundo tiempo (compresin de la mezcla aire-combustible)1.4.3. Ter&er tiempo: E'p(o!i"#*stando la me.cla comprimida en la c"mara; se produce el salto de la c1ispaen la u82a; 0ue enciende la me.cla % provoca la e3plosin de la misma. 7acomustin de la me.cla es mu% r"pida; generando gran cantidad de calor 0ueaumenta la temperatura delgas % eleva muc1o m"s la presin 0ue 1a2a alfinal de la compresin.*standoel moloenel puntomuertosuperior =PMS>; comien.aaa8arempu8ando con fuer.a por la e3pansin de los gases calientes. / medida 0ueva descendiendo el molo aumenta el volumen 0ue ocupan los gases; % estosse van enfriando % perdiendo presin. *sta carrera descendente; 0ue 1ace giraral cigDe-al otra media vuelta; es la 0ue proporciona la fuer.a para 0ue funcioneel motor.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESFigura 1# Tercer tiempo (explosin o explosin-expansin)1.4.4. C%)rto tiempo: E!&)pe/l llegar el molo al punto muerto inferior =PM?>; se are la v"lvula de escape%;atravsdeella; el molo0ue%asue; e3pulsalosgases0uemadosale3terior; complet"ndose as2 elciclo algirar elcigDe-alotra media vuelta; %a0ue al a8ar otra ve. el molo se producir" una nueva admisin.Concadaciclodel motor degasolinadecuatrotiempos; el moloreali.acuatro carreras % el cigDe-al gira dos vueltas.Figura 1$ Cuarto tiempo (escape)CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES1.*. CICLO PR+CTICO*n un motor de cuatro tiempos las v"lvulas de admisin % escape no se aren %cierran 8usto en el momento en 0ue el pistn se encuentra en el punto muertosuperior =P.M.S.> o elpunto muerto inferior =P.M.?.>; tal como se e3plica en elfuncionamiento terico de un motor.*n realidad e3iste un cierto avance a la apertura de la admisin =/././.>; esdecir; la v"lvula de admisin se are antes de 0ue el pistn alcance el puntomuerto superior =P.M.S.>; esto permite eneficiarse de la inercia de los gasesaspirados % conseguir llenar mas el cilindroE generalmente; el /././. vale de 1+oa 4+o de giro del cigDe-al; % el promedio es 2+o.*l retra.oal cierredeadmisin=(.C./.>; enve.decerrarselav"lvuladeadmisin cuando el pistn alcan.a el P.M.?.; se cierra en la carrera ascendentede compresinE el (.C./. vale entre 4!o % 1++o de giro del cigDe-al despus delP.M.?.; % el promedio es #!o.*l avance de la apertura del escape =/./.*.>; antes de terminar la carrera dee3plosin % de 0ue el pistn llegue al P.M.?. se are la v"lvula de escape; estofacilita la salida de los gases 0uemadosE generalmente; el /./.*. vale entre 4!o% '+o de giro del cigDe-al antes del P.M.?. % el promedio es #+o. (etraso al cierre del escape =(.C.*.>; la v"lvula de escape se cierradespusde0ueel pistn1a%avencidoel P.M.S.; deestamanerasefacilitalatotalevacuacin de los gases 0uemados; con lo 0ue el cilindro 0ueda mas limpio %por lo tanto tiene una me8or calidad de me.claE generalmente el(.C.*. valeentre +o % #+o; % el promedio es 2+o.7a ra.n de estas variaciones respecto a los puntos muertos es conseguir elme8or vaciadodelosgases0uemados%el llenadocompletodelosgasesfrescos; para 0ue el motor de la m"3ima potencia posile.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESFigura 1% Diagrama de Distribucin1.,. CICLO OPERATIVO DE DOS TIEMPOS*n los motores de dos tiempos; el ciclo operativo es reali.ado en dos carrerasdel pistn; porlo0uelaadmisindeeefectuarseduranteunapartedelacarreradecompresin%el escapeduranteunafraccindelacarreradetraa8o. Paralograrlosedisponeel motor comomuestrael es0uemadelafigura 1.&; donde puede verse 0ue no tiene v"lvulas 0ue regulen la entrada %salida de los gases en el cilindro; sino 0ue es el pistn; en su mismomovimiento; el 0ue cierra % pone en comunicacin con el cilindro unosconductos laterales llamados lumreras; de las cuales; la / se llama de carga %comunica el cilindro con el c"rter; la F =de escape> se encuentra situada frentealadecarga%unpocom"salta0ueella; comunicandoel cilindroconlaatmsfera; por est" dea8o de la de escape% comunica el c"rter con el carurador. *l pistn est" provisto de una saliente;como se ve en * de la figura; llamado deflector; 0ue gu2a los gases 0ue entranen el cilindro 1acia su parte alta % les imprime un movimiento de torellino. CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESFig 1& Ciclo de dos tiempos1.-. COMPARACION ENTRE MOTORES A DIESEL .GASOLINACon$"%to Motor a !i"s"l Motor a gasolinaComustile /ceite pesado; o ligero Basolina/dmisin del gas Gnicamente aire Me.cla de aire % gasolinaMecanismo de dosificacin Foma de in%eccin Carurador =oin%ector decomustile>Control de potencia Camiando la cantidad delcomustile in%ectadoCamiandolacantidaddeme.cla aire ) comustile*ncendido /utoencendido Por c1ispa elctrica(elacin de compresin /lta =1!C23> Fa8a =$C12>Presin de compresin Ma%or H2+C3+ Ig)cmJK Menor H1+C1! Ig)cmJKPresin de comustin Ma%or H!+C'+ Ig)cmJK Menor H3+C!+ Ig)cmJK(elacin m2nima de consumode comustile/pro3. 1#+ g)PS.1 /pro3. 2++ g)PS.1,i"metro del cilindro aplicale /pro3. $!C1;+++ mm 4asta /pro3. 1++ mmCapacidad de arran0ue Fuena =se necesita algFuena(espuesta Pore FuenaConstruccin del motor Mecanismos m"s refor.ados Mecanismos menosrefor.adosPeso del motor M"s pesado Menor(uido Ma%or SilenciosoNotaso&r" !i'("tro!"l $ilin!roa%li$a&l":*n el motor agasolina; eldi"metrodel cilindronopuedeaumentarseene3cesopor0uelallamadeealcan.ar el e3tremo del cilindro antes de 0ue la me.cla de aire % comustile seencienda espont"neamente.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES1./. COM0USTION EN EL MOTOR*l componente principal de los comustiles usado en los motores decomustin interna es el 1idrocaruro; 0ue contiene compuestos de 1idrgeno=42> % carono =C>. *stos compuestos se cominan con elo32geno =62> % seconvierten en i3ido de carono =C62> % agua =426>. *l fenmeno sedenomina comustin completa. Contrariamente; cuando las sustanciascomustilescontin producido por una escase. de o32geno e1idrocaruro =4C>; en el caso de 0ue el gas no se 1a%a 0uemadocompletamente; es particularmente da-ino para los 1umanos. Por consiguiente;el escape de =C6> lo restringe la le%. 7os 3idos de nitrgeno =L63> producidos cuando el nitrgeno =L2>; secomina con el o32geno a8o una elevada temperatura de comustin; taminlos restringe la le%; deido a su efecto da-ino en los seres 1umanos.1./.1. RELACI1N AIRE 2 COM0USTI0LE *s la relacin de la me.cla de comustile % aire necesaria para la comustin%est"representadapor el porcenta8edepeso%nopor el porcenta8edevolumen.Para 0uemar completamente un gramo de gasolina; tericamente sonnecesarios 14.$ gramos de aire. / esta relacin de aire ) comustile =/)C> sedenominat")ri$ao"st"*+io(,tri$a; %actualmente1asidoampliamenteCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESusada; asada en el uso de convertidor catal2tico de rodio; restricciones soreel gas de escape; consumo de comustile; etc.7ame.cla/)Cse0uematotalmentea8olarelacindeapro3imadamente14.$@1; sin emargo; no se puede esperar 0ue el aire % comustile se me.clencompleta % uniformemente. Por lo 0ue el volumen de aire se calculaapro3imadamente1+Mm"s0uelarelacindelacomustincompletam"scercanatericamente./ estoselellamalarelacindeair"- $o(&+sti&l""$on)(i$a=apro3imadamente1#@1>. 7arelacinde /)C%ara%ot"n$ia; esa0uella para la cual se otiene la m"3ima potencia=apro3imadamente 12.!@1>%; donde el comustile es generalmente asorido; en apro3imadamente 2+Mma%or 0ue el caso terico.*sta relacin en los motores a gasolina en los 0ue la me.cla de stoselementos es comustile; se encuentra dentro del l2mite apro3imado de &M a2+M.Fig 1' Tor(ue ) relacin de aire * combustible1./.2. ENCENDIDO E INFLAMA0ILIDADCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESCuando el comustile se calienta en el aire; se enciende a cierta temperaturasinunac1ispaelctricaofuegoaierto. /estacaracter2sticaselallamaflamailidad =comustiilidad> % la temperatura en ese momento se llama puntode inflamacin o comustin. *l punto de comustin del diesel esapro3imadamente 3!+NC % el de la gasolina es apro3imadamente !!+NC. *stepuntodeinflamacinm"sa8odel diesel esimportanteenrelacinconlacomustin del ,iesel.1.3. DISE4O DE LA CAMARA DE COM0USTION7a c"mara de comustin dee dise-arse para 0ue la me.cla aire )comustilese0uemeeficientemente. Paraconvertirlame.claaunestadogaseoso completo; esta es dise-ada para 0ue se forme una turulencia en lascarrerasdeadmisin%compresin; Anaturulencia1ace0uelame.clase0uema r"pidamente; causando por tanto una ma%or presin de comustin; %la energ2a se genere r"pida % eficientemente.Fig 1+ C,mara de combustin1.3.1. CAMARA TIPO 0A4ERA CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES*ldise-o de a-era es simple; por consiguiente; la faricacin % ma0uinadosonf"ciles. Sepuedeotener ma%or capacidaddeelevacindelav"lvula=movimiento de la carrera ascendente % descendente>. Sin emargo; laeficiencia de admisin % escape es a8a deido a las grandes curvaturas de lospuertos de admisin % escape. Por consiguiente; no se dee esperar un altogrado de potencia con el uso de este tipo. 1.3.2. CAMARA TIPO CU4A 7as curvaturas de los puertos de admisin % escape se pueden disponer en"ngulos fle3iles; con lo 0ue se facilita la admisin del flu8o suavemente de lame.cla aire ) comustile % el flu8o de salida del gas de escape. Como el espacio de la c"mara de comustin se centra alrededor de la u82a; lacomustin se completa inmediatamente. ,eidoasuestructurasimple%e3celentefuncionamiento; estetiposeusaampliamente. 1.3.3. CAMARA SEMIESFERICASe pueden usar v"lvulas grandes; % el flu8o de admisin % los gases de escapepueden ser de flu8o cru.ado =los puertos de escape % admisin est"ndispuestos en los lados opuestos>; consecuentemente; la eficiencia de escape% admisin es alta. 7ascondicionesparalacomustinsonmu%uenaspor 0uelau82aseencuentra cerca del vrtice de la c"mara. *ste tipo es casi ideal. 1.3.4. C+MARA TIPO VISERACENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES*ste tipo se usa principalmente para motores con cuatro v"lvulas por cilindro.7as v"lvulas de escape % admisin tienen forma de visera. 7a u82a seencuentra en el centro de la c"mara; % la comustin es alta.Fig 1- Formas de la c,mara de combustin1.15. ME6CLAS RICAS . PO0RES EN LACOM0USTION DE LA GASOLINA7a e3presin me.cla rica indica 0ue 1a% m"s gasolina en la c"mara decomustin de la 0ue se necesita. Cuando se 0uema una me.cla rica; algunasde las molculas del 1idrocaruro no camian. ,eido a 0ue no 1a% suficienteo32geno en el proceso de comustin; algunas de las molculas del1idrocaruro reaccionan con menos o32geno % producen(on).i!o !"$ar&ono /CO0.Ana me.cla rica generalmente producir" m"s potencia en un motor 0ue uname.cla pore; % permite un arran0ue m"s f"cil% la marc1a en vac2o; lo 0uepuede presentarse f"cilmente en motores e0uipados con carurador; durante ladesaceleracin.Se tiene una me.cla pore cuando 1a% menos gasolina de la 0ue se necesitapar consumir en su totalidad elo32geno % la gasolina durante la comustin.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES7as me.clas pores me8oran elOilometra8e % pueden presentarse durante losvia8estur2sticosodePcruceroQ. ,eeuscarse0uelame.claporeocurradurante la marc1a sin motor o en desaceleracin. *sto se mane8a a1ora en lossistemas de in%eccin electrnica de comustile.1.15.1. ARRAN7UECuando el motor arranca % est" fr2o; la gasolina no la gasolina no camia confacilidad del estado l20uido al de vapor. Pero slo se 0uema si est" vapori.ado.Para asegurar 0ue 1a%a suficiente vapor de gasolina en la c"mara decomustin; se entrega una me.cla e3tra rica. *sto se 1ace con la in%eccin decomustile; manteniendo los in%ectores aiertos por m"s tiempo. *n un motorcarurado; el a1ogador se cierra.Si 1a% m"s gasolina; sale m"s vapor de cada gota de gasolina l20uida de esemodo; se vapori.a suficiente gasolina para 0ue se produ.ca la comustin. *linconvenientees0ueuname.clam"sricapermitealae3pulsindemuc1ocomustile por el tuo de escape del motor; como1i!ro$ar&+ros no*+"(a!os.1.15.2. MARC8A EN VACIOCuandoel motortraa8amu%despacio; envac2o; produceslolasuficientepotencia para seguir funcionando. 7a placa del oturador =mariposa deaceleracin>enel carurador; o el cuerpodel oturador;est"casi cerrada.*ntramu%pocoaireal motor.7apresindecompresinesm"sa8a%lasmolculasdel aireenel interior delac"maradecomustinsemuevenlentamente%est"nseparadas. Senecesitanm"smolculasdecomustilepara asegurar 0ue el frente de llama se propague o e3tienda completamentepor toda la c"mara. ,urante la marc1a en vac2o se necesita una me.cla m"srica con m"s molculas de comustile.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES1.15.3. DESACELERACIONCuandoel motor esdetenidopor lapotenciadelasruedasdel ve12culo;durante la desaceleracin; el vac2o en el m (efrigerar las partes luricantes evacuando el calor de estas .onas.c> /umentar laestan0ueidadenlos acoplamientos mec"nicos. Conlapel2cula de aceite interpuesta entre pistn % cilindro me8ora notalementeel PselladoP entre amos.d> /mortiguar % asorer los c1o0ues en los co8inetes.e> *liminar calor generado.f> Proteccin de los metales contra@ corrosin % o3idacinCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESg> 7avado % arrastre de contaminantes.1> Transmisin de potencia.1.14.2. FACTORES ESENCIALES 7UE AFECTAN A LALU0RICACION?nflu%engrandementeenlaluricacin; adem"sdelascaracter2sticasdelluricante; los siguientes factores@a> Brado de pulimento de las superficies en contacto.> Laturale.a % dure.a de los materiales 0ue constitu%en las superficies decontacto. c> 4uelgo e3istente en el acoplamiento.1. 7a viscosidad del aceite./ ma%or viscosidad m"s r"pidamente se formar" lapel2cula.2. la velocidad de rotacin. /ma%or velocidadm"s f"cilmenteseformar"lapel2cula.3. Carga sore el co8inete. /ma%or cargaasoportar m"sf"cil ser"0uelapel2cula se rompa.4. Brado de acaado superficial. Cuandolassuperficiesestnfinamenteacaadas;la pel2cula puede ser m"s delgada o lo contrario.!. 7os di"metros % 1olguras de co8inetes. Son todos ellos factores importantes.#. /limentacin de luricante. ,ee ser continua % aundante.1.14.3. CARACTERISTICAS DE LOS LU0RICANTES,ado 0ue la pel2cula de luricante va a estar sometida en el funcionamiento delmotor a elevadas temperaturas % presiones; se comprende 0ue la calidad delmismo 1a de ser tal 0ue no se 0ueme ni rompa la pel2cula; lo 0ue se consigueutili.ando aceites minerales. *stos aceites se e3traen del petrleo ruto;destil"ndole a m"s de 3#+ N C% est"n constituidos por una me.cla de1idrocaruros. Para su utili.acin en los motores; deen ser PrefinadosQ;CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESoperacinsta0ueconsisteeneliminar lassustanciasasf"lticas%"cidas.,urante la operacin se le a-aden aditivos 0ue me8oran sus propiedades. 7aclasificacin 0ue distingue a los diferentes tipos de luricantes; viene impuestaen ase a las siguientes caracter2sticas@Viscosidad*slacaracter2sticaprincipal deunaceite%representalaresistencia0ueell20uido opone a fluir.7ascapasdelapel2culadeaceitesead1ierenalassuperficiesmet"licas;producindose un frotamiento entre las distintas sucapas. 7a viscosidad delaceite es lo 0ue determina la ma%or o menor dificultad con 0ue se producenestos movimientos internos de la pel2cula.7aviscosidadsemidecalculandoel tiempo0uetardaenfluir unaciertacantidad de luricante a travs de un determinado orificio de salida;comparativamenteconlo0uetardaenfluirlamismacantidaddeaguaalatemperatura de 2+N C. 7a unidad de medida es; en este caso; el grado *ngler=N*>.*n la actualidad se utili.a preferentemente la llamada viscosidad cinem"tica; lacual semidepormediodeviscos2metrosadecuados; 0uetienenporo8etoaveriguar larelacin entre la viscosidad asoluta o din"mica =medida enPoises> % el peso espec2fico =medido en gr)cm3>. 7a viscosidad cinem"tica see3presa en unidades StoOes =St> o su sum.Con relacin a la viscosidad de un luricante; podemos distinguir dos aspectos@espesor % fluide.. *l espesor se relaciona con la resistencia de una pel2cula asu penetracin por la aplicacin de fuertes cargas. /s2; cuando por e8emplo seproduce la comustin; el co8inete de iela es cargado ruscamente; siendo laCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESpel2cula de aceite la 0ue soporta la carga actuando su cuerpo como un colc1n;amortiguando el golpe de carga. 7a fluide. 1ace referencia a la ma%or o menor dificultad con la 0ue es capa. decircular el aceite a travs de las canali.aciones de engrase % co8inetes;interponindoseentrelassuperficies. 7afluide.%el espesor ocuerposonpropiedades contrapuestas % determinan la viscosidad de un aceite.7a viscosidad de los luricantes disminu%e r"pidamente al aumentar latemperatura; conlacual sepierdecuerpo%seganafluide.. 7acalidaddelluricante es tanto me8or; cuanto menor sea su variacin trmica.Indice de viscosidad7a viscosidad de un aceite var2a cuando camia su temperatura. 7os aceites seTespesanT cuando se enfr2an; % se vuelven m"s TdelgadosT cuando secalientan. *l 2ndicedeviscosidad=?U> esunamedidadeloscamiosdeviscosidad de un aceite con la temperatura. 7os aceites con alto ?U disminu%enrelativamente poco su viscosidad al calentarse; % se espesan menos a a8astemperaturas; en comparacin con los aceites con a8o ?U.7os ?U fueron inicialmente estalecidos en una escala entre + % 1++; 0ue 1asido reasada por las nuevas tecnolog2as de faricacin de luricantes;encontr"ndose actualmente aceites =como los sintticos> con ?U superiores a1!+ % por tanto con viscosidades mu% estales. Convencionalmente; los aceitescon ?U menor a !+ se los denomina de a8o 2ndice de viscosidad; entre !+ % '+son del ?U medio % con m"s de '+ son de alto ?U. Para motores % sistemas 0ueoperanenrangosdetemperatura relativamente altosserecomiendaaceitescon alto ?U; como los multigrados; pues tienen la venta8a de 0ue flu%enr"pidamentecuandoel sistemaest"fr2o; %retienenunvalor adecuadodeviscosidad al alcan.arse la temperatura normal de operacin.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESLubricacin7os aceites deenproporcionar unapel2culafluidaentretodas las partesmviles % estacionarias del motor; para reducir la friccin; el calor % el desgaste;producidos por el contacto metalCmetal de partes en movimiento relativo.Tamin se produce desgaste por corrosin "cida; o3idacin % arasin;deidas a los contaminantes arrastrados por el aceite.Gravedad especfca*s una medida del peso del luricante por unidad de volumen; comparado conel peso del agua por unidad de volumen.Nmero total b!sico "#$N%TFLo(eserva/lcalina; esunapropiedadimportanteenlosaceitesparamotores de comustin interna. *st" relacionado con los aditivos detergentes %dispersantes presentes en el luricante. *l TFL indica la capacidad del aceitepara contrarrestar % neutrali.ar los "cidos corrosivos 0ue se producen al interiordel motor. Provee por tanto de proteccin contra el desgaste corrosivo % contrala acumulacin de depsitos caronos.*l TFLesparticularmenteimportanteparamotoresdiesel demedia%altapotencia; operando en condiciones severas 0ue tienden a incrementar latendencia a la o3idacin de los aceites % a la formacin de "cidos. *la.ufrepresente en el comustile diesel se transforma durante el proceso decomustin en "cidos altamente corrosivos % per8udiciales para el motor; 0uere0uieren ser neutrali.ados. Mientras m"s alto es el contenido de a.ufre en eldiesel; ma%or dee ser el valor del TFL del aceite luricante.&esmulsibilidad*sla1ailidaddel aceiteparasepararsedel agua. 7osaceites1idr"ulicosrecienagua0uesecondensapor losdiferencialesdetemperaturaenelCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESreservoriodel sistema. ?gualmente; enm"0uinas0ueoperanconvapor deagua puede producirse contaminacin del aceite con agua. Ana uenadesmulsiilidad del aceite permite separar; decantar % drenar el agua;logr"ndoseas2 mantener laresistenciadelapel2culaluricante; reducir eldesgasteenlasomas%evitar la1errumreenlaspartesmet"licasdelsistema.Punto de in'amabilidadSe llama as2 a la temperatura a la cual el aceite despide vapores inflamales.*n los motores; el aceite 0ue pasa a las c"maras de comustin se 0uema all2en esta fase. Conviene; por tanto; 0ue sea elevado su punto de inflamailidad;para dificultar en lo posile su comustin.Punto de congelacinCon temperaturas amientes mu% a8as; el aceite puede volverse tan espeso;0ue no puede fluir; con lo cualser" imposile poner en marc1a elmotor; sinantes calentar el aceite en el c"rter 1asta 0ue sea lo suficientemente fluido parapermitir el arran0ue % asegurar una luricacin(ello,eido a las altas presiones; los anillos del pistn necesitan una capa de aceiteentre anilloCcamisa % anilloCranura del pistn; para sellar contra estas presiones% evitar el escape de gases.)n*riamiento*l aceite es responsale del enfriamiento del pistn; por transmisin directa decalor 1acia las paredes del cilindro % de all2 al sistema de enfriamiento.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARESControl de depsitos7osanillosdeenestar liresparatraa8ar adecuadamente%mantener unuen sellado. Por tanto; se dee evitar la formacin de depsitos en los surcosde los anillos % andas del pistn.Control de lodosSedeenmantenerensuspensinloscontaminantes0uetiendenaformarlodosa altas % a8as temperaturas; % no se dee permitir su acumulacin. 7aspart2culas ma%ores se eliminan con el filtro. 7os lodos % part2culas arasivas seeliminan con el camio de aceite.Proteccin de los co8inetes7os aditivos en el aceite contrarrestan el ata0ue de los co8inetes producido porladescomposicindel aceite%losproductoscorrosivosdecomustin; %a%udan a formar una pel2cula protectora.Control de rayaduras7as presiones m"3imas tienen lugar en partes como los mecanismos del trende v"lvulas % levas. Se necesita de aditivos tipo penetrante o Pantio3idantesQpara minimi.ar este desgaste.Control de depsitos de las v!lvulas/lgunos aceites con ma%or contenido de ceni.as tienden a crear depsitos enlas v"lvulas de escape en algunos servicios de tipo pesado.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES1.14.4. PRINCIPALES TIPOS DE ADITIVOS7os aceites para motores diesel se agrupan en dos categor2as "sicas@derivados de petrleo % sintticos. 7os primeros contienen una amplia variedadde aditivos. / continuacin de estos se descrien algunos de los principales.&etergentes met!licosSon compuestos met"licos 0ue contienen ceni.as; % tienen una accindetergenteCdispersanteparacontrolar losdepsitos%mantener limpiaslaspartes del motor. *stos tamin son uenos como agentes antifriccin;antidesgaste % antio3idantes.&ispersantes e+entos de cenizasSon compuestos org"nicos con accin detergenteCdispersante. Su accinlimpiadora es muc1o m"s lenta % menos efectiva 0ue los detergentesmet"licos. Sinemargo; suaccindispersanteesmuc1om"sefectivaparamantener en suspensin part2culas 0ue potencialmente puedan formardepsitos de carn % lodo de a8a temperatura.In,ibidores de o+idacinCuando el aceite mineral se calienta % se agita; con presencia de aire; se o3ida;lo 0ue produce una ruptura de sus part2culas; dando lugar a sustanciascontaminantesmu%activas./s2 seformanlosllamadosParnicesogomasQ;constituidos por sustancias asf"lticas; al0uitranosas; pe. % resina; 0ue tienenpropiedades corrosivas % pueden llegar a oturar las canali.aciones decirculacin del aceite.CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES7osin1iidoresdeo3idacinoantio3idantessonaditivos0ueevitan0ueelo32geno ata0ue el aceite ase del luricante.In,ibidores de corrosinCon las altas temperaturas 0ue se desarrolla en elmotor; pueden producirse"cidos en el seno del aceite 0ue atacan a las superficies met"licas del motor. *l3ido se forma por el ata0ue a la superficie met"lica por el o32geno % sucede en"reas con pel2cula de aceite delgada; como varillas empu8adoras. Para impediresta accin; se a-aden al aceite in1iidores de corrosin de naturale.aalcalina; evitando as2 el ata0ue 0u2mico de los metales % su corrosin. -ditivos contra el desgasteCiertos componentes delmotor; en condiciones de funcionamiento normales;est"n sometidos a una presin de contacto sumamente elevada; 0ue produceuna accin de secado de la pel2cula de aceite; permitindose as2 el contacto demetal con metal. Para prevenir da-os; se incorporan al aceite aditivos contra eldesgaste0uereaccionan0u2micamenteconlassuperficiesmet"licasparaformar pel2culas mu% finas; 0ue son resaladi.as % e3tremamente resistentes.*stas pel2culas previenen el contacto de metal con metal en los momentos en0ue se 1a destruido la pel2cula de aceite.-ntiespumantes7osaceitesdetipodetergenteCdispersantetiendenaengloar aire; el cual;cuando se liera r"pidamente;provoca espuma.Siesto sucede;se produceunaluricacininefica.%unaprdidadeaceiteporel tapndellenado; elsistema de ventilacin del c"rter o el orificio de la varilla mediadora del nivel. 7aCENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULAREStendencia ala formacinde espumaseprevienemediantelaadicin deelementos antiespumantes o in1iidores de la formacin de espuma.Cual0uiera de los aditivos mencionados tienen la finalidad de me8orar la calidaddel aceite % se a-aden en general en proporciones mu% pe0ue-as =inferiores al3M>.&e*ensores del punto de vertido7osaceitesdeasecontienen1idrocaruros0uetiendenasolidificarseatemperaturas mu% a8as. 7os depresores modifican la estructura cristalina; lo0ueprovocaunpuntodevertidom"sa8o; me8orandolafluide.aa8astemperaturas.-nti,errumbrantes9orman una fina pel2cula de recurimiento en las superficies met"licas;impidiendo0ueentrenencontactoconel agua; evitandoas2 el efectode1errumre sore los metales.&emulsifcantes*stos aditivos act clasifica de acuerdoa su viscosidad a los aceites de uso industrial. Cada grado de viscosidad ?S6inclu%e a los aceites cu%a viscosidad a 4+Z C en cSt difiere en no m"s del 1+Mdel correspondiente grado ?S6. /s2 por e8emplo; el grado ?S6 UB 1++ inclu%elos aceites cu%a viscosidad a 4+Z C est" entre '+ % 11+ cSt.)scala -G.-=,efinida por la /sociacin /mericana de 9aricantes de *ngrana8es>; clasificae3clusivamente a los luricantes para engrana8es. Cada grado /BM/ inclu%eun rango de viscosidades. CENTRO DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA PARA LA CAPACITACIN EINVESTIGACIN EN CONTROL DE EMISIONES VEHICULARES