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La
bomba de aceite
Larry Carley
(traducción Antonio Piña)
La
bomba de aceite es literalmente el corazón del sistema de lubricación
de un motor.
Succiona
aceite del carter y lo impulsa a través del filtro y las galerías de
aceite hacia los cojinetes (conchas) del cigüeñal y del árbol de
levas.
Para
el buen funcionamiento del sistema se requiere de un constante
suministro de aceite para soportar y enfriar a los cojinetes. Si por
alguna razón la bomba no puede mantener la circulación del aceite,
este será el fin del motor.
El
siguiente símil es muy válido pues una falla de la bomba de aceite es
tan letal como un ataque cardíaco, sus resultados son casi siempre
fatales. La pérdida de la presión de aceite significa la pérdida de
la película de aceite protectora entre los cojinetes y los muñones.
Sin aceite que mantenga las superficies separadas, los cojinetes se
“limpian” y fallan.
Una
bomba de aceite gastada no puede suministrar el mismo volumen de aceite
que una bomba nueva con tolerancias normales. Con menos flujo, hay menos
presión de aceite, menos aceite para mantener la película en los
cojinetes y menos enfriamiento para los mismos.
Bajo
condiciones de carga pesada o en mínimo puede que no haya suficiente
flujo de aceite para mantener a los cojinetes correctamente lubricados.
El resultado es la falla del motor.
Duración
Una
bomba de aceite nueva está diseñada para durar la vida del motor, lo
cual en modelos recientes de carros y camiones livianos es de
aproximadamente 150 mil millas, es decir, 240 mil kilómetros, pero al
igual que cualquier otro componente mecánico, la bomba de aceite está
sujeta a desgaste. De hecho,. la bomba de aceite sufre mas desgaste que
la mayoría de los otros componentes del motor, ya que es el único que
trabaja con el lubricante sin filtrar.
Piense
en ello. El filtro protege a los cojinetes y a las otras piezas internas
del motor, atrapando las partículas del desgaste y las virutas que
desembocan en el carter.
El
filtro no protege a la bomba, ya que éste está colocado después de la
bomba. Este componente succiona todo lo que encuentra en el carter y lo
impulsa al filtro. La única protección para la bomba es un colador al
extremo del tubo recolector, pero ésta pieza puede solo detener virutas
grandes pero eso es todo. Algunos tubos recolectores tienen ranuras que
permiten al aceite frío desviarse del colador cuando el motor inicia su
ciclo, de manera que si hay suciedad en el aceite, ésta será
succionada hacia el interior de la bomba.
La
falla de la bomba podría ocurrir si algún objeto, lo suficientemente
grande penetra en ella y atasca los engranajes o rotores; esto podría
incluir virutas metálicas de cojinetes o partes de fundición, virutas
de empacaduras o de las estoperas, partículas de vidrio o plástico
dejadas después de una limpieza con una máquina de chorro o de
cualquier objeto que no pertenezca al carter.
En
las bombas de doble engranaje, un objeto extraño podría encajarse
entre el reducido espacio de los engranajes, o entre los engranajes y el
alojamiento lo que podría traer como consecuencia la paralización de
la bomba.
Una
vez que los engranajes dejas de girar, usualmente el eje de la bomba se
dobla o se parte. Ocurre que el bloqueo de la bomba parte un diente del
arbol de levas o del engranaje de mando del distribuidor, dependiendo de
como opera la bomba.
Con
bombas del tipo rotor montadas al frente las virutas normalmente no la
bloquearán debido a que es accionada directamente por el cigüeñal,
pero pueden dañarse los rotores.
Con
el tiempo aunque la bomba no falle, cuando se desgasta, pierde
eficiencia, pues a lo largo del tiempo, el efecto de bombear aceite sin
filtrar, trae sus consecuencias, rayones y desgaste en los engranajes y
en la cajuela de la misma aumentan las tolerancias y reducen la
eficiencia del bombeo. El resultado es una pérdida gradual del flujo y
de la presión de aceite.
Hay
que tomar en cuenta que la bomba de aceite no crea una presión interna
determinada sino que lo que realiza es que cada vez que gira su rotor
impulsa el aceite, pero una vez que sale de ella el lubricante continua
su flujo hasta encontrar resistencia en el filtro o en las galerías de
aceite y en los cojinetes. Es la resistencia al flujo lo que crea la
presión en el sistema. Al forzar el aceite a través de un paso
estrecho creará mas resistencia y presión que si fuera a pasar
libremente por un orificio mayor.
Es
así por lo que se concluye que una bomba desgastada no puede suplir el
mismo volumen de aceite que una bomba nueva, así que con menos flujo
hay una caída en la presión de aceite.
La
presión se genera al inicio del sistema de flujo del aceite y ésta se
transmitirse a todo el sistema. Ahora bien por motivos de seguridad
existe en todos los sistemas una válvula de alivio de la presión que
permite su salida cuando ésta excede los 50 a 60 psi. regresando el
aceite a la entrada de la bomba o al carter. Con ello se previenen los
daños al filtro o el reventón de algunos tapones o sellos.
Las
bombas de aceite que son impulsadas por el árbol de levas solamente
giran a la mitad de la velocidad del motor, de manera que el rendimiento
no es muy grande en mínimo o a bajas revoluciones. Aquellas que son
movidas por el cigüeñal, que giran a la misma velocidad del motor o
incluso al doble de esa velocidad, no impulsan suficiente aceite para
activar el resorte de la válvula de alivio. Esta entra en función a
altas revoluciones, cuando se impulsa mas aceite en el sistema del que
puede manejar.
Los
fabricantes de vehículos tradicionalmente han recomendado un mínimo de
10 psi de presión de aceite por cada 1000 rpm de velocidad del motor.
Usando estas cifras la mayor parte de las marcas no requieren mas de 50
a 60 psi de presión de aceite. Con tolerancias mas estrechas en los
cojinetes, se eleva la presión, requiriendo menos flujo de la bomba y
menor pérdida de caballaje para impulsarla.
En
aplicaciones de alta competencia, la vieja escuela pensaba que se requería
mas presión de aceite para mantener el motor lubricado. Esto sería lo
correcto si las tolerancias de los cojinetes son excesivas. Muchos de
los constructores de motores de hoy, reducen las tolerancias para que se
requiera menor flujo de aceite y mantener un presión adecuada. Este
concepto aumenta el rendimiento del caballaje, debido a que se requiere
menos fuerza para impulsar la bomba a altas revoluciones por minuto.
Según
fuentes consultadas, una bomba de aceite convencional es mas que
suficiente para bloques normales modificados para competencia. Los
motores NASCAR funcionan perfectamente con bombas de aceite con una
presión de no mas de 50 psi a 9.000 revoluciones por minuto.
Mas
presión y volumen
En
aplicaciones donde se desea un mayor flujo y presión de aceite para
lograr una mejor lubricación de los cojinetes y mayor enfriamiento
puede ser instalada una bomba con engranajes mayores.
El
área de superficie físicamente mayor de los engranajes empuja mas
aceite a través de la bomba normal. Una bomba de aceite de alto volumen
normalmente rinde de 20 a 25% mas aceite que la bomba normal. El aumento
del flujo de aceite produce un incremento de presión en mínimo, lo
cual ayuda a compensar las mayores tolerancias de los cojinetes. Por lo
tanto, algunas personas pueden instalar una bomba de alto volumen en un
motor con mucho kilometraje, en un intento de restaurar la presión
normal de aceite, sin embargo, el aceite no es un metal de modo que la
única forma de resolver esto es reemplazar los cojinetes gastados y
restaurar las tolerancias normales.
La
bombas de aceite de alta presión son otra posible solución. Una de
alta presión contiene un resorte rígido en la válvula de alivio, el
cual no abre hasta que se alcance una presión mayor (75 psi o mas). La
rata de flujo actual de una bomba de alta presión puede que no sea
diferente que la de una normal o puede ser superior si son usados
engranajes mas grandes. De cualquier forma, la bomba aumentará la
lectura del sistema de presión de aceite a altas revoluciones cuando
esta trabaje fuerte, pero no tendrá ningún efecto en mínimo cuando
este componente está girando lentamente.
Una
bomba de aceite de alto volumen o de alta presión pudiera ser
recomendada en motores que tengan excesivas tolerancias en los cojinetes
mas allá de lo normal. o en motores que se les ha instalado un
enfriador de aceite externo para mejorar su enfriamiento o bien en
motores de carrera que se les haya instalado un acumulador de aceite.
Reconstruir
o reemplazar
Cuando
se está reconstruyendo un motor, se tiene la opción de hacer lo mismo
con la bomba de aceite. Ningún reconstructor de motores en su sano
juicio va a arriesgar su garantía e instalar una pieza vieja gastada en
un motor reconstruido, así es que simplemente la reemplaza.
De
acuerdo a la empresa Melling Engine Parts, el mas grande suplidor de
bombas de aceite y sus kits de reparación, la mayoría de los
reconstructores de motores cambian la bomba en lugar de repararla debido
a que instalar una bomba nueva es mas rápido, fácil y menos riesgoso.
Reemplazar
los engranajes en una bomba de doble engranaje, puede restaurar la
tolerancia entre los engranajes, pero no la tolerancia que exista entre
los engranajes y su alojamiento. El plato externo que tapa la bomba a
menudo sufre un severo desgaste que es mas apreciable del lado de los
engranajes. Cepillar esta tapa puede restaurar las tolerancias entre
ella y los engranajes, pero no puede compensar el desgaste que existe en
el alojamiento. Rayaduras profundas o canales que se produzcan a los
lados del alojamiento producen fugas de aceite reduciéndose la
capacidad de la bomba para mover el aceite.
En
el caso de las bombas de aceite que están en la cubierta frontal del
motor o en los casos de motores con árboles de levas en la culata (cámara)
la bomba gira a las mismas rpm. del motor y genera mas flujo en mínimo
que las que se encuentran alojadas en el carter. Por lo tanto cuando la
bomba se desgasta, no es siempre necesario cambiar el grupo completo con
la cubierta frontal, ya que la misma no se desgasta ni se daña. En este
caso puede montarse un nuevo engranaje en el cigüeñal y un nuevo rotor
en la cubierta para restaurar la presión normal del aceite.
En
los casos donde el motor tuvo una falla en los cojinetes u otra clase de
falla interna, por la cual caen pequeñas virutas de metal en el cater
la bomba de aceite siempre debe ser reemplazada.
Otro
elemento que siempre debe ser reemplazado pero a menudo se olvida es el
tubo de recolección del aceite y el colador. Las tuberías de recolección
son difíciles de limpiar y pueden esconder virutas que pueden dañar a
la nueva bomba de aceite o al motor.
Modificaciones
a las bombas
Los
reconstructores de motores para competencias a menudo corrigen las
entradas y salidas de los cuerpos de las bombas de aceite para eliminar
bordes filosos que puedan restringir el flujo de este líquido. Las
tolerancias entre el extremo de los engranajes y la tapa de la bomba
también debe ser minimizada para reducir las pérdidas de bombeo.
Algunos
reconstructores instalan bomba de aceite en motores Chevrolet “Big
block” tanto el 396 como el 409, en motores Chevrolet “Small
block” el 307, 327 y el 350 para aumentar el flujo de aceite la bomba
de 12 dientes en tanto que la de 7 dientes para los motores “small
block” por lo que el flujo de aceite es de 10% mayor con las mismas
rpm.
Adicionalmente
hay que estar muy pendientes al instalar una bomba de aceite de alto
volumen en un motor Chevrolet “small block” es el reten de nylon en
el eje de la bomba. Una mejor escogencia sería fijar un retén de acero
para proveer un soporte extra entre el eje intermedio y el eje de la
bomba.
Otro detalle sobre el cual hay que poner cuidado es cuando se aprietan
los tornillos de montaje de la bomba, tanto en los Chevy “small o big
block” pues estos no usan empacaduras, por lo tanto los tornillos
deben ser apretados con un torque de 60 a 70 libras/pie para evitar las
fugas o desniveles que eventualmente pudiesen causar el rompimiento del
eje.
Reducir
los reclamos
La
mejor bomba de aceite no podrá mantener correctamente lubricado el
motor si está seca al momento de arrancar el motor, o si se encuentra
succionando aire debido a que el nivel de aceite en el carter es bajo, o
si el colador se encuentra muy por encima del nivel del lubricante.
El
tubo recolector debe ser instalado para que quede ubicado no menos de
3/8 de pulgada sobre el fondo del carter y no mas de ½ para que
funcione sin aceite.
La
bomba debe igualmente ser llenada con aceite cuando es montada al bloque
para cebarla y reducir el riesgo de un arranque en seco. No debe usarse
grasa o lubricante de ensamblaje en este caso. Por otra parte si las
bomba de aceite es frontal, dentro de la tapa delantera del tiempo del
motor, los rotores de la bomba pueden ser recubiertos con aceite grueso,
como es el 50W o también aceite para engranajes, para mantener la bomba
cebada.
Se
debe anexar al motor una etiqueta roja o amarilla, alertando al mecánico
que va a armar el motor que debe cebar el sistema de lubricación con un
aceitador presurizado, antes de arrancar el motor. El lubricante tiende
a drenarse por las superficies de los cojinetes si el motor no ha estado
en funcionamiento por mas de una semana, de manera que si el motor lleva
un mes o mas tiempo almacenado antes de ser instalado en un vehículo
`puede apostar a que los cojinetes se encuentran secos, a menos que
fueran lubricados con una caja de aceite de ensamblaje de larga duración.
En
los viejos motores, con bombas de aceite impulsadas por el distribuidor
el motor puede ser cebado usando un taladro para hacer girar la bomba de
aceite a través del orificio del distribuidor. Pero en aquellos motores
que no tengan distribuidor o en aquellos con las bombas de aceite dentro
de la tapa frontal de los engranajes de tiempo, esto no es posible.
Alimentando
lubricante presurizado dentro de la galería principal, con una unidad
que envía el aceite a presión, hará llegar el aceite hasta áreas críticas
dentro del motor y eliminará el riesgo de desgaste de los cojinetes al
momento de arrancar el motor.
Causas
de baja presión de aceite
Lo
menos que uno quisiera observar en un motor recientemente reconstruido
es una lectura de baja presión de aceite. Además de ser ruidoso, la
baja presión de aceite aumenta el riesgo de fallas en los cojinetes, en
el árbol de levas y en el tren de válvulas.
Si eso es así las posibles causas son:
-
Tolerancias
excesivas en los cojinetes de bancada y de biela (algunos de ellos
podrían tener una medida equivocada, tal como STD en un cigüeñal
rectificado. Tan solo el 0,001 de tolerancia extra en los cojinetes
de bancada puede reducir la presión de aceite hasta en un 20 por
ciento.
-
Tolerancias
excesivas en las bocinas de árbol de levas. Por cierto un bocina
pudiera haberse salido de su posición cuando se instaló el eje de
levas.
-
Tolerancias
excesivas dentro de la bomba de aceite.
-
Fugas
entre la bomba y el motor
-
La
válvula de alivio de la bomba de aceite puede estar pegada, abierta
o instalada al revés
-
El
tubo recolector delo aceite está flojo o mal colocado (demasiado
alto en el carter.
-
La
válvula de presión de aceite o el indicador de la presión están
defectuosos.
-
Bajo
nivel de aceite dentro del carter,
-
Roturas
o fugas en las galerías de aceite o en los tapones de las galerías.
-
Viscosidad
del lubricante demasiado fina para un clima caluroso.
Fuente:
www.automotriz.net
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