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Técnica del automóvil, todos los coches y modelos, vehículos

Asunto

Deseo desarrollar un instrumento propio para realizar la medición de temperaturas de aceite de motor, y quiero saber qué rango de las mismas alcanza. Es decir, desde y hasta qué temperatura debería medir, y qué nivel de temperatura puede considerarse peligroso para el motor. Le pido disculpas pues quizá mi redacción está un poco enredada. Trataré de clarificar.

En concreto deseo saber:

  • ¿Qué temperatura mínima y máxima debería tener la escala del instrumento?
  • ¿A qué temperatura se halla normalmente el aceite una vez que el motor alcanzó su temperatura de trabajo?
  • ¿En qué temperatura debería estar ubicado el umbral, a partir del cual se considera peligroso para el motor?
  • ¿El umbral de temperatura peligrosa difiere para motores con block de hierro de los de block de aluminio? Si es así:
  • ¿Cuáles son ambos umbrales?
  • ¿Dónde puedo hallar más información al respecto, en especial características técnicas de los distintos aceites?

 

Respuesta

La temperatura en el motor es uno de sus ejes principales de funcionamiento, en parte porque se debe considerar en el diseño, en parte porque es el índice principal que nos dice cuando el motor está preparado para exigirle y en parte porque nos avisa de que algo va mal y debemos detener su funcionamiento.

El gran problema viene cuando el motor, como maquina térmica que es, no tiene una temperatura térmicas homogénea, de ahí que hay zonas donde la temperatura supera holgadamente los 800 ºC (zonas del escape) y zonas de temperatura mas cercanas a los 90º habituales.

El sistema de refrigeración del motor se encarga básicamente de mantener el motores una zona de trabajo en temperatura que le permita trabajar con las holguras para las que se diseño, podría hacer trabajar a 130º, 150º o mas grados, pero 90º permiten margen de uso de un refrigerante barato (el agua) y de fácil disposición, lo que unido a unas tolerancia estrechas en las piezas (por su reducido incremento de temperatura frente al ambiente) nos pone en disposición del uso del motor rápida y fácilmente.

Con todo este rollo que sin duda usted conoce, quiero hacerle ver que el problema térmico en el motor es complicado para resolver en simple respuesta y podría ser motivo de un encuentro entre distintas posturas de diseños, si es complicado a nivel de agua, donde se tiene un patrón a vigilar (el cambio de estado del agua por la ebullición de la misma) imaginase en aceite donde dicho limite es muy superior y su zona de trabajo muy variable.

Dicho esto, usted se interesa por unas cuestiones y procuraré ceñirme al asunto.

En primer lugar el punto de control es muy importante, lo mas normal es usar la salida de la bomba de aceite y su llegada al filtro ya que este punto suele ser accesible desde el exterior y da un índice muy fiable del valor de temperatura del liquido que estamos usando para lubricar, otro valor seria el de llegada al cárter, mas útil para saber el esfuerzo a que se ha sometido, pero este valor tendría interés en saber si el aceite  que usamos es o no el adecuado o si el caudal es suficiente, cosa que cumpliendo los requisitos exigidos por el fabricante estaríamos cubiertos.

El aceite cumple la función de engrase y también la de extraer calor de las partes de mas temperatura, allí donde el agua no puede ser dirigida (pistones y bielas por ejemplo).

Hay una cosas que debemos tener muy clara y que los conductores "normales" no suelen entender, el agua se mantiene normalmente estable en un rango de temperatura entre 85 y 95ºC (90º suele ser el centro de escala) y normalmente no acusas el uso de toda la potencia del motor y si mas bien la elevada temperatura externa o la baja velocidad, ello es lógico puesto que el termostato se encargara de "gestionar" el exceso o defecto de calor en el motor derivando este al radiador, dichos sistema no suele existir en el circuito de lubricación por lo que su valor de temperatura se relaciona totalmente con la exigencia que le pidamos al motor, no debiendo asustarnos que se mueva 20º o 30º según el uso, de igual modo su valor de funcionamiento "normalmente" no será homogéneo en todos los vehículos, debido a que este dependerá de la cantidad de aceite el motor, sus perdidas térmicas internas, el caudal de la bomba y de la existencia de radiador de aceite o no.

La inclusión de un radiador de aceite/agua, cumple en parte la función de mantener el aceite en una gama de temperaturas mas estrecha (aparte de aligerar su valor de carga térmica) aprovechando de la regulación de temperatura que dispone el foco frío (agua del motor) y en estos modelos es normal ver la aguja de temperatura de aceite en 110º, cuando el agua suele andar en 90ºC, el valor de temperatura sube rápidamente si se le demanda potencia, llegando a conseguir con cierta facilidad los 130º o 140º dependiendo del tipo de motor, capacidad de aceite y régimen de uso, pudiendo considerarse normales mantener 120º / 130º en uso intensivo continuo.

Difícilmente veremos bajar la temperatura del aceite de 100º y suele tener una inercia inferior al agua, por lo que se usa de calentador de agua en arranques de tiempo frío.

Paso a contestar sus preguntan mas directamente.

a) Manteniendo una cierta homologia entre agua y aceite, situaríamos el centro de la escala en 110 º el máximo en 150º y el mínimo en 70º

b) Es muy general, pero sobre los 110ºC, esta es la realmente importante más que la del agua, su valor será determinado con el uso en cada coche y modelo

c) El aceite soporta normalmente temperaturas de 180º o 190º C, pero los aceites por encima de 150º han perdido muchas propiedades de viscosidad y provienen de sitios muy caliente, por lo que deberemos analizar la causa de dicha temperatura, un bajo caudal o un exceso de calor.

d) El aluminio tiene gran capacidad conductora de calor (lo que le beneficia), pero en contra dispone de un coeficiente de dilatación mucho mayor que el acero o la fundición, por lo que es mas sensible a altas temperatura y las deformaciones que producen, no existen un umbral (al menos yo no lo conozco) donde se estime el limite de uso del motor cada bloque. En función de su uso tiene unos limites de tolerancias y el gripado que comportaría superarlas, el uso y la comparación con la del agua del motor puede servirnos para establecer un máximo en cada motor, aunque no lo situara por encima de 150º y eso con una aceite de mucha calidad y amplia rango SAE de viscosidad.

e) Las distintas marcas de aceite suelen tener en Internet hojas con información sobre los mismos, particularmente le recomiendo la de shell como una de las mas instructivas.

Respuesta elaborada por: jjhv@arpem.com

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