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El engrase constituye el conjunto de operaciones y medios técnicos destinados a reducir la fricción entre las superficies móviles de los componentes mecánicos del vehículo. Su correcta aplicación resulta esencial para garantizar la durabilidad del motor y minimizar el desgaste de sus piezas durante el funcionamiento.
El sistema de engrase cumple objetivos específicos dentro del funcionamiento del motor de combustión:
La mecánica del engrase se fundamenta en controlar diferentes modalidades de fricción entre superficies:
| Tipo de fricción | Características | Efecto sobre el desgaste |
|---|---|---|
| Fricción directa | Contacto metal-metal sin intermediario lubricante | Desgaste severo, generación extrema de calor |
| Fricción con lubricante líquido | Película fluida completa separa las superficies | Desgaste mínimo, rozamiento interno del fluido |
| Fricción semi-líquida | Contacto parcial con película intermitente | Desgaste moderado, situación típica de arranque |
| Fricción con sólidos | Utiliza materiales sólidos lubricantes (grafito, molibdeno) | Aplicaciones específicas de alta temperatura |
| Fricción gaseosa | Película de gas actúa como lubricante | Casos muy específicos de alta velocidad |
La distribución del lubricante se realiza mediante configuraciones mecánicas distintas según la complejidad del motor:
El sistema de engrase comprende elementos esenciales para la circulación y control del lubricante:
La eficacia del engrase depende del mantenimiento de condiciones físico-químicas específicas:
Los aceites lubricantes cumplen funciones esenciales para la supervivencia y el rendimiento del motor. Su propósito principal consiste en crear una película fluida entre las superficies metálicas en movimiento, evitando el contacto directo metal-metal y reduciendo la fricción y el desgaste de piezas como cojinetes, cilindros, árboles de levas y pistones.
Además de la lubricación propiamente dicha, el aceite actúa como agente refrigerante. Absorbe el calor generado en los puntos de mayor temperatura, especialmente en la cabeza de los pistones y el turbocompresor en motores equipados con él, transportando esa energía térmica hacia el cárter donde se disipa.
Otra función determinante es la limpieza interna. El aceite arrastra las partículas de desgaste metálico, el hollín de la combustión y los depósitos de carbono, manteniéndolos en suspensión hasta que el filtro los retiene. Los aditivos detergentes y dispersantes impiden que estas impurezas se aglomeren formando lodos o barnices.
El aceite también ejerce acción selladora entre los segmentos del pistón y las paredes del cilindro, garantizando la compresión adecuada y evitando el paso de gases de la cámara de combustión hacia el cárter. Finalmente, proporciona protección anticorrosión neutralizando los ácidos que se forman como subproducto de la combustión, protegiendo los metales del ataque químico.
Los aceites se clasifican fundamentalmente según su procedencia y proceso de elaboración:
La viscosidad determina la fluidez del aceite y su capacidad para mantener la película lubricante. La clasificación SAE (Society of Automotive Engineers) distingue:
| Tipo | Características | Ejemplos |
|---|---|---|
| Monogrado | Mantienen una viscosidad constante. Únicamente válidos para rangos estrechos de temperatura. | SAE 30, SAE 40, SAE 50 |
| Multigrado | Combina especificaciones para baja y alta temperatura. La "W" indica invierno (winter). | 5W-30, 10W-40, 15W-40 |
En la nomenclatura multigrado, el número precedido de W indica el comportamiento en frío (arranque a bajas temperaturas), donde valores menores significan mayor fluidez. El segundo número representa la viscosidad a 100°C, es decir, la resistencia a adelgazarse cuando el motor alcanza su régimen térmico normal.
La American Petroleum Institute establece estándares de calidad mediante códigos alfanuméricos:
Es fundamental utilizar aceites que cumplan la especificación recomendada por el fabricante del vehículo, ya que grados inadecuados pueden provocar fallos en el sistema de distribución, desgaste prematuro del catalizador o taponamiento del filtro de partículas.
Los sistemas de engrase son los conjuntos funcionales encargados de distribuir el aceite lubricante hasta todos los puntos de fricción del motor, garantizando la formación y mantenimiento de la película fluida necesaria entre superficies móviles. Su diseño varía en función de la arquitectura del propulsor, las exigencias de prestaciones y el tipo de circulación empleada.
Los sistemas se distinguen fundamentalmente por el método de transporte del lubricante:
| Tipo de circulación | Mecanismo de transporte | Presión de trabajo | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Por salpicadura | Proyección mecánica por piezas rotativas | Atmosférica (sin presión) | Motores antiguos, pequeña potencia |
| Por presión | Bomba de desplazamiento positivo | 2-6 bar (según régimen) | Motores modernos de gasolina y diésel |
| Mixto | Bomba para circuito principal + salpicadura para pistones | Variable por circuitos | Motores de alta potencia y competición |
La arquitectura del almacenamiento del aceite define dos configuraciones esenciales:
El sistema de engrase por presión comprende los siguientes elementos funcionales:
El flujo del lubricante sigue una secuencia determinada:
La sustitución del lubricante constituye una operación de mantenimiento preventivo esencial para preservar la integridad mecánica del propulsor y garantizar la eficiencia energética del conjunto. La periodicidad del servicio depende de la naturaleza del aceite empleado, las condiciones ambientales de operación, el régimen de uso del vehículo y las prescripciones específicas del fabricante del automóvil.
Los períodos entre cambios se clasifican según la severidad del servicio realizado. El uso en condiciones extremas acorta significativamente la vida útil del fluido lubricante debido al estrés térmico y mecánico incrementado sobre la película protectora. Los elementos que aceleran la degradación química incluyen: arranques frecuentes en frío sin alcanzar la temperatura de funcionamiento óptima, trayectos cortos que impiden la evaporación de combustible diluido en el cárter, operación en ambientes polvorientos o con alta contaminación atmosférica, exposición sostenida a temperaturas ambientales extremas, conducción continua en régimen de máximas potencias y remolque de cargas que incrementan sustancialmente la carga térmica interna del motor.
Los lubricantes de base mineral requieren intervalos de sustitución más cortos comparativamente con los sintéticos, cuya estabilidad molecular ofrece mayor resistencia a la oxidación térmica y al corte mecánico. Los productos semisintéticos presentan características de durabilidad intermedias entre ambas categorías. La contaminación por agua de condensación, acumulación de hollín de combustión y partículas de desgaste metálico reduce progresivamente la capacidad protectora del aceite, modificando su viscosidad nominal y neutralizando la acción de los aditivos incluidos en la formulación.
El procedimiento de sustitución sigue una secuencia técnica definida que garantiza la eliminación efectiva del fluido degradado:
El drenaje efectuado con el motor tibio permite una evacuación más completa que en frío, sin alcanzar temperaturas que puedan causar quemaduras durante la manipulación de componentes. El tiempo de escurrimiento debe ser suficiente para garantizar la salida total del fluido usado adherido a paredes internas.
Durante la ejecución del servicio se aplican medidas preventivas específicas para la seguridad del operario y la integridad del sistema:
La sustitución del elemento filtrante coincide generalmente con la del aceite, aunque algunos fabricantes establecen intervalos diferenciados según el tipo de filtro. El filtro retiene partículas sólidas que, de recircular por el circuito, aumentarían el desgaste de cojinetes, cilindros y bombas de aceite.
| Parámetro | Consideración técnica | Consecuencia del incumplimiento |
|---|---|---|
| Viscosidad | Respetar graduación SAE indicada | Desgaste prematuro por lubricación deficiente o excesiva resistencia fluidodinámica |
| Especificación | Cumplir normas API, ACEA o marca específica | Incompatibilidad de aditivos y deterioro de juntas |
| Cantidad | Rellenar hasta nivel óptimo, evitando excesos | Pérdida de presión de engrase o sobrecalentamiento por nivel bajo, espuma por nivel alto |
| Filtrado | Sustituir elemento según programa establecido | Contaminación progresiva del circuito con partículas abrasivas |
La validación post-cambio incluye la inspección visual de estanqueidad en las zonas del tapón de drenaje y alojamiento del filtro, la comprobación del nivel tras el primer ciclo de funcionamiento del motor y la verificación de la extinción de testigos de aviso luminosos en el cuadro de instrumentos. El registro documental de la intervención anota la fecha, kilometraje exacto y tipo de producto utilizado para la planificación correcta del siguiente mantenimiento programado.
La ventilación del cárter constituye un sistema esencial para el funcionamiento correcto del motor. Su finalidad principal consiste en evacuar permanentemente los gases que se acumulan en el interior de la cámara de cárter como consecuencia de las fugas de gases de combustión que atraviesan los segmentos de los pistones durante la compresión y la expansión, fenómeno conocido como blow-by. Asimismo, este sistema elimina los vapores de aceite generados por el calentamiento del lubricante durante la operación normal y la humedad producida por la condensación del vapor de agua, especialmente durante los arranques en frío o en condiciones de baja temperatura ambiente. La evacuación eficiente de estos elementos evita el aumento excesivo de presión interior que podría ocasionar el deterioro de retenes de árboles de levas, juntas de tapas de balancines y otras estanqueidades, así como la degradación prematura del propio aceite lubricante por contaminación con gases ácidos, combustibles sin quemar y partículas de hollín.
Los sistemas de ventilación se clasifican fundamentalmente en dos categorías según el principio de funcionamiento empleado para el movimiento de los gases desde el interior del cárter hacia el exterior o hacia el circuito de admisión.
Ventilación natural: Este sistema opera exclusivamente mediante la diferencia de presión y temperatura existente entre el interior del cárter y la atmósfera exterior. El calor generado por el motor calienta el aire y los gases contenidos en la cámara de cárter, haciéndolos ascender por un tubo respiradero situado estratégicamente en la parte superior del bloque o de la tapa de balancines. La colocación del tubo en zona alta aprovecha el efecto chimenea, permitiendo la salida de gases sin necesidad de elementos mecánicos auxiliares. Este método resulta sencillo en su construcción pero presenta menor eficacia en ciertas condiciones de régimen del motor o cuando la diferencia térmica es insuficiente.
Ventilación forzada: También denominada ventilación positiva del cárter o PCV, este sistema utiliza la depresión existente en el colector de admisión del motor para aspirar activamente los gases acumulados en el cárter. Un conducto específico conecta la cámara de cárter con el colector de admisión, creando un flujo continuo que arrastra los gases hacia los cilindros donde se queman durante el ciclo de combustión. Para regular esta aspiración y evitar la creación de vacío excesivo que dañaría los retenes del cigüeñal o provocaría la entrada de aire no filtrado, se instala una válvula reguladora de presión conocida como válvula PCV. Esta válvula modula su apertura según el régimen del motor, permitiendo mayor paso en ralentí cuando la producción de gases es elevada respecto a la capacidad de aspiración, y reduciendo el paso en regímenes altos para no desequilibrar la mezcla aire-combustible.
La evolución normativa sobre emisiones contaminantes ha determinado dos configuraciones básicas para el tratamiento y destino final de los gases evacuados desde el cárter.
Circuito abierto: Los gases salen directamente a la atmósfera a través del tubo de respiradero ubicado en zona alta del motor. Este sistema, característico de vehículos antiguos anteriores a normativas estrictas de emisiones, carece de tratamiento de gases contaminantes y resulta ambientalmente insostenible.
Circuito cerrado: Los gases evacuados se conducen obligatoriamente hacia el colector de admisión para su posterior combustión completa en los cilindros. Este sistema, obligatorio en vehículos modernos por normativa anticontaminación, evita la emisión de hidrocarburos volátiles al exterior y aprovecha la energía contenida en los vapores de combustible. El circuito incluye obligatoriamente un separador de líquidos que retiene las gotas de aceite arrastradas mecánicamente por los gases, devolviendo el lubricante al cárter mediante un conducto de retorno y enviando únicamente los vapores gaseosos hacia la admisión.
| Componente | Función específica | Ubicación típica |
|---|---|---|
| Tubo respiradero | Conduce los gases desde el cárter hacia la atmósfera o admisión | Parte superior tapa de balancines |
| Válvula PCV | Regula el caudal de gases aspirados según el régimen del motor | Conducto entre cárter y colector |
| Separador de líquidos | Retiene partículas de aceite y condensación, devolviendo líquido al cárter | Interior tapa de balancines |
| Conductos de unión | Establecen la comunicación entre cárter, filtro de aire y colector | Rutas específicas por el bloque |
El separador de líquidos resulta especialmente crucial en motores de elevado rendimiento o con tendencia al consumo de aceite, ya que evita que el lubricante liquido alcance los conductos de admisión donde provocaría acumulaciones progresivas de carbonilla en válvulas y bujías, así como fallos en el sistema de combustión.
El correcto funcionamiento del sistema de ventilación exige revisiones periódicas específicas que incluyen la limpieza de conductos obstruidos por depósitos de aceite carbonizado o residuos sólidos, la sustitución de filtros de separación cuando el diseño los incorpore, y la comprobación del estado y funcionamiento de la válvula reguladora. Una válvula PCV obstruida por depósitos pegajosos provoca acumulación de presión positiva en el cárter con consiguiente fugas de aceite por retenes de cigüeñal y tapas, así como deterioro de juntas. Contrariamente, una válvula que permanece permanentemente abierta por deterioro de su mecanismo interno genera excesiva depresión en el cárter que puede arrastrar gotas de aceite hacia la admisión, manifestándose mediante humo azulado en el escape durante la aceleración y consumo anormal de lubricante que requiere reposiciones frecuentes entre cambios programados.
El filtrado constituye un proceso esencial dentro de los sistemas del vehículo destinado a eliminar partículas sólidas e impurezas que circulan por los distintos circuitos. Su finalidad principal evitar el desgaste prematuro de los componentes mecánicos y garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de engrase, alimentación y refrigeración.
El filtro de aceite se ubica en el circuito de lubricación entre el cárter y la bomba de aceite, o bien entre la bomba y los conductos de alimentación al motor. Su función consiste en retener las partículas metálicas derivadas del desgaste normal de los mecanismos, así como la carbonilla y otros residuos sólidos que pueden contaminar el fluido lubricante. Los elementos filtrantes suelen construirse con papel especial resistente al aceite, disponiendo de válvulas antirretorno que evitan el vaciado del circuito cuando el motor se detiene. La capacidad de retención determina su eficacia, debiendo permitir el paso suficiente de fluido para mantener la presión de lubricación adecuada.
El filtro de aire se sitúa en la toma de admisión del motor, previo al carburador o al sistema de inyección. Elimina el polvo, arena y partículas suspendidas en el ambiente que pudieran introducirse en los cilindros junto con la mezcla combustible-aire. La presencia de estos cuerpos extraños produciría un desgaste acelerado de las paredes de los cilindros, pistones y segmentos. Los filtros pueden ser de papel plisado, de espuma o de aceite, presentando una carcasa exterior que canaliza el flujo hacia el elemento filtrante. La obstrucción progresiva reduce el caudal de aire admitido, afectando a la potencia del motor y al consumo de combustible.
El filtro de combustible intercepta impurezas y agua contenidas en el gasóleo o la gasolina antes de que lleguen a la bomba de inyección o a los inyectores. Se localiza generalmente entre el depósito y el sistema de alimentación, existiendo configuraciones que disponen de prefiltros y filtros finos en serie. Retiene partículas de óxido del depósito, suciedad del transporte y residuos de la refinación. Algunos modelos incorporan medios absorbentes de agua para prevenir la corrosión de componentes y problemas de combustión. La restricción excesiva en este filtro dificulta el suministro de combustible, pudiendo manifestarse en arranques defectuosos o pérdida de potencia en régimen elevado.
Los elementos filtrantes requieren revisiones periódicas según el programa de mantenimiento establecido. La sustitución se realiza en función del kilometraje recorrido o del tiempo de servicio, siendo necesario respetar las especificaciones técnicas respecto al sentido de montaje y el tipo de junta utilizada. El cambio simultáneo de aceite y filtro resulta una práctica recomendada para evitar la contaminación recíproca. En el caso de filtros limpiables mediante soplado con aire comprimido, debe verificarse la integridad del elemento antes de su reutilización.
| Tipo de filtro | Ubicación principal | Elemento filtrante | Consecuencia de obstrucción |
|---|---|---|---|
| Aceite | Circuito de lubricación | Papel especial | Pérdida de presión, desgaste mecánico |
| Aire | Admisión del motor | Papel plisado/espuma | Reducción de potencia, aumento consumo |
| Combustible | Línea de alimentación | Papel o fieltro | Dificultad de arranque, fallos de potencia |
El sistema de refrigeración mantiene el motor dentro del rango térmico óptimo de funcionamiento. Disipa el calor excedente generado durante la combustión para evitar deformaciones permanentes en componentes metálicos. Previene la aparición de grietas en la culata y el bloque motor por dilatación descontrolada. Garantiza la eficiencia de la combustión al evitar temperaturas excesivas que alteran el ciclo termodinámico. Protege los lubricantes de la degradación térmica prolongada. Evita el sobrecalentamiento que provocaría la detonación o picado en las cámaras de combustión. Mantiene las tolerancias dimensionales entre pistones y camisas dentro de los valores de diseño. Impide la pérdida de resistencia mecánica de los materiales por efectos térmicos críticos. Asegura la durabilidad de la junta de culata evitando tensiones térmicas desiguales.
Los sistemas se dividen fundamentalmente en dos categorías según el medio refrigerante empleado.
Refrigeración por aire
Utiliza el flujo de aire atmosférico para disipar el calor. Los cilindros incorporan aletas de aluminio o fundición que aumentan la superficie de intercambio térmico. Un ventilador accionado por correa o eléctricamente refuerza la circulación cuando el vehículo está parado o a baja velocidad. No requiere líquidos, simplificando el mantenimiento y reduciendo el peso conjunto. Presenta menor capacidad de refrigeración en relación al volumen, limitando su aplicación a motores de pequeña cilindrada. Depende directamente de la velocidad de marcha para el enfriamiento efectivo. Las aletas presentan gran desarrollo superficial para compensar la menor capacidad calorífica del aire respecto al agua.
Refrigeración por líquido
Emplea un fluido compuesto por agua y anticongelante que circula por conductos internos del bloque y culata. La bomba de agua impulsa el líquido hacia el radiador, donde el aire exterior extrae el calor mediante convección forzada. El termostato regula el caudal según la temperatura, derivando el flujo al radiador solo cuando se alcanza el umbral operativo. Permite una regulación precisa de la temperatura de trabajo. Ofrece mayor uniformidad en el enfriamiento de las zonas críticas del motor. Facilita el aprovechamiento del calor residual para la calefacción del habitáculo mediante el radiador de calefacción conectado en paralelo al circuito principal. Permite mantener temperaturas estables independientemente del régimen de marcha.
El circuito de refrigeración por líquido incluye elementos esenciales para su operación. El radiador actúa como intercambiador de calor entre el fluido y el ambiente, compuesto por núcleo de tubos y aletas. La bomba de agua, accionada por correa de distribución o eléctricamente, mantiene la circulación constante a través del bloque. El termostato, de tipo cera expansible o válvula de líquido volumétrico, valvula el paso del líquido caliente hacia el radiador o lo devuelve al motor según las necesidades térmicas. El ventilador auxiliar se activa mediante sensores de temperatura cuando el flujo natural resulta insuficiente. El depósito de expansión recoge el volumen desplazado por la dilatación térmica del líquido y permite la ventilación del sistema. Las mangueras de caucho reforzado o silicona conectan los elementos manteniendo estanqueidad bajo presiones de servicio. El tapón del depósito incorpora válvula de sobrepresión y de vacío para mantener el punto de ebullición elevado y evitar el colapso de mangueras al enfriarse.
El técnico debe identificar los puntos de verificación del sistema. La inspección visual comprende el estado de mangueras, abrazaderas y ausencia de fugas en conexiones y junta de culata. El control del nivel de líquido se realiza en el depósito de expansión con el motor frío, respetando las marcas mínima y máxima. La densidad del refrigerante se mide con densímetro para garantizar la proporción correcta de anticongelante y protección contra heladas según la zona climática. La purga del circuito elimina bolsas de aire que generan cavitación en la bomba y puntos calientes locales en la culata. La revisión del termostato verifica su apertura a la temperatura especificada mediante inmersión en baño térmico. El funcionamiento del ventilador eléctrico se comprueba mediante el puenteado del interruptor térmico o diagnóstico de la unidad de control. La limpieza externa del radiador elimina insectos y suciedad que reducen la eficiencia del intercambio térmico. La comprobación del tapón de expansión verifica el mantenimiento de la presión de servicio correcta. La observación del color del líquido indica posible contaminación por aceite o combustible. La revisión de la bomba de agua incluye la comprobación de holguras axiales y radicales, así como la ausencia de ruidos de cavitación.
| Tipo de refrigeración | Medio refrigerante | Principales componentes | Ventajas técnicas | Campo de aplicación |
|---|---|---|---|---|
| Por aire | Aire atmosférico | Aletas de cilindro, ventilador, carcasa de flujo | Ligereza, simplicidad mecánica, ausencia de fugas de líquido | Motores pequeños, vehículos ligeros, aplicaciones antiguas, motocicletas |
| Por líquido | Agua + anticongelante | Radiador, bomba, termostato, ventilador, circuito cerrado, depósito expansión | Regulación precisa, alta capacidad calorífica, uniformidad térmica, recuperación calor calefacción | Vehículos de turismo, motores de alta potencia, aplicaciones modernas |
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