Funcionamiento de la bomba de aceite del motor
Los primeros motores usaban un sistema de alimentación por goteo para el aceite: lo dejaban caer en las partes móviles y luego lo recogían en una bandeja debajo. En los barcos había un puesto de 'engrasador' cuyo trabajo consistía en llenar pequeños botes de aceite por encima de los componentes móviles. Desde alrededor de 1900 en adelante, los motores de combustión interna pasaron a un sistema de alimentación forzada , donde el aceite se bombea (fuerza) a las diversas partes del motor. Todos los motores modernos utilizan un sistema de lubricación de alimentación totalmente forzada y la clave para ello es la bomba de aceite.
La bomba de aceite es el corazón del sistema de lubricación . Aspira aceite del cárter de aceite y lo fuerza alrededor de los conductos de aceite del motor, antes de que el aceite vuelva a caer en el cárter y se recircule. La bomba de aceite es una parte muy crítica del motor: si una bomba de aceite deja de funcionar, provocará una costosa falla del motor el 100% de las veces. Ésa es una de las razones por las que la bomba de aceite se acciona tan directamente desde el cigüeñal.
Las bombas de aceite están situadas en el cárter de aceite o, más habitualmente, en la parte delantera del motor.
Tubo de recogida de aceite
La bomba de aceite succiona el aceite del sumidero a través de una tubería, llamada tubería de recogida. La boquilla de la tubería se encuentra debajo de la superficie del aceite y está cubierta por un filtro de gasa que evita que las partículas grandes sean succionadas hacia la bomba.
Si esta rejilla de filtro se bloqueara por completo, el motor no recogería aceite y el motor correría un gran riesgo de ser destruido. Por lo tanto, la tubería de recogida puede tener una válvula de derivación en caso de que la pantalla esté bloqueada. En esta situación, es mejor que el motor continúe recibiendo aceite y corremos el riesgo de dañar la bomba de aceite: una bomba de aceite es considerablemente más barata que la reconstrucción del motor.
Bombas de aceite
La mayoría de las bombas de aceite son impulsadas directamente por el cigüeñal. La bomba que se muestra aquí se encuentra sobre la punta del cigüeñal donde su engranaje interno se acciona directamente.
Todas las bombas de aceite se denominan bombas de desplazamiento positivo : la cantidad de aceite que sale es la misma que entra. En otras palabras, la bomba mueve el aceite de un lado al otro. Esto se puede contrastar con una bomba de refrigerante, por ejemplo, que intenta mover agua pero no lo hará si la presión es demasiado grande en un lado.
A medida que aumentan las RPM del motor, la bomba gira más rápido y se bombea más aceite. Esto es conveniente porque a velocidades más altas del motor, la lubricación y el enfriamiento requieren un mayor flujo de aceite.
Una nota sobre la presión del aceite
Es importante tener en cuenta que la bomba de aceite no produce presión de aceite. La presión del aceite es causada por restricciones al flujo de aceite, a través de pasillos estrechos, boquillas de chorro y holguras de cojinetes estrechas. Si simplemente conectamos una tubería al lado de salida de la bomba de aceite y permitimos que se descargue nuevamente en el sumidero, entonces no habría presión de aceite; el aceite podría fluir sin restricciones.
Sabiendo esto, ahora está claro por qué los rodamientos desgastados (particularmente los rodamientos principales) conducirían a una pérdida de presión de aceite: la holgura en estos rodamientos es ahora mayor y el flujo de aceite está menos restringido.
Mecanismos de bomba de aceite
Hay dos tipos principales de bombas de aceite en uso. Ambos utilizan engranajes metálicos para una mayor longevidad y la capacidad de bombear contra altas presiones.
Bombas tipo rotor
Las bombas de tipo rotor son las más comunes. A veces llamados gerotores o bombas trocoidales . La bomba tiene dos engranajes: un engranaje interior, que se impulsa y un engranaje exterior que gira alrededor del engranaje interior. El engranaje interior tiene un diente menos que el engranaje exterior, dejando un espacio en el que se expande y aspira aceite para llenarlo. A medida que continúa la rotación, ese espacio se cierra lentamente a medida que los dientes del engranaje se engranan entre sí una vez más y el aceite sale del espacio y sale de la bomba.
Bombas de engranajes
Una bomba de aceite de tipo engranaje tiene dos engranajes del mismo tamaño, que engranan entre sí. Se acciona un engranaje y se enclava con el engranaje no accionado, lo que significa que ambos giran al mismo tiempo. A medida que los dientes se mueven, llevan aceite en el espacio, hasta que se encuentran en el medio y se entrelazan una vez más, forzando la salida del aceite.
Válvula de alivio de presión
Ambos mecanismos de bomba continuarán bombeando aceite hasta presiones extremadamente altas. Para evitar daños al motor, una bomba de aceite incluye una válvula de alivio de presión que se abrirá cuando la presión del aceite sea demasiado alta.
La válvula de alivio de presión está en el lado de salida de la bomba. El aceite del lado de salida empuja un pistón o cojinete de bolas. Ese pistón se mantiene cerrado por un resorte calibrado y una vez que la presión alcanza un nivel determinado, el resorte se flexionará y el pistón se desencajará, permitiendo que el aceite regrese al lado de entrada de la bomba o directamente al cárter.
Bombas de aceite electrónicas
Una bomba de aceite electrónica sería más controlable en relación con la velocidad del motor, y los motores ahora están comenzando a usar bombas de agua electrónicas. Pero es poco probable que las bombas de aceite sean electrónicas. Bombear aceite frío y viscoso es difícil y, lo que es más importante, la falla de una bomba de aceite es desastrosa para un motor. Con una bomba mecánica existe la garantía de que si el motor está funcionando, la bomba está girando. Dicho esto, algunos motores industriales enormes y motores de carrera se engrasan previamente con una bomba de aceite eléctrica que funciona antes del arranque del motor y después del apagado.
