Cambio de aceite en 90 segundos
Simultáneamente en las ciudades de Londres, Tokio y Nueva York, se presentó una revolucionaria tecnología para el cambio de aceite del motor.
Este sistema, que permite cambiar el aceite y su filtro en 90 segundos, se instaló por vez primera en el Aston Martin Vulcan, un automóvil de carreras diseñado por el ingeniero Marek Reichman de la fábrica británica, con motor V12 normalmente aspirado de 800 CV (600 kW), del cual se fabricarán solamente 24 unidades, a un precio unitario de 23 millones de dólares. Básicamente, el equipo consiste en una compacta unidad de forma rectangular que contiene el aceite del motor y su filtro, y que está alejada del propulsor debido a que posee un sistema de cárter seco, en lugar del sistema convencional de cárter húmedo, como veremos enseguida. De todas maneras todos los motores actuales de altas performances incorporan algún sistema de cárter seco. La célula de aceite situada al cómodo alcance del automovilista, tiene una manija superior y un sistema especial de rápido acople a las tuberías de aceite, que tienen válvulas con un cierre hermético a prueba de pérdidas de lubricante y que hace posible un cambio de aceite y su filtro en un minuto y medio. Durante las competiciones, este cambio puede hacerse en diez segundos. Entre las ventajas del sistema citaremos a la facilidad del cambio, al alcance de cualquier automovilista, y a la reducción de dióxido de carbono (CO2) debido a una dosificación precisa de lubricante
y que se produce un más rápido calentamiento del motor. También el recipiente sellado facilita la recolección de aceite para su reciclado. Siempre estamos hablando de un sistema instalado en un motor con cárter seco. En la próxima fase, están preparando un módulo especial para los motores con sistema de lubricación convencional, como tienen la mayoría de los automóviles fabricados en grandes series. El sistema Nexcel puede hacer circular hasta 600 litros de aceite por minuto (10 a 20 veces más rápido que en un motor convencional de automóvil). De acuerdo con el ingeniero inglés Steve Goodier, jefe del proyecto Nexcel, el sistema también se probó bajo muy severas condiciones de frenado de 1.8 G (G es la fuerza de la gravedad), que equivale a detener el auto de 100 km/h a cero en 1.6 segundos. La célula está fabricada con un plástico especial de ingeniería y queda perfectamente fijada en el compartimiento del motor. En su interior se halla un filtro de aceite de papel microporoso, capaz de detener cualquier partícula peligrosa que intente penetrar en el motor. Esta célula puede resistir choques de 25 G sin roturas y de 50 G sin pérdidas de aceite.
Sistemas de lubricación
En los motores modernos, las mayores solicitaciones mecánicas y térmicas imponen la necesidad de una
lubricación intensa y garantizada en cualquier condición de funcionamiento; esto implica un sistema de lubricación forzada, es decir, con circulación garantizada por una bomba. En este caso, el aceite es extraído de un depósito, distribuido a través de canalizaciones realizadas en las piezas, recuperado, enfriado y vuelto a poner en circulación. Se efectúa una distinción en función de la recuperación y del almacenamiento del lubricante. En los motores con cárter de aceite, la parte inferior del propio cárter actúa como depósito. Este sistema de lubricación, utilizado en la mayoría de los automóviles de serie, requiere especial cuidado al realizar el proyecto del cárter de aceite, con el fin de que la boca de aspiración de la bomba se encuentre siempre sumergida, independientemente de los movimientos del aceite causados por las aceleraciones a que está sometido el vehículo. El problema es particularmente importante en los automóviles de motor transversal, en los cuales, por efecto de la fuerza centrífuga y del balanceo, en las curvas se producen desplazamientos notables de la masa líquida. Ahora bien, como son muchos los motores muy potentes que ocupan posición transversal, fundamentalmente en los autos de tracción delantera, pero también longitudinal en bólidos de carreras con motor central o posterior, el hecho de que la bomba del cárter no “chupe” aceite en una curva encarada a gran velocidad, es algo muy serio, porque en esos breves segundos no sólo las piezas de la máquina no reciben aceite sino que la bomba aspira aire y vestigios de aceite formando la tan temida espuma, de mortíferas consecuencias para la integridad de la máquina. Para evitar tales inconvenientes y mejorar el rendimiento de la planta propulsora (se ganan más caballos de fuerza porque hay menores pérdidas por rozamiento), se utiliza el sistema de cárter seco (el convencional se denomina de cárter húmedo).
Detalles de los equipos
Con el cárter seco, la cantidad principal de aceite ya no está contenida en el cárter, sino en un tanque separado y ubicado en el recinto del motor. Este tanque puede contener mucho más aceite que el cárter (a veces llega a los 13 litros) y he aquí uno
de sus grandes beneficios, porque a mayor masa de aceite se puede enfriar más eficazmente (en un radiador especial). Una bomba de presión, mecánica o eléctrica, contenida en el interior o en el exterior del motor, aspira el aceite del tanque y lo envía a los diferentes puntos de la máquina. Luego el aceite que cae a la bandeja inferior es absorbido por una bomba exterior (o interior) denominada “recuperadora”, que lo envía al depósito, previo enfriamiento, y el circuito se cierra. En los motores más potentes las bombas de presión tienen varias etapas para poder hacer frente con suficiente presión a las grandes demandas de lubricante a los más altos regímenes. El sistema de cárter seco presenta una constancia absoluta en la extracción del lubricante a cargo de la bomba recuperadora y, además, permite eliminar el tradicional cárter de aceite y, por tanto, rebajar el motor. El rendimiento mecánico aumenta debido a que se suprime el “batido” del aceite; se puede emplear un aceite de viscosidad menor, “más fino”, pues se reduce la amplitud de la variación de temperatura a que está sometido el lubricante; hay menores posibilidades de que los cojinetes sean mal lubricados, ya que siempre hay suficiente aceite a disposición sin que la bomba llegue a quedarse sin él. Las bombas recuperadoras suelen ser accionadas por correas dentadas desde el cigüeñal, mientras que las de presión, si se ubican dentro del motor, pueden ser accionadas por cadena, engranajes o ejes y eventualmente, como hemos señalado, por un motor eléctrico.
Enfriamiento del aceite
Las temperaturas de funcionamiento elevadas favorecen el rápido deterioro del aceite lubricante y reducen la viscosidad. Los aceites sintéticos con aditivos especiales soportan fácilmente temperaturas elevadas (en los motores de competición se llega a valores superiores de 140ºC), pero en esas condiciones su duración es muy limitada y pierde su efecto lubricante y de disipación del calor de los componentes. Por ello es necesario instalar un enfriador de aceite en los motores potentes, que por lo general es del tipo aceiteaire, aunque también puede ser aceite-agua. En los primeros el lubricante pasa por un pequeño radiador situado en la trompa del vehículo y es atravesado por la corriente de aire que extrae el calor. En el segundo es el agua del circuito del motor la que extrae el calor del aceite. Los motores más potentes utilizan exclusivamente los radiadores del tipo aceite-aire, fabricados en aluminio.