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.

      

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 12 de julio de 2004
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