🔧 Tema 23: Mecánica II: escape, lubricación, electricidad

Ayuntamiento de Madrid · Bombero/a Conductor/a Especialista

Resumen

Este tema corresponde a los temas 4, 5 y 6 del manual de mecánica de la DGT. El escape recoge los gases a la salida de los cilindros y los saca sin dañar a personas ni al medio ambiente. Cumple tres funciones: evacuar bien los gases para que el motor se llene mejor, reducir el ruido y el calor (los gases deben salir fríos y despacio) y contaminar lo menos posible (con catalizador, válvula EGR, etc.). Sus partes son el colector (un tubo por cilindro, atornillado a la culata), el tubo de escape (sujeto a los bajos con silent-blocks y lejos del depósito), el catalizador y los silenciosos, que frenan los gases con tubos o tabiques agujereados.

Gases. No contaminantes: nitrógeno (78 % del aire), oxígeno (21 %), vapor de agua (el más abundante, el que parece "humo") e hidrógeno. Contaminante no tóxico: el CO2, que sale de una buena combustión pero produce efecto invernadero. Tóxicos (en conjunto, alrededor del 1 % de los gases): CO (por falta de oxígeno; convierte la hemoglobina en carboxihemoglobina y es mortal por encima del 0,3 % en volumen), HC sin quemar (smog y ozono a baja altura), NOx (por las altas temperaturas; lluvia ácida y problemas respiratorios) y SO2 (sale del azufre del combustible y es el principal responsable de la lluvia ácida). Las partículas las emiten sobre todo los diésel. El catalizador va cerca del motor, rinde al máximo entre 400 y 700 ºC y lleva dentro un monolito cerámico en panal (unas 70 celdillas/cm²) impregnado de metales nobles. Puede reducir más del 95 % de los gases tóxicos y dura unos 150.000 km. La sonda lambda mide el oxígeno del escape (lo óptimo es λ = 1) y avisa a la centralita. La EGR devuelve parte de los gases a la admisión para bajar la temperatura de combustión y los NOx. Para no dañar el catalizador: no apurar el depósito, no insistir en el arranque, evitar golpes en los bajos y no aparcar sobre hierba seca.

Conducción económica. El motor contamina de cuatro formas: acústica, térmica, química y electromagnética. Lo que más ahorra es cómo conduce cada uno. La regla principal es la suavidad con el acelerador. Además: marchas largas el mayor tiempo posible, prever los obstáculos para frenar poco, aprovechar la inercia (rodar con la marcha metida y sin pisar el acelerador gasta cero), cambiar de forma que las rpm queden al principio de la zona verde del cuentarrevoluciones y mantener la velocidad lo más constante posible. Frenar y volver a acelerar gasta dos veces. El limitador de velocidad ahorra en autopista, pero conviene quitarlo en zonas de curvas o con tráfico denso.

Lubricación. El aceite forma una película entre las piezas para reducir el rozamiento y el desgaste, sacar calor, proteger de la corrosión, ayudar a cerrar la cámara de compresión y limpiar. Sus elementos son el cárter, la bomba (movida por el motor), la válvula limitadora de presión, el filtro (con un conducto de derivación por si se obstruye), las tuberías y los elementos de control. La presión mínima ronda los 1.000-2.000 hPa y la máxima los 5.000-8.000 hPa. El testigo de presión mínima se enciende entre 300 y 600 hPa. Los aceites se clasifican por viscosidad SAE de 0 a 70 (del 80 al 120 son valvulinas, para cajas de cambio y diferenciales). En un multigrado 10W-40, la W (winter) indica cómo se comporta en invierno. La API usa S para gasolina y C para diésel. Mantenimiento: mirar el nivel cada día con la varilla, en terreno horizontal y con el motor frío. Cambiar el aceite según el fabricante (hacia 15.000 km los minerales y hasta 60.000 los sintéticos) y el filtro cada dos cambios (cada cambio si es sintético). Humo blanco azulado = el motor quema aceite. Gotas de agua en la varilla = culata o junta de culata en mal estado.

Refrigeración. El sistema elimina aproximadamente el 25 % de la energía del carburante y mantiene el motor a su temperatura de mejor rendimiento, entre 85 y 100 ºC según el motor. Sus elementos son las cámaras de agua (huecos en el bloque y la culata), los manguitos, el radiador (con depósito de expansión: la presión sube el punto de ebullición), la bomba centrífuga (en un punto bajo, movida por correa o engranajes), el ventilador (que solo se activa si hace falta), el termostato (a la salida de la culata hacia el radiador; cerrado en frío) y el termómetro o testigo. El líquido refrigerante es agua destilada con anticongelante: no se congela hasta unos -30 ºC, hierve por encima de 100 ºC y protege de la corrosión. Averías típicas: humo blanco con el motor caliente = junta de culata quemada; sobrecalentamiento = termostato atascado cerrado, radiador obstruido o correa floja; el motor tarda en calentarse = termostato atascado abierto.

Electricidad. Los turismos usan 12 V y los industriales 24 V (dos baterías de 12 V en serie). Cada vaso da 2 V, así que una de 12 V lleva 6. El electrolito (ácido sulfúrico diluido) debe cubrir las placas en 1 cm y se rellena solo con agua destilada. En "12 V 150 Ah 420 A": tensión, capacidad y corriente de arranque en frío. Para desmontar una batería se quita primero el cable de masa y para montarla se pone primero el positivo, que tiene el borne más grueso. No hay que arrancar más de 20 s seguidos: si no arranca, se espera 1 minuto. Para arrancar con pinzas se unen en paralelo, primero los positivos y después los negativos. El desconectador de baterías corta todo menos el tacógrafo, las luces de estacionamiento y las de emergencia. El alternador, movido por correa, genera alterna, que el puente de diodos rectifica en continua, y el regulador mantiene la tensión. El motor de arranque puede consumir hasta 350 A, engrana con la corona del volante y va mandado por un relé o solenoide que protege la llave de contacto. Lámparas: convencionales de 40-55 W, halógenas de unos 70 W (no tocar el cuarzo) y xenón. Masa en negro o azul. Un fusible se cambia por otro de igual intensidad, y nunca por un cable.

Claves para el examen

• El escape sirve para evacuar gases, reducir ruido y calor y contaminar poco. Partes: colector, tubo, catalizador y silenciosos.
• No contaminantes: N2, O2, H2O y H2. Contaminante no tóxico: CO2. Tóxicos: CO, HC, NOx y SO2 (≈1 %).
• CO: mortal por encima del 0,3 % en volumen. SO2: principal responsable de la lluvia ácida. Partículas: sobre todo en los diésel.
• Catalizador: rendimiento óptimo entre 400 y 700 ºC, >95 % de reducción y unos 150.000 km de vida. Sonda lambda: mide el O2 (óptimo λ = 1). EGR: reduce los NOx.
• Conducción económica: suavidad con el acelerador, marchas largas, inercia (consumo cero con la marcha metida) y cambiar al inicio de la zona verde.
• Aceite: SAE 0-70; valvulinas 80-120. 10W-40: la W es el comportamiento en invierno. API: S gasolina, C diésel.
• Nivel de aceite: cada día, en terreno horizontal y con el motor frío. Filtro: cada 2 cambios (cada cambio si es sintético).
• Humo blanco azulado = quema aceite. Humo blanco con el motor caliente = junta de culata quemada.
• Refrigeración: saca ≈25 % de la energía. Termostato cerrado en frío; motor entre 85 y 100 ºC. Anticongelante hasta unos -30 ºC.
• Batería: vaso de 2 V (6 vasos = 12 V). Industriales: 2 × 12 V en serie = 24 V. En serie se mantiene la capacidad; en paralelo se dobla.
• Desmontar: primero la masa (-). Montar: primero el positivo (+). Arranque: máximo 20 s y esperar 1 min.
• Alternador → puente rectificador de diodos → corriente continua. El relé protege la llave de contacto. Fusible: siempre de igual intensidad.

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