Sensores obd ii

1

13.- Pérdidas y Fricciones
13.1.- Definiciones
El trabajo intercambiado entre el fluido y el pistón en las cámaras de combustión y los
cilindros en general, no es transferido en su totalidad al cigüeñal.
La diferencia entre la potencia indicada Wi (entregada por el fluido en la cabeza del
pistón) y la potencia al freno Wb (útil en el eje del motor) se conoce con el nombre de
pérdidaspor fricción Wtf.
Pérdidas por fricción totales:

Wi = Wb + Wtf

Pasando a presiones medias efectivas:

imep = bmep + fmep

Se le llama en general pérdidas por fricción o trabajo de fricción porque todo este
trabajo es disipado en forma de calor y como consecuencia el término genérico fricción
es adecuado.
Estas pérdidas varían, en términos de % de la potencia indicada, entre un 10% aplena
carga y el 100% en marcha moderada.
El trabajo de fricción está formado por:
1) Trabajo de bombeo (Wp): Es el realizado por el pistón durante la admisión de mezcla
(o aire) y el escape de gases de combustión a través de las válvulas. Se define
solamente para motores 4T.
2) Trabajo de fricción por rozamiento (Wrf): Es la energía disipada en las piezas del
motor que tienen un movimientorelativo una respecto a la otra.
3) Trabajo de auxiliares (Wa): Es el trabajo realizado para el movimiento de
ventiladores, bombas, alternador, etc.
Trabajo de fricción total:

Wtf = W p + Wrf + Wa

Pasando a presiones medias efectivas:

fmep = pmep + rfmep + amep

2

13.2.- Fundamentos básicos de la Fricción
La fricción es la resistencia al movimiento tanto de deslizamiento como derodadura.
1) Fricción estática: Es la que se produce cuando la velocidad relativa entre las dos
superficies es nula.
Ejemplos:
- contacto entre eje y cojinetes en el arranque del motor
- contacto entre aros y camisa de cilindro en PMS y PMI
- rodadura de engranajes o neumáticos
2) Fricción dinámica: Es la que se produce cuando la velocidad relativa entre las dos
superficies en contacto esno nula.
Ejemplos:
- contacto entre eje y cojinetes en plena marcha
- contacto entre aros y camisa de cilindro en la mitad de la carrera
- contacto entre pollera del pistón y camisa del cilindro
Según la ley de Coulomb, la relación entre la fuerza de fricción tangencial al
movimiento y la fuerza normal está dada por el coeficiente de fricción f que depende
solamente de las característicasde los materiales en contacto.
Existe un coeficiente de fricción estático (fS) y uno dinámico (fD).

3

13.2.1.- Mecanismos y causas de la fricción
1) Fricción mecánica: Se presenta en el corte de las uniones soldadas entre superficies y
en el labrado de asperezas por partículas metálicas.
2) Fricción fluida: Se debe a la fuerza de resistencia viscosa producida por esfuerzos de
cortedentro del fluido lubricante.
13.2.2.- Regímenes de lubricación
1) Hidrodinámica: La carga es soportada por el film de aceite
2) Elasto hidrodinámica: La carga es soportada por el film viscoso con deformación
elástica en la zona de contacto (ej: engranajes)
3) Mezcla (cuasi.hidrodinámica): La carga es soportada por el film y por el contacto de
las asperezas.
4) Lubricación límite: La carga essoportada por el contacto de las asperezas.
(ej: arranques)

4

Los diferentes regímenes de lubricación pueden ser ilustrados por medio del diagrama
de Stribeck que da el coeficiente de fricción f en función del parámetro adimensionado
µ⋅N
µ ⋅V
(para cojinetes) o
(para placas planas)
p
p ⋅b
donde:

µ = viscosidad dinámica del lubricante
p = presión de carga o fuerza normal porunidad de superficie
N = velocidad de giro del eje en el cojinete
V = velocidad relativa entre placas
b = longitud de contacto entre placas

5

13.2.3.- Formación de la cuña lubricante en superficies planas y en cojinetes
rotativos

6

Observaciones:
- La luz entre el cojinete y el eje es del orden de 1 centésima de mm por
cada 1cm de diámetro.
- Para una carga normal, el espesor...