la diferencia entre gl-4 y gl-5 - aceite_integral

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    La Diferencia entre aceites para engranajes GL-4 y GL-5 1 of 13

    La Diferencia entre Aceites GL-4 y GL-5 para Engranajespor Richard Widman

    Este reporte es una traduccin y adaptacin para Latina Amrica de un papel que hice en Ingles para lasnecesidades del Chevrolet Corvair que tiene una transmisin/diferencial integral que requiere un aceiteGL-4.

    Existe mucha confusin en las clasificaciones API de aceites para engranajes. En este reporte tratar dediferenciar estas dos clasificaciones y los mitos que abundan en el internet. Es muy comn, o normalpara los fabricantes de aceite GL-5 decir que cubren los requerimientos del GL-4 para engranajes. Estoes correcto. Pero esto los hace satisfactorios para transmisiones con sincronizadores? NO! Cumplencon las especificaciones para aceites de engranajes, no cumplen con las especificaciones paratransmisiones. Las categoras API GL-4 y GL-5 no mencionan ni tienen nada que ver con lossincronizadores de transmisiones.

    Historial:Los aceites para engranajes de varias dcadas atrs tenan aditivos de plomo que funcionaron para losengranajes, pero no eran muy buenos para el medio ambiente. Hace muchos aos atrs que los

    fabricantes empezaron a reemplazarlos con aceites formulados con aditivos de fsforo (que aun solo esun buen anti-desgaste) y azufre activo para agarrar los engranajes y crear una superficie sacrificial muysolida que podra ser raspada en lugar de gastar el engranaje. Eventualmente descubrieron que esteazufre activo estaba causando corrosin del bronce y otros metales blandos utilizados en losdiferenciales y las transmisiones.

    Cerca de 20 aos atrs se desarroll un azufre desactivado que poda reaccionar con el fsforo paracrear la capa sacrificial en las condiciones (temperatura y presin) de las transmisiones y diferencialessin ser muy corrosivo al cobre, bronce, etc. Este sistema de aditivos es ut ilizado en la mayor a de losaceites para engranajes hoy en da.

    Los problemas surgen cuando tenemos que usar el mismo producto en la transmisin que usamos en eldiferencial. Mucha gente ha llamada a los tcnicos de los petroleros para hacer preguntas, y hanrecibido la explicacin que sus aceites utilizan azufre desactivado y por ende no son corrosivos a losmetales amarillos o blandos. Que por eso sus aceites GL-5 pueden ser usados con componentes debronce. Mientras esa respuesta es totalmente correcta, no contesta la pregunta: Puedo usar su GL-5 inmi transmisin con sincronizadores de bronce?

    Veremos las especificaciones del GL-5. Estos son basadas en la proteccin contra extrema presin(EP). Entre ms alta la proteccin EP, ms alta la categora GL. A mediados de los aos 1960, Fordnecesitaba mayor proteccin en sus camionetas y General Motors desarrollo el Oldsmobile Toronadoque tuve un diferencial con un ngulo de contacto de engranajes muy alto para la transmisin de

    potencia a las ruedas, causando el desarrollo de la categora GL-6. Este nivel de proteccin todavapuede ser especificado en el aceite, pero ya no puede ser comprobado por lo que ya no existe el equipode prueba que fue basado en esos vehculos. Por esto frecuentemente puede ver el GL-6 declaradoobsoleto . En realidad, es la prueba que es obsoleta, no el auto ni sus necesidades.

    En operaciones normales, el aditivo de azufre/fsforo forma una capa negra sacrificial sobre losengranajes y todo donde toca con un poco de temperatura y presin. Mientras giran los engranajes, enlugar de gastarse, la capa sacrificial es pelada o gastada de los engranajes. Esto es normal y aceptable

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    en todos los engranajes de acero. Pero cuando una o dos de las superficies son de bronce o otro metalblando, la capa sacrificial es ms fuerte que el metal bsico, y por ende en lugar de pelarse limpio, cadavez que se pela, lleva unos cuantos micrones del bronce que protega.

    Un aceite para engranajes GL-4 normal de cualquier viscosidad tiene cerca de la mitad del nivel deazufre/fsforo que estara en un aceite GL-5 y por eso no est tan bien pegado al bronce y pude serpelado del bronce sin pelarlo (o pelando menos). Esto quiere decir que el aceite GL-4 provee un poco

    menos proteccin contra extrema presin y por ende no seria el producto ideal para un diferencial de unauto de alta potencia. Para entender esto deberamos acordarnos que el diferencial es el equipo dondese aplica el torque (par) final para girar las llantas (en la mayora de las aplicaciones).

    Pero en la transmisin, tenemos que considerar dos factores adicionales:

    Por lo que el diferencial aplica el torque final, normalmente no necesitamos mucha proteccinEP en la transmisin, donde hay menos torque (cerca de 30%) aplicado.

    Necesitamos romper la proteccin EP para parar el giro de los engranajes bastante tiempo parasincronizarlos.

    Cuando usamos un aceite GL-5 en una transmisin que requiere GL-4, normalmente encontramos 2 a 4

    veces ms cobre en el aceite usado que encontramos con un aceite GL-4. Eventualmente lossincronizadores se gastan al punto que ya no hacen contacto con el otro lado del cono, chocando con subase sin frenar el engranaje del otro lado (ver foto abajo).

    GL-3Deberamos notar que el GL-3 frecuentemente es considerado obsoleto por lo que tiene menosproteccin que el GL-4, pero muchos fabricantes de transmisiones hoy en da (incluyendo Chrysler yMitsubishi) recomienden GL-3 para evitar el desgaste y ayudar en la sincronizacin. Hay muchasformulaciones de GL-3 en el mercado, algunos con azufre/fsforo, y otros con zinc y fsforo. Casicualquier aceite de motor puede ser clasificado como GL-3 o GL-4 en proteccin de engranajes.

    Aceites para sincronizacinGeneral Motors, Honda y otros fabricantes han desarrollado aceites especiales que tienen mejorescaractersti cas de cambios con los componentes de sus transmisiones mientras producen menosdesgaste. In general estos aceites podran ser clasificados como GL-4 si quisieran, pero cuando losanalizamos, encontramos que son muy parecidos a aceites para motores diesel CI-4 con unos cuantosmodificadores de friccin. Son muy delgados para la transmisin del Corvair.

    Transaxles (transmisiones/diferenciales integrales)Entonces qu podemos poner en una transmisin/diferencial que requiere un solo aceite? Esta es unabuena pregunta, y la respuesta depende del diseo y tamao (superficie) de los engranajes. Si el rea decontacto de los engranajes es bastante grande para llevar el peso y el torque necesario, dependemos

    menos del aceite y sus aditivos. Si la superficie es compacta, tenemos que depender ms del habilidaddel aditivo de proveer la lubricacin lmite necesaria. Cuando tenemos sistemas integrales tenemos quedepender del fabricante para decirnos cual es el producto correcto.

    Cuando tenemos el sistema integral, tambin tenemos que saber si el diferencial tiene bloqueador osistema de resbalamiento limitado (LSD) que limita el patinado de las llantas en barro o nieve. Estossistemas requieren un aditivo que permita que un embrague frena la llanta que patina a cierta diferenciade velocidad. Este aditivo puede estar en cualquier aceite. Muchos aceites de engranajes tienen un

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    poco. Esto es bastante para algunos diferenciales mientras no se lava antes de llenar. Algunos sistemasrequieren ms que otros. Normalmente se puede determinar si requiere ms aditivo haciendo una vueltaen U . Si las ruedas interiores suenan o tratan de frenar en la la vuelta, necesita ms aditivo.Normalmente un aceite que tiene un poco de este aditivo dir en su etiqueta que es satisfactorio pararelleno en servicio o aumento.

    Cmo puede determinar si tiene un diferencial con resbalamiento limitado? Esta es la parte fcil.

    Levante las dos ruedas de traccin, coloque la transmisin en neutro y gire una llanta con la mano. Si laotra va en la misma direccin, tiene resbalamiento limitada. Si gira al revs, no tiene.

    Se encuentra muchos comentarios en foros de gente que dice que un aceite GL-4 es aceite LSD. Esto estotalmente falso. Un clic a la pgina del API poda haberles informado.

    Combinaciones de Motor, tr ansmisin y diferencialAunque el Corviar no usa estos sistemas combinados, hay autos donde el mismo aceite es utilizadopara la lubricacin del motor, la transmisin y el diferencial. Con este diseo las piezas de latransmisin y el diferencial son dimensionadas para el uso de un GL-4, o tal vez GL-3. De lo que yosepa, la mayora han sido motores de baja potencia y donde tenan versiones con turbos, recomendaban

    aceite sinttico. Una precaucin que no est mencionada en estos manuales: Los aceites multigradosdeberan ser grupo II o mejor, o se debera evitar periodos largos entre cambios. Los aceites de bajacalidad sufren de cizallamiento de sus polmeros en los engranajes, tal como algunos motores hoy enda donde los engranajes de sincronizacin de los arboles de levas con el cigeal convierten los aceitesen lodo. Nota: El motor del Corvair no sufre de este problema de molido del aceite por el tamao desus engranajes de sincronizacin.

    Tambin podemos notar que las camionetas Chevrolet Luz, el Rodeo y Trooper de Isuzu y muchosotros autos han recomendado aceite de motor para sus transmisiones por muchos aos aunque tengancompartimientos individuales. Solo usan aceite para engranajes en los diferenciales.

    El concepto de usar aceite de motor en estas situaciones vuelve a lo que explique al principio. Lamayora de los aceites para motores pueden clasificarse como GL-4 (o por lo menos GL-3) para laproteccin EP. Mientras el torque aplicado a los engranajes en deslizamiento a baja velocidad noexcede lo que cubre GL-4, no existe ningn beneficio para los engranajes usando el azufre/fsforo,pero hay un gran beneficio para los sincronizadores cuando no usamos alto azufre/fsforo.

    En el caso de estos autos con un solo compartimiento de motor/transmisin/diferencial, existe unbeneficio adicional del filtrado constante del aceite. Los nicos riesgos son si gasolina crudo entra alaceite y lo diluye, se reduce la pelcula de lubricacin hidrodinmica, o si el motor est mal afinado yquemando una mezcla muy rica, el exceso de holln (partculas de carbon) gastarn las superficies desus engranajes al mismo tiempo que su rbol de levas.

    ViscosidadPrimero deberamos notar que la tabla de viscosidad SAE para motores (J300) es diferente de la tablaSAE para engranajes (J306). Un aceite para motores SAE 40 tiene cerca de la misma viscosidad que losSAE 90 menos viscosos, mientras el SAE 50 de motor tiene una viscosidad similar a los SAE 90 msviscosos.

    La viscosidad no tiene nada que ver con la clasificacin API de aceites para engranajes (GL-4, GL-5,

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    etc.) Algunas transmisiones manuales especifican aceite ATF (para transmisiones automticas), otrosun SAE 75W-80 (casi la misma viscosidad pero otros aditivos), otros un 75W-90 o 80W-90. Algunosespecifican un SAE 50 de motor o SAE 50 aceite de transmisin CAT. La viscosidad debera serescogido de acuerdo a la recomendacin del fabricante de la transmisin para el clima donde anda.

    Si es muy viscoso, no desplazar de los sincronizadores con bastante rapidez y se calentara latransmisin mientras hace ms duro a los cambios.

    Si es muy delgado, no proveer bastante lubricacin hidrodinmica entre los engranajes y en los

    cojinetes y bujes.

    Si miramos el manual de servicio del Corvair vemos en el que tengo del ao 1960 que Chevroletrecomienda SAE 80 (he odo que hay otras recomendaciones para SAE 90 en clima clida). No tengouna tabla del J306 anterior al de 1996, pero podemos ver en el grfico abajo cuales eran los limites deviscosidad para esos aceites en el ao 1996, utilizando el azul para el rango del SAE 80 y rojo para elrango de un SAE 90. Esto quiere decir que cualquier marca tenia que mantener su producto dentro deese rango para ese numero.

    Notar que existe un amplio rango posible entre marcas dentro de cada producto. En la tabla de laderecha puede ver que un 80W-90 en el mercado de hoy es menos viscoso que el SAE 90 menos

    viscoso. Actualmente podra utilizar un 75W-140 si hubiera uno con GL-4.

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    Recomendaciones

    En general debera utilizar su manual. Nadie conoce el vehculo ms que la gente que lo hizo. Lasexcepciones son autos como el Corvair donde los aceites han cambiado dramticamente desde quehicieron los manuales.

    Para el Corvair:

    Si consideramos que la mayora de los Corvairs han recorrido muchos kilmetros,probablemente tienen algo de desgaste en la transmisin, indicando que deberamos mirar ellado ms alto de las recomendaciones de viscosidad.

    El corvair fue producido mucho antes de los aceites que estn en el mercado de hoy. Mi auto esun ejemplo perfecto de lo que pasa cuando no hay aditivos EP. Los dientes en lossincronizadores de bronce estaban en excelente condicin(ver foto abajo), pero lo dems de la

    transmisin tuve desgaste severo.

    Demasiado aditivo puede reducir el desgaste de los engranajes, los rodamientos de aguja y losejes en ciertas condiciones, pero acabar con los sincronizadores. Hay que buscar un GL-4 queno incluye GL-5 en su etiqueta, aunque parece bueno, aunque dice GL-4/GL-5 en la etiqueta. Eldiferencial del Corvair est bien diseando con piezas de mayor tamao que lo quenormalmente vemos hoy en da. Estos engranajes pueden llevar la potencia del auto. En laprxima foto pueden ver un sincronizador de un Toyota donde el sincronizador se gast tantoque choca al engranaje y ya no alcanza el cono opuesto.

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    Para la mayora de las climas, el SAE 80W-90 es la mejor viscosidad para el Corvair. Peroexisten aceites sintticos que cubren todo ese rango con SAE 75W-90. Esto seria mejor todava,especialmente en clima fra. El secreto de estas formulaciones es un aceite bsico sinttico demuy alto indice de viscosidad. Puede ver en la tabla al final de este articulo como algunosaceites tpicos reaccionan a diferentes temperaturas. Para algunas climas puede requerir algobien debajo que el rango de estos grficos que comienzan con 0 . En estos casos, un aceitesinttico siempre ser su mejor opcin. La mayora de las transmisiones manuales operan entre30 y 50 en operaciones normales.

    Corvairs con transmisiones automticas: Esto es mucho ms fcil. Solo requiere un buenDexron III en la transmisin y un buen GL-5 en el diferencial, adicionando el aditivo LSD si elfabricante no lo provee y tiene un diferencial positraction . El aceite puede tener el aditivo opuede ser que no. Debera ser bien claro en su etiqueta y ficha. Como ejemplo, aqu tengo en lamarca AMERICAN:

    75W-80 GL-3 sin LSD

    75W-90 GL-4 con LSD y sin LSD

    75W-90 GL-5 con LSD y sin LSD

    80W-90 GL-4 con LSD y sin LSD

    80W-90 GL-5 con LSD y sin LSD

    75W-140 GL-5 Sinttico con y sin LSD

    85W-140 con y sin LSD

    Para confundir las cosas un poco ms, tenemos que ver la literatura y a veces consultar con losfabricantes. Buscando unos cuantos productos GL-4 para cumplir con las necesidades del Corvair,identifique el Redline MT-90 como candidato, pero ensu sitio web vi esto: ( MTL y MT-90 no son para uso endiferenciales con engranajes hipoidales. ) Escrib a Redline y me contestaron esto:

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    Traduccin: En el transmisin integral de su Corvair yo recomiendo el 75W90NS porque un tipo aceite deengranajes GL-5 fue especificado originalmente. Un aceite para engranajes GL-4 es aceptableen engranajes hipoidales de cero o bajo ngulo. Donde presiones extremas de engranajeshipoidales de alto ngulo son presentes, un aceite GL-5 es requerido. En su integral, donde losengranajes hipoidales no son de alto ngulo, un aceite GL-4 podra ser usado, aunquerecomendamos GL-5 como especifica en el manual.

    Aunque el confirma que los ngulos de los engranajes hipoidales no son altos ( In your transaxlewhere high offset gears are not present ), el recomienda su GL-5 porque el Corvair originalmenterecomendaba GL-5 ( a GL-5 type gear oil was originally called for ). Hay un problema con eso. Lascategoras GL del API son basadas en las pruebas ASTM STP 512, que fueron desarrollados en 1972,tres aos despus de que se termin de producir el Corvair. Y cuando mi Corvair ya tenia 13 aos.

    Aqu tenemos una clarificacin de Lubrizol (uno de los principales compaas de aditivos)

    Traduccin:

    La categora API GL-4 designa el tipo de servicio caracterstica de engranajes espirales yhipoidales operados en velocidades y cargas moderadas. Estos aceites pueden ser usados en

    ciertas transmisiones manuales y integrales. La categora API GL-5 designa el tipo de servicio caracterstica de engranajes,

    particularmente ejes hipoidales de autos operados a altas velocidades y/o alto torque con bajavelocidad.

    Resumen

    Lo ms importante es acordarse de que las categoras GL-4 y GL-5 son calificaciones para engranajes,no son para transmisiones. Transmisiones tienen engranajes y sincronizadores. Aunque parece unconflicto, estos requerimientos tienen que ser tratados diferentes.

    Cuando alguien le dice que su GL-5 cubre GL-4, hay que acordarse que son totalmente correcto entrminos de proteccin EP, pero eso solo es la mitad de la respuesta. Cuando dice que su aditivo deazufre/fsforo no causa corrosin en los metales amarillos, tambin estn correctos, pero si tienebastante aditivo para cumplir con la proteccin del GL-5, poco a poco estarn pelando sussincronizadores.

    Qu puede hacer si no puede encontrar un GL-4 aue no incluye el GL-5 en la etiqueta? Mi segundaopcin, y uno que casi hice aunque tengo bastante GL-4 80W-90, es usar un aceite SAE 50 que cumple

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    con las especificaciones CAT TO-4. Mi tercera opcin seria un aceite de motor SAE 50 de la ms altaclasificacin API que poda encontrar, preferiblemente Grupo II. Como pueden ver en el grfico abajo,la curva de temperatura del aceite de motor SAE 50 (o transmisin CAT) y la del 80W-90 son bienparecidas.

    Qu debe hacer si ha colocado un motor ms grande a su Corvair o dramticamente aumentado lapotencia? Yo usara aceite sinttico GL-4. Si realmente duda (por desconfiar, no creer, ver para creer ,

    etc.) use el sinttico GL-4, mande este aceite a analizar y despus use un GL-5 por el mismo periodo yanalizarlo. Si el GL-4 no da bastante proteccin, se ver en la cantidad de partculas de hierro en lamuestra. El GL-5 tal vez reduce la cantidad de hierro, pero puede ver cuanto ms suben las partculasde cobre.

    Aqu vemos un aviso de Nissan:

    Traduccin:Precaucin:Si el manual de servicio Nissan pide un aceite clasificado API GL-4, tiene que usar API GL-4.El GL-5 NO FUE hecho para reemplazar GL-4. NO USE GL-5. Destruir su transmisin.

    Tambin es interesante ver esta explicacin de Lubrizol de la nueva categora mundial J2360 quereemplace el GL-5:

    Traduccin:

    SAE J2360 es una normal de calidad global especificada por muchos fabricantes de equiposoriginales de Norteamrica y aumentando su numero en otras partes del mundo. Losrequerimientos estrictos para la aprobacin, incluyendo pruebas de campo controladas yrevisadas por un comit independiente aseguran que productos aprobados bajo la norma SAEJ2360 cumplen con las demandas ms altas de ejes y transmisiones no-sincronizadas .

    Lo importante para nosotros es esa ultima parte: transmisiones no-sincr onidadas , ya que nuestrastransmisiones (transaxles, integrales, etc.) son sincronizadas.

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    Aqu tienen un grfico que demuestra el comportamiento de la viscosidad de varios aceites en fro.

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    Aqu tenemos los mismos aceites en temperaturas operativas una vez que se calientan

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    Posibilidades de productos

    Por la variedad de pases donde estarn leyendo este reporte, no puedo determinar que productos de sumercado cumple con lo que necesita. Lo que puedo recomendar es que revisen bien la especificacin yla etiqueta.

    Aqu est un buen ejemplo de lo que debera ver en la ficha. Puede notar que dice transmisiones

    manuales no-sincronizadas y recomienda un producto GL-4 para las transmisiones sincronizadas.

    En la prxima ficha podemos ver un problema serio. Hemos visto arriba donde Lubrizol explica que elSAE J2360 no es par a transmisiones sincr onizadas. Este aceite dice que cumple con SAE J2360 (yGL-5), mientras destaca que es para transmisiones y mayor suavidad en la seleccin de marchas.Esto es contradictorio.

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    Aqu tenemos otro aceite con conflictos. Dice que es GL-5 y indica que est dirigida a cajas ydiferenciales de vehculos. Gastar los sincronizadores. Si nosotros no sabemos que el GL-5 no espara transmisiones sincronizadas, nos engaan con este aceite.

    Aqu tenemos otro donde no especifican que las transmisiones mencionadas son sin sincronizadores.

    En otra parte dicen que cumple con GL-5.

    Al final hay que leer y dudar. Muchas marcas no colocan sus especificaciones completas en sus fichas,

    y peor sus etiquetas. Mientras existen algunos autos con transmisiones/diferenciales integrales quepueden utilizar GL-5, el Corvair no es uno de ellos.

    Espero que esto aclara algo de las dudas sobre aceites para transmisiones y evita daos a lossincronizadores. Si tienen ms preguntas, me pueden enviarlas a [email protected]

    Si no ha visto el reporte sobre aceites para motores, puede verlo aqu:La Seleccin de Aceite para el Motor de su Auto