lubricacion viscosidad
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO DE
MARIÑO
CATEDRA: LUBRICACION
ALUMNA:
BARBARA YANEZ L. C.I V-17.978.623
INDICE DE VISCOSIDAD
El valor que determina la correlación existente entre la viscosidad de un aceite
lubricante y la temperatura, es el Índice de Viscosidad (IV). De modo práctico,
pudiéramos entender al índice de viscosidad como un número que refleja
cuánto podrá variar la viscosidad del lubricante ante los cambios de
temperatura, correspondiendo los mayores valores a aquellos aceites que
presentan menor variación.
Este índice representa la tendencia de un lubricante a cambiar la viscosidad
con el cambio de la temperatura. Si un aceite lubricante tiene un alto índice de
viscosidad, significa que tiene menos tendencia a cambiar la viscosidad con el
cambio de temperatura. En otras palabras, este no se hace mas espeso
cuando baja la temperatura, causando dificultad en el arranque, tampoco llega
hacerse excesivamente delgado con el aumento de la temperatura.
Un lubricante con un alto índice de viscosidad esta habilitado para mantener
una adecuada película sobre las parte móviles de un motor mejor que uno con
un índice mas bajo.
El índice de viscosidad de los aceites derivados del petróleo van desde 0 hasta
muy por encima de 100. Un lubricante debe tener un índice de 85 o más alto
con el fin de proteger un moderno motor diesel. La mayor parte de aceites
lubricantes tienen un índice de viscosidad mas elevado que 100.
VISCOSIMETRO
es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros
parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una
fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza
correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de
velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad. En 1884
Poiseuille mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.
== Las pipetas de cristal pueden llegar a tener una reproducibilidad de un 0,1%
bajo condiciones ideales, lo que significa que puede sumergirse en un baño no
diseñado inicialmente para la medida de la viscosidad, con altos contenidos de
sólidos, o muy viscosos. No obstante, es imposible emplearlos con precisión en
la determinación de la viscosidad de los fluidos no-newtonianos, lo cual es un
problema ya que la mayoría de los líquidos interesantes tienden a comportarse
como fluidos no-newtonianos.
Viscosímetros de Rotación
Viscosímetro de Oswald.
Los viscosímetros de rotación emplean la idea de que la fuerza requerida para
rotar un objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido.
Algunos de ellos son:
El más común de los viscosímetros de rotación son los del tipo
Brookfield que determinan la fuerza requerida para rotar un disco o
lentejuela en un fluido a una velocidad conocida.
El vicosímetro de 'Cup and bob' que funcionan determinando el torque
requerido para lograr una cierta rotación. Hay dos geometrías clásicas
en este tipo de viscosímetro de rotación, conocidos como sistemas:
"Couette" o "Searle".
'Cono y plato' los viscómetros emplean un cono que se introduce en el
fluido a una muy poca profundidad en contacto con el plato.
El viscosímetro Stormer.
Es un dispositivo rotatorio empleado para determinar la viscosidad de las
pinturas, es muy usado en las industrias de elaboración de pintura. Consiste en
una especie de rotor con paletas tipo paddle que se sumerge en un líquido y se
pone a girar a 200 revoluciones por minuto, se mide la carga del motor para
hacer esta operación la viscosidad se encuentra en unas tablas ASTM D 562,
que determinan la viscosidad en unidades Krebs. El método se aplica a
pinturas tanto de cepillo como de rollo.
Viscosímetros que vibran dentro del agujero
Los Viscosímetros que vibran son sistemas rugosos usados para medir
viscosidad en las condiciones de proceso. La pieza activa del sensor es una
barra que vibra. La amplitud de la vibración varía según la viscosidad del
líquido en el cual se sumerge la barra. Estos son convenientes para medir los
líquidos fluidos y de gran viscosidad (hasta 1.000.000 cP). Actualmente,
muchas industrias alrededor del mundo consideran estos viscosímetros como
el sistema más eficiente para medir la viscosidad, puesta en contraste con los
visícometros rotatorios, que requieren más mantenimiento, inhabilidad de medir
el estorbar del líquido, y calibración frecuente después de uso intensivo. Los
viscosímetros de vibración no tienen ninguna pieza móvil, ningunas piezas
débiles y las piezas sensibles son muy pequeñas.
Viscosimetro analógico
El principio de funcionamiento de equipo es muy simple, un cilindro o disco
suspendido de un muelle de cobre-berilio gira mediante un motor sincrónico
dentro del líquido muestra, quedando reflejada la lectura de la viscosidad en
una escala incorporada en el disco.
Viscosimetros de cilindros coaxiales
En un viscosímetro de cilindros coaxiales con un cilindro interno giratorio, la
tensión de cizalladura alcanza un valor más alto en las proximidades de la
pared del cilindro interno y tiende a cero al acercarse a la pared del cilindro
externo. Esto ocurre sobretodo si el que rota es el cilindro externo y no el
interno. Debe hacerse siempre un control, calcular el valor del número de
Reynolds y observar visualmente si el líquido en cuestión contiene partículas.
Viscosimetro searle:
El cilindro exterior es fijo y el cilindro interior gira, mediante poleas, por la
acción de dos pesos que caen. El cilindro interior esta sometido a un par de
arrastre, constante y conocido. La velocidad límite se alcanza cuando el par de
viscosidad equilibra el par arrastre.
VISCOSIDAD CINEMATICA
Viscosidad Cinemática Absoluta = Viscosidad Dinámica Absoluta / Densidad
En el sistema C.G.S. la unidad de viscosidad cinematica absoluta es el Stokes (
S) en honor al ingles Stokes .igualmente, existe la unidad derivada ,el
cientistokes (cst),la cual es la centésima parte de un Stokes, por ejemplo: 1cS (
mm2/ seg) = 0.01 S( cm2/seg) . En términos de unidades fundamentales, la
viscosidad cinemática absoluta tiene las dimensiones:
Viscosidad Cinemática Absoluta = L2/T.
Como una referencia, la viscosidad del agua a 20 º C es aproximadamente de
un cientistokes
Existen diversas técnicas para la medición de la viscosidad pero las más
comunes, la medición es hecha a trabes de viscosímetros convencionales, los
cuales se basan en el tiempo transcurrido al desalojarse un volumen de aceite
por un orificio o tubo capilar de diámetro predeterminado.
El tiempo medido generalmente en segundos, es referido a coeficientes o
tablas para expresar la viscosidad en unidades absolutas o empíricas como
Saibolt, Redwood o grados Engler. Sin embargo, la viscosidad es normalmente
expresada como viscosidad cinematica reportada en contestones a 40º C y
100º C una tabla de conversiones se presenta en el apéndice.
SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE LA VISCOSIDAD
Clasificación iso para aceites industriales
La Iso (Organización de Normalizacion Internacional), debido a la existencia de
varios sistemas de clasificación, género un único sistema para evitar las tablas
de conversión de un sistema a otro. Las características de esta clasificación
son las siguientes:
Posee 18 grados de viscosidad, desde 2 hasta 1500 cts. a 40º C
Cada grado se designa por el número entero más próximo a su
viscosidad cinematica media.
Cada grado representa un intervalo de viscosidad generado a partir de
su viscosidad cinematica media mas o menos (+ - 10 %) de este valor.
CLASIFICACIÓN ISO PARA
ACEITES INDUSTRIALES
Grado Iso Viscosidad Cinemática a 40 º Climites de viscosidad
Cinemática ,cts. a 40ºC
2 2.2 1.98 /2.42
3 3.2 2.88/3.52
5 4.6 4.14/5.06
7 6.8 6.12/7.48
10 10 9.00/11.0
15 15 13.5/16.5
22 22 19.8/24.2
32 32 28.8/35.2
46 46 41.4/50.6
68 68 61.2/74.8
100 100 90.0/110
150 150 135/165
220 220 198/242
320 320 288/352
460 460 414/506
680 680 612/748
1000 1000 900/1100
1500 1500 1300/1650
Viscosidad SAE:
Otras escalas de medición que debido a su implantación en la el nombre de
esta escala proviene de la "Society of Automotive Engineers" que es una
organización educativa y científica dedicada a la tecnología de la movilidad
Debido a su procedencia es una medida para lubricantes de automoción y
sirve de referencia en todo el mundo. Se designa mediante un número, el cual
indica un intervalo de viscosidades (tablas 3 y 4).Así, por ejemplo, un lubricante
SAE 20 poseerá una viscosidad comprendida entre 5 ,6 y 9,3 centiStokes a una
temperatura de 99"C.
Esta clasificación se divide en aceites para el motor, donde tenemos S AE 0W,
5W, 10W, 15W,2 0W, 25W, 20, 30,40, 50 y 60, y por otra parte en aceites para
engranajes que englobaría S AE 70W, 75W, 80W, 85W,80, 85, 90, 1 40,250.
ACEITES Y TIPOS DE ACEITES
Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos piezas móviles, no se
degrada, y forma así mismo una película que impide su contacto, permitiendo
su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones.
Una segunda definición es que el lubricante es una sustancia (gaseosa, líquida
o sólida) que reemplaza una fricción entre dos piezas en movimiento relativo
por la fricción interna de sus moléculas, que es mucho menor.
En el caso de lubricantes gaseosos, se puede considerar una corriente de aire
a presión que separe dos piezas en movimiento, en el caso de los líquidos, los
más conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por ejemplo, en los
motores. Los lubricantes sólidos son, por ejemplo, el disulfuro de molibdeno
(MoS2), la mica y el grafito.
Existen distintas sustancias lubricantes dependiendo de su composición y
presentación:
Líquidos
De base (origen) mineral o vegetal. Son necesarios para la lubricación
hidrodinámica y son usados comunmente en la industria, motores y como
lubricantes de perforación.
Semisólidos
Son las denominadas "Grasas". Su composición puede ser mineral, vegetal o
animal y frecuentemente son combinadas con muchos tipos de lubricantes
sólidos como el Grafito, Molibdeno o Litio.
Sólidos
Es un tipo de material que ofrece mínima resistencia molecular interna por lo
que por su composición ofrece optimas condiciones de lubricación sin
necesidad de un aporte lubricante líquido o semisólido. El más común es el
Grafito aunque la industria está avanzando en investigación en materiales de
origen metálico.
Lubricante mineral
Es el más usado y barato de las bases parafínicas. Se obtiene tras la
destilación del barril de crudo después del gasoleo y antes que el alquitrán,
comprendiendo un 50% del total del barril, este hecho así como su precio
hacen que sea el más utilizado.
Existen dos tipos de lubricantes minerales clasificados por la industria, grupo 1
y grupo 2 atendiendo a razones de calidad y pureza predominando el grupo 1.
Es una base de bajo índice de viscosidad natural (SAE 15) por lo que necesita
de gran cantidad de aditivaje para ofrecer unas buenas condiciones de
lubricación. El origen del lubricante mineral por lo tanto es orgánico, puesto que
proviene del petróleo.
Los lubricantes minerales obtenidos por destilación del petróleo son
fuertemente aditivados para poder:
1. Soportar diversas condiciones de trabajo
2. Lubricar a altas temperaturas
3. Permanecer estable en un amplio rango de temperatura
4. Tener la capacidad de mezclarse adecuadamente con el refrigerante
(visibilidad)
5. Tener un índice de viscosidad alto.
6. Tener higroscopicidad definida como la capacidad de retener humedad.
Lubricante sintético
Los aceites sintéticos son capaces de realizar muchos más kilómetros antes de
degradarse. Generan menos residuos (lodos y lacas). Son mucho más
resistentes a la oxidación y a la hidrólisis y contrariamente a lo que muchos
pensábamos, resisten mejor las pérdidas por evaporación. Son más caros,
pero llegan a compensar.
En general, los lubricantes sintéticos tienen las siguientes propiedades:
Mejores propiedades lubricantes
Mayor índice de viscosidad
Mayor fluidez a baja temperatura
Mayor estabilidad térmica y a la oxidación
Menor volatilidad
Es una base artificial y por lo tanto del orden de 3 a 5 veces mas costosa de
producir que la base mineral. Se fabrica en laboratorio y puede o no provenir
del petróleo. Poseen unas excelentes propiedades de estabilidad térmica y
resistencia a la oxidación,así como un elevado índice de viscosidad natural
(SAE 30). Poseen un coeficiente de tracción muy bajo, con lo cual se obtiene
una buena reducción en el consumo de energía.
Existen varios tipos de lubricantes sintéticos:
1.- HIDROCRACK o grupo 3
2.- PAO o grupo 4
3.- PIB o grupo 5
4.- ESTER
1.- Hidrocrack. Es una base sintética de procedencia organica que se obtiene
de la hidrogenización de la base mineral mediante el proceso de hidrocracking.
Es el lubricante sintético mas utilizado por las compañías petroleras debido a
su bajo costo en referencia a otras bases sintéticas y a su excedente de base
mineral procedente de la destilación del crudo para la obtencion de
combustibles fósiles.
2.- PAO. Es una base sintética de procedencia orgánica pero mas elaborada
que el hidrocrack, que añade un compuesto químico a nivel molecular
denominado Poli-Alfaolefinas que le confieren una elevada resistencia a la
temperatura y muy poca volatilidad (evaporación).
3.- PIB. Es una base sintética creada para la eliminación de humo en el
lubricante por mezcla en motores de 2 tiempos. Se denomina Poli-isobutileno.
4.- ESTER. Es una base sintética que no deriva del petroleo sino de la reacción
de un ácido graso con un alcohol. Es la base sintética mas costosa de elaborar
porque en su fabricación por "corte" natural se rechazan 2 de cada 5
producciones. Se usa principalmente en aeronáutica donde sus propiedades de
resistencia a la temperatura extrema que comprenden desde -68 °C a +325 °C
y la polaridad que permite al lubricante adherirse a las partes metálicas debido
a que en su generación adquiere carga electromagnética, hacen de esta base
la reina de las bases en cuanto a lubricantes líquidos. El ester es comunmente
empleado en lubricantes de automoción en competición.
Lubricantes semi sintéticos
En el mercado, también encontraremos lubricantes denominados
semisintéticos. Formulados sobre la base de un aceite mineral, la gran cantidad
de aditivos y componentes químicos añadidos, los dejan a medio camino. Su
ventaja competitva es es su precio y su resistencia a la oxidación.
Aditivos de los lubricantes
La base de un lubricante por sí sola no ofrece toda la protección que necesita
un motor o componente industrial, por lo que en la fabricación del lubricante se
añade un compuesto determinado de aditivos atendiendo a las necesidades del
fabricante del motor (Homologación o Nivel autorizado) o al uso al que va a ser
destinado el lubricante en cuestión.
Los aditivos usados en el lubricante son:
Antioxidantes: Retrasan el envejecimiento prematuro del lubricante.
Antidesgaste Extrema Presion (EP): Forman una fina película en las paredes a
lubricar. Se emplean mucho en lubricación por barboteo (Cajas de cambio y
diferenciales)
Antiespumantes: Evitan la oxigenación del lubricante por cavitación reduciendo
la tension superficial y asi impiden la formación de burbujas que llevarían aire al
circuito de lubricación.
Antiherrumbre: Evita la formación de óxido en las paredes metálicas internas
del motor y la condensación de vapor de agua.
Detergentes: Son los encargados de arrancar los depósitos de suciedad fruto
de la combustión.
Dispersantes: Son los encargados de transportar la suciedad arrancada por los
aditivos detergentes hasta el filtro o carter del motor.
Espesantes: Es un compuesto de polímeros que por accion de la temperatura
aumentan de tamaño aumentando la viscosidad del lubricante para que siga
proporcionando una presion constante de lubricación.
Diluyentes: Es un aditivo que reduce los microcristales de cera para que fluya
el lubricante a bajas temperaturas.
Clasificaciones
Existen diversos tipos de clasificaciones de lubricantes según el ámbito
geográfico, según sus propiedades y según el fabricante de la maquina a
lubricar.
Según el ámbito geográfico podemos encontrar la clasificación americana API
(American Petroleum Institute), la clasificacion Japonesa JASO (Japanese
Automotive Standards Organization) y la Europea ACEA (Asociación de
Constructores Europeos Asociados).
Según sus propiedades se clasifican según la norma SAE (Society of
Automotive Engineers) que basicamente separa el comportamiento del
lubricante a temperatura de 18 °C y la define con una letra W proveniente del
inglés "Winter" (Invierno-Frio) y otra letra que define el comportamiento del
lubricante en temperatura de trabajo 95 °C-105 °C. La tabla SAE hace
referencia a las tolerancias que debe "llenar" el lubricante tanto a temperatura
ambiente como a temperatura de trabajo, siempre teniendo en cuenta la
temperatura interna del motor y como adicional la temperatura exterior que si
bien infuye algo en el comportamiento no es la mas importante a la hora de
elegir un lubricante adecuado.
Según el fabricante del motor o componente a lubricar existen las normativas
de fabricante con diversas nomenclaturas tipo VW505.01, GM Dexos2, Dexron
III, MB229.51, LL-01, etc... Los fabricantes de motores y componentes conocen
al detalle su producto y son conscientes de la importancia de un lubricante
adecuado y de las consecuencias en caso de un lubricante inadecuado. Con la
finalidad de "protegerse" y distinguirse de sus competidores hace ya muchos
años comenzaron a definir estándares de fabricacion de los lubricantes aptos
para sus productos. Son las llamadas "Homologaciones del fabricante", que es
la prueba de que el lubricante ha sido testado por el fabricante en el motor y
por ello expide su correspondiente certificado de homologación.
Lamentablemente son muchas las marcas de lubricantes que no homologan
sus productos conformandose con el "Nivel de homologación" que no es mas
que un certificado de la compañía que ha fabricado el compuesto de aditivos de
que estos están sujetos a la norma del fabricante, con lo que técnicamente no
ofrecen un lubricante aprobado por el fabricante ni poseen el correspondiente
certificado. Los acuerdos comerciales de los responsables de cada marca de
vehículos, motores o componentes en cada pais con las diferentes empresas
petroleras hacen que estas ultimas presenten los certificados de homologación
exclusivamente de los fabricantes con los que ha llegado a acuerdo dificultando
la diagnosis del lubricante adecuado para cada vehículo.
En todo caso cabe destacar que usando un lubricante con la homologación del
fabricante de la maquina o vehículo las demás clasificaciones son
complementarias. Hay mas de 72 homologaciones en el sector de lubricación
automotríz debido a la reciente incorporacion de filtros de partículas y sistemas
anticontaminación y hay fabricantes que disponen de varias normativas de
homologación.
Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo a :
Al nivel de servicio ( *API )
Al grado de viscosidad ( **SAE )
LA API
El API clasifica los aceites para motores a gasolina con la letra . S “ servicio “ y
una segunda letra que indica el nivel de desempeño del aceite referida al
modelo o año de fabricación de los vehículos .
Los cuales son : SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ.
Con la letra C “ Comercial “ que son aceites para motores diesel y una segunda
letra que se refiere al año, al tipo de operación y al diseño.
Los cuales son : CA, CB , CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4
Las letras GL que son para aceites de transmisión y diferenciales :
Los cuales son : GL-1, GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5 ,
LA SAE
La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su viscosidad, en :
UNIGRADOS los cuales son : SAE 40 , SAE 50 ,
MULTIGRADOS los cuales son : SAE 20W-40 , SAE 20W-50 , SAE
15W-40 .
Los aceites multigrados brindan mayores beneficios :
Facilitan el arranque en frió del motor protegiéndolo contra el desgaste.
SISTEMA DE CLASIFICACION API PARA ACEITES DE MOTOR
¨ S ¨ SPARK COMDBSTION
SA Antigüedad para servicios de motores a gasolina Diesel
SB Para servicio en motores a gasolina de trabajo ligero
SCPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina
modelo 1968
SDPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina
modelo 1970
SEPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina
modelo 1972
SFPara servicio de mantenimiento por garantía en motores de gasolina
modelo 1980
SGPara servicio de mantenimiento por garantía en motores de gasolina
modelo 1989
SHPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina
modelo 1993
SJPara servicio de mantenimiento por garantía en motores a gasolina
modelo 1996
¨ C ¨ COMBUSTIÓN BY COMPRESIÓN
CAPara servicio de motores diesel de trabajo ligero, combustible de alta
calidad
CBPara servicio de motores diesel de trabajo ligero, combustible de
baja calidad
CC Para servicio de motores diesel y gasolina
CD Para servicio de motores diesel
CD II Para servicio de motores diesel de 2 tiempos
CE Para servicio de motores diesel de trabajo pesado
CF-4 Para servicio en motores diesel de trabajo pesado de 4 tiempos
CF Para servicio típico de motores diesel de 4 tiempos de inyección
CF-2 Para servicio de motores diesel de 2 tiempos
CG-4 Para servicio de motores diesel 4 tiempos de alta velocidad
CLASIFICACION API PARA ACEITES DE TRANSMISIÓN Y
DIFERENCIAL
API GL-1Especifica el tipo de servicio característico de ejes, automotrices,
sinfín, cónico espiral y algunas transmisiones manuales
API GL-2Especifica el tipo característico de ejes que operan bajo condiciones
de carga
API GL-3
Especifica el tipo de servicio característico de transmisiones
manuales y ejes que opera bajo condiciones moderadamente
severas de velocidad
API GL-4Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales
en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad
API GL-5
Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales
en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad de
carga de impacto de alta velocidad
ACEITE DE MOTOR - GASOLINA
Mobil 1 15w-50
Mobil Super xhp 20w - 50
Mobil super 20w - 40
Mobil hd
Mobil delvac Serie 1100
ACEITES DE MOTOR - DIESEL
Mobil delvac 1
Movil delvac MX 15w - 40
Mobil delvac súper 15w - 40
Mobil delvac serie 1300
Mobil delvac 1240D
ACEITES PARA MOTOCICLETES
Mobil super 2T
Mobil super 4T
GRASAS LUBRICANTES
Las grasas son usadas en aplicaciones donde los lubricantes líquidos no pueden
proveer la protección requerida. Es fácil aplicarlas y requieren poco mantenimiento.
Están básicamente constituidas por aceite (mineral o sintético) y un jabón
espesante que es el "transporte" del aceite, siendo este último el que tiene las
propiedades lubricantes, no así el jabón. Las principales propiedades de las grasas son
que se quedan adheridas en el lugar de aplicación, provee un sellamiento y un espesor
laminar extra.
La lubricación por grasa posee ciertas ventajas en relación con la lubricación por
aceite:
La construcción y el diseño son menos complejos.
Requiere de menor mantenimiento, al ser posible la lubricación de por
vida.
Menor riesgo de fugas y juntas de estanqueidad más sencillas.
Eficaz obturación gracias a la salida de la grasa usada, es decir, la
"formación de cuellos de grasa".
Con grasas para altas velocidades, cantidades de grasa dosificadas y un
proceso de rodaje pueden obtenerse bajas temperaturas del cojinete a elevado número de
revoluciones.
Pero también posee desventajas como son:
No es posible la evacuación de calor.
La película de grasas absorbe las impurezas y no las expulsa, sobre todo
en el caso de lubricación con cantidades mínimas de grasa.
Según el nivel actual de conocimientos, menores números límites de
revoluciones o bien factores de velocidad admisibles en comparación con la lubricación
por inyección de aceite y la lubricación por pulverización.
CARACTERÍSTICAS DE LAS GRASAS LUBRICANTES
Las grasas lubricantes ocupan un lugar en la industria tan importante como los
aceites, ya que son especialmente indicadas para algunos tipos de máquinas. Se forman
a base de aceites minerales a los que se les agregan compuestos jabonosos para darle su
consistencia característica.
Las grasas se seleccionan de acuerdo con sus características, algunas de las más
importantes son las siguientes:
1. NÚMERO DE PENETRACIÓN: Se usa para medir la consistencia de las
grasas, y está basada en la penetración de un cono en un tiempo dado. Por
ejemplo si realizásemos esta experiencia con mantequilla y mayonesa que
teníamos en un refrigerador; en la mayonesa el cono penetra profundamente, por
lo que se dice que tiene un alto número de penetración. Lo contrario sucederá
con la mantequilla.
Se usa grasa con número de penetración bajo cundo se requiere que el lubricante
no sea fácilmente desplazable. Por ejemplo, en descansos de poca velocidad y gran
carga o trabajando a temperaturas elevadas.
Las grasas con número de penetración alto deben usarse en descansos con
velocidades altas y cuando la grasa debe ser bombeada por cañería.
2. PUNTO DE GOTEO: Es aquella temperatura a la que aparece la primera gota.
El punto de goteo debe ser considerado cuando se selecciona una grasa para
trabajar a una temperatura dada, por ejemplo, si la temperatura de operación de
un descanso es de 220ºF, debemos usar una grasa cuyo punto de goteo esté sobre
los 220ºF, en caso contrario la grasa se fundirá y fluirá fuera del descanso
durante la operación.
3. BASE DE JABÓN: Es usada en la fabricación de grasas y es importante porque
de acuerdo con ella se pueden elegir grasas:
- Para operaciones a altas o bajas temperaturas.
- En ambiente seco o húmedo.
- y para las diversas combinaciones de operación que puedan presentarse.
ACEITES V/S GRASAS
El problema es ahora es saber decidir cuándo se debe utilizar aceite y cuando
grasa. En general el problema se presenta a controversia, ya que cada tipo de lubricante
tiene sus ventajas y desventajas.
La decisión depende: - Del diseño de los descansos.
- De las condiciones de operación.
- Del tipo de máquina que debe lubricarse.
CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEITES LUBRICANTES
Para que los aceites cumplan con la función de lubricante deben tener ciertas
características, las principales son:
1. VISCOSIDAD: "Es la medida de la resistencia del aceite a fluir". Ejemplo: SAE
30·40, etc.
El agua que fluye libremente se considera que tiene baja viscosidad y un aceite
que fluye muy poco se considera que tiene alta viscosidad.
La selección de un aceite con la viscosidad apropiada es fundamental para la
formación de una cuña de aceite capaz de mantener separadas las superficies lubricadas
de acuerdo con la carga de trabajo a que está sometida la máquina.
La viscosidad varía con la temperatura, por esto no basta decir que la viscosidad
de un aceite es de 50 segundos, hay que agregar a que temperatura se hizo la medición.
Generalmente, en Sistema Norteamericano, las mediciones se hacen a tres temperaturas
características: 100ºF-130ºF y 210ºF.
"A MAYOR TEMPERATURA, EL ACEITE ES MENOS VISCOSO".
El índice de viscosidad es un número empírico que indica la mayor o menor
facilidad con que cambia la viscosidad al variar la temperatura. Un índice de viscosidad
bajo indica que a un aumento de la temperatura, hay un gran cambio de viscosidad, por
el contrario, un índice de viscosidad alto indica que a un aumento de temperatura
cambia muy poco la viscosidad.
Viscosidad y velocidad son dos conceptos que se combinan para mantener una
buena película de aceite. Si un eje gira a baja velocidad, debe usarse un aceite de
viscosidad ALTA o GRUESA, en cambio, a medida que aumenta la velocidad de giro,
se necesita un aceite de viscosidad BAJA o DELGADA.
Cuando la velocidad de giro es baja, hay espacio libre entre cojinete y gorrón;
por esto se usa un aceite pesado de velocidad alta.
Cuando la velocidad de giro es alta, se necesita un mayor ajuste y, en
consecuencia, se usa aceite delgado o de baja viscosidad.
Viscosidad y carga (presión). La carga es un concepto que debe ser considerado
porque el aceite debe tener una viscosidad tal que sea capaz de mantener una película de
aceite soportando la carga máxima de trabajo.
Relación entre las características de un aceite y las condiciones de trabajo
A mayor temperatura de trabajo, corresponde usar un aceite más viscoso.
A mayor carga de trabajo (presión), corresponde usar aceite más viscoso.
A menor velocidad, corresponde usar un aceite más viscoso.
A modo de resumen:
Se utiliza aceite de alta viscosidad cuando se presentan las siguientes
condiciones de trabajo:
Altas temperaturas.
Alta carga (presión).
Baja velocidad.
Se utiliza aceite de baja viscosidad (aceites livianos) cuando se presentan las
siguientes condiciones de trabajo:
Bajas temperaturas.
Baja carga (presión).
Alta velocidad.
El trabajo de las máquinas, en algunas empresas, normalmente no se desarrolla
bajo estas condiciones extremas, sino que bajo una combinación de estas condiciones de
trabajo. Es problema del fabricante estudiar estas diferentes condiciones para
recomendar el lubricante adecuado, si estas recomendaciones no existen, debemos
entonces usar nuestro criterio para determinar el lubricante adecuado.
PUNTO DE INFLAMACIÓN Y DE IGNICIÓN
PUNTO DE INFLAMACIÓN: Es aquella temperatura a la que el aceite
produce suficientes vapores como para que se enciendan en presencia de una llama. A
esta temperatura el aceite no arde, sólo lo hacen sus vapores.
PUNTO DE IGNICIÓN: Es aquella temperatura a la que el aceite continúa
quemándose sin ayuda de llama.
"Esta temperatura es generalmente 50ºF más alta que el punto de inflamación".
Estas dos temperaturas deben considerarse cuando se selecciona un aceite para
ser usado a elevadas temperaturas. El lubricante debe tener un punto de inflamación
mayor que la temperatura más alta de operación.
PUNTO DE FLUIDEZ: Es la temperatura más baja a la que un aceite puede
fluir. Es una característica muy importante cuando se trabaja a bajas temperaturas, por
ejemplo, en un refrigerador. Existen aceites que fluyen hasta -75ºF, para ellos se les
agrega sustancias especiales que bajan el punto de fluidez.
ABSORCIÓN: Es la cualidad que tiene un aceite para adherirse a la superficie
que lubrica. Incluye la resistencia a deslizarse por gravedad, como a ser desplazado por
el agua u otros disolventes.
RESIDUO CARBÓNICO: Es la medida de la cantidad de carbón que queda
después que se ha quemado el aceite. "El aceite con bajo residuo carbónico es mejor
como lubricante que los con alto residuo".
COLOR: El color del aceite no es un indicación de calidad. Es controlado por
el fabricante para mantener cada tipo de aceite con un color estable, sin embargo, si
conocemos el color del aceite sin uso, podemos tener una idea general de su estado
después de un tiempo de trabajo por el color que presenta.
ADITIVOS. Se han nombrado algunas de las cualidades más importantes de los
aceites, pero existen otras y, aún más, se puede dar cualidades especiales añadiendo
sustancias características, denominadas: aditivos.
VENTAJAS DE LAS GRASAS
Permite un escape menor de lubricante, lo que es especialmente útil en algunas
industrias en las que el producto final debe ser limpio.
Obtura mejor, previniendo contra la entrada de partículas extrañas o agua.
Disminuye la frecuencia de la lubricación, por lo que se emplea especialmente
en aquellos puntos difíciles de lubricar.
Es más fácil mantenerlas en las cajas de lubricación por su consistencia plástica.
Se necesita menor cantidad de lubricante que cuando se usa aceite (esto se
observa especialmente en los rodamientos)
Es más efectiva cuando se opera con velocidades bajas y grandes cargas.
VENTAJAS DE LOS ACEITES
Es más fácil de purgar y rellenar. Esto constituye una gran ventaja cuando es
necesario lubricar frecuentemente debido a las necesidades del servicio.
Es más fácil controlar la correcta cantidad del lubricante.
Se adapta más fácilmente a todas las partes de la máquina.
Se puede usar en un rango mayor de temperatura y velocidades, especialmente
cuando las temperaturas están bajo los 32ºF y sobre los 200ºF.
Ofrecen un mayor rango de viscosidades para elegir de acuerdo con las
velocidades y las cargas.
Permite su aplicación por diversos motivos.
FUNCIONES
Los lubricantes, según sus características, pueden cumplir otras misiones:
Sellar el espacio entre piezas: Dado que las superficies metálicas son
irregulares a nivel microscópico, el lubricante llena los huecos. En los motores
de explosión este sellado evita fugas de combustible y gases de escape y permite
un mejor aprovechamiento de la energía.
Mantener limpio el circuito de lubricación: En el caso de los lubricantes líquidos
estos arrastran y diluyen la suciedad, depositándola en el filtro.
Contribuir a la refrigeración de las piezas: En muchos sistemas, de hecho, el
lubricante es además el agente refrigerante del circuito.
Transferir potencia de unos elementos del sistema a otros: Tal es el caso de los
aceites hidráulicos.
Neutralizar los ácidos que se producen en la combustión.
Proteger de la: El lubricante crea una pelícorrosióncula sobre las piezas
metálicas, lo que las aísla del aire y el agua, reduciendo la posibilidad de
corrosión.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS LUBRICANTES
COLOR O FLUORESCENCIA
Actualmente el color del aceite dice muy poco acerca de sus características, ya
que es fácilmente modificable con aditivos. No obstante, hasta hace pocos años, se le
daba gran importancia como indicativo del grado de refino, y la florescencia era
indicativo del origen del crudo (aceites minerales).
El procedimiento para determinar el color de un aceite es el ASTM-D-1500 en el
que se compara el color del aceite con una serie de vidrios patrón de distintos colores,
ordenados en sentido creciente de 0 a 8. Pero para aceites muy claros, tales como los
aceites aislantes, aceites blancos técnicos, etc. la escala ASTM no puede establecer
diferencias y es preciso usar otros métodos.
El colorímetro Saybolt establece unas escalas que van desde el -16 para el color
blanco amarillento hasta +30 para el blanco no diferenciable con el agua. En los aceites
en servicio, el cambio del color puede alertar sobre deterioros, contaminación, etc.
CLASIFICACIÓN DE LOS LUBRICANTES
Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo al nivel de servicio (*API) y al
grado de viscosidad (**SAE).
API (American Petroleum Institute) – Instituto Americano del Petróleo
El API clasifica los aceites para motores a gasolina con la letra S (servicio) y una
segunda letra que indica el nivel de desempeño del aceite referida al modelo o año de
fabricación de los vehículos, como lo son: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ.
Con la letra C (comercial) los aceites para motores diesel y una segunda letra
que se refiere al año, al tipo de operación y al diseño, como lo son: CA, CB, CC, CD,
CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4.
Las letras GL que son para aceites de transmisión y diferenciales como: GL-1,
GL-2, GL-3, GL-4 , GL-5.
SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros
Automotrices
La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su viscosidad en:
UNIGRADOS. Los cuales son: SAE 40 y SAE 50.
MULTIGRADOS. Los cuales son: SAE 20W- 40, SAE 20W-50 y SAE 15W-40.
De este par de aceites los multigrados brindan mayores beneficios, tales como:
Facilitan el arranque en frió del motor protegiéndolo contra el desgaste.
Su viscosidad se mantiene estable a diferentes temperaturas de operación.
Ahorran en consumo de combustible y aceite.
ACEITE DE MOTORES
El aceite de motor trabaja para evitar la pérdida de energía debido a la fricción
generada por las partes internas del motor durante su funcionamiento y para
proteger al motor de recalentamientos y desgastes de las superficies en
contacto. Podemos decir que el aceite tiene 4 diferentes funciones que son las
siguientes:
Lubricación
El aceite de motor cubre las superficies que están en rozamiento con
una película para reducir la fricción y así evitar el desgaste, como también
evitar la perdida de energía y agarrotamiento.
Enfriamiento
El aceite circula a cada parte del motor donde la temperatura tiende a
aumentar debido al calor de la combustión y fricción, absorbiendo el calor y
radiando este al exterior.
Sellado
La película de aceite formada entre los pistones y las paredes de los
cilindros actúa para sellar los gases de compresión y los gases de combustión
interior de la cámara de combustión, evitando una pérdida de potencia de
salida.
Limpieza
El aceite lava los sedimentos y carbonilla adheridos a la superficie
interior del motor, manteniendo el interior del motor limpio todo el tiempo.
CLASIFICACIÓN Y ESTÁNDAR PARA EL ACEITE DE MOTOR
Existen dos métodos para la clasificación de aceite de motor, cada uno
de los cuales se muestra a continuación:
Clasificación API (Instituto Americano del Petróleo)
Clasificación de Calidad
La clasificación API es un sistema de clasificación el cual juzga el
grado por el cual un aceite puede resistir las condiciones de conducción.
Motores a Gasolina 7 Grados
El primer carácter es una letra S.
El segundo carácter muestran un código de grados entre A y G.
SG ... Apropiado para cualquier condición de conducción
SF ... Apropiado para paradas y arranques frecuentes.
SE ... Apropiado para condiciones de conducción mas severas que
la clase SD.
SD ... Apropiado para condiciones de conducción poco severas.
SC ... Apropiado para condiciones de conducción
considerablemente ligeras.
SA, SB... Casi nunca Utilizado
Motores Diesel 5 Grados
El primer carácter es una C.
El segundo carácter muestra un código de grados entre A y E.
CE ... Apropiado para modelos grandes de motores diesel.
CD ... Apropiado para motores equipados con turboalimentador,
los cuales están sujetos a condiciones de conducción
extremadamente severas.
CC ... Apropiado para condiciones de conducción severas y para
motores equipados con turboalimentadores.
CB ... Apropiado para condiciones de conducción un poco
severas.
CA ... Apropiado para condiciones de conducción ligeras.
PRECAUCIÓN!
En el grado de los aceites, aquellos que tienen la mayor letra en orden
alfabético, son aquellos que pueden resistir el rango mas amplio de
condiciones de conducción.
¡REFERENCIA!
El mayor de los grados de la clasificación API, es el que puede resistir
las condiciones extremadas de conducción.
El grado superior, el mayor grado de los aceites, es requerido para
proveer protección anticorrosiva, estabilidad contra la oxidación característica
de limpieza y dispersión, resistencia al desgaste, etc., por eso se le agregan
más aditivos.
Clasificación SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices)
Clasificación de Viscosidad
La clasificación SAE, es un sistema utilizado para determinar bajo que
condiciones de temperatura se puede usar un aceite. Los grados son los
mismos para los motores de gasolina y diesel.
Existen 10 grados, OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20, 30, 40 Y 50.
¡PRECAUCIÓN!
El mayor numero del grado SAE, el grado más
pequeño de viscosidad, cambia debido a la temperatura.
W significa que el aceite es para uso en el invierno.
Aunque estos no se incluye en la clasificación SAE, los
aceites con un grado 7,5W que estan entre 5W y 10W, son
usados ampliamente.
Grado Simple y Multigrado
Las siguientes dos clasificaciones de grado son utilizadas
Aceite de Grado Simple
El rango de temperatura útil es pequeño y diferentes aceites deben de
usarse en las diferentes estaciones.
Este aceite solamente muestra un (1) numero de SAE (Ejemplo:
SAE10W, SAE30).
Aceites Multigrados
El rango de temperatura útil es más amplio haciendo posible el uso en
todas las estaciones.
Estos aceites dan una mejor economía de combustible.
Este aceite muestra 2 números de SAE (Ejemplo: SAE 10W – 30).
Ejemplo de la Clasificación SAE y Rango de Temperatura Utilizable
Necesidad para el cambio de aceite.
Debido a que el aceite de motor protege al motor de averías es
necesario cambiarlo periódicamente.
Cuando se usa el aceite de motor, los siguientes factores están
actuando constantemente para bajar el rendimiento del aceite.
Partículas de polvo, partículas de metal provenientes del desgaste del
motor y otras impurezas que se introducen en el aceite.
Cuando el combustible es quemado, la carbonilla y la humedad
producida consiguen mezclarse con el aceite.
El combustible que no se quema llega a mezclarse con el aceite.
Aditivos desodorantes.
El aceite deteriorado del motor causa sedimentos, etc., acumulándose
dentro del motor y origina un desgaste acelerado del mismo. Dependiendo del
caso, esto puede causar que el motor se agarrote.
¡PRECAUCIÓN!
Ningún material cuan elevada sea la clase de aceite usado, evita
completamente el ingreso de impurezas y el deterioro de aditivos.
Refiérase al manual del propietario para el apropiado intervalo de
cambio de aceite.
CONCLUSIÓN
Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos piezas móviles, no se
degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo su
movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones.
La vida útil de un equipo depende de una adecuada lubricación.
Para cada equipo existe un lubricante específico.
Un buen lubricante depende del control de calidad que se le realice.
La gestión forma parte del desarrollo profesional del individuo.
En la actualidad los lubricantes se aplican muchas veces mecánicamente para un
mejor control, por lo general mediante válvulas, anillos o cadenas giratorias,
dispositivos de inmersión o salpicado o depósitos centrales y bombas.
La grasa y otros lubricantes similares se aplican mediante prensado, presión o
bombeo. Para un lubricado eficaz hay que elegir el método de aplicación más adecuado
además de seleccionar un lubricante.
Las grasas y lubricantes tienen propiedades importantes como la viscosidad,
absorción, punto de ignición e inflamación, también de fluidez para ser seleccionados
dependiendo de la maquinaria que se quiera lubricar.
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante
http://www.gulfoilvenezuela.com/lubricante-mineral-sintetico-semi-sintetico.aspx
http://html.rincondelvago.com/aceites-y-lubricantes.html
http://www.monografias.com/trabajos70/principios-lubricacion/principios-
lubricacion2.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/Viscos%C3%ADmetro
http://lubricacionindustrial.blogspot.com/2008/06/indice-de-viscosidad.html
http://www.fullmecanica.com/i/indice-de-viscosidad
http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml
http://www.automotriz.net/tecnica/conocimientos-basicos-19.html