curso motores lubricacion tutor shell

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosContenidoIntroduccin

Seccin UnoMotores diesel y a gasolina

Motores de combustin InternaComo trabaja un motor diesel

El motor diesel de dos tiemposMotores turbocargados

Sistemas de refrigeracin de un motor dieselSistemas de lubricacin de motores diesel

Motores diesel de baja, media y alta velocidadResumen Seccin Uno

Seccin DosLa lubricacin de motores dieselFunciones de los lubricantes para motoresdieselPropiedades de los lubricantes para motoresdiesel

Grados de viscosidadEspecificaciones de los aceites para moto-res dieselClasificacin API para aceites de motor a ga-solinaPruebas de motor

Resumen Seccin Dos

Seccin TresLubricacin de los motores de dos tiempos

Problemas en motores de 2 tiemposAditivos comnmente utilizados por loslubricantes para motores de dos tiemposClasificacin de aceites para motores de dostiempos a gasolina

Clasificacin JasoClasificacin para motores de dos tiemposenfriados por agua

Seccin CuatroAnlisis de aceites usados

Fallas en los motoresEjemplos tpicos de fallas relacionadas conel aceite lubricante

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosINTRODUCCION

El tutor de Aceites Shell ha sido diseado parasuministrarle informacin clave sobre lubricantesy sus aplicaciones. Igualmente pretende desarro-llar su conocimiento de productos y permitirlehacer su trabajo ms efectivo. Tambin le pro-porcionar una base slida para un entrenamientoposterior.

El tutor es un paquete multimedia que consta deuna serie de cassettes de audio, los cuales tienecada uno un Manual de Entrenamiento comple-mentario. Usted probablemente obtendr el ma-yor beneficio del paquete escuchando primero loscassettes y luego estudiando su Manual acom-paante. Sin embargo, como cada parte del pa-quete se puede utilizar independientemente, us-ted puede encontrar una forma alternativa de tra-bajar que se le acomode.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCmo utilizar el Manual?

Este Manual, como los otros del paquete, estdividido en un nmero de secciones cada una delas cuales consiste en un breve resumen, unasecuencia de informacin y un examen corto.Usted simplemente lee a lo largo de una seccina la vez y luego responde las preguntas sobretodo lo que ha leido. Cuando usted ha pasado atravs de todas las preguntas de la seccinchequee las respuestas. Si tiene alguna de susrespuestas mal, lea la informacin apropiada y lapregunta otra vez. Asegrese que entiende lasrespuestas correctas antes de continuar.

Usted encontrar que las pginas de la derechadel Manual le mostrarn toda la informacin cla-ve que usted necesita saber. Usted debe estu-diar estas pginas si quiere lograr los objetivosdel Tutor. Para aquellas personas que les gustaexplorar un poco ms profundo en el tema en-contrar informacin suplementaria buena desaber en las pginas de la mano izquierda. Si eltema es nuevo para usted, le sugerimos que ig-nore la informacin suplementaria en la primerapasada. Usted puede volver a estas pginas msadelante. Pero insistimos, usted decide sobre eluso de este Manual en la forma que le sea mstil.

Como quiera que usted decida estudiar, si usteddesea obtener lo mejor del Tutor, es importanteque trabaje cuidadosamente y concienzudamen-te los Manuales. Estos han sido diseados paraser fciles de seguir, pero igualmente demanda-

r algo de tiempo, esfuerzo y compromiso de suparte. Esperamos que disfrute la experiencia deaprender y que pronto vea como los beneficiosde su mejora en el conocimiento de productos leayudar a hacer su trabajo ms efectivamente.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSECCION UNO

MOTORES DIESEL Y A GASOLINA

Los motores diesel son mquinas eficientes y eco-nmicas que son ampliamente usadas para eltransporte terrestre, frreo y marino. Tambin sonimportantes como fuentes de potencia estacio-narias en una variedad de aplicaciones industria-les. En esta seccin estudiaremos la estructura yel funcionamiento de los motores diesel, que nosdarn el conocimiento bsico necesario para apre-ciar sus requerimientos de lubricacin.

Cuando usted haya estudiado la informacin cla-ve de esta seccin, usted ser capaz de:

Describir las principales caractersticas de unmotor de pistn reciprocante y mencionar ladiferencia bsica entre los motores de diesely de gasolina.

Explicar cmo trabaja un motor diesel de cua-tro tiempos y de dos tiempos.

Explicar el propsito de la sobrecarga y des-cribir cmo trabaja un motor dieselturbocargado.

Describir cmo es refrigerado y lubricado unmotor diesel convencional.

Distinguir entre las velocidades, las ratas depotencia, los combustibles y las aplicacionesde los motores de alta, media y baja veloci-dad.

Si estudia la informacin complementaria, ustedser capaz de:

Explicar el significado de los trminos pistnoscilante, cruceta, en lnea, motor en V y ho-rizontalmente opuesto.

Comparar los motores diesel con los de ga-solina en trminos de desempeo, construc-cin y costos de operacin.

Explicar como operan las vlvulas y el siste-ma de inyeccin de un motor diesel de cuatrotiempos.

Distinguir los mtodos de barrido de gasesde combustin, usados en los motores dieselde dos tiempos.

Comparar los motores de cuatro y dos tiem-pos en trminos de desempeo y consumode combustible y lubricantes.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosMOTORES DE COMBUSTION

INTERNA

Los motores de combustin interna son m-quinas impulsadas por el combustible quemadodentro de s mismas. El tipo ms comn de es-tos motores es el de pistn reciprocante. Esteconsiste bsicamente de un bloque de metal ro-busto al cual se le han abierto un nmero de hue-cos para formar los cilindros del motor. Cadacilindro contiene un pistn que se mueve haciaarriba y hacia abajo. El pistn hace un ajustecon su cilindro por anillos resortados de metal,conocidos como anillos del pistn, los cualeslo circundan. El combustible es quemado conaire dentro del cilindro para producir gases que

Motor de Pistn reciprocante

fuerzan el pistn a bajar. El pistn est conecta-do por una biela a un cigeal, de tal forma queel pistn al bajar lo hace girar.

Los motores de pistn varan mucho en tamao.Por un lado tenemos unidades de un solo pistn,pequeas y livianas que generan menos de uncaballo de potencia y son usadas por ejemplo,para mover podadoras de csped y ciclomotores.Por otro lado tenemos motores ms grandes devarios cilindros que desarrollan potencias 50.000veces mayor y son utilizados para mover barcosy equipos de generacin elctrica. En la mitaddel rango estn las mquinas ms familiares paranosotros, las que mueven nuestros vehculos. Enestas ltimas la potencia y el movimiento del ci-geal son transmitidos a las ruedas.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosMs acerca de

EL DISEO DE UN MOTOR DE PISTON

a mayora de los motores de pistn, incluyendo todos los de automviles, son del tipo

de pistn oscilante.

En este tipo de motores el pistn est conectadodirectamente a la biela por un pasador. Este di-seo tiene la ventaja de su simplicidad. Sin em-bargo, debido a las cargas laterales transmitidasdesde el cigeal, a travs de la biela al pistn,se puede presentar desgaste excesivo sobre elpistn y sobre la pared del cilindro.

Este problema es minimizado en los motores detipo de cruceta . Aqu el pistn se fija rgidamentea una cruceta, que a su vez est conectada a labiela. La cruceta se desliza en un cojinete queabsorbe las cargas laterales del cigeal y de labiela, por lo tanto el pistn no soporta carga late-ral alguna. La principal desventaja de este tipode motor es su tamao, mucho ms grande queun motor de pistn rgido de la misma potencia.Sin embargo, la mayora de los motores dieselgrandes de baja velocidad tales como los moto-res usados para la propulsin marina y aplicacio-nes industriales son del tipo de cruceta.

Generalmente, un motor de pistn contiene va-rios cilindros unidos para entregar una potenciabalanceada. Una rueda volante pesada unida alcigeal tambin ayuda a suavizar el movimien-to.

La mayora de los motores usados en el trans-porte terrestre tienen cuatro o seis cilindros mien-tras que los motores usados para aplicacionesmarinas e industriales pueden tener hasta veintecilindros. Estos pueden estar agrupados en lnea,como la mayora de los arreglos presentados enla pgina anterior, o en dos bancos impulsandoun cigeal comn.

Los bancos pueden estar colocados en un ngu-lo, como en los motores en V o en forma opues-ta como en los motores horizontales.

L

Motor en V

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo Dos

Motor de Cruceta

Motor Tipo Pistn Oscilante

Vlvula deAdmisin

InyectorVlvula de Escape

Cmarade Combustin

Pistn

Anillos del Pistn

Pasador

Cilindro

Biela

Cigueal

Contrapeso

Inyector

Pistn

Contrapeso

Vlvula deAdmisin

Vlvulade Escape

Cmarade Combustin

Anillosdel pistn

Pasador

Cilindro

Biela

Cigeal

Cruceta

Cojinete

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosLos pistones tambin varan segn el tipo de com-bustible que usan. Los primeros motores de com-bustin interna fueron desarrollados en la mitaddel siglo pasado y usaban gas de carbn comocombustible. El gas era mezclado con aire en elinterior de un cilindro, se comprima y quemabacon chispa elctrica. Este mtodo de encendidopor chispa fue adoptado en los motores a gaso-lina desarrollados por Daimler y Benz y utilizadoen los primeros automviles 30 aos ms tarde.El mismo principio es an empleado hoy en losmotores de combustin modernos.

Por la misma poca que Daimler y Benz estabanproduciendo los precursores de los carros mo-dernos, Rudolf Diesel estaba experimentado conun tipo alternativo de motores de pistn abasteci-dos con aceite combustible. El dise un mediode inyectar un combustible atomizado dentro delos cilindros donde se quemaba directamentecuando entraba en contacto con aire comprimidocaliente. Este tipo de motor operando con en-cendido por compresin era ms eficiente queel motor de gasolina, y como generaba presio-nes mas elevadas, necesitaba ser mucho ms ro-busto. Mas tarde vino a ser conocido como mo-tor diesel.

Los primeros motores diesel eran ms pesados,ruidosos y menos suaves que los motores de ga-solina y su uso estaba restringido a aplicacionesde trabajo pesado en la industria y el transporte.Aunque los motores diesel modernos son mslivianos y operan ms suavemente, an se utili-zan ampliamente para propsitos similares, talescomo generadores de electricidad, locomotoras, Cilindro de un Motor Diesel

camiones pesados, buses y barcos. Sin embargo,se estn convirtiendo en una alternativa para losmotores a gasolina, por ejemplo en automviles,ya que consumen un combustible ms barato quehace una combustin ms eficiente.

El aceite combustible liviano usado en los moto-res diesel es conocido como aceite combustiblepara motor (ACPM) o combustible diesel. Es unafraccin de aceite crudo ms pesado que la ga-solina, pero mucho ms liviano que un aceite lu-bricante.

Vlvula deAdmisin

InyectorVlvula de Escape

Cmarade Combustin

Pistn

Anillos del Pistn

Pasador

Cilindro

Biela

Cigueal

Contrapeso


Cilindro de un Motor a Gasolina

Vlvula deAdmisin

Vlvula de Escape

Cmarade Combustin

Pistn

Anillos del pistn

Pasador

Cilindro

Biela

Cigeal

Buja

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosUNA COMPARACION

ENTRE LOS MOTORES A GASOLINAY DIESEL

DesempeoLos motores diesel son generalmente ms difci-les de encender en fro y presentan una acelera-cin ms pobre que los motores a gasolina. Ellostienden a operar a menores velocidades y com-parados con los motores a gasolina del mismocilindraje son incapaces de generar la misma po-tencia.

Los motores diesel tambin tienen la desventajade operar con menos suavidad y ms ruidosa-mente que los motores de gasolina especialmen-te a bajas velocidades y bajo cargas livianas.

Costos de ConstruccinLo costos de fabricacin del motor diesel tiendena ser mayores que los del motor a gasolina, prin-

cipalmente por su construccin robusta, necesa-ria para soportar las altas presiones dentro de l.El equipo de inyeccin de combustible usado enlos motores diesel es tambin ms costoso queel carburador simple y que el sistema de arran-que elctrico de un motor convencional de gaso-lina.

Costos de operacinLos motores diesel son ms econmicos de ope-rar que los motores a gasolina.

No solo su combustible es ms barato que la ga-solina, sino que adems su combustible es que-mado ms eficientemente. Adems, los motoresdiesel son ms confiables que los motores a ga-solina en los que los problemas de ignicin son lamayor causa de fallas. La combinacin de eco-noma y confiabilidad es la razn principal para elamplio uso de los motores diesel.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCOMO TRABAJA UN MOTOR DIESEL

Los motores diesel (y tambin los motores a ga-solina) pueden trabajar en un ciclo de cuatro tiem-pos, produciendo la potencia en uno de los cua-tro movimientos del pistn, o en un ciclo de dostiempos, produciendo potencia cada dos movi-mientos del pistn. El ciclo de cuatro tiempos esel ms ampliamente usado, aunque enNorteamrica los motores de dos tiempos son re-lativamente comunes.

El motor de cuatro tiempos

En el ciclo de cuatro tiempos, el primero, el tiem-po de desplazamiento hacia abajo del pistn dejaentrar aire dentro del cilindro a travs de la vlvu-la de entrada en la cabeza del cilindro (admisin).A medida que el pistn empieza su desplazamien-to hacia arriba en su segundo tiempo, la vlvulade entrada se cierra y el aire es comprimido en elcilindro (compresin).

La relacin de compresin del motor, que esla relacin entre los volmenes mximos y mni-mos del cilindro, puede llegar a 22:1, con estarelacin de compresin, el aire puede alcanzaruna temperatura de 700C o ms. Cuando el pis-tn llega cerca del tope en su tiempo de compre-sin, una cantidad medida de combustible es in-yectada en el cilindro.

El combustible inyectado vaporiza muy rpida-mente y se quema en el aire caliente comprimi-do. Los gases producidos empujan el pistn ha-cia abajo para su tercer tiempo (de potencia). En

el cuarto y ltimo tiempo hacia arriba, una vlvulade escape se abre y el pistn fuerza la salida degases del cilindro (escape). El ciclo se repite cons-tantemente para mantener el motor en funciona-miento.


EscapeLos gases quemados

salen del Cilindro

Vlvula deAdmisin

Vlvula deExpulsin

Vlvula deAdmisin

Vlvula deExpulsin

Vlvula deAdmisin

Vlvula deExpulsin

Vlvula deAdmisin

Vlvula deExpulsin

PotenciaEl combustible

Inyectado y Quemadoempuja el pistn hacia abajo

CompresinAire comprimido

(y calentado)

AdmisinAire entra al cilindro

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosOPERACION DE LAS VALVULAS EN UNMOTOR DIESEL DE CUATRO TIEMPOS

l mecanismo que abre y cierra las vlvulasde entrada y salida es conocido como tren

de vlvulas.

En el motor convencional las vlvulas son opera-das por un mecanismo accionado por un rbolde levas movido por el cigeal.

El rbol de levas est normalmente colocado a lolargo del bloque del cilindro, operando los elevadoresde las vlvulas, las levas al girar mueven los bra-zos arqueados (balancines) que abren las vlvu-las.

Las vlvulas son cerradas por la accin de los re-sortes. En un arreglo alternativo, las levas en unrbol de levas superior actan directamente so-bre las vlvulas operadas con resortes.

En algunos motores, las vlvulas son operadas hi-drulicamente.

Inyeccin de combustible

El equipo de inyeccin de combustible de un mo-tor diesel es construido a precisin para descar-gar, exactamente y en el tiempo correspondientea un ciclo, cantidades estrictamente medidas decombustible conteniendo gticas del tamao idealpara una combustin eficiente.

El equipo consiste bsicamente de una bomba yun inyector para cada cilindro. La descarga decombustible de la bomba a los inyectores es con-

trolada por un dispositivo de tiempo operado por elrbol de levas o un sistema de engranajes movidopor el motor.

E

Operacin de la vlvula

Inyector de combustible

Eje de Balancn

Resorte

Vlvula

Cigueal

Arbol de LevasImpulsor de Levas

Varilla Balancn

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosEL MOTOR DIESEL DE DOS TIEMPOS

Un motor diesel de dos tiempos pasa por las mis-mas etapas de admisin, compresin, potencia ydescarga de un motor de cuatro tiempos, perotodo este proceso tiene lugar durante un movi-miento hacia arriba y hacia abajo del pistn.

Es conveniente empezar la descripcin del ciclode dos tiempos en el punto donde el pistn estcerca del fondo del cilindro. En este momento,las vlvulas de descarga en la cabeza del cilin-dro se abren y las lumbreras de entrada en un

lado del cilindro quedan descubiertas. Una cargafresca de aire entra a travs de las lumbreras yfuerza a los gases quemados a salir del cilindro(barrido de gases y admisin). A medida queel pistn retorna hacia arriba en el cilindro, lasvlvulas de descarga se cierran y las lumbrerasde entrada son cubiertas, atrapando y compri-miendo el aire en el cilindro (compresin). Cer-ca del tope del tiempo de compresin, el com-bustible se inyecta en el cilindro y se quema. Losgases formados se expanden y fuerzan el pistnhacia abajo en el tiempo de potencia (potencia).El ciclo se repite sucesivamente.

Lumbrerasde entrada

Barrido de Gases y AdmisinEl aire que entra al cilindro

expulsa los gases quemados.

CompresinAire Comprimido

(y caliente)

PotenciaEl combustible

inyectado y quemadopara empujar el pistn

Inyector

Sobrealimentador

Vlvulas de Escape


MOTORES DIESEL DE DOS TIEMPOS

l motor de dos tiempos descrito anteriormente que tiene lumbreras de entrada y vlvulas

de descarga, se conoce como motor de despla-zamiento de gases en un solo sentido, ya queel aire y los gases que salen pasan a travs delcilindro. En otro tipo de motor de dos tiempos, setienen compuertas de salida en vez de vlvulas.Si estas compuertas de salida estn situadas la-teralmente en el cilindro, se dice que el motor esde desplazamiento de gases transversal. Si es-tn localizadas en el mismo lado de las compuer-tas de descarga del cilindro, se dice que el motores de desplazamiento de gases circular.

Comparacin de los motores de dos y cuatrotiempos

DesempeoLos motores de dos tiempos son ms compactosque los motores de cuatro tiempos con la mismarelacin de potencia, dando una mejor relacinde potencia de salida por peso. La relacin de unmotor de cuatro tiempos puede ser incrementada,aumentando su relacin de compresin o su ve-locidad pero estas modificaciones tienden a in-crementar los esfuerzos y el desgaste de los com-ponentes del motor.

Consumo de CombustibleLa combustin de un motor de cuatro tiempos esusualmente ms eficiente que la de un motor de

E

dos tiempos, contribuyendo a un bajo consumode combustible en el primero.

Consumo de lubricanteUn motor de dos tiempos tender a tener mayorconsumo de aceite lubricante que el motor de cua-tro tiempos. Esto es debido a las altas tempera-turas que son generadas durante cada tiempo delciclo de dos tiempos y esto promueve la degra-dacin del aceite lubricante.

Gas de EntradaBarrido de Gases Quemados

TransversalEn un solo sentido Circular

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosMOTORES TURBOCARGADOS

La potencia que puede ser desarrollada por unmotor de combustin interna est limitada por lacantidad de combustible que puede ser quema-do durante cada ciclo. Es relativamente fcil su-plir ms combustible a los cilindros pero este

combustible extra debe estar igualado por un in-cremento en el suministro de aire para que seaquemado completamente y eficientemente.

La sobrecarga es una forma de incrementar lacantidad de aire en los cilindros de un motor, su-ministrndolo a alta presin, haciendo posiblequemar ms combustible.

El aire para la sobrecarga es suministrado por unsoplador o compresor el cual puede ser movidopor el mismo motor, por un motor separado ocomo en el mtodo ms frecuentemente usado,una turbina movida por los gases de salida delmotor. Este ltimo mtodo de sobrecargar es co-nocido como turbocarga.

En el motor turbocargado, los gases de salida delmotor son dirigidos directamente a una turbinade gas. Esta consiste esencialmente de un con-junto de aspas montadas alrededor de un eje. Lapresin de los gases sobre las aspas fuerzan aleje a rotar. La turbina gira a su vez empujando uncompresor montado en el mismo eje, el cual pro-duce aire comprimido y es alimentado a los cilin-dros del motor, permitindole quemar ms com-bustible.

El motor turbocargado es altamente eficiente.Cuando se le inyecta mas combustible, la ener-ga de los gases de salida se incrementa. Estoinmediatamente aumenta la salida de aire com-primido. Contrariamente, cuando se suministramenos combustible, la salida de aire comprimidodisminuye. La salida de aire est ajustada a lademanda del motor en un amplio rango de velo-cidades.

Cmo trabaja un Turbocargador

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSISTEMAS DE REFRIGERACION DE UN

MOTOR DIESEL

Solamente cerca de una cuarta parte de la energaproducida por la combustin de combustible en unmotor diesel es convertida en potencia. La parterestante es convertida en calor, el cual debe serrpidamente removido del motor para prevenir elrecalentamiento y su fundicin. Parte del calor saledel motor en los gases de escape y el calor res-tante en el motor debe ser disipado por el sistemade refrigeracin.

La mayora de motores diesel son enfriados conagua. La cabeza del cilindro y el bloque contie-nen compartimientos a travs de los cuales cir-cula agua y a medida que lo hace absorbe el ex-ceso de calor. El agua caliente pasa a travs delradiador donde es enfriada antes de serrecirculada.

La refrigeracin con aire es mucho ms simpleque la refrigeracin con agua. Los motores dieselenfriados con aire tienen cilindros que estn ro-deados de unas aletas de refrigeracin a lo largode las cuales el aire es empujado por un sopla-dor. Los motores enfriados por aire tienden a serms ruidosos que los refrigerados por agua, peroson ms compactos y fciles de mantener. Estosse calientan ms rpidamente lo que significa queson menos susceptibles al desgaste corrosivodebido a que hay menos posibilidad de que pro-ductos cidos se depositen sobre las paredes delcilindro como producto de la combustin. Tam-bin tienen la ventaja que no hay posibilidad de

congelamiento del refrigerante en climas fros. Sinembargo, hay un lmite en el tamao del motorindustrial que puede ser enfriado econmica y sa-tisfactoriamente por aire ya que grandes moto-res requieren grandes masas de aire para enfriar-los.

Refrigeracin con agua

Radiador Termostato Cilindros

Aire

Ventilador

Bomba de Agua Chaquetas de Agua

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSISTEMAS DE LUBRICACION

DE MOTORES DIESEL

El aceite circulante alrededor del motor diesel ayu-da a remover algo del calor de la combustin, perosu principal funcin es reducir la friccin entre laspartes mviles. El aceite lubricante es mantenidoen un depsito o crter, en la parte inferior delmotor. Es bombeado desde el crter, a travs defiltros y conductos hacia:

Los cojinetes principales (los que soportan el ci-geal), los balancines en la cabeza del cilindro(que operan las vlvulas), las cabezas de biela(donde conectan la biela y el cigeal) y el trende vlvulas.

En la mayora de los motores de tamao pequeoa mediano, los anillos del pistn y las paredes delcilindro son lubricadas por salpique de aceite, porla rotacin del cigeal. Muchos motores grandestiene lubricadores separados para cada cilindro,los cuales proporcionan un suministro independien-te de aceite para lubricar el movimientoreciprocante de los pistones en los cilindros. Des-pus de este recorrido todo el aceite se devuelveal crter de donde es recirculado.

Lubricacin del motor diesel

Balancn

Tapn de llenadode Aceite

Via deretornodel aceiteal colector

Pistn

Biela

Cojinetesde cabezade biela

CojinetesPrincipa les

Aceitede Motor

Va de distribucinde aceitea la cabezadel cilindro

Filtrode aceiteprincipal

Galera principalde aceite

Bombade aceite

Filtro del colector

Cole ctor

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosMOTORES DIESEL DE BAJA,MEDIA Y ALTA VELOCIDAD

Los motores diesel pueden ser clasificados comode alta, media o baja velocidad

Motores de alta velocidad, tales como los usa-dos para transporte terrestre, operan a velocida-des de 1250 r.p.m. o ms. Requieren combusti-bles de alta calidad y usualmente trabajan concombustibles altamente refinados con un conte-nido de azufre bajo.

Estos motores pueden ser de aspiracin natural(que no son sobrecargados) o sobrecargados, ypueden ser de dos o cuatro tiempos. Tienen cilin-dros de hasta 250 mm de dimetro y tienen po-tencias de hasta 200 hp por cilindro.

Hay motores multicilindros con salidas de hasta5000 hp disponibles en el mercado.

Los cilindros de motores de alta velocidad sonnormalmente lubricados por bao de aceite en elcigeal y por lubricacin forzada en los pisto-nes.

Los motores de velocidad media, tales comolos usados en la generacin de electricidad, sonaquellos que operan a una velocidad entre 350 y1250 r.p.m. Los motores ms pequeos en estacategora casi siempre operan con combustiblesdestilados de alta calidad. Combustibles un pocoms pesados, con alto contenido de azufre, pue-den ser usados en motores ms grandes.

Los motores ms nuevos de velocidad media sonsobrecargados y generalmente de cuatro tiem-

pos. El tamao de los cilindros y el rango de sali-da va desde los 225 mm de dimetro, con poten-cias desde 130 hp por cilindro, hasta

600 mm de dimetro desarrollando 1500 hp porcilindro. Existen grandes motores de velocidadmedia, en V, que producen potencias de salidasuperiores a los 30000 hp y poseen ms de 20cilindros.

Los motores de velocidad media ms pequeostienen sus cilindros lubricados por salpique delcigeal. Los motores ms grandes tienenlubricadores separados por cilindro que suminis-tran aceite adicional a las paredes de los cilin-dros.

Los motores de baja velocidad, tales como losusados para mover barcos, operan a velocida-des por debajo de 350 r.p.m. Generalmente utili-zan combustibles menos refinados que tienencontenidos de azufre de 3% o ms.

Casi todos los motores de baja velocidad operanen ciclos de dos tiempos. Sus cilindros tienen di-metros que oscilan entre 700 mm y 1060 mm ytiene salidas de potencia para las mquinas msgrandes, de 4500 hp por cilindro o de un total de54000 hp para un motor de 12 cilindros.

Estos motores tienen lubricadores separados porcilindro y requieren aceites con alta reservaalcalina para controlar la corrosin de los anillosdel pistn y cilindros que sera causada por loscidos fuertes formados de la combustin de com-bustibles con alto contenido de azufre.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosRESUMEN DE LA SECCION UNO

El motor diesel y el motor a gasolina son mo-tores de combustin interna del tipo conocidocomo de pistn reciprocante.

Los motores contienen un nmero de cilindrosen los cuales el combustible es quemado. Laexpansin de los gases de combustin esusada para empujar los pistones y suministraras potencia.

Los motores diesel son ampliamente usadosen la industria y para mover el transporte te-rrestre, frreo y marino. Son ms econmicosen uso que los motores a gasolina ya que uti-lizan un combustible ms econmico y que-man ms eficientemente.

En el motor diesel el aire entra al cilindro y escomprimido por un pistn y debido a esto secalienta. El combustible es inyectado ensegui-da. El combustible se quema en contacto conel aire comprimido caliente, los gases produ-cidos empujan el pistn hacia abajo en el cilin-dro. El pistn est unido al cigeal el cual esgirado.

La mayora de los motores diesel operan enun ciclo de cuatro tiempos en el cual la poten-cia es producida en uno de cada cuatro movi-mientos del pistn. Las etapas de este cicloson: Admisin (cuando el aire entra al cilin-dro), compresin (cuando el aire es compri-mido y calentado), potencia (cuando el com-bustible es inyectado y quemado para empu-jar el pistn hacia abajo) y escape (cuando

los gases de la combustin son expulsadosdel cilindro).

Los motores diesel de dos tiempos pasan porlas mismas etapas de los motores de cuatrotiempos, pero tiene solamente un tiempo decompresin y potencia. La admisin y el esca-pe tienen lugar al final del tiempo de potenciay son ayudados por el barrido del aire introdu-cido al cilindro con un soplador.

La potencia que desarrolla un motor diesel pue-de ser aumentada mediante la sobrecarga, quees el incremento de la cantidad de aire sumi-nistrado a los cilindros del motor. El mtodoms frecuentemente usado es el delturbocargado, en donde los gases de escapedel motor son usados para mover una turbinaque a su vez, opera un compresor que sumi-nistra el aire al motor.

Hasta tres cuartas partes de la energa produ-cida por el motor diesel es convertida en caloren lugar de potencia. En la mayora de losmotores este calor es disipado por medio deun sistema de refrigeracin con agua. Algu-nos motores ms pequeos son refrigeradoscon aire.

La mayora de las partes mviles de un motordiesel son lubricadas con aceite el cual es bom-beado alrededor del motor desde un depsitoo crter de aceite. En algunos motores, el mo-vimiento de los pistones en los cilindros es lu-bricado mediante el salpicado de aceite des-de el crter.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSECCION DOS

LA LUBRICACION DE LOS MOTORESDIESEL

Cuando haya estudiado la informacin clave de estaseccin usted ser capaz de.

Enumerar las funciones ms importantes quedebe llevar a cabo un lubricante para moto-res diesel.

Explicar el significado de las siguientes pro-piedades de los lubricantes de motores diesel:Viscosidad.

Indice de viscosidad.Propiedades de flujo a bajas temperaturas.

Estabilidad a la oxidacin.Estabilidad trmica.

Resistencia a la corrosin.Propiedades antidesgaste.

Detergencia y dispersancia.Resistencia a la formacin de espuma.

Resumir cmo las anteriores propiedadespueden ser mejoradas en un lubricante paramotores diesel.

Describir cmo los sistemas API y ACEA (an-teriormente CCMC) clasifican las calidades dedesempeo de los aceites para motores diesely explican su significado.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosLAS FUNCIONES DE LOS

LUBRICANTES PARA MOTORESDIESEL

Un lubricante para motores diesel est diseadopara prolongar la vida del motor y reducir los cos-tos operacionales. Este lleva a cabo varias fun-ciones:

Lubricacin: an el motor ms eficientementelubricado gasta casi el 20% de su potencia desalida en sobrellevar la friccin. La funcin msimportante de un lubricante para motores dieseles por lo tanto reducir la friccin entre las partesmviles a un mnimo absoluto. El lubricante debeser capaz de proveer una pelcula efectiva entrelos anillos del pistn y las camisas del cilindro,entre las superficies mviles en el tren de vlvu-las, en las conexiones de la biela y los cojinetesdel cigeal y si es turbocargado tambin en suscojinetes.

Refrigeracin: la mayora del calor generado porun motor diesel se pierde en los gases de esca-pe y mucho del que queda es transferido al siste-ma de refrigeracin. Sin embargo, casi un 5 al10% de la energa generada por la combustinde combustible es trasladada al lubricante delmotor, el cual, debe ser por lo tanto un refrigeran-te eficiente.

Sellado: presiones de hasta 50 bar, que es 50veces la presin atmosfrica, son generadas enlos cilindros durante el tiempo de compresin dealgunos motores diesel. An, presiones ms ele-

vadas por encima de 70 bar, pueden ser alcanza-das durante las etapas iniciales del tiempo de po-tencia. Con el fin de mantener la potencia, el lubri-cante debe proveer un sello efectivo entre el pistny las paredes del cilindro y evitar que haya fuga degases por este espacio.

Proteger contra la corrosin: los productos dela combustin de combustibles pueden ser co-rrosivos, particularmente a las altas temperatu-ras generadas en el interior del motor diesel. Ellubricante debe ser capaz de prevenir la corro-sin de los metales del motor.

Mantener la limpieza: el holln y otros materia-les insolubles se pueden acumular en el aceitedel motor como resultado de una combustin in-completa de combustible. Contaminantes slidosse pueden formar como resultado del desgaste yla corrosin. Estas partculas pueden causar des-gaste, bloqueo de filtros de aceite y conductosde lubricacin y llegar a depositarse en las su-perficies de trabajo para impedir su libre movi-miento. Un aceite para motores diesel debe ayu-dar a mantener los contaminantes lejos de las su-perficies lubricadas. Esto se puede hacer mante-niendo los contaminantes slidos en suspensin,impidiendo que se agrupen y se depositen comolodos.

Los lubricantes de motores diesel modernos sonsustancias complejas. Estn basados en aceitesminerales altamente refinados y por razones queaclararemos ms adelante contienen hasta un20% en aditivos.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosLAS PROPIEDADES REQUERIDAS

PARA LUBRICANTES DE MOTORESDIESEL

Las funciones de un lubricante para motores dieselse llevan a cabo en un ambiente extremadamentehostil, frecuentemente por perodos prolongados.En un motor trabajando, el aceite en el crter pue-de alcanzar temperaturas de hasta 100 C y esconstantemente agitado y mezclado con aire aguay otros contaminantes. En los anillos del pistn,se espera que el aceite lubrique eficientemente elmovimiento deslizante a temperaturas cercanas alos 300 C. Cualquier aceite que entra en la cma-ra de combustin est expuesto a temperaturas,an, ms elevadas. El lubricante tambin debesoportar las cargas pesadas transportadas por loscojinetes de cabeza de biela, y por las levas y se-guidores que regulan la apertura y cierre de lasvlvulas de entrada y salida. Si un lubricante paramotores diesel es apto para desempear apropia-damente sus funciones, bajo estas condiciones tanseveras, debe poseer las siguientes propiedades.

Viscosidad

La viscosidad de un aceite para motor, que es suresistencia a fluir, es su propiedad ms importan-te. El aceite debe ser lo suficientemente viscosopara mantener una adecuada pelcula de lubrica-cin a las velocidades, cargas y temperaturas alas que opera el motor. Tambin debe proveer unsello efectivo entre los anillos del pistn y las ca-misas de los cilindros. De otro lado, el aceite nodebe ser tan viscoso que cause arrastre excesi-

vo, reduciendo la potencia de salida eincrementando el consumo de combustible.

Indice de viscosidad

La viscosidad de un aceite disminuye a medidaque la temperatura se incrementa. La medida deeste cambio puede ser expresada en trminosdel ndice de viscosidad del aceite, como s des-cribi en el Mdulo Uno. Los aceites que tienenun alto ndice de viscosidad muestran menor va-riacin de la viscosidad con la temperatura queaquellos con bajo ndice de viscosidad.

La mayora de los aceites para motores dieselmultgrados contienen aditivos, conocidos comomejoradores del ndice de viscosidad, los cua-les incrementan su ndice de viscosidad. Estosaceites son lo suficientemente delgados a bajastemperaturas para minimizar el arrastre viscosocuando se arranca en fro. Al mismo tiempo, sonlos suficientemente viscosos a las temperaturasde operacin del motor para proporcionar una pe-lcula de aceite que da una efectiva lubricacin ysellado.

Sin embargo, este tipo de aditivo puede deterio-rarse debido al efecto de cizallamiento o tritura-cin, que sufre en las pequesimas holguras delos cojinetes del motor y que puede romper lasmolculas grandes del aditivo, desmenuzndolo.Cuando estos aditivos se deterioran, la viscosi-dad del aceite vara ms con la temperatura.


Grueso

Temperatura

Delgado

Alto Indice de Viscosidad(HVI) Aceite (VI < 90)Alto Indice de Viscosidad(HVI) Aceite (VI < 90)

Indice de ViscosidadMedio (MVI) oil (VI = 30-60)Indice de ViscosidadMedio (MVI) oil (VI = 30-60)

Indice de Viscosidad BajoIndice de Viscosidad Bajo

4040 100100

Vis

cosi

dad

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosGRADOS DE VISCOSIDAD

Las viscosidades de los aceites para motores dieselestn normalmente especificadas por los gradosSAE de acuerdo con el sistema creado por la So-ciedad Americana de Ingenieros Automotrices.Como se explic en el Mdulo Uno algunos de estosgrados estn basados en las medidas de viscosi-dad realizadas a 100 C mientras los otros, losllamados grados W, estn basados en las medi-das de viscosidad efectuadas a temperaturas queoscilan entre -5 y -30 C. Los mtodos usadospara medir las viscosidades a bajas y altas tempe-raturas son diferentes y sus valores son por lo tan-to reportados en diferentes unidades.

Los aceites minerales puros tienden a satisfacerlos requerimientos de solo un grado, ya sea gra-do de alta o baja temperatura. Estos son conoci-dos como aceites mongrados.

Los aceites que contienen mejoradores del ndi-ce de viscosidad, sin embargo pueden ser capa-ces de cumplir con los requerimientos de dos gra-dos simultneamente, uno a alta temperatura yotro a baja temperatura. Esta categora de los lla-mados aceites multgrados incluyen muchos acei-tes para motores diesel muy populares.

Cuando el mejorador del ndice de viscosidadsufre cizallamiento y se deteriora, su efectividaddisminuye, de modo que un aceite 20W50 no tar-da en verse reducido a 20W40, o incluso 20W30.Shell Research ha encontrado un tipo demejorador de I.V. mucho ms fuerte, que se utili-za en los aceites multgrados Shell, los cuales

mantienen su grado SAE original, salvo en casosrealmente excepcionales, porque el aditivo tienemayor resistencia al cizallamiento.

Propiedades de flujo a baja temperaturaLos aceites para motores diesel que son usadosen ambientes fros deben permanecer lo suficien-temente fluidos a bajas temperaturas para circu-lar alrededor de un sistema de lubricacin tanpronto como el motor es arrancado. La viscosi-dad, la bombeabilidad y el punto de fluidez sonfactores importantes.

El punto de fluidez de un aceite es la temperatu-ra ms baja a la cual fluye. Los aceites para mo-tores diesel pueden contener depresores del pun-to de fluidez, aditivos que bajan el punto de flui-dez. En la prctica, un aceite no puede ser usadocuando la temperatura ambiente es menor de10C por encima de su punto de fluidez. Es im-portante anotar que el punto de fluidez de un acei-te en uso puede volverse mayor que el de un acei-te sin usar debido al desgaste normal y la pre-sencia de residuos de combustible sin quemar.


SAE 0W

SAE 5W

SAE 10WSAE 15W SAE 20W

SAE 25W

SAE 50

SAE 40

SAE 30

SAE 20

Grueso

Delgado

Temo ( o C ) - 30 - 25 - 20 - 15 - 10 - 5 100

Grados de viscosidadGrados de viscosidadde baja temperaturade baja temperatura

( solamente especificada( solamente especificadamxima viscosidad )mxima viscosidad )

Grados de viscosidadGrados de viscosidadde alta temperaturade alta temperatura( viscosidad mxima( viscosidad mxima

y mnima especificadas ) y mnima especificadas )

Vis

cosi

dad

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosEstabilidad a la oxidacin

Cuando un aceite mineral es calentado en presen-cia de oxgeno, se oscurece y se espesa. Estoscambios son una consecuencia de la oxidacindel aceite al formar cidos orgnicos, lacasadhesivas y lodos. Los cambios son aceleradospor las altas temperaturas y por la presencia dehumedad, metales y productos de la descomposi-cin del combustible y de todo lo que se puedeencontrar en un motor diesel tpico. Los efectosde la oxidacin son altamente indeseables; loscidos pueden causar corrosin, las lacasincrementan la friccin y pueden causarpegamiento de los anillos del pistn, mientras ellodo reduce las propiedades lubricantes del acei-te y puede bloquear los filtros y los conductos decirculacin del aceite.

La habilidad de un aceite para motores diesel deresistir la oxidacin, su estabilidad a la oxidacin,est determinada en gran magnitud por la cali-dad de los aceites crudos de donde es obtenidoy por los procesos de refinacin por los que pasa.

La estabilidad a la oxidacin puede ser mejoradacon la incorporacin de los antioxidantes, aditi-vos que bloquean las reacciones de oxidacin.Claramente, los aceites con un alto grado de es-tabilidad a la oxidacin permanecern mas tiem-po en servicio.

Estabilidad Trmica

Todos los lubricantes se descomponen si son ca-lentados a una temperatura suficientementealta, an en la ausencia de oxgeno. Los aceitesminerales altamente refinados son relativamenteestables al calor pero su estabilidad trmica nopuede ser mejorada con el uso de aditivos.

Sin embargo, el uso de tipos o cantidadesinapropiadas de aditivos pueden reducir la esta-bilidad trmica de un aceite y dar por resultado laformacin de depsitos en los motores que ope-ran a altas temperaturas.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosResistencia a la corrosin

Cuando el combustible diesel es quemado, se pro-ducen grandes cantidades de agua, cada litro decombustible produce ms de un litro de agua. Tam-bin se producen cidos fuertes especialmente, siel combustible tiene un alto contenido de azufre.Los cidos son igualmente formados si el aceitelubricante est extremadamente oxidado. Estossubproductos pueden ser altamente corrosivos ypueden atacar los componentes del motor.

Los aceites para motores diesel son formuladospara proteger contra la corrosin, particularmen-te la causada por los cidos. Estos contieneninhibidores de corrosin, frecuentemente me-tales que contienen detergentes alcalinos, que soncapaces de reaccionar y neutralizar los cidosnocivos a medida que se forman.

La reserva de materiales alcalinos en un aceitepuede ser expresada en trminos del NmeroBase Total (TBN) del aceite. Esta medida da unaindicacin de la habilidad del aceite para neutra-lizar los cidos fuertes y proteger contra la corro-sin causada por ellos.

Propiedades Antidesgaste

Cuando los componentes de un motor diesel es-tn sometidos a altas cargas, las pelculaslubricantes entre las superficies adyacentes m-viles pueden romperse y el contacto directo me-tal-metal puede ocurrir. Esta situacin, la cualgenera un incremento en la friccin y el desgas-te, es muy probable que ocurra entre los anillosdel pistn y las camisas del cilindro de motoresgrandes de pistn rgido, de alta potencia y enlos trenes de vlvulas de motores pequeos dealta velocidad. Esto puede ser evitado usandoaceites que contienen aditivos antidesgaste o deextrema presin. Estos aditivos forman una pe-lcula qumica sobre las superficies en contactola cual las protege y les ayudan a soportar altascargas.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosDetergencia y dispersancia

La mayora de los aceites para motores diesel con-tienen detergentes y dispersantes para mante-ner la limpieza y por lo tanto su desempeo, res-tringiendo la formacin de depsitos slidos, lacasy barnices.

Los detergentes ayudan a controlar el crecimientode depsitos dainos durante el proceso de com-bustin. Adems, algunos detergentes son alta-mente alcalinos y son capaces de actuar comoinhibidores de corrosin neutralizando los cidosfuertes formados

durante la combustin de combustibles que con-tienen azufre. Los dispersantes mantienen el ho-lln y otros contaminantes en suspensin en elaceite y evitan que se aglomeren. Esto ayuda aprevenir el crecimiento de depsitos durante lasoperaciones a alta y baja temperatura en reasdel motor como el crter, las vlvulas y las partesde refrigeracin en los pistones.

Resistencia a la espuma

Cuando un aceite para motor diesel es agitado,como sucede en el crter, tiende a formar espumaespecialmente si contiene ciertos contaminantes.La espuma en exceso puede promover la oxida-cin y puede llevar al rebosamiento y a la prdidade aceite a travs de los orificios de venteo. Algoms serio, puede ocasionar que la bomba de acei-te funcione inapropiadamente y puede causar quelas pelculas lubricantes se rompan. La espumapuede ser reducida adicionando agentesantiespumantes al aceite. Estos aditivos son par-ticularmente tiles en pequeos motores diesel dealta velocidad donde la agitacin puede ser seve-ra.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosESPECIFICACIONES DE LOS ACEITES

PARA MOTORES DIESEL

Hay dos sistemas de clasificacin de uso generalpara describir las calidades de desempeo de losaceites para motores diesel. Estos sistemas de-ben servir como una gua de seleccin del lubri-cante apropiado para cumplir con las condicio-nes del motor. Es importante tener en cuenta queestos sistemas solo especifican los requerimien-tos mnimos que un aceite debe satisfacer paraajustarse a una clasificacin particular. Dos acei-tes en la misma categora pueden diferir amplia-mente en calidad.

Clasificaciones API de Servicio paraMotores

El Instituto Americano del Petrleo ha disea-do un sistema que clasifica los aceites de acuer-do a su desempeo en ciertas pruebaspreestablecidas. Este proporciona un medio deidentificar los requerimientos de servicio con eldesempeo de los aceites.

Clasificacin API para motores diesel HD (traba-jo pesado)

CA - para motores diesel de trabajo liviano (ob-soleto). El aceite diseado para este servicio pro-vee proteccin contra la corrosin de cojinetes ycontra los depsitos de alta temperatura en mo-tores naturalmente aspirados cuando se utilizancombustibles de alta calidad.

CB - para motores diesel de trabajo moderado

(obsoleto). Los aceites diseados para este servi-cio suministran la proteccin necesaria contra lacorrosin de los cojinetes y de los depsitos dealta temperatura en motores diesel naturalmenteaspirados con combustibles de alto contenido deazufre.

CC - para motores diesel de trabajo moderado ymotores a gasolina (es obsoleto pero puede en-contrarse en uso todava en motores aspiradosnaturalmente). Los aceites diseados para esteservicio protegen contra los depsitos de alta tem-peratura en motores diesel ligeramente sobrecar-gados y tambin de la herrumbre, la corrosin ylos depsitos a baja temperatura en motores agasolina.

CD - para motores diesel de trabajo severo.

Los aceites diseados para este servicio fueronintroducidos para proteger contra la corrosin ylos depsitos de alta temperatura en motoresdiesel sobrecargados cuando utilizan combusti-bles de una gran variedad de calidades.

CD II - servicio severo para motores diesel dedos tiempos. Aceite que cumple los requerimien-tos de Detroit Diesel para motores diesel de dostiempos y de Caterpillar para motores de cuatrotiempos.

CE - para motores diesel turbo y sobrecargadosque operan en condiciones de baja velocidad, altacarga y alta velocidad, baja carga. El consumode aceite, el control de depsitos, el espesamientode aceite y la corrosin de cojinetes son evalua-dos.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCF - especificacin diseada para motores con pre-cmara de combustin, utilizando combustibles dealto contenido de azufre.

CF-4 - especificacin diseada para motores dieselde cuatro tiempos. Servicio severo para motoresdiesel de inyeccin directa, utilizando combusti-bles de alto contenido de azufre.

CF-2 - especificacin de servicio para motoresdiesel de dos tiempos sometidos a trabajo pesa-do que requieren control altamente efectivo fren-te al barrido y la formacin de depsitos en cilin-dros y flanco de anillo. Cumple con los mximosrequerimientos de Detroit Diesel para motoresdiesel de dos tiempos con diseo posterior al ao1994.

CG-4 - especificacin de servicio para motoresdiesel de cuatro tiempos y de altas velocidadesque operan bajo condiciones de trabajo pesadotanto sobre carretera como fuera de carretera yque adicionalmente al diesel tradicional puedenoperar con combustibles que tienen niveles decontenido de azufre menores al 0.05%. Cumplecon los mximos requerimientos de los motoresdiesel de cuatro tiempos con diseo posterior einclusive al ao de 1994.

CH-4 - especificacin de servicio para motoresdiesel de cuatro tiempos y de altas velocidadesque operan bajo condiciones de trabajo extrapesado tanto sobre carretera como fuera de ca-rretera y que adicional al diesel tradconal pue-den operar con combustibles que tienen nivelesde contenido de azufre menores al 0.05% pro-

porcionando un mayor control frente a la formacinde depsitos de pistn tpicos a altas temperatu-ras, al desgaste, la corrosin, la espuma, la esta-bilidad a la oxidacin, acumulacin de holln yemisiones al medio ambiente. Cumple con losmximos requerimientos de los motores diesel decuatro tiempos con diseo posterior e inclusive alao de 1999.

Especificaciones de desempeo ACEA(anteriormente CCMC)

La ACEA es un organismo que administraestndares para los requerimientos de calidad delos aceites usados en motores de fabricantesEuropeos (como se estableci por el anteriorCCMC Comit de Constructores del MercadoComn). Este especifica los estndares mnimosde desempeo que deben ser alcanzados en va-rias pruebas tales como la estabilidad al corte, lacompatibilidad con sellos, limpieza del pistn,desgaste de los anillos y camisas y espesor delaceite. Las ms recientes de las especificacio-nes para motores diesel son las clasificacionesD4 y D5 las cuales describen los aceites adecua-dos para motores turboalimentados de altas rela-ciones de turboalimentacin.


SJ

SK

Esta categora de servicio estdiseada para atender losrequerimientos de los motores agasolina que equipan losvehculos posteriores a 1.996

Esta clasificacin tambin es usada enreemplazo de las clasificaciones anterioresSH,SG para lubricar motores cuatro tiempos agasolina de anteriores aos de fabricacin.Adicional y respecto a la clasificacin SHmejora el control en el sistema de emisiones,volatilidad y economa de combustible, estoltimo para los grados SAE 0W30, 5W30 y10W30 segn especificacin ILSAC GF-2.ILSAC GF-2 cumple clasificacin API SJ peroAPI SJ no necesariamente cumple ILSAC GF-2.

Categora de servicio diseadapara atender los requerimientosde los motores cuatro tiempos agasolina que equipan losvehculosdde fabricacin posterioral ao 2.000.

Adicional y respecto a la clasificacin SJmejora el control respecto a mayores nivelesde desempeo, menores emisiones, menorvolatilidad y mayor economa de combustibleen motores sobre vehculos para los que sehaya recomendado el uso de aceites quetambien cumplan ILSAC GF-3. ILSAC GF-3cumplira clasificacin API SK pero API SK nonecesariamente cumplira ILSAC GF-3.

SE

SF

Servicio tpico para motores agasolina fabricados a partir delao 1972. (incluye algunos de1971).

Aceite formulado para ofrecer una ptimaproteccin contra la formacin de depsitos abajas y altas temperaturas, la corrosin, laherrumbre, as como la oxidacin del aceite.Puede ser utilizados tambin donde serecomiendan aceites de servicio API SD oSC.

Los aceites diseados para este serviciobrindan proteccin superior frente a laoxidacin del aceite y el desgaste, que losofrecidos por los aceites que cumplen lacategora de servicio SE. Tambin proveenproteccin a la formacin de depsitos, laherrumbre y la corrosin. Los aceites quecumplen la categora de servicio API SESD o SC sean recomendadas.

Servicio tpico para motores agasolina en vehculos depasajeros y algunos camioneslivianos fabricados a partir de1980

SG

SH

Servicio tpico para motores agasolina en vehculos depasajeros y algunos camioneslivianos fabricados a partir de1988

Reune los requerimientos degaranta para vehculos modelo1994 y ms recientes

Los aceites diseados para servicio brindanexcelente proteccin frente a la oxidacindel aceite, desgaste del motor y formacinde lodos. Tambin proveen proteccincontra la herrumbre y la corrosin.

Mejora el control de depsitos, oxidacindel aceite, desgaste, herrumbre y corrosin.Los aceites que cumplen la categora deservicio API SH pueden usarse donde lacategora API para motores de gasolina searecomendada.

ClasificacinAPI * Tipo de servicio Caractersticas del aceite

(obsoleta)

CLASIFICACION API* DE ACEITES PARA MOTOR A GASOLINA

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosPRUEBAS DE MOTOR

DETERMINAN CALIDAD DE ACEITES

Prueba de MotorPropiedad Funcin Que determina propiedad

Dispersante Detergencia diesel 1-H2 1-G2, 1K, 1N T6 Control de barniz y lodos VE, VE1, IIIE T7, T8 Control de depsitos a altas temperaturas L-38 NTC400

TEOST, Filtrabilidad

Detergentes Detergencia diesel 1K,NTC400, 1NMetlicos Control de desgaste de cilindro y anillo T6, T7, T8

Inhibicin de herrumbre BRT (Bail Rust Test)Bench Corrosion

Antioxidante Control de oxidacin IIIF

Agentes Control de desgaste de IIIE, VE, secuencia VIA (KA24E), VGAntidesgaste anillos/cilindros y tren de vlvulas

Control de desgaste y corrosin de cojinetes CRC L-38, secuencia VIIIModificadores Economa de combustible Secuencia VI, secuencia VIBde Friccin Economa de aceite Noack, volatilidadMejoradores Viscosidad a alta temperatura 6V53T (6V92T)de Viscosidad

Poder Dispersante VE, VG, IIIF1K,T6, T7, NTC400, T8, 1N

Estabilidad del aditivo HTH5

Desempeo Reduccin emisiones Noack, punto de chispa, volatilidad,General contenido de fsforo

Prolongacin servicio Espuma, filtrabilidad,Bombeabilidad, IIIF

Proteccin del sistema de control OPEST de emisiones

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosENSAYOS HABITUALES

GASOLINAOldsmobile BRT Inhibicin de herrumbreBuick IIIF Control de oxidacin y desgasteFord VG Control de barniz y lodosLabeco L-38 Cojinetes de biela - Control corrosinBuick VI Economa de combustibleLabeco VIII Cojinetes de biela, tren de vlvulas - Control corrosinFord OPEST Proteccin al sistema de control de emisionesPeuggot MHT TEOST Control depsitos y desgasteFord VIB Economa de combustibleNissan IVA Desgaste tren de vlvulasAAMA BRT Proteccin contra herrumbre y corrosin

DIESEL MONOCILINDRICO:Caterpillar 1-H2 Detergencia dieselCaterpillar 1-G2 Detergencia dieselCaterpillar 1-K Detergencia diesel/consumo aceiteCaterpillar 1-M - PC Detergencia diesel/consumo aceiteCaterpillar 1-N Detergencia /consumo aceite

DIESEL MULTICILINDRICO:Mack T-6 Control de depsitosMack T-7 Aumento de viscosidadMack T-8 Aumento de viscosidad, filtrabilidad, consumo aceiteCummins NTC 400 Consumo aceiteDetroit Diesel 6V92TA Control de depsitos y pulido de camisaGM Powertrain 6.2L Control de desgaste


LAS PRUEBAS DE MOTOR

SECUENCIA IIIF Determina la capacidad del Lubricante para:

-Evitar el aumento de viscosidad por oxidacin a alta temperatura-Proteger contra el desgaste-Proteger contra la formacin de barniz y lodo

Simula condiciones de alta velocidad/altatemperatura/alta carga(ej: arrastre de trailer a alta velocidad)

La alta temperatura induce una mayor oxidacindel aceite

Costos aprox. US $ 22.000

BRT (Ball Rust Test) Determina la capacidad del lubricante para pro

teger el motor contra la formacin de herrumbrey corrosin

Simula viajes cortos en climas fros

La baja temperatura de operacin induce una mayor condensacin de humedad y vapores cidos

Jeringa de 20 c.c. que contiene una bola metlica suspendida en 10 c.c. de aceite muestra sometida a agitacin y a la adicin de cido acticoen ratas de 0.19 ml./hr.




SECUENCIA VI

Mide el ahorro de combustible en un aceite decrter para motor en relacin con un aceite dereferencia

La prueba se correlaciona 1.1 con prueba devehculos con ciclo de manejo EPA 55/45

El procedimiento fue diseado para simular elcomportamiento esperado durante el manejourbano/suburbano en clima moderado


SECUENCIA VIII

Determina la capacidad del lubricante para:- Evitar la corrosin de cojinetes- Evitar el aumento de viscosidad por oxidacin a alta temperatura- Evitar la prdida de viscosidad por cizallamiento del polmero en aceite multgrado (estabilidad al corte)

Simula condiciones de alta velocidad y altatemperatura

Se utiliza gasolina sin plomoCostos aprox. US $ 8.000

SECUENCIA VG Reemplaza la secuencia VE en lo relativoformulacin de lodos y barnices Determina la capacidad del lubricante para:

- Evitar la formacin de barnices y lodos que se producen en condiciones de paraday arranque VG

Simula trfico combinado de ciudad y autopista VG Las temperaturas bajas y medias estimulan la formacin de lodos y barnices VG La gasolina sin plomo hace ms severa la formacin de depsitos VG




CATERPILLAR 1-N Determina la capacidad del lubricante para:

- Evitar la formacin de depsito en:+ Zona de anillos (entre 3 y 4)+ 3 ranura

(Causantes de pegamiento y fatiga que resultan en aumento de consumo de aceite)- Evitar la formacin de depsito en el pistn- Proteger contra el desgaste

Simula condiciones de:- Alta velocidad- Motor super-alimentado


CATERPILLAR 1-G2/1-H2 Determina la capacidad del lubricante para:

- Evitar la formacin de depsito en la zona de los anillos- Evitar la formacin de depsito en el pistn- Proteger contra el desgaste

Prueba 1-G2 Simula condiciones de:

- Alta velocidad- Sobrealimentacin alta- Carga pesada

Prueba 1-H2 Simula condiciones de:

- Alta velocidad- Sobrealimentacin moderada- Carga mediana




MACK T-8 Evala la capacidad del aceite a resistir elaumento de viscosidad y taponamiento de filtros acausa del holln

Economa en el consumo de aceite


MACK T-7 Evala la capacidad del aceite para evitar el

aumento de viscosidad debido a la aglomeracinde holln

Simula condiciones de parada y arranque, acarga baja y medianaCostos aprox. US $ 17.000

MACK T-6 Determina la capacidad del lubricante para:

- Controlar el consumo de aceite- Controlar los depsitos en el pistn- Proteger contra el desgaste de los anillos- Proteger contra el atascamiento de anillos- Controlar el aumento de la viscosidad

Simula condiciones de velocidad variable y muyalta carga con temperaturas moderadamentealtas

La alta carga y alta temperatura hacen mssevera la formacin de depsitos




DETROIT DIESEL 6V92TA

Prueba de motor diesel de dos tiempos paradeterminar la capacidad del lubricante para:

- Controlar la formacin de depsitos en el pistn- Evitar el desgaste de anillos y camisas

Simula ciclos de alta carga, alta velocidad ymarcha en vaco

Condiciones de operacin tpica de equiposblicos terrestres


CUMMINS NTC-400

Determina la capacidad del lubricante para:- Controlar y mantener bajo consumo de aceite- Controlar los depsitos del pistn

Simula condiciones muy severas de altavelocidad, alta carga y alta temperatura


Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosRESUMEN DE LA SECCION DOS

Los lubricantes de los motores diesel debenlubricar, refrigerar, sellar, proteger contra lacorrosin y mantener la limpieza. Estas fun-ciones se llevan a cabo en un ambiente ex-tremadamente hostil.

La propiedad ms importante requerida de unlubricante para motores diesel es una visco-sidad adecuada. El lubricante debe ser lo su-ficientemente viscoso para proporcionar unalubricacin efectiva y una pelcula sellante, yno tan viscoso que disminuya la eficiencia delmotor.

Un lubricante para motores diesel debe tenerun ndice de viscosidad apropiado para ase-gurar que la viscosidad permanezca dentrode los lmites aceptables a la ms baja y lams alta temperatura a la cual operan losmotores. Muchos de los aceites para moto-res diesel son aceites multgrados con altondice de viscosidad.

Los motores diesel que son usados en am-bientes fros deben ser lubricados con un acei-te con buenas caractersticas de viscosidada bajas temperaturas y un bajo punto de flui-dez.

Otras caractersticas importantes que un lu-bricante para motores diesel debe tener son:

- Estabilidad trmica y a la oxidacin, paraminimizar la degradacin con la formacinde cidos, lodos y lacas.

- Propiedades anticorrosivas, para protegerel motor de la accin de los cidos

formados por la combustin decombustibles y la oxidacin del lubricante.

- Propiedades antidesgaste, para minimizarel desgaste mecnico.

- Detergencia y dispersancia, para mantenerlimpio el motor.

- Propiedades antiespuma.

La API (en los USA) y la ACEA (anterior CCMCen Europa) administran los sistemas con loscuales se regulan las calidades de desempe-o de los aceites para motores diesel y gaso-lina de automotores. Estos sistemas solamen-te especifican los requerimientos mnimoscon los cuales un aceite debe cumplir.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSECCION TRES

LUBRICACION DE LOS MOTORESDE DOS TIEMPOS

Caractersticas: El motor de gasolina de dos tiem-pos no tiene rbol de levas, taqus, vlvulas, etc.,por carecer del mecanismo de distribucin.

El crter hace las veces de cmara bomba, la cualaspira la mezcla de gasolina y aire del carburadory la enva hacia los cilindros donde se produce lacombustin. En el crter se realiza una primeracompresin de la mezcla.

El cilindro tiene tres lumbreras que son:

Lumbrera de escape , por la que salen los gasesquemados, lumbrera de carga de gases en elcilindro y lumbrera de admisin, por la que lamezcla del carburador llega al motor y entra alcrter. Los gases frescos al entrar al cilindro ayu-dan a salir a los gases quemados en la explosin,esta operacin es conocida como barrido y es muyimportante en este tipo de motores.

Funcionamiento

El motor a gasolina de dos tiempos funciona enforma similar al motor diesel de dos tiempos (pg.11), pero en el motor a gasolina se comprime lamezcla aire, gasolina, aceite y la explosin ocurremediante el salto de una chispa.

El diseo de los motores de dos tiempos incorpo-ra cojinetes de bolas y de rodillos en el cigeal a

fin de reducir al mnimo la necesidad de lubrica-cin y lo nico que se requiere es una fina pelculade aceite en todo el motor.


AIRE

COMPRESION

MEZCLA DE AIREY COMBUSTIBLE

LUMBRERA DE ENTRADAAL CILINDRO

CIGUEAL

DE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE

BUJIA

LUMBRERA DEESCAPE

PISTON

BIELA

CARTER

VENTURI

BOQUILLA DE COMBUSTIBLE

ENTRADA

Y MEZCLA DEAIRE Y COMBUSTIBLE

ENTRADAY MEZCLADE AIRE YCOMBUSTIBLEAL CILINDRO

SALIDA DE

GASES DE

COMBUSTION

Y REMANENTES

CHISPA DE

LA BUJIA

IGNICION

ESCAPE

ESCAPE DE GASES

DE COMBUSTION

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSistema de lubricacin

El aceite se mezcla con la gasolina y se introduceen el crter durante la aspiracin. Al detenerse re-pentinamente los gases (al llenarse el crter), par-tculas de aceite se precipitan en el crter; una vezque la mezcla de gasolina y aire entra en el motorcaliente, la mayor parte de la gasolina se evapora,dejando en las superficies internas una pelcula ricaen aceite que va a lubricar los cojinetes y demsrganos en movimiento, al cilindro, pasa en lamezcla la parte necesaria para la lubricacin desu pared superior.

Se puede aadir el aceite a la gasolina en el tan-que de combustible, de tal forma que entre conti-nuamente en el motor junto con el carburante. Sinembargo alguno motores modernos tienen un tan-que de aceite de donde se le inyecta al motor di-rectamente. De cualquier forma el aceite circulapor todo el motor, pasando por la cmara de com-bustin y saliendo por el escape.

El tanque de aceite con inyeccin directa, tiene laventaja de que su flujo se puede regular autom-tica y continuamente de acuerdo con las necesi-dades del motor. Es decir, cuando el motor traba-ja mucho, fluye ms aceite con relacin a la ga-solina.

Gran parte de aceite es quemado en la cmarade combustin y es expulsado con los gases deescape. Los hidrocarburos no expulsados o noquemados adecuadamente pueden causar: Au-mento de emisiones, alto consumo de aceite,depsitos y eventualmente falla del motor.

El aceite y el combustible deben estar bien mez-clados antes de entrar al cilindro. Para aseguraruna mezcla totalmente compatible con el com-bustible se utiliza un diluyente especial.

Las funciones de los lubricantes para moto-res a gasolina de dos tiempos

Los lubricantes para motores a gasolina de dostiempos deben cumplir las siguientes funciones:

Lubricar los cojinetesRefrigerarProteger contra:

- El desgaste- El rayado- El pegamiento de anillos- Herrumbre- Bloqueo de lumbreras- Preignicin

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosPROBLEMAS EN MOTORES DE DOS

TIEMPOS

A continuacin veremos los principales problemasque se pueden presentar en los motores a gaso-lina de dos tiempos:

El bloqueo de lumbreras, es ocasionado por laacumulacin de carbn y cenizas alrededor delas aberturas de stas. La obstruccin de lum-breras depende bastante del lubricante, de sunivel de dispersancia y de su tendencia a la for-macin de cenizas y carbn.

La formacin de depsitos en las bujas, sedebe a la acumulacin de carbn y cenizas.

Las acumulaciones de carbn ocurren por bajastemperaturas de combustin y a condiciones ri-cas de combustible-aire-aceite. Las cenizas pro-vienen de combustibles y lubricantes en condi-ciones de alta temperatura de operacin.

Preignicin, acumulacin de cenizas y carbnen la cmara de combustin, el tope del cilindro yla corona del pistn, estos depsitos originadosen la mezcla combustible-aceite se vuelven in-candescentes y producen prdidas de potencia,prdidas de calor y temperaturas ms altas encilindro y pistn.

Adherencia de los anillos del pistn, lossubproductos parcialmente quemados de la ga-solina y el aceite y las altas temperaturas de ope-racin conducen a la formacin de hidrocarburosreactivos, formando barnices y depsitos de car-

bn los cuales interfieren con el libre movimiento ysellado de los anillos, dependiendo de la cantidady tipo de los depsitos puede ocurrir adherenciade los anillos tanto en caliente como en fro, laadherencia de los anillos produce prdida de com-presin, difcil arranque, prdida de potencia, des-gaste de la pared del cilindro y de los anillos delpistn.

Propiedades de los lubricantes para motoresa gasolina de dos tiempos

Cuando la mezcla de gasolina y aceite entra enun motor de dos tiempos caliente, la gasolina seevapora en su mayor parte, dejando en las su-perficies internas una pelcula rica en aceite. Eneste tipo de motor, todo el aceite pasa por la c-mara de combustin, por lo tanto es necesarioque el aceite tenga alta resistencia a quemarsey a formar coque (carbonilla).

El coque es producto de la oxidacin y tiende aacumularse y obstruir el sistema de escape. De-bido a esto los aceites para motores de dos tiem-pos deben tener buenas propiedadesantioxidantes. El aceite debe ofrecer tambinbuena proteccin contra la corrosin, para evi-tar la formacin de herrumbre y el rpido desgas-te de los cojinetes de bolas y de rodillos del ci-geal.

En el motor de dos tiempos, la combustin ocu-rre con doble frecuencia que en el de cuatro tiem-pos, lo que quiere decir que las temperaturas delos cilindros son ms elevadas. Esto, a su vezsignifica que el aditivo antioxidante tiene que sa-

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo Dostisfacer ms exigencias para evitar que los anillosdel pistn se queden adheridos; pero el aceitebase puede estar compuesto de tal forma quehaya menor riesgo de que las altas temperaturascausen el agarrotamiento de los pistones. Paraproteger los motores enfriados por aire contra elpegamiento de los anillos, a sus altas temperatu-ras de operacin, se incluyen aditivosdetergentes. Cuando se queman con el combus-tible estos aditivos producen depsitos de ceni-zas, pequeas cantidades de stas pueden sermanejadas por el motor, el cual al vibrar las des-aloja y son expulsadas por los sistemas de esca-pe.

Los motores fuera de borda (enfriados por agua)funcionan durante largos perodos a velocidadconstante. A velocidad baja durante largo tiem-po, tienden a acumular depsitos en las cmarasde combustin. Si luego hay un cambio repenti-no a velocidades ms elevadas, estos depsitospueden causar el preencendido (o encendido pre-maturo), as llamado porque el encendido se pro-duce antes de haber saltado la chispa de la buja,esto puede causar grandes averas del motor.Para evitar esto se aplican aditivos que impidanla acumulacin de depsitos en las cmaras decombustin; los depsitos de ceniza de la com-bustin de los aditivos metlicos comnmenteusados son los que ms causan el preencendido.Por eso los aceites para motores fuera de bordase formulan con aditivos no metlicos sin ceni-za.

En resumen, un aceite para motor de dos tiemposdebe reunir las siguientes propiedades:

- Viscosidad apropiada para mantener la lubricacin hidrodinmica.

- Resistencia a la formacin de depsitos durante su exposicin a altas temperaturas.

- Mantener buenas propiedades de flujo.- Mantener limpio el motor.- Propiedades antidesgaste.

- Capacidad para prevenir la herrumbre.

Principales diferencias entre aceites enfriados poragua (fuera de borda) y enfriados por aire:

Los motores fuera de borda funcionan duran-te largos perodos a velocidad constante. Enlos motores enfriados por aire la velocidad esvariable.

Los motores fuera de borda emplean aguasalina la cual es de una corrosividad muy ele-vada, por lo cual requieren aceites de muybuen nivel de proteccin contra la herrumbrey la corrosin.

Los aceites para motores fuera de borda re-quieren aditivos sin cenizas para controlar losdepsitos sin causar preencendido.

Los aceites para motores fuera de borda re-quieren una gran cantidad de aditivos,antioxidantes y dispersantes para controlar laformacin de depsitos debido a que no con-tienen aditivos detergentes.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosLa temperatura promedio del pistn en los mo-tores fuera de borda es moderada mientrasque la del pistn del motor enfriado por airees baja, sin embargo, la temperatura en lacabeza del pistn es alta en los enfriados poraire y moderada en los motores fuera de bor-da.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosADITIVOS COMUNMENTE UTILIZADOS

POR LOS LUBRICANTESPARA MOTORES DE DOS TIEMPOS

Aceites para motores fuera de borda:

- Dispersantes

- Antioxidantes- Inhibidores de herrumbre

- Inhibidores de corrosin- Agentes antidesgaste

Aceites para motores enfriados por aire:

- Detergentes- Dispersantes

- Agentes antidesgaste- Antioxidantes

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCLASIFICACION DE ACEITES

PARA MOTORES DE DOS TIEMPOS A GASOLINA

Clasificacin de Servicio API para motores de dos tiempos a gasolinaDesignacin Requerimientos Crticos Ejemplo de Aplicacin PruebasTA - Rayado del pistn Podadoras Yamaha CE50S

- Obstruccin del sistema Generadores pequeos de escape

- Desgaste del pistn Motonetas Vespa 125 TS- Preignicin inducida Motocicletas (< 250 c.c.) y depsitos

TB - Prdida de potencia Relacin de debida a depsitos aceite/combustible en la cmara de combustin

- Rayado del pistn Sierras cadenas con Yamaha Y350M-2- Preignicin inducida pobre relacin de

TC y depsitos aceite /combustible y- Atascamiento de anillos Motocicletas de alto rendimiento Yamaha CE50S

- Rayado de pistn Motores fuera de borda NMMA TC-W- Atascamiento de anillos

TD - Preignicin inducida y depsitos

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCLASIFICACION JASO

Razones para desarrollar una norma paraaceite de dos tiempos

I. Japn es el lder mundial en fabricacin de mo-tores de dos tiempos y no cuenta con una norma-tiva para los lubricantes de dos tiempos.

II. Aunque hay norma "API" al respecto, no expre-sa los requisitos de calidad necesarios.

III. Una necesidad a raz de los reclamos por falla de motores y nuevas legislaciones en algunospases.

El desarrollo de las normas JASO ayudar amejorar la calidad de los aceites para motores dedos tiempos y asegurar que el consumidor estcomprando el aceite adecuado.

Conceptos de la norma JASO 2TClasificacin por nivel de rendimiento

Parmetros Ensayo Motor Mtodo

1. Anti-encajamiento Honda Super MOD ASTM de pistn I Lubricidad DIO SK50M D-4863-88

2. Rayado de anillos

3. Pegamiento de anillos4. Obturacin lumbrera Honda Super 1 hora escape II Detergencia DIO SK50M alta velocidad

5. Formacin de depsitos

6. Limpieza de pistn7. Obturacin III Obturacin de Susuki SX-800 50 horas de silenciador silenciador Generador

8. Humo Susuki SX-800 Sokken LESM-2Generador detector de humo

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo Dos Clasificacin JASO 2T segn nivel de calidad

JASO FA FB FC

Lubricidad 90 min. 95 min. 95 min.

Detergencia 80 min. 85 min. 95 min.

Humo 40 min. 45 min. 85 min.

Obturacinsistema 30 min. 45 min. 90 min.escape

GD ser definido para cumplir los requisitos delos fabricantes europeos.

Todos los resultados son informados como "Indice de evaluacin" al ser comparados con elaceite de referencia JATRE-1 (=100). Indicesmayores a 100 indican mejor desempeocomparado con JATRE-1.

Clasificacin propuesta para el sistema Global de 2T

Esp. Global N/A GB GC GDEsp. JASO FA FB FC N/ALubricidad 90 min. 95 min. 95 min. 105 min.Detergencia 80 min. 85 min. 95 min. 105 min.Humo 40 min. 45 min. 85 min. 185 min.Obturacinsistema 30 min. 45 min. 90 min. 90 min.escape

JATRE-1: Aceite de referencia JASO

Todos los resultados son informados como "ndice de evaluacin" al ser comparados con elaceite al referencia JATRE-1 (=100). Indicesmayores a 100 indican mejor desempeo comparado con JATRE-1

Especificaciones 2 T de Lubricacin

Global GA GB GCJASO FA FB FCLubricidad Pobre Buena Buena Exc.Detergencia Mediana Buena Buena Exc.Control de Humo Pobre Pobre Buena Buena ++

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosCLASIFICACION PARA MOTORES DE

DOS TIEMPOS ENFRIADOS POR AGUA

Normas NMMA (National MarineManufacturers Association)

TC-W 1960 - 1988 TC -WII 1988 - 1993 TC - W3 1992 TC - W3 1996 Recertificada

TC - WII - Procedimiento vigente de NMMA

Procedimientos de ensayo:

Ensayos de Banco:

- Herrumbre- Miscibilidad- Fluidez- GEL/Filtrabilidad

Ensayos de motor:I Desempeo General

40 HP Johnson100:1 Relacin combustible:aceite98 Hrs

I I Ensayo de ajuste -LubricidadYamaha 50 c.c.

III Ensayo de preignicinYamaha 50 c.c.

Ensayos para el nivel de calidad TC-W3 delNMMA

Lubricidad

- Mide la proteccin contra rayadobrindado por el aditivo de lubricidadempleado en la formulacin.

- Motor Yamaha 50 c.c. a mximaapertura/4.000 r.p.m.

- Lubricidad del aceite evaluado encondiciones de mxima severidad:Relacin combustible: aceite 150:1

- Interrumpido el aire de enfriamiento, se mide prdida de torque mientras que la temperatura de la bujaasciende a 350C

- La prdida de torque tiene que serigual o menor que los resultadosarrojados por el aceite de referencia.

- La referencia TC-W3 brinda unamayor, de aproximadamente el 10%sobre la referencia para TC-WII

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosSECCION CUATRO

ANALISIS DE ACEITES USADOS

Contaminacin del aceite lubricante

La combustin completa de un combustible en basede hidrocarburos en un exceso de aire (mezcla deoxgeno y nitrgeno) produce dixido de carbono,agua y trazas de xido de nitrgeno. La presenciade azufre en todos los grados de combustiblescomerciales conduce a la formacin de xidos deazufre. Estos xidos combinados con el agua dela combustin producen cidos inorgnicos deazufre los cuales son corrosivos.

En la prctica la combustin tiende a ser incom-pleta dando como resultado la produccin delmonxido de carbono y cidos orgnicos solu-bles en el aceite. Estos cidos pueden producirlacas livianas. Los componentes insaturados delcombustible pueden reaccionar ms porpolimerizacin formando lacas pesadas y mate-riales resinosos los cuales pueden ser ms omenos solubles en el aceite; materiales insolu-bles en el aceite conocidos como carbn u hollnpueden ser producidos. El holln o carbn no escarbono puro pero est compuesto de sustanciasricas en carbono.

La mayora de estos productos de combustin sonexpulsados a travs del sistema de escape delmotor. Sin embargo, una proporcin menor pasacomo blow-by entre los anillos del pistn y lascamisas, ste blow-by entra en contacto con elaceite en el crter, el cual los absorbe.

En motores turbocargados, el aceite es enviadoa lubricar el compresor. La alta temperatura delos gases de escape, combinada con el oxgenoque pasa a travs de los sellos, puede incremen-tar marcadamente el nivel de oxidacin en el acei-te, aumentando las cantidades de cido y mate-riales tipo laca.

Los motores diesel de alta velocidad con peque-a capacidad en el crter, generalmente tienencaractersticas pobres de combustin, por lotanto introducen altos niveles de holln en el acei-te con cantidades variables de lacas.

Los altos niveles de contaminacin con holln enlos aceites de crter de estos motores son la pri-mera causa de la formacin de lodos.

Todo lo anteriormente descrito son vas norma-les de contaminacin que pueden afectar el acei-te en motores diesel razonablemente bien man-tenidos. Puede tomarse por regla general quemotores mal mantenidos tendrn peores carac-tersticas de combustin y mayores niveles decontaminacin que motores con buen manteni-miento.

Una relacin alta de consumo bajar el nivel decontaminacin encontrada en el lubricante a cau-sa de la adicin de aceite nuevo. Contrariamen-te una relacin baja de consumo de aceiteincrementar el nivel de contaminacin en el acei-te de crter debido a que los contaminantes noson removidos ni diluidos por aceite nuevo.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosFallas de los empaques o agrietamiento del blo-que del cilindro permitirn que ocurran altos ni-veles de contaminacin con refrigerante.

El refrigerante puede ser agua o puede seranticongelante de glicol. Tal contaminacin cau-sar anormalmente altos niveles de lodos y for-macin de lacas.

El bloqueo de los filtros de aceite y la desviacinde ste a travs del by pass del filtro permitirnque partculas circulen libremente en el motor,pudiendo presentarse desgaste excesivo de co-jinetes. Partculas grandes de holln tambin per-manecern en el aceite y contribuirn a la forma-cin temprana de depsitos en el motor y a ladisminucin del flujo de aceite.

Filtros de aire ineficientes permitirn que polvoabrasivo de slice entre al aceite a travs de losgases de blow-by. Esto causar desgaste exce-sivo del motor. El comienzo del desgaste excesi-vo puede ser mostrado por un incremento del ni-vel de metales de desgaste en el aceite tales comohierro.

El tiempo incorrecto de inyeccin puede conduciral sobrecalentamiento y la formacin excesiva delacas en el aceite. Fallas en el mantenimiento odao del equipo de inyeccin de combustible pue-den llevar a niveles excesivos de holln en el aceitetanto como al incremento de los niveles de emi-sin de humo negro.

Las fallas anteriormente listadas estn asociadascon mal mantenimiento de los motores.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosLOS ANALISIS DE ACEITE USADO

Muchos factores afectan la vida del aceite- Severidad de operacin- Caractersticas de los motores- Mantenimiento- Calidad del combustible- Calidad del aceite

El anlisis de aceite usado determina el estado delaceite de motor y lo apto que es el lubricante

Las propiedades importantes del aceite sonobservadas a medida que se acumula el kilometraje. Los intervalos de drenaje pueden alterarse con base

en lo que se descubra con el anlisis de aceiteusado.

FACTORES QUE AFECTAN LA COMPOSICIONDEL ACEITE DEL MOTOR

FACTOR IMPACTOSOBRE EL ACEITEDesgaste de Motores Acumulacin de

metales de desgasteDisminucin deagentesantidesgasteCataliza la oxidacindel aceite

Produccin de cidos Reduccin en elsubproductos de combustin nmero de base total

(TBN)Aumento en el nmerode cido total (TAN)

Produccin de holln Acumulacin de hollnAumento de viscosidad

Contaminante presente en el aire Acumulacin de(polvo, partculas abrasivas, etc.) contaminantes

en el aceite

Dilucin por combustible Reduccin deviscosidad

Oxidacin de aceite Aumento de viscosidadAcumulacin deinsolubles

Fuga de refrigerante AguaAditivo refrigerantes enel aceite

Cizallamiento permanente del Disminucin demodificador de viscosidad viscosidad(slo para aceites multgardos)

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosANALISIS DE METALES

DE ACEITES DE MOTOR USADOS

METAL FUENTECalcioMagnesioSodioZinc Aditivos del lubricanteFsforoBarioBoro

HierroPlomo Desgaste del motorAluminioNquelSodio Fugas de refrigeranteSilicio Suciedad, arena, aditivos

del lubricanteCobre Desgaste de cojinetes,

aditivos del lubricanteCromo Desgaste de anillos, fugas

de refrigerante

ANALISIS DE METALES DE DESGASTE

El anlisis elemental por espectroscopia de emisinatmica determina la cantidad de metales de desgastede un tamao hasta de 10 micras.

- Estas partculas representaran desgaste porrozamiento o desgaste corrosivo.

- Lecturas anormales muy altas pueden activar unasolicitud de pruebas de ferrografa.

METALES DE DESGASTE COMUNESPARA ACEITES DE MOTOR

ELEMENTO FUENTE

Hierro Cilindros, camisas, anillosde pistn, piezas de trende vlvulas, herrumbre

Cromo Anillos de pistn,refrigerante

Aluminio Pistones

Plomo Cojinetes, gasolinas contetraetilo de plomo

Cobre Cojinetes, bujes, aditivode aceite

Plata Bujes de pasador delpistn (bujes de platautilizados nicamente enmotores diesel ferroviariospor EMD)

Estao Cojinetes


PRUEBAS TIPICAS DE ACEITES USADOS

Viscosidad

Insolubles

TAN/TBN

Dilucin por combustible

Punto de inflamacin

Agua

Glicol

VISCOSIDAD DEL ACEITE USADO

ALTA VISCOSIDAD

Impide el buen rendimiento del lubricante

Puede acelerar el desgaste y la corrosin

Podra dar lugar a filtros tupidos, anillos atascados odepsitos en los pistones.

BAJA VISCOSIDAD

Reduce el espesor de la pelcula del aceite y su habilidad para impedir el contacto de metal con metal.

Una reduccin grande podra dar lugar a falla de coji-nete y/o agarrotamiento del pistn

CAUSAS POSIBLES DE ALTO AUMENTODE VISCOSIDAD DEL ACEITE

OXIDACION DE ACEITE Motor sobrecalentado Intervalo de cambio de aceite excesivo Puede ser acelerado por metales de desgaste Calidad de aceite insuficiente (baja calidad API)

CONTAMINACION CON Fuga en los sistemas de refrigeracin

REFRIGERANTE Puede aumentar la oxidacin del aceite

INSOLUBLES Holln (mala combustin) Intervalo excesivo de cambio de aceite

ACEITE INAPROPIADO Se aadi un aceite de ms alta viscosidad


SOLIDOS DEL ACEITE USADO

Holln por combustin pobre- Relaciones inadecuadas de aire/combustible- Inyectores defectuosos- Baja compresin

Contaminantes- Ambientales- Polvo/suciedad en el aire

Oxidacin de aceite- Temperaturas de aceite muy altas- Intervalos largos de drenaje de aceite- Calidad equivocada de aceite

Lodos

CAUSAS POSIBLES DE PERDIDADE VISCOSIDAD DEL ACEITE

DILUCION DE COMBUSTIBLE Marcha prolongada sin carga Inyectores de combustible de fectuosos Tiempo de inyeccin no apropiado Conexiones sueltas, fuga de combustible Operacin a baja temperatura

CIZALLAMIENTO DEL MODIFICADOR Accin de cizallamiento del motor DE VISCOSIDAD

ACEITE INADECUADO Se aadi aceite de viscosidad ms baja

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosNUMERO DE BASE TOTAL (TBN)

(ASTM D 2896)*

TBN es una medida de la alcalinidad o de la capacidad del aceite de neutralizar cidos formados durante la combustin deldiesel y/o oxidacin.

TBN proviene de los dispersantes y los detergentes metlicos contenidos en el aceite.

EL BAJO TBN DEL ACEITE USADO ES CAUSADO POR Perodos de cambio de aceite demasiado prolongados.

Calidad inapropiada de aceite- Usando un aceite con TBN insuficiente para el contenido de azufre de combustible diesel.

* Caterpillar recomienda el mtodo D 2896. El mtodo D 664 es obsoleto.

CONTAMINACION POR AGUA

Producto de la combustin-Evaporada normalmente a las altas temperaturas delmotor.

-Puede acumularse en el aceite durante marcha sincarga prolongada u operacin a baja temperatura.

Fugas de refrigerantes-En los bloques o culatas.-Sellos o juntas malas.-Enfriadores de aceite defectuosos.

Pruebas de laboratorio-Anlisis elemental (sodio, boro o silicio).-Anlisis de rayos infrarrojos.-ASTM D 95.

DILUCION POR COMBUSTIBLE

Operacin inapropiada del motor

- Marcha prolongada sin carga.

- Inyectores, bombas o lneas de combustibledefectuo sas y tiempo de inyeccininapropiado.

Pruebas de laboratorio- Punto de inflamacin.- Dilucin por combustible.- Viscosidad del aceite usado.- Cromatografa de gas.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosINTERPRETACION DE RESULTADOS

Niveles absolutos de metales de desgaste en cualquier momento dado pueden conducir a conclusiones equivocadas.

La preocupacin relevante es la tasa de desgaste; es decir, cambio en los niveles demetales con el tiempo y el kilometraje.

El consumo de aceite y la adicin del mismo afectan la concentracin de metales encualquier momento dado,- Metales concentrados por prdidas de evaporacin.- Metales transportados por prdidas viscomtricas.- Metales de desgaste diluidos por el aceite de relleno.

El muestreo y anlisis peridicos son crticos para una evaluacin significativa de lacalidad del aceite y del motor.

Motores EL TUTOR DE LUBRICACION SHELLMdulo DosFALLAS EN LOS MOTORES

A continuacin damos una gua de problemas enmotores y sus posibles causas:

1. Problemas de compresin:Cuando la compresin no es adecuada hay prdida de potencia.

POSIBLES CAUSAS

a) VlvulasJuego de Taqus:

Si es excesivo, se disminuye el tiempo de en-trada de los gases y de escape de los quema-dos, lo que hace disminuir la potencia.Si es escasa la holgura, las vlvulas no cerra-rn bien sobre sus asientos al funcionar a la tem-peratura normal y la compresin ser muy po-bre.

Resortes de las vlvulas:Si estn rotos o sin fuerza la vlvula cierra conpoca fu

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