Fundamentos de Lubricacin

Propiedades de Aceites LubricantesEn esta seccin aprenderemos lo basico sobre aceites lubricantes. Vamos a comenzar con las propiedades de los aceites minerales y sintticos. Estas propiedades son:

1. Viscosidad, 2. Estabilidad Termica, 3. Estabilidad a la oxidacion, 4. Punto de fluidez, 5. Demulsibilidad, 6. Punto de ignicin y 7. Punto de inflamacin.

Propiedades de Aceites Lubricantes1. ViscosidadLa primer propiedad de los lubricantes es la viscosidad. Viscosidad es la resistencia interna del aceite para fluir. Viscosidad es la propiedad mas importante de los lubricantes. Algunas de sus funciones mas importantes son: 1. Formar una pelcula lubricante, 2. Enfriar los componentes, y 3. Sellar y controlar el consumo de aceite. Analicemos mas a fondo la importancia de la viscosidad del lubricante.

Propiedades de Aceites LubricantesReconociendo las designaciones de viscosidadCada uno de los siguientes grupos miden la viscosidad con su propia escala:

Abreviacin AGMA SAE SUS ISO cSt

Nombre del Grupo American Gear Manufacturers Association Society of Automotive Engineers Saybolt Universal Seconds International Standards Organization Centistokes

Que clasifica el grupo: Aceites para engranes industriales Aceites automotrices para motor/engranes Todos los lubricantes Lubricantes industriales Todos los lubricantes

Grados de viscosidad ISO

La International Standards Organization (ISO) clasifica la viscosidad de los lubricantes industriales. El sistema de clasificacin ISO es una serie de grados de viscosidad del lubricante (VG), basados en la viscosidad cinemtica a 40C. La viscosidad es medida en mm2/sec (equivalente a cSt).

Grado de clasificacin de viscosidad ISOISO VG MID-POINT KV 40C, mm s ISO VG 2 ISO VG 3 ISO VG 5 ISO VG 7 ISO VG 10 ISO VG 15 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 2.2 3.2 4.6 6.8 10 15 22 32 46 682 -1

LIMITS, KV 40C Min. 1.98 2.88 4.14 6.12 9 13.5 19.8 28.8 41.4 61.2 Max. 2.4 3.52 5.06 7.48 11 16.5 24.2 35.2 50.6 74.8

ISO VG

MID-POINT KV 40C, mm s2 -1

LIMITS, KV 40C Min. 90 135 198 288 414 612 900 1350 1980 2880 Max. 110 165 242 352 506 748 1100 1650 2420 3520

ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 ISO VG 460 ISO VG 680 ISO VG 1000 ISO VG 1500 ISO VG 2200 ISO VG 3200

100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200

Clasificacin AGMALa American Gear Manufacturers Association (AGMA)

Establece los estndares para oxidacin, carga y demulsibilidad para lubricantes de engranes. Define la viscosidad de los lubricantes empleando los grados de viscosidad ISO. Especifica los tipos de lubricantes para engrane por pruebas de desemeo y composicin. Identifica tres categoras principales de lubricantes de engranes: Inhibidos Antidesgaste Compuestos

Clasificacin AGMA (cont.)Nmero AGMA 1 2, 2EP 3, 3EP 4, 4EP 5, 5EP 6, 6EP 7 comp, 7EP 8 comp, 8EP 8A comp Grado de Viscosidad ISO 46 68 100 150 220 320 460 680 1000

EP significa que contiene aditivos de Presin Extrema para trabajo pesado. "comp" significa contenido de cidos Grasos para reductores Sinfin-Corona

Sistema SAEMotoresNmero SAE5W 10 W 20 W 20 30 40 50 A - 18oC A - 100oC Min - Max Min - Max 871 1307 2614 2614 10468 5.75 9.65 9.65 12.98 12.98 16.82 16.82 22.75

Viscosidad cSt

Lubricantes para Motores a Gasolina Clasificacin de Servicio APISistema de Clasificacin API

Para servicio de Motores a GasolinaDESIGNACION DE LETRA

DESCRIPCION ACEITE SIN ADITIVOS ACEITE CON ANTIOXIDANTES Y ANTIDESGASTE SIN DETERGENTES PROTECCION CONTRA LODOS, DESGASTE Y CORROSION. PARA VEHICULOS1967 Y ANTERIORES MEJOR PROTECCION QUE SC, PARA VEHICULOS 1971 Y ANTERIORES MEJOR PROTECCION QUE SD, PARA VEHICULOS 1980 Y ANTERIORES MEJOR PROTECCION CONTRA LA OXIDACION Y EL DESGASTE, PARA VEHICULOS 1988 Y ANTERIORES MEJOR CONTROL DE DEPOSITOS Y LODOS, PARA VEHICULOS 1993 Y ANTERIORES ESTRICTO CONTROL DE DESEMPEO Y MAYOR RENDIMIENTO QUE SG, PARA VEHICULOS 1996 Y ANTERIORES, PUEDEN SER GF-1 ACEITE DE OPTIMO RENDIMIENTO CON "ENERGY CONSERVING" PARA MULTIGRADOS, PUEDEN SER GF-2. MAYOR PROTECCION DE LOS CATALIZADORES. PARA VEHICULOS 1997 Y POSTERIORES. ACEITES DE LA MAS ALTA CALIDAD DISPONIBLES EN EL MERCADO.SATISFACEN LOS NUEVOS REQUISITOS DE "CONSERVACION DE ENERGIA COMO GF-3.MEJOR LIMPIEZA DEL MOTOR, EXCEPCIONAL ESTABILIDAD A LA OXIDACION Y MAYOR ESTABILIDAD A LA TEMPERATURA.

SA* SB* SC* SD* SE* SF* SG* SH* SJ

SL

*CLASIFICACIONES OBSOLETAS, NO USAR A MENOS QUE LO ESPECIFIQUE EL FABRICANTE

NUEVA ESPECIFICACION SM - 2005

Clasificacin API para Motores a DieselDESIGNACION DE LETRA* CA * CB * CC CD CD-II CF CF-2 CE CF-4 CG-4 CH-4 CI-4, CI-4 Plus

DESCRIPCIONACEITE SIN ADITIVOS, SERVICIO LIGERO ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO LIGERO-MODERADO ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO MODERADO-SEVERO ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO EXTREMA SERIE 3 ACEITE PAAR MOTORES DE 2 TIEMPOS, SERVICIO SEVERO ACEITE DE MAYOR PROTECCION QUE CD PARA MOTORES DE SERVICIO SEVERO, ASPIRACION NATURAL O TURBOCARGADOS ACEITE PARA MOTORES DE 2 TIEMPOS DE SERVICIO SEVERO, MAYOR DESEMPEO QUE CD-II ACEITE PARA MOTORES TURBOCARGADOS HD FABRICADOS DESDE 1983 ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO EXTREMO, QUE UTILIZAN MULTIGRADOS PARA REDUCIR LODOS Y CONSUMO DE ACEITE ACEITE DE MAXIMO DESEMPEO PARA MOTORES DE BAJAS EMISIONES DE SERVICIO EXTREMO. ACEITE DE ALTA TECNOLOGIA PARA MOTORES DE BAJAS EMISIONES, QUE CUMPLAN EPA 98, REDUCE NOTABLEMENTE ACUMULACION DE LODOS Y CONSUMO DE ACEITE ACEITE DE ALTA TECNOLOGIA DESARROLLADO CON ACEITES BASICOS DEL TIPO II HIDROCRAQUIADOS, CUMPLIENDO CON LAS MAS EXIGENTES ESPECIFICACIONES PARA MOTORES A DIESEL

NUEVA ESPECIFICACION CJ-4 Plus - 2006

Grados de Viscosidad SAE para Aceites de EngranajeGrados de Viscosidad SAE 75W 80W 85W 90 140 250 Temperatura mxima para Viscosidad -40 -26 -12 Viscosidad @ 100C Mnimo 4.1 7.0 11.0 13.5 24.0 41.0 Mximo < 24.o < 41.0 -

Clasificacin API para Transmisin Estandar y DifrencialCLASIFICACION API GL-1 GL - 2 GL- 3 DEFINICION Y APLICACIN Aceite Mineral sin Aditivos, para algunas transmisiones manuales con bujes o sincronizadores de Metales Amarillos Aceite Mineral sin Aditivos operan bajo condiciones de carga temperatura y velocidad que los GL-1 no satisfacen Aceite mineral con aditivos EP para condiciones moderadamente severas de velocidad y carga. Son lubricantes con capacidad de carga mayor que los GL-1, pero menor a los GL-4 EP mediano, para servicio moderado a severo, transmisiones de vehculos y camiones, engranes hipoidales. EP elevado para servicio severo, transmisiones y diferenciales engranes hipoidales. Mximo desempeo.

GL-4 GL-5

Propiedades de Aceites LubricantesTabla de ViscosidadLa carta que se muestra compara los grados de viscosidad de lubricantes. Al leer de manera horizontal, la designacin de viscosidades son iguales. Por ejemplo, sigue la regla en la carta y vers que: SUS 500 = cSt 100 = ISO 100 = AGMA 3 = SAE Engine 30 = SAE Gear 85W

Propiedades de Aceites LubricantesIndice de Viscosidad (IV)El ndice de viscosidad es la razn de cambio de la viscosidad de un lubricante con al temperatura. Mientras mas alto sea en IV, menos cambiar el lubricante con la temperatura. En la grfica de abajo, nota que la inclinacin de cada linea es distinta sobre el mismo rango de temperauras dependiendo de su viscosidad: el IV ms bajo tiene la mayor inclinacin, el IV ms alto tiene la menor.Indice de ViscosidadViscosidad

Muy alto IV (135) ej., sintticos Alto IV (95) e., aceite mineral Bajo IV (65) ej., aceite naftnico

Nota: Los nmeros en parntesis son nmeros adimensionales que muestran la diferencia de viscosidades entre 40C y 100C.

Temperatura

Monogrados o Multigrados?CAMBIO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE CON RESPECTO AL CAMBIO DE TEMPERATURA (MONO VS MULTI)VISCOSIDAD (cP)

SAE 40

GRADOS SAE

60SAE 15W-40 SAE 10W-30

VISCOSIDAD 100C (cSt)

50 40 30

Montaas Ciudad

20

-20 -10 0 10 20 OPERACION A BAJA TEMPERATURA

TEMPERAUTURA C

100C

230C

OPERACION DE ALTA TEMPERATURA

Propiedades de Aceites Lubricantes2. Estabilidad TrmicaLa Estabilidad Trmica es otra propiedad de los lubricantes. Es la habilidad de resistir las altas temperaturas. Una mala estabilidad trmica puede resultar en: Lodos, Depsitos y Aumento de viscosidad.

Propiedades de Aceites Lubricantes3. Estabilidad a la OxidacinLa Estabilidad a la Oxidacin es la habilidad de un lubricante a resistir la combinacin qumica con el oxgeno. La Oxidacin puede resultar en la formacin de depsitos de lodo y el aumento de viscosidad. Es acrecentada por lo siguiente: Calor Luz Catalizadores metlicos cidos formados por contaminacin con agua Otros contaminantesFenol ZDTP

Propiedades de Aceites Lubricantes4. Punto de FluidezEl punto de fluidez es la temperatura mas baja a la que un aceite puede fluir bajo condiciones de prueba. El punto de fluidez esta afectada por la cantidad de partculas de cera removidas durante la refinacin del petrleo crudo: Ms partculas de cera, ms alto el punto de fluidez. Menos partculas de cera, ms bajo punto de fluidez.

Propiedades de Aceites Lubricantes5. DemulsibilidadLa Demulsibilidad es otra propiedad importante de los lubricantes. Es la habilidad de un aceite de separarse del agua.

Botella izquierda No agua

Botella derecha Agua y aceite seprarados (buena demulsibilidad)

Botella central Aceite y agua mezclados

Propiedades de Aceites Lubricantes6. Punto de InflamacinEl punto de ignicin es determinado calentando el aceite hasta que se formen vapores; despus de pasa una flama por encima del aceite. El punto de ignicin es la temperatura a la cual el lubricante enciende sin sostener la flama. El punto de inflamacin para un lubricante es tpicamente de 200C o ms.

Propiedades de Aceites Lubricantes7. Punto de IgnicinEl punto de ignicin se determina de manera similar al punto de inflamacion. El aceite se calienta hasta que libera vapores; una flama se pasa sobre el aceite. El punto de ignicin es cuando el aceite se enciende y se sostiene la flama. El punto de ignicion para un lubricante es tpicamente 20C o ms por encima del punto de inflamacin.

Bsicos: DescripcinInfluencia general de los componentesComo se puede observar en la siguiente tabla, los bsicos tienen un gran efecto en el desempeo del lubricante terminado.Propiedad del lubricante Viscosidad Indice de Viscosidad Punto de Ignicin Volatilidad Punto de Fluidez Estabilidad a la Oxidacin Proteccin de herrumbre Control de depsitos Espumacin Influencia del bsico Mayor Mayor Mayor Mayor Mayor Mayor Menor Mayor Mayor Influencia del Aditivo Menor Mayor Menor Menor Mayor Mayor Mayor Mayor Mayor

Basicos: DescripcinPropiedades de los bsicosAqu se muestran la comparacin de composicin entre los cinco grupos de bsicos.Categoras API/ACEA : VI, SAT & S, % Grupo I80 0.03Espectro qumico variado Requeire bsicos hidroprocesados severo

Grupo II80 90% % S < 0.03

Grupo IIIVI >120 % sat > 90% % S < 0.03

Grupo IVPAOs

Grupo VTodos los OtrosEspectro qumico menor

Requiere hidroprocesado Convencional (solvente)

Bsicos: DescripcinPropiedades de los bsicos (cont.)A siguiente tabla compara el desempeo de los cicno distintos grupos de bsicos.Comparacin de propiedades de bsicosParmetro Estabilidad a la oxidacin Volatilidad Solvencia de aditivos Capacidades a baja temp. Eficiencia / traccin Costo relativo vs. grupo I Rango de visc. @ 40C cSt Grupo I Buena Buena Muy buena Buena Buena 1 Ms de 500 Grupo II Mejorada Buena - Mejor Mejor Mejor Grupo III Grupo IV La mejor La mejor Grupo V Mejor a la mejor Buena a mejor

Buena con con algunos Buena con con algunos Buena con con algunos Buena a mejor bsicos bsicos bsicos Mejorada Buena 1.1 to 1.2 Limitado a