Punto de Chispa. Es la temperatura a la
cual se forman gases suficientes para realizar una
combustión. La prueba consiste en colocar el aceite en
un recipiente dotado con una resistencia, para aumentarle la
temperatura, luego este aceite es colocado en contacto
directo con una llama, en el momento en que el producto trata
de encenderse este el llamado punto de chispa (oC). Se sigue
calentando el aceite y nuevamente se pone en contacto con la
llama y en el instante que este haga combustión, es el
punto de inflamación (oC).Prueba de humedad. Para
verificar que el producto está con cero humedad,
factor muy importante en cualquier lubricante, la
mayoría de empresasacostumbran a realizar una prueba
de humedad muy sencilla, que consiste en poner a calentar al
rojo vivo un metal, y luego se deja caer sobre este una gota
de aceite, si crispa, el aceite presenta humedad, si por el
contrario el aceite no presenta este fenómeno,
está completamente libre de humedad.
Punto de fluidez. Es la temperatura
más baja a la cual el aceite lubricante aún es
un fluido. Indica las limitaciones de fluidez que tiene el
aceite a bajas temperaturas, en el momento en que el producto
trata de cambiar de estado, esa temperatura es el punto de
fluidez.
Prueba de corrosión. Cuando el
aceite es expuesto a la acción del agua, esta puede
disolver los inhibidores de la oxidación dando origen
a la formación de ácidos orgánicos, los
pueden originar el deterioro en las piezas lubricadas. La
prueba llamada también Lámina de Cobre,
consiste en colocar una lámina de cobre en un
recipiente lleno de aceite a una temperatura de 105oC,
dejándola allí por espacio de cuatro
días, dependiendo del colorque tome la lámina
se medirá el grado de corrosión del producto;
lo ideal es que la lámina no cambie de color, es
decir, que el aceite presente cero
corrosión.
Tipos de
aceites
Aditivos comunes en los aceites lubricantes
Los aditivos que generalmente se encuentran en todos los
aceites lubricantes sin tener en cuenta el tipo de trabajo que
van a desempeñar, son los siguientes:
Inhibidores de la oxidación: que se emplean para
incrementar la vida del aceite en servicio y para disminuir la
concentración de barnices y de lodos sobre las partes
mecánicas.
Inhibidores de la corrosión: que protegen las
superficies metálicas del ataque químico de los
ácidos corrosivos.
Los aditivos antidesgaste: que protegen las superficies
de fricción que operan con delgadas películas
lubricantes.
Los inhibidores de la herrumbe: que eliminan la
tendencia de la humedad a formar una pequeña
película de herrumbe sobre las superficies
metálicas, la cual en un momento dado, podría
llegar a aislar el lubricante midiendo así una correcta
lubricación, además de que facilitan el proceso de
oxidación del aceite y la corrosión de las
superficies metálicas, los agentes untuosidad que reducen
la fricción y el desgaste y aumentan la
lubricación.
Demulsificadores: que reducen la tensión
interfase, permiten una fácil separación del agua y
del aceite. Los demás son igualmente importantes pero se
utilizan únicamente para cada caso en
particular.
Lubricantes
Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos
piezas móviles, no se degrada, y forma así mismo
una película que impide su contacto, permitiendo su
movimiento incluso a elevadas temperaturas y
presiones.
Una segunda definición es que el lubricante es
una sustancia (gaseosa, líquida o sólida) que
reemplaza una fricción entre dos piezas en movimiento
relativo por la fricción interna de sus moléculas,
que es mucho menor.
En el caso de lubricantes gaseosos, se puede considerar
una corriente de aire a presión que separe dos piezas en
movimiento, en el caso de los líquidos, los más
conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por
ejemplo, en los motores. Los lubricantes sólidos son, por
ejemplo, el disulfuro de molibdeno (MoS2)y el grafito.
Tipos
Existen distintas sustancias lubricantes dependiendo de
su composición y presentación:
Aceites
Aceite hidráulico
Aceite de engrase general
Grasas
Geles
Hidrosolubles
Sintéticos
Industriales
Puros o sólidos
Lubricante sintético
Especialmente diseñado para vehículos con
tratamientos de gases de escape y para cumplir los más
exigentes requisitos de los motores de vehículos
más actuales. Su estudiada formulación con reducido
contenido en cenizas (Mid SAPS) lo hace adecuado para las
últimas tecnologías de motores existentes y a la
vez contribuye a la conservación del medio ambiente
minimizando emisiones nocivas de partículas.
Están formulados con fluidos sintetizados, por
sus excelentes características de estabilidad
térmica y resistencia a la oxidación, elevado
índice de viscosidad natural y fluidez a temperaturas
extremadamente bajas.
Los aditivos que intervienen en su formulación
les imparten resistencia contra la formación de espuma,
características de extrema presión,
protección contra el desgaste, elevada estabilidad a la
oxidación y protección contra la herrumbre y la
corrosión. Poseen un coeficiente de tracción muy
bajo, con lo cual se obtiene una buena reducción en el
consumo de energía.
Cualidades
Recomendado para vehículos gasolina y
diésel con o sin turbocompresores y que incluyan
tratamientos de gases de escape. Formula optimizada con aditivos
antifricción de alta calidad contribuyendo al ahorro de
combustible a la vez que proporciona la protección
antidesgaste adecuada para motores de altas
prestaciones.
Bajo consumo de lubricante por su tecnología
sintética y estudiada viscosidad. Producto de larga
duración, que puede prolongar notablemente los intervalos
de cambio de aceite sin sacrificar la limpieza del
motor.
Excelente comportamiento viscosimétrico en
frío; facilidad de bombeabilidad del lubricante en el
arranque, disminuyendo el tiempo necesario de formación de
película y por tanto reduciendo el desgaste.
Su reducido contenido en cenizas, lo hace necesario para
la durabilidad de las nuevas tecnologías de
disminución de emisiones como filtro de partículas
diésel (DPF), contribuyendo por tanto en mayor medida a la
conservación del ambiente que los lubricantes
convencionales.
Lubricantes Base Silicón.
Desarrollados para proteger partes metálicas de
la corrosión, aferramiento y desgaste. Formulados para
ambientes severos, como altas temperaturas, cargas pesadas,
químicos y vibración, proporcionando un
desempeño superior.
Los lubricantes se diseñan para alto
desempeño en altas temperaturas, tiempo severo, y
exposición química. Todo para ayudarle a mejorar la
confiabilidad de su equipo, reducir tiempos muertos y aumentar la
productividad.
Lubricantes minerales
Los lubricantes minerales obtenidos por
destilación del petróleo deben de ser especialmente
seleccionados para poder: 1. soportar diversas condiciones de
trabajo
2. ser un excelente lubricante a altas
temperaturas
3. permanecer estable en un amplio rango de
temperatura
4. Tener la capacidad de mezclarse adecuadamente con el
refrigerante (visibilidad)
5. tener un índice de viscosidad alto sin que al
bajar su temperatura en el evaporador aumente su
viscosidad.
6. tener higroscopicidad definida como la capacidad de
retener humedad mediante la interacción de fuerzas de
atracción molecular de una sustancia con el
agua.
Aceites hidráulicos
El aceite hidráulico tiene que convertir la
fuerza rotativa del motor a fuerza de empuje multiplicando la
fuerza aplicada para realizar el trabajo. Las fuerzas
desarrolladas pueden sobrepasar de los 5,000 psi (345 bares).
Cada sistema está diseñado para operar con un
aceite que proteja en lubricación estática cuando
las presiones en válvulas sobrepasan el punto de
lubricación hidrodinámica (creada por la propia
presión del aceite).
Gamas
Gama de fluidos hidráulicos HLP de base
mineral, microfiltrados, con características
antiherrumbre, antioxidante y antidesgaste.Gama de fluidos hidráulicos HV de base
parafínica, microfiltrados, con características
antiherrumbre, antioxidante y antidesgaste.Fluidos hidráulicos microfiltrados de alta
calidad, especialmente formulados para trabajar en sistemas
que operen a elevadas presiones.Aceites para la lubricación.
Para que un fluido pueda tener buenas cualidades en la
lubricación, es decir, sea "resbaloso", debe estar
constituido preferentemente por moléculas cuyos
átomos se enlacen en un mismo plano, formando anillos.
Estos anillos planos pueden desplazarse muy fácilmente
unos sobre otros como si se tratara de láminas
separadas sin grandes fuerzas de cohesión.
En la figura 1 se muestra un esquema del
proceso de movimiento de un cuerpo A sobre una superficie,
separado de ella, por un fluido de este tipo. Se ha exagerado el
espesor de las láminas para facilitar la
comprensión. En este caso cada lámina constituyente
del fluido puede moverse muy fácilmente sobre la adyacente
de manera que la resistencia al movimiento en general del cuerpo
A resulta muy disminuida con respecto al valor que se obtiene sin
la presencia del fluido.
En el esquema se ha considerado que la capa adyacente a
ambos cuerpos A y B están adheridas a las superficies
respectivas y no se desplazan en ellas, por lo que todo el
movimiento se realiza por el desplazamiento de las láminas
internas del fluido.
Esta condición de ser "pegajoso" o "untoso" es
otra propiedad deseable de un buen lubricante, de manera que una
vez en contacto con la superficie no se escurra de ella muy
rápidamente.
Estas propiedades deseables están presentes en
muchas sustancias químicas o sus mezclas tanto de origen
mineral, animal, vegetal o sintética y en general,
genéricamente, se conocen como aceites
Una tercera condición necesaria para que un
aceite sea un buen lubricante es que mantenga esas propiedades
deseables, esto es, sea estable al tiempo en las condiciones
donde va a ser utilizado.En general los aceites de naturaleza
animal y vegetal son menos estables y mas caros que los aceites
minerales y sintéticos, por lo que su utilización
en el campo de la lubricación es mas restringida, y esta
dirigida solo a ciertas aplicaciones. De esta forma, el gran
mundo de los lubricantes está invadido por aceites de
origen mineral y sintético.
Aceites minerales
Los aceites minerales, están constituidos casi
exclusivamente por mezclas de hidrocarburos de largas cadenas
carbonadas resultantes de la destilación fraccionada del
petróleo, estas fracciones se obtienen a temperaturas de
evaporación mayores que la fracción de combustibles
Diesel, y por debajo de la de los aceites superpesados, asfaltos
y alquitranes presentes en el petróleo
original.
Aunque de manera natural, estas mezclas de hidrocarburos
de carácter aceitoso presentan muy buenas
características como lubricantes (aceite mineral puro) en
condiciones normales; son suceptibles al cambio de sus
propiedades a valores no deseables cuando se someten a las
condiciones de alta temperatura, presión, elevada
agitación y contaminantes, comunes en el trabajo en las
máquinas actuales, especialmente en aplicaciones como los
motores de combustión interna.
En algunas aplicaciones se puede, y hasta es
conveniente, la utilización de estos aceites minerales
puros con objetivos lubricadores, pero, lo mas común es,
que en la inmensa mayoría de los aceites comerciales se
hayan agregado a las bases de aceite mineral puro, otras
sustancias que sirven para incrementar las capacidades
funcionales de la base. A estas sustancias agregadas se les
conoce como aditivos.
Veamos ahora algunas características de los
aditivos mas comunes e importantes:
Antioxidantes
Cuando los aceites minerales puros se someten a
temperaturas elevadas en presencia de oxígeno (aire), los
hidrocarburos que los constituyen sufren un lento proceso de
oxidación en la que el hidrocarburo reacciona con el
oxígeno para formar otras sustancias, incluyendo
ácidos orgánicos derivados. Resultado de esta
oxidación se modifican cualidades importantes para su
efectividad como lubricante, las principales son:
Se incrementa la acidez del aceite, por lo que el
lubricante se torna mas agresivo con las partes
metálicas, especialmente las no ferrosas.Se modifica la viscosidad, esto
significa que se altera su capacidad de formación de
una película que evite el contacto directo de las
superficies en movimiento relativo para la aplicación
específica.
Ambas cualidades son evidentemente
indeseables en el aceite.La velocidad de oxidación de un
aceite está condicionada por dos factores:
La temperatura: Mientras mas alta la temperatura de
trabajo, mayor será la oxidación, esta
relación no es lineal, la duplicación de la
temperatura de trabajo puede producir un incremento mucho
mayor que la duplicación de la velocidad de
oxidación.La presencia de ciertas sustancias: La presencia de
azufre en el material original o agregado, la adición
de agua o de aceite ya oxidado, ácidos agregados o
auto-producidos, partículas metálicas de cobre
o hierro y otras, catalizan la oxidación
acelerándola.
Esta oxidación de los aceites es inevitable, pero
puede ser disminuida notablemente utilizando aditivos de tipo
alcalino que van neutralizando los ácidos formados durante
el trabajo. No obstante, tarde o temprano los aditivos
neutralizadores se irán agotando al reaccionar con los
ácidos presentes, y finalmente en un plazo mayor o menor
el aceite debe ser cambiado por nuevo.
La utilización de filtros adecuados va retirando
del aceite las partículas catalizadoras en
suspensión y el uso de una base "libre de azufre" son
elementos muy importantes en la vida útil del
lubricante.
Antiespumantes
En las condiciones de extrema agitación a las que
están sometidos los aceites en la máquinas
rápidas actuales, estos pueden retener pequeñas
burbujas de aire en el interior de su masa, formando una
emulsión de carácter espumoso. Esta espuma tiene
dos inconvenientes:
Interrumpe la integridad del aceite, por lo que la
película fluida que soporta la carga entre las dos
piezas cargadas con movimiento relativo (cojinetes) puede
quedar fraccionada e inestable con la consecuente posibilidad
de contacto físico de las superficies y su elevado
desgaste.La viscosidad neta de la emulsión es
diferente a la del aceite no emulsionado, por lo que se
produce el cambio de un elemento muy importante en la
estabilidad del estado de la lubricación, la que puede
pasar incluso a lubricación límite.
Ciertas sustancias tienen la capacidad de reducir la
tensión superficial del aceite y con ello, facilitan la
unión de las burbujas pequeñas formadas en la masa
del aceite a burbujas mas grandes. Estas grandes burbujas que no
se estabilizan en la emulsión, suben a la superficie del
aceite en el depósito y se rompen para liberar el
aire.
Estabilizadores de la viscosidad
Uno de los elementos mas importantes y que salen de la
mesa del proyectista de una máquina, es la viscosidad del
aceite que será utilizado como lubricante es sus partes en
movimiento. Solo con lubricantes con viscosidad igual o muy
próxima a la de diseño, se garantizará las
condiciones adecuadas de lubricación para lograr la
expectativa de vida útil de la máquina.
Sin embargo, los aceites naturales utilizados como base
para la fabricación de los lubricantes tiene una marcada
tendencia a la disminución de la viscosidad con el aumento
de la temperatura. Esta tendencia produce el efecto negativo de
que la calidad de la lubricación en la máquina, se
vea afectada por la temperatura del aceite y el cambio de
viscosidad resultante.
La temperatura del aceite a su vez
estará condicionada por la temperatura ambiente, los
diferentes estados de carga de la máquina o en los
periodos de arranque frío después de un largo
reposo.Para palear este problema, ya que no se resuelve
totalmente, a las bases de aceite mineral puro se le agregan
sustancias que mejoran la relación
viscosidad-temperatura.
Estas sustancias tienen la capacidad de
realizar una suerte de polimerización reversible, que
produce moléculas mas grandes y de menor movilidad dentro
de la masa del aceite cuando la temperatura crece, y mas
pequeñas y mas fluidas cuando baja, produciendo un efecto
de cambio de la viscosidad contrario a las del aceite base por lo
que la viscosidad de la mezcla resulta un tanto
estabilizada.
Reductores del punto de
gelificación
Las mezclas de hidrocarburos a temperaturas
muy bajas, pero perfectamente alcanzables en zonas
geográficas frías, pasan a un estado de gel, se
solidifican. Este estado reduce casi a cero la fluidez del aceite
cosa inaceptable en un lubricante. Para mejorar esta
situción se agregan sustancias que bajan la temperatura de
gelificación. Se dice que estas sustancias son capaces de
rodear los micro cristales parafínicos de los
hidrocarburos en gelificación evitando su unión en
cristales mas grandes que inmovilizarían la masa de
aceite.
Detergentes
En aquellos casos donde el aceite de
lubricación puede estar en contacto con superficies a muy
elevada temperatura, como en los motores de combustión
interna, estos pueden producir polímeros densos en forma
de finos sólidos en suspensión que luego se
depositan en las superficies por donde circula, formando duras
capas de lacas, barnices o barros endurecidos que pueden obstruir
los conductos de circulación del lubricante.
En otros casos al aceite pueden ir a parar
por combustión incompleta sustancias de la misma
naturaleza con el mismo resultado final.Para evitar la
sedimentación de estas partículas, se agregan
sustancias al material base que las mantienen en
suspensión y puedan ser retenidas por los filtros, o, en
el peor de los casos, se sedimenten en el depósito
principal.
Estos detergentes tienen carácter
alcalino por lo que también producen un efecto
antioxidante al reaccionar con los ácidos del aceite.En
ocasiones de les llama aditivos dispersantes.
Aditivos para extrema
presión
Ciertos aceites se usan en maquinarias donde tienen que
servir como lubricantes entre dos superficies entre las cuales se
produce una extrema presión de contacto como el caso de
los engranajes que trasmiten elevadas cargas.
Estas extremas presiones pueden romper completamente la
película de lubricante entre las superficies, establecerse
contacto intenso entre las piezas, y producirse micro soldaduras
que las erosionan .Para aumentar la resistencia al rompimiento de
la película de lubricante se usan los aditivos de extrema
presión.
Hay muchas variantes de aditivos para este
propósito, pero los mas comunes son sustancias a base de
fósforo o azufre que liberan, por la propia presión
elevada de contacto, estos elementos como una capa muy adherida a
las superficies en contacto, evitando así la
interacción metálica plena.
Son materiales que poco a poco se agotan en el
lubricante por lo que de tiempo en tiempo debe sustituirse el
lubricante viejo por nuevo, o en casos especiales, agregar mas
aditivo.
Prácticamente hoy en día, todos los tipos
de aceites contienen al menos un aditivo y un número
bastante representativo de estos, varios tipos
diferentes.
El porcentaje por volumen de aditivos utilizados en un
aceite varía entre el 0,1 (aceites para transformadores) y
el 30% (aceites automotores) por volumen.
Adicionalmente a los efectos beneficiosos que producen,
los aditivos pueden tener efectos colaterales perjudiciales,
especialmente si la dosis es excesiva, si ocurren reacciones
entre ellos o se usan en la aplicación equivocada. Por
esto, es responsabilidad del fabricante del aceite obtener un
balance exacto entre los diferentes aditivos para que el
desempeño del lubricante sea el óptimo, y
asegurarse por medio de análisis de laboratorio y pruebas
de campo que la combinación de los aditivos lograda no
produce efectos colaterales indeseables; si esto se logra, es
usualmente innecesario y además no recomendable que se le
agreguen por el operador aditivos adicionales a un aceite que se
encuentra trabajando en una máquina.
Aceites sintéticos
Los Aceites Sintéticos son de
relativa reciente introducción, no tienen su origen
directamente de los aceites minerales obtenidos de la
destilación del petróleo, sino que son creados en
procesos industriales partiendo de elementos individuales o
mezclas específicas obtenidas como sub-productos del
petróleo o por procesos de refinación especial de
los aceites minerales. Estos procesos de refinación y
modificación producen lubricantes con
características nativas mejores que los aceites minerales
puros y la necesidad de aditivos se hace menor y mas selectiva.Al
ser más larga y compleja su elaboración, resultan
más caros que los aceites minerales.
Materiales y
reactivos
Materiales
|
|
Vaso de ppdo | Picnómetro |
|
|
Balanza | Bagueta |
|
|
Probeta | Luna de reloj |
|
|
Espátula | Cocinilla |
|
|
Rejilla | Pipeta |
|
|
viscosímetro | Placa petri |
Materiales
|
|
Aceite lubricante | Agua destilada |
|
|
Fenolftaleína | Hidróxido de |
Procedimiento
experimental
FORMULAS
I. DETERMINACION DEL INDICE DE
ACIDEZ
Porcentaje de acidez expresado
hidróxido de potasio
I.A. = índice de
acidezN = normalidad del KOH
0.056 = peso-equivalente del
hidróxido de potasioA = ml de KOH gastados en la
titulación.P = Peso de la muestra de
aceite
La acidez puede también ser
expresada como los gramos de ácidos grasos libres por cada
100 gramos de muestra; en el caso del ácido oleico
sería:
Porcentaje de acidez expresado en acido
oleico
Gramos de ácido oleico por 100 g de
muestra con la siguiente ecuación:
Porcentaje de acidez expresado en acido
fosfórico
II. DETERMINACION DE LA
DENSIDAD
III. DETERMINACION DE SOLIDOS
TOTALES
En donde:
ST = Sólidos totales, en mg /dm
(3) G1 = Masa de la cápsula con el residuo,
después de la evaporación, en mg. G = Masa de
la cápsula vacía, en mg. V = Volumen de
muestra, en cm(3).
IV. DETERMINACION DE LA
HUMEDAD
m1: es la masa, en gramos, antes del secado.
m2: es la masa, en gramos, después del
secado.
V. DETERMINACION DE LA
VISCOSIDAD.
( = viscosidad
V = volumen
L = longitud del tubo capilar
r = radio
t = tiempo
P = presión
Deducción de
fórmulas
I. Porcentaje de acidez
expresado en acido fosfórico
I. Porcentaje de acidez
expresado en acido oleico
Cuestionario
I. ¿A que se llama índice de
acidez? ¿es igual al grado de acidez? Justifique su
respuesta
Se define como el número de mg de KOH ó
NaOH necesarios para neutralizar losácidos grasos libres
de 1 gr. de aceite o grasa. Se fundamenta en el hecho de que el
extremo carboxílico de los lípidos es neutralizado
por los hidroxilos de un álcali, pudiendo determinarse
cuantitativamente esta reacción por medio de una
valoración ácido-base.
El grado de acidez indica el contenido en ácidos
libres. Se determina mediante una valoración
(volumetría) con un reactivo básico. El resultado
se expresa como el % del ácido predominante en el
material. Ej: En aceites es el % en ácido oleico, en
zumo de frutas es él % en ácido
cítrico, en leche es él % en ácido
láctico.
JUSTIFICACIÓN
Es decir de una u otra forma índice de acidez y
grado de acidez indican lo mismo, Se define como la cantidad de
ácidos grasos libres en tanto por ciento de ácido
oleico (en algunos lugares se mide también en mg de KOH
por gramo de ácido oleico).
II. ¿Cuáles son las
aplicaciones de los aceites lubricantes?
Aplicación De Un Lubricante
Los lubricantes son materiales puestos en medio de
partes en movimiento con el propósito de brindar
enfriamiento (transferencia de calor), reducir la
fricción, limpiar los componentes, sellar el espacio entre
los componentes, aislar contaminantes y mejorar la eficiencia de
operación.
Por ejemplo, los lubricantes desempeñan
también la función de "selladores" ya que todas las
superficies metálicas son irregulares (vistas bajo
microscopio se ven llenas de poros y ralladurasEl lubricante
"llena" los espacios irregulares de la superficie del metal para
hacerlo "liso", además sellando así la "potencias"
transferida entre los componentes. Si el aceite es muy ligero
(baja viscosidad), no va a tener suficiente resistencia y la
potencia se va a "escapar"…si el aceite es muy pesado o
grueso (alta viscosidad), la potencia se va a perder en
fricción excesiva (y calor).
En general cuando los anillos de un motor empiezan a
fallar, se dice que el motor "quema aceite", ya que el aceite se
escapa entre los anillos y la camisa del pistón, perdiendo
así también potencia…Si el aceite se
ensucia, actuará como abrasivo entre los componentes,
gastándolos.
Los lubricantes también trabajan como limpiadores
ya que ayudan a quitar y limpiar las partículas de
material que se desprenden en los procesos de fricción
(figura 3), ya que de otra forma estos actuarían como
abrasivos en la superficie del material. Otro uso de los
lubricantes es para impartir o transferir potencia de una parte
de la maquinaria a otra, por ejemplo en el caso de sistemas
hidráulicos (bomba de dirección, etc.). No todos
los lubricantes sirven para esto y no todos los lubricantes deben
cumplir esta función.
Los lubricantes también contribuyen al
enfriamiento de la maquinaria ya que acarrean calor de las zonas
de alta fricción hacia otros lados (radiadores, etc.)
enfriándola antes de la próxima pasada.
En resumen, las principales funciones de los aceites
lubricantes son:
Disminuir el rozamiento.
Reducir el desgaste
Evacuar el calor (refrigerar)
Facilitar el lavado (detergencia) y la
dispersancia de las impurezas.Minimizar la herrumbre y la corrosión que
puede ocasionar el agua y los ácidos
residuales.Transmitir potencia.
Reducir la formación de depósitos
duros ( carbonaSellar
III. Explique las propiedades físicas
de los lubricantes
Los aceites lubricantes se distinguen entre si
según sus propiedades o según su comportamiento en
las máquinas.
Debemos de conocer las propiedades de los aceites
lubricantes, para poder determinar cual utilizaremos según
la misión que deba desempeñar.
Un buen aceite lubricante, a lo largo del tiempo de su
utilización, no debe formar excesivos depósitos de
carbón ni tener tendencia a la formación de lodos
ni ácidos; tampoco debe congelarse a bajas
temperaturas.
Las propiedades más importantes que deben tener
los aceites lubricantes son:
COLOR.
Cuando observamos un aceite lubricante a través
de un recipiente transparente el color nos puede dar idea de el
grado de pureza o de refino.
DENSIDAD
La densidad de un aceite lubricante se mide por
comparación entre los pesos de un volumen determinado de
ese aceite y el peso de igual volumen de agua destilada, cuya
densidad se acordó que sería igual a 1 (UNO), a
igual temperatura.
Para los aceites lubricantes normalmente se indica la
densidad a 15ºC.
VISCOSIDAD.
Es la resistencia que un fluido opone a cualquier
movimiento interno de sus moléculas, dependiendo por
tanto, del mayor o menos grado de cohesión existente entre
estas.
ÍNDICE DE VISCOSIDAD.
Se entiende como índice de viscosidad, el valor
que indica la variación de viscosidad del aceite con la
temperatura.
Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve
más fluido, su viscosidad disminuye; por el contrario,
cuando el aceite se somete a temperaturas cada vez más
bajas, éste se vuelve más espeso o sea su
viscosidad aumenta.
UNTUOSIDAD.
La untuosidad es la propiedad que representa mayor o
menor adherencia de los aceites a las superficies
metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de
la película de aceite se reduce al mínimo, sin
llegar a la lubricación límite.
PUNTO DE INFLAMACIÓN.
El punto de inflamación de un aceite lo
determina la temperatura mínima a la cual los vapores
desprendidos se inflaman en presencia de una llama.
PUNTO DE COMBUSTIÓN.
Si prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de
inflamación, notaremos que el aceite se incendia de un
modo más o menos permanente, ardiendo durante unos
segundos, entonces es cuando se ha conseguido el punto de
combustión.
PUNTO DE CONGELACIÓN.
Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde
sus características de fluido para comportarse como una
sustancia sólida.
ACIDEZ.
Los diferentes productos terminados, obtenidos del
petróleo bruto pueden presentar una reacción
ácida o alcalina.
En un aceite lubricante, una reacción
ácida excesiva puede ser motivo de un refinado en malas
condiciones. A esta acidez se le llama acidez
mineral.
ÍNDICE DE BASICIDAD T.B.N.
Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los
ácidos formados por la combustión en los
motores.
El T.B.N. (total base number) indica la
capacidad básica que tiene el aceite. Si analizamos un
aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo
(en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite
en ese motor.
DEMULSIBILIDAD.
Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se
separa del agua, esto es, lo contrario de
emulsibilidad.
IV. ¿Cuál es la finalidad de
determinar la viscosidad en un aceite
lubricante?
Viscosidad: Medida de la resistencia de un
líquido a fluir. La medida común
métrica de la viscosidad absoluta es el Poise, que es
definido como la fuerza necesaria para mover un centímetro
cuadrado de área sobre una superficie paralela a la
velocidad de 1 cm por segundo, con las superficies separadas por
una película lubricante de 1 cm de espesor. La viscosidad
varía inversamente proporcional con la temperatura. Por
eso su valor no tiene utilidad si no se relaciona con la
temperatura a la que el resultado es reportado. Para más
información sobre los diferentes sistemas de medir
viscosidad, consulta el sitio de Noria.
La importancia de la viscosidad
correcta
La viscosidad es la característica más
importante de la lubricación de cualquier maquina.
Si la viscosidad del aceite es muy baja para la
aplicación, el desgaste es mayor por falta de
colchón hidrodinámica.Si la viscosidad del aceite es muy alta para la
aplicación, el consumo de energía es mayor y el
desgaste puede ser mayor por falta de
circulación.
Solamente la viscosidad correcta
maximizará la vida útil y la eficiencia del motor,
transmisión, sistema hidráulico o lo que sea la
aplicación.Un aceite delgado es menos resistente a fluir,
por eso su viscosidad es baja. Un aceite grueso es más
resistente a fluir y por eso tiene una viscosidad más
alta. Las viscosidades de los aceites normalmente son medidas y
especificadas en centistoke (cSt) a 40°C o 100°C.
Frecuentemente se habla de esta viscosidad como viscosidad
dinámica o viscosidad cinemática. Esto es la
viscosidad absoluta dividido por la densidad del aceite. En la
practica es determinada midiendo el tiempo necesario para que
pase una cantidad específica de aceite por un tubo capilar
por gravedad a 40°C y/o 100°C. Por esta misma
definición podemos ver que el aceite más viscoso
ofrece más resistencia y consume más energía
para moverse y permitir el movimiento de las piezas del motor,
reductor, transmisión, sistema hidráulico o
cualquier otro sistema que tenemos.
Normalmente se habla de viscosidad ISO para aceites
industriales y viscosidad SAE para aceites automotriz. Los
términos de viscosidad ISO y SAE no implican ninguna
combinación de aditivos ni propósito
específico. Solamente refieren a la viscosidad. A veces se
utiliza las medidas de viscosidad SUS (SSU), Redwood, Engler, e
otros. Estos sistemas de medición de viscosidad pueden ser
convertidos al cSt por formulas matemáticas.
Cuando se usa el término "Viscosidad ISO", se
refiere a la viscosidad del aceite en cSt a 40°C (ISO 46 = 46
cSt a 40°C, ISO 150 = 150 cSt a 40°C, etc.). El
término "VG" simplemente refiere al Viscosity Grade (Grado
de Viscosidad) (VG 46, VG 68, etc.) bajo la norma DIN 51519. Este
término tampoco tiene que ver con la calidad o su
propósito y en general es redundante porque un aceite ISO
VG 46 es lo mismo que ISO 46. El término viene de la
época antes de la estandardización por la ISO,
cuando se fabricaba VG 29, VG 32, VG 37, etc. Además de la
estandardización de rangos de viscosidad por la ISO se
determinó que en la mayoría de los casos, el equipo
diseñado para VG 29 podría funcionar bien con una
viscosidad de 32 cSt a 40°C. La ISO permita una
variación de 10% encima y debajo de ese numero para
clasificarse así. Por ende, un ISO 32 puede ser entre 28.8
cSt y 35.2 cSt a 40°C. Lo importante es controlar la
temperatura operacional y calcular la viscosidad a esa
temperatura.
Cada aceite tiene un índice de viscosidad, lo
cual determina su curva de viscosidad, o lo que se pierde de
viscosidad con el calor. Este indice de viscosidad frecuentemente
varía entre 50 y 250. El índice de viscosidad
combinado con la viscosidad ISO determina la viscosidad que
tendremos en el equipo cuando este funcionando. El índice
de viscosidad es tan importante en aceites industriales que en
los autos, solo que en lugar de llamarse multigrados, se habla de
dos características: la viscosidad a 40°C y el
índice de viscosidad.Para el uso automotriz se utiliza una
tabla de viscosidades criada por la Sociedad de Ingenieros
Automotrices (SAE) basada en la viscosidad cinemática
(cSt) a 100°C para la temperatura de operación y una
tabla especial de viscosidad en bajas temperaturas para cuidar el
motor en el momento de arranque en frío (se define
"frío" como temperaturas debajo de 20°C). De acuerdo a
esta tabla, los siguientes aceites tienen una viscosidad SAE 40 a
100°C. El comportamiento en calor y frío depende de su
índice de viscosidad y aditivos de bombeabilidad que
mejoran su punto de fluidez.
La viscosidad a 100°C para una SAE 40 es entre 12.5
cSt y 16.29 cSt. (Diferencias dentro de este rango no son
significativas).
Todos estos aceites tienen la misma viscosidad a
100°C. Esta es la temperatura normal del aceite dentro del
motor en funcionamiento (promedio – en realidad se encuentra
temperaturas cerca de 150°C en los anillos y puntos
presión en el árbol de levas, y más de
280°C en el turbo). Un motor que opera debajo de 90°C no
está funcionando bien, tendrá altos
depósitos y lodos, y consumirá mayor combustible
.
Cuando la temperatura ambiental es menor a 20°C, un
aceite monogrado como un SAE 40 no circula ni protege el motor en
el momento del encendido. Además, este aceite es demasiado
viscoso para pasar por el filtro de aceite. Esto causa la
apertura de la válvula de alivio de presión en el
filtro de aceite (o la base del filtro) y aceite sucio circula
por el motor sin filtrarse.
Por eso se desarrollaron los aceites multigrados. Un
aceite multigrado es un aceite menos viscoso, con aditivos
(polímeros) que expanden en el calor para actuar como un
aceite más viscoso. Los aceites baratos utilicen un aceite
básico de poca calidad o poca resistencia, corregido por
muchos polímeros. Estos aceites pierden su viscosidad con
el uso y terminan aumentando el desgaste del motor. Los aceites
sintéticos típicamente no contienen
polímeros para mejorar su viscosidad. Simplemente son de
alta viscosidad con un indice natural de viscosidad que cubren
todas las temperaturas. Aceites API grupo II y sintetizados
típicamente son de alto índice de viscosidad que
usan pocos polímeros para lograr su viscosidad en el
calor.
Autor:
Merly Geraldine Hidalgo
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