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Lubricantes (página 2)



Partes: 1, 2, 3

  • Densidad

La densidad es la
relación entre el peso de un volumen dado de
aceite y un
volumen igual de agua.

La densidad esta relacionada con la naturaleza del
crudo de origen y el grado de refino. En ocasiones, se usan otras
características para definir el aceite en lugar de su
densidad, aunque están directamente relacionadas con ella.
Veamos algunas.

La gravedad específica se define como la
relación entre un cierto volumen de producto y el
mismo volumen de agua destilada a 4ºC.

En Estados Unidos
suele usarse la gravedad API.
Esta es una escala arbitraria
que expresa la gravedad o densidad del aceite, medida en grados
API.

En Estados Unidos la temperatura
estándar para el agua y el
aceite es de 60ºF. En otros países la temperatura es
de 15ºC (59ºF) para el aceite y 4ºC para el agua,
si bien en algunos casos solo utilizan 15ºC para el agua y
el aceite.

La densidad es la razón entre el peso de un
volumen de aceite y el peso de un volumen igual de agua. Esta
característica tiene cierta importancia en el campo
comercial ya que permite convertir el volumen en peso, e
indicativa del tipo de crudo del que procede el
aceite.

  • Viscosidad

La viscosidad es una
de las propiedades más importantes de un lubricante. De
hecho, buena parte de los sistemas de
clasificación de los aceites están basados en esta
propiedad.

La viscosidad se define como la resistencia de un
líquido a fluir. Esta resistencia es provocada por las
fuerzas de atracción entre las moléculas del
líquido. El esfuerzo necesario para hacer fluir el
líquido (esfuerzo de desplazamiento) estará en
función
de esta resistencia. Los fluidos con alta viscosidad ofrecen
cierta resistencia a fluir, mientras que los poco viscosos lo
hacen con facilidad.

La viscosidad se ve afectada por las condiciones
ambientales, especialmente por la temperatura y la presión, y
por la presencia de aditivos modificadores de la misma, que
varían la composición y estructura del
aceite.

La fricción entre moléculas genera
calor; la
cantidad de calor generado está en función de la
viscosidad. Esto también afecta a la capacidad sellante
del aceite y a su consumo. La
viscosidad tiene que ver con la facilidad para ponerse en marcha
de las máquinas,
particularmente cuando operan en temperaturas bajas. El
funcionamiento óptimo de una máquina depende en
buena medida del uso del aceite con la viscosidad adecuada para
la temperatura ambiente.
Además es uno de los factures que afecta a la
formación de la capa de lubricación.

Los términos viscosidad absoluta y viscosidad
dinámica se usan intercambiablemente con es de viscosidad
para distinguirla de la viscosidad cinemática o comercial.

Se define, como ya hemos dicho como la resistencia de un
líquido a fluir.
Matemáticamente se expresa como la relación entre
el esfuerzo aplicado para mover una capa de aceite
(tensión de corte) y el grado de desplazamiento
conseguido.

El concepto de
viscosidad puede entenderse con ayuda de la figura:

La figura representa dos placas, una fija y otra
móvil, separadas una distancia D. La placa móvil se
mueve con velocidad
constante V. El aceite adherido a la placa se mueve a la misma
velocidad que ella. Entre ambas placas vemos que las capas de
aceite situadas entre las dos placas se mueven a velocidad
inversamente proporcional a su separación de la placa
móvil. Para vencer la fricción entre placas
será necesario aplicar una fuerza F. Dado
que la fricción entre capas esta relacionada con la
viscosidad, Newton
demostró que la fuerza F es una medida de la
fricción interna del fluido, siendo proporcional a la
superficie de la placa movil S y al gradiente de velocidad
V/D:

En el cual h (eta) es el coeficiente de
viscosidad absoluta y V/D es el gradiente de velocidad o grado de
desplazamiento.

Por tanto la viscosidad absoluta queda definida
como:

Podemos ver así que la viscosidad de un fluido se
puede determinar conociendo la fuerza necesaria para vencer la
resistencia del fluido en una capa de dimensiones
conocidas.

La viscosidad cinemática se define como la
resistencia a fluir de un fluido bajo la acción
de la gravedad. En el interior de un fluido, dentro de un
recipiente, la presión hidrostática (la presión debida al
peso del fluido) esta en función de la
densidad.

Por otra parte, el tiempo que
tarda en fluir un volumen dado de fluido es proporcional a su
viscosidad dinámica.

Podemos expresar la viscosidad cinemática
como:

Donde n es el coeficiente de viscosidad dinámica
y d la densidad, todo ello medido a la misma
temperatura.

La gravedad específica puede aplicarse en la
expresión anterior en lugar de la densidad.
Por lo dicho anteriormente, la viscosidad cinemática puede
definirse como el tiempo requerido por un volumen dado de fluido
en fluir a través de un tubo capilar por acción de
la gravedad

  • Viscosidad aparente

La viscosidad aparente es la viscosidad de un fluido en
unas determinadas condiciones de temperatura y agitación
(no normalizadas). La viscosidad aparente no depende de las
características del fluido, sino de las condiciones
ambientales, y por tanto variará según las
condiciones.

  • Factores que afectan a la
    viscosidad

Aunque en la mayor parte de los casos sería
deseable que la viscosidad de un lubricante permaneciese
constante, ésta se ve afectada por las condiciones
ambientales, como ya hemos dicho. Para evitarlo se usan aditivos,
llamados mejoradores del índice de viscosidad.

Efecto de la temperatura

En termodinámica la temperatura y la cantidad
de movimiento de
las moléculas se consideran equivalentes. Cuando aumenta
la temperatura de cualquier sustancia (especialmente en
líquidos y gases) sus
moléculas adquieren mayor movilidad y su cohesión
disminuye, al igual que disminuye la acción de las fuerzas
intermoleculares.

Por ello, la viscosidad varía con la temperatura,
aumentando cuando baja la temperatura y disminuyendo cuando se
incrementa.

Efecto de la velocidad de corte

No todos los fluidos responden igual a variación
de la velocidad de corte. Debido a su naturaleza, la
mayoría de los fluidos no varían su viscosidad al
variar la velocidad de corte. Son los llamados fluidos
newtonianos. En estos, el grado de desplazamiento de las capas de
líquido es proporcional a la fuerza que se aplica Ejemplo
de ello son los aceites monogrado.

Los fluidos en los que no se cumple esta
condición son llamados no-newtonianos, y dentro de ellos
podemos establecer varios tipos:

  1. Fluidos plásticos o de Bingham: Estos
    fluidos no fluyen mientras que la fuerza que se les aplica
    no supere un cierto nivel (umbral). Una vez rebasado dicho
    umbral, el desplazamiento conseguido es proporcional a la
    fuerza aplicada. Este es el caso de los aceites
    multigrado.

  2. Fluidos pseudoplásticos:
    En estos no aparece ningún umbral, pero el
    desplazamiento conseguido no es proporcional a la fuerza,
    sino que aumenta en una proporción mucho
    mayor.

  3. Fluidos dilatantes: En estos la
    viscosidad aumenta al aumentar la fuerza aplicada. Es como si
    el fluido fuera frenándose al aplicar la
    fuerza.
  4. Fluidos tixotrópicos: En
    estos la viscosidad va disminuyendo al aplicar una fuerza y
    acto seguido vuelve a aumentar al cesar la fuerza. El efecto
    contrario se conoce como reopexia. Las variaciones
    tixotrópicas son debidas a la destrucción de
    los enlaces intermoleculares a causa del corte, y a su
    reconstrucción progresiva al cesar este. Como por
    ejemplo en la grasa

Efecto de las sustancias
extrañas

Durante su utilización, el lubricante ve expuesto
a sustancias extrañas, que, antes o después, acaban
afectándole, modificando sus características. Al
contrario que la temperatura o la velocidad de corte, esta
modificación será permanente y
progresiva.

La viscosidad de un lubricante puede disminuir a causa
de:

  • Base de baja calidad.
  • Disolución por otra sustancia.

Y puede aumentar debido a:

  • Base de baja calidad.
  • Pocos aditivos
  • Acumulación de contaminantes
  • Oxidación.

Los factores anteriores pueden combinar su
acción, de manera que incluso lleguen a anularse. Es
decir, un lubricante puede perder viscosidad debido a una base de
baja calidad, y recuperarla por acumulación de suciedad.
De cualquier forma, esto implica una degradación del
lubricante, si bien es más preocupante una pérdida
de viscosidad que un incremento.

Unidades de medida de la viscosidad

Existen unos buenos números de unidades empleadas
en la medición de la viscosidad. Algunas se basan
en la relación entre la fuerza aplicada y el grado de
desplazamiento conseguido; otras se basan en el tiempo que tarda
en fluir una determinada cantidad de líquido a
través de un orificio calibrado, a una determinada
temperatura, que suele ser 100ºF y 210ºF (37'8ºC y
98'9ºC) entre estas tenemos:

  • Poise (Po): En honor de Poiseville, quien en
    1844 desarrollo
    la ecuación de viscosidad de los gases. Es la unidad de
    viscosidad absoluta del sistema CGS. Se
    define como la fuerza en dinas necesaria para mover una placa
    lisa de 1 cm2 de superficie separada de otra fija por una capa
    de líquido de 1 cm d espesor, a una velocidad de 1
    cm/seg (dima x cm-2/seg). También se denomina g x
    cm/seg. En la práctica suele usarse su
    submúltiplo, el centipoise. 1 cPo=0'01 Po
  • Poiseville (Pl): Unidad de viscosidad absoluta
    del Sistema Internacional. Su definición es similar a la
    del Poise, pero sustituyendo las unidades CGS por las del S.I.
    (N x seg/m2). 1 Pl= 10 Po = 1 Pa x seg
  • Reyn: Llamado así por Sir Osborne
    Reynolds. En la practica se usa el microreyn, su
    millonésima parte, dada la magnitud de la unidad
    fundamental.
  • Stoke (St): Unidad de viscosidad
    cinemática del sistema CGS. Se basa en la
    relación entre la viscosidad dinámica de un
    fluido y su densidad (ver viscosidad cinemática).
    También puede denominarse cm2/seg. Suele emplearse su
    submúltiplo el centistocke (cSt). 1 cSt = 0'01
    St.
  • La viscosidad dinámica en centipoise puede
    convertirse en viscosidad cinemática en centistokes
    dividiéndola por la densidad en g/cm3, a la misma
    temperatura.
  • Metro cuadrado por segundo (m2/seg): Unidad de
    viscosidad cinemática del S.I. 1 m2/seg= 104
    St
  • Segundos Saybolt (SUS)= Indica el tiempo que
    tarda el fluir 60 ml de aceite a través de un tubo
    capilar a una temperatura dada entre 70ºF y 210ºF. Si
    el fluido es de viscosidad muy alta viscosidad se usa un tubo
    de mayor diámetro, expresando entonces el resultado en
    Segundos Saybolt Furol (SSF). Se usa sobre todo en Estados
    Unidos.
  • Segundos Redwood: Indica el tiempo que tarda
    en fluir 50 ml de aceite a través un orificio calibrado.
    Se usa en Gran Bretaña.
  • Grados Engler: Es el cociente entre el tiempo
    que tarda en fluir 200 ml de aceite a través de un
    orificio calibrado y el tiempo que tarda en fluir 200 ml de
    agua a través de un orificio del mismo calibre, a la
    misma temperatura. El resultado se da en grados Engler. Se usa
    sobre todo en la Europa
    continental.
  • En la actualidad, la viscosidad suele determinarse en
    centistokes, para luego convertirlo a otras
    unidades.

Índice de viscosidad

El índice de viscosidad es la medida de la
variación de la viscosidad de un aceite en función
de la temperatura. Esta es una medida arbitraria que fue
introducida en 1929 por Dean y Davis.

El método
consiste en comparar la viscosidad del aceite dado con la de dos
aceites patrón: el procedente del crudo de Pensilvania
(parafínico), cuya viscosidad varia muy poco con la
temperatura, y el procedente del crudo del Golfo de Méjico
(naftalénico), que varia mucho su viscosidad con la
temperatura. A estos se les asigna un índice de viscosidad
de 100 y 0 respectivamente.

Se busca que los aceites patrón cuya viscosidad a
210ºF (98ºC) sean iguales a la del aceite problema. A
continuación se determina la viscosidad de los tres
aceites a 100ºF (38ºC) y se cálcula el
cociente:

Cuanto más alto es índice de viscosidad,
más estable es la viscosidad del aceite.

  • Consistencia

Se llama así a la resistencia a la
deformación que presenta una sustancia semisólida,
como por ejemplo una grasa. Este parámetro se usa a veces
como medida de la viscosidad de las grasas. Al
grado de consistencia de una grasa se le llama penetración
y se mide en décimas de milímetro.
La consistencia, al igual que la viscosidad, varia con la
temperatura

  • Aceitosidad o lubricidad

Se conoce con estos nombres a la capacidad de un
lubricante de formar una película de un cierto espesor
sobre una superficie. Esta propiedad está relacionada con
la viscosidad; a mayor viscosidad, mayor lubricidad. En la
actualidad suelen usarse aditivos para aumentar la lubricidad sin
necesidad de aumentar la viscosidad.

  • Rigidez dieléctrica

La rigidez dieléctrica o tensión de
perforación es la tensión que produce un arco
eléctrico permanente entre dos electrodos bien definidos
separados 2'5mm, sumergidos en aceite a 20ºC. Se expresa en
Kv/cm.

La rigidez dieléctrica orienta sobre la capacidad
aislante del aceite, así como de la presencia en el mismo
de impurezas tales como agua, lodos, polvo, gases,
etc.

La presencia de impurezas disminuye la rigidez
dieléctrica de un aceite. Las impurezas facilitan el paso
de la corriente a través del aceite, especialmente que
llevan agua en disolución, tales como fibras de papel,
gotas de polvo, etc. No ocurre lo mismo con el disuelta en el
aceite, que no afecta a esta propiedad.

La temperatura incrementa el valor de la
rigidez dieléctrica, hasta alcanza un valor máximo
a 100ºC.

Esta propiedad es de especial significación en
los aceites de transformador y en los aceites para compresores
frigoríficos.

  • Formación de espuma

La espuma es una aglomeración de burbujas de
aire u otro
gas, separados
por una fina capa de líquido que persiste en la
superficie. Suele formarse por agitación violenta del
líquido.
La tendencia a la formación de espuma y la persistencia de
esta se determina insuflando aire seco en aceite. El volumen de
espuma obtenido durante el ensayo
determina la tendencia a la formación de espuma del
aceite. Al cabo de un tiempo de reposo se vuelve a medir el
volumen, y así se determina la estabilidad de la espuma.
La espuma provoca problemas en
los sistemas hidráulicos y de
lubricación:

  • comportamiento errático de mandos
    hidráulicos
  • cavitación en bombas
  • derrames en depósitos
  • oxidación prematura del aceite
  • corrosión interna de elementos del
    sistema
  • fallos en cojinetes (por insuficiente
    lubricación)
  • disminución de la capacidad refrigerante del
    aceite
  • disminución de la capacidad de
    disolución del aceite
  • flotación de pequeñas partículas
    de lodo presentes en el aceite

La estabilidad de la espuma se ve favorecida por el
aumento de la viscosidad del aceite, la presencia de compuestos
polares en el mismo. Por el contrario, la temperatura elevada del
aceite y la presencia de aditivos antiespumantes en el aceite
reducen la tendencia a la formación de espuma.

  • Emulsibilidad

La Emulsibilidad es la capacidad de un líquido no
soluble en agua para formar una emulsión.
Se llama emulsión a una mezcla íntima de agua y
aceite. Puede ser de agua en aceite (siendo el agua la fase
discontinua) o de aceite en agua (donde el agua es la fase
continua).
Se considera que una emulsión es estable si persiste al
cesar la acción que la originó y al cabo de un
tiempo de reposo. Los factores que favorecen la estabilidad de
las emulsiones son:

  • viscosidad del aceite muy alta
  • tensión superficial del aceite
    baja
  • pequeña diferencia de densidad entre los dos
    líquidos
  • Presencia de contaminantes.

La presencia de agua en el aceite es siempre perjudicial
para la lubricación, ya que, entre otras cosas, puede
disolver ciertos aditivos, restando eficacia al
aceite. Por lo tanto, siempre es deseable que los aceites formen
emulsiones inestables, o separen el agua por decantación.
Esto es especialmente deseable en el caso de la maquinaria
expuesta a la intemperie. Sin embargo, en algunos casos, como los
aceites de corte o los marinos para maquinaria de cubierta, lo
deseable es que la emulsiones sean estables.

  • Demulsibilidad

Se llama así a la capacidad de un líquido
no soluble en agua para separarse de la misma cuando está
formando una emulsión.

La oxidación del aceite y la presencia de
contaminantes afectan negativamente a la demulsibilidad del
aceite. La adecuada eliminación del agua facilita en
muchos casos la lubricación, reduciendo el desgaste de
piezas y la posibilidad de corrosión.

Esta propiedad es muy importante en los aceites
hidráulicos, para lubricación de maquinaria
industrial, de turbina y para engranajes que transmiten grandes
esfuerzos. En los aceites de automoción no lo es tanto,
debido a la capacidad dispersante y detergente de los
mismos.

  • Aeroemulsión

La aeroemulsión es una emulsión de aire en
aceite, formada por burbujas muy pequeñas (0'0001 a 0'1
cm), dispersas por todo el líquido. Las aeroemulsiones son
muy difíciles de eliminar y provocan problemas semejantes
a los de la espuma superficial.

Esta es una propiedad muy importante en los aceites de
turbina y en los hidráulicos de alta presión. Es
una característica intrínseca del aceite base y no
puede ser modificada con aditivos.

  • Punto de goteo

Se llama punto de goteo a la temperatura a la cual una
grasa pasa de estado
semisólido a líquido. Este cambio de
estado puede ser brusco o paulatino, considerándose el
punto de goteo como el final del proceso.
En las grasas tipo jabón el cambio de estado es debido a
la separación del aceite y el jabón al alcanzarse
el punto de goteo. La grasa tipo no jabón pueden cambiar
de estado sin separarse el aceite del espesante.
Se considera que el rango de temperatura útil de una grasa
está entre 100 y 150º F por debajo del punto de
goteo. La operación en temperaturas próximas al
punto de goteo obviamente afectará a la eficacia
lubricante de la grasa.
El punto de goteo no esta relacionado con la calidad de la
grasa.

  • Punto de inflamación

Se llama punto de inflamación a la temperatura mínima
en la cual un aceite empieza a emitir vapores inflamables. Esta
relacionada con la volatilidad del aceite. Cuanto más bajo
sea este punto, más volátil será el aceite y
tendrá más tendencia a la inflamación. Un
punto de inflamación alto es signo de calidad en el
aceite.

En los aceites industriales el punto de
inflamación suele estar entre 80 y 232 ºC, y en los
de automoción entre 260 y 354ºC. El punto de
inflamación también orienta sobre la presencia de
contaminantes, especialmente gases (los cuales pueden reducir la
temperatura de inflación hasta 50ºC en algunos
aceites), riesgo de
incendios a
causa de los vapores y procesos no
adecuados en la elaboración del aceite.

  • Punto de combustión

Se llama así a la temperatura a la cual los
vapores emitidos por un aceite se inflaman, y permanecen ardiendo
al menos 5 segundos al acercársele una llama. El punto de
combustión suele estar entre 30 y 60 º
por encima del punto de inflamación.

  • Punto de enturbiamiento

Se llama punto de enturbiamiento a la temperatura a la
cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite se
separan del mismo y forman cristales, al ser enfriado el mismo,
adquiriendo así un aspecto turbio. La solubilidad del
aceite y el peso molecular de las sustancias disueltas influyen
en el punto de enturbiamiento.

Como es sabido, la solubilidad esta directamente
relaciona con la temperatura de la misma. Al bajar esta, la
solubilidad disminuye, haciendo que algunas sustancias disueltas
se separen de las sustancias disolventes.

El peso molecular de las sustancias disueltas
también influye en la capacidad del disolvente (este caso
el aceite) para disolverlas. Cuanto menor sea el peso molecular
en cuestión más fácil será disolver
dichas sustancias. La presencia de sustancias extrañas y
el almacenamiento
prolongado también influyen en el punto de
enturbiamiento.

Los contaminantes se combinan o aglomeran parafinas y
otras sustancias susceptibles de separarse del aceite, elevando
el punto de enturbiamiento. Igualmente, el almacenamiento
prolongado favorece la aglomeración de
parafinas.

El proceso de enturbiamiento es reversible en la inmensa
mayoría de los casos. No todos los aceites presentan punto
de enturbiamiento: Algunos se solidifican directamente al
alcanzar la temperatura de congelación.

Esta característica es de especial
significación en los aceites que operan en temperaturas
ambiente muy bajas, ya que afecta a la facilidad para bombear el
aceite y su tendencia a obstruir filtros y pequeños
orificios.

  • Punto de congelación

El punto de congelación (también llamado
punto de fluidez) es la menor temperatura a que se observa
fluidez en el aceite al ser enfriado. Se expresa en
múltiplos de 3ºC o 5ºF.

En los aceites naftalénicos este punto se alcanza
por la disminución de la densidad causa por el descenso de
la temperatura; en lo parafínicos se debe principalmente a
la cristalización de sustancias
parafínicas.

El punto de congelación se alcanza siempre a
temperatura inferior a la del punto de enturbiamiento. Al igual
que este, es una característica importante en aquellos
aceites que operan a muy bajas temperaturas
ambientales.

  • Punto de floculación

Se llama punto de floculación a la temperatura a
la cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite
se precipitan formando flóculos (agregados de sustancias
sólidas) al entrar en contacto con un fluido refrigerante
(normalmente R-12), en una mezcla con un 10% de aceite y un 90%
de refrigerante, al ser enfriado el aceite.

Esta característica es de especial
significación en los aceites que trabajan en elementos de
sistemas de refrigeración, en los cuales el
refrigerante es miscible con el aceite.

  1. Propiedades químicas de los
    lubricantes
  • Número de neutralización (acidez,
    alcalinidad)

En un aceite, su grado de acidez o alcalinidad puede
venir expresado por su número de neutralización,
que se define como la cantidad de álcali o de ácido
(ambos expresados en miligramos de hidróxido
potásico), que se requiere para neutralizar el contenido,
ácido o básico, de un gramo de muestra, en las
condiciones de valoración normalizadas del correspondiente
ensayo.
Existen dos procedimientos
para su determinación: el volumétrico y el
potenciometrito.

El número de neutralización se puede
presentar en cuatro distintos valores:

  1. N.° de ácido total (TAN), determina
    todos los constituyentes ácidos
    presentes en las muestras de aceite, débiles y
    fuertes.
  2. N.° de ácido fuerte (SAN), determina
    sólo el contenido en ácidos
    fuertes.
  3. N.° de base total (TBN) determina todos los
    constituyentes alcalinos. Normalmente se utiliza en aceites
    de motor.
  4. N.° de base fuerte, determina el contenido en
    componentes fuertemente alcalinos, en ciertos aceites de
    motor de alta alcalinidad.

Los aceites bien refinados y que no contengan cierto
tipo de aditivos, no atacan sensiblemente al cobre, pero
sí pueden hacerlo por causa de su previa
degradación, presencia de contaminantes, o especial
aditivación.

  • Punto de anilina

El punto de anilina de un aceite viene definido como la
temperatura mínima a la que, una mezcla a partes iguales
de aceite y anilina, llega a solubilizarse totalmente.

Esta característica se determina por medio de
un ensayo en
el que se produce una agitación entre el aceite y la
anilina, controlando la temperatura yen condiciones
normalizadas.

Dada su estructura molecular cíclica, la anilina
muestra mayor solubilidad hacia los aceites aromáticos o
nafténicos que hacia los parafínicos, de cadena
abierta. Por ello el punto de anilina orienta sobre la estructura
de los hidrocarburos
constituyentes del aceite. Su valor tiene importancia al evaluar
el comportamiento
del lubricante frente a los cierres compuestos por materiales de
goma y elastómeros.

Se determina según ASTM−D−61
1
, expresado en OC.

La anilina es una amina aromática cuya
temperatura de solubilidad es tanto más baja cuanto
más aromático sea el aceite.

Cuanto más viscoso sea un aceite, a igual
contenido en aromáticos (o grado de refino), más
elevado será el punto de anilina.

En aceites de viscosidades similares, cuanto más
aromático sea, más bajo será su punto de
anilina.

  • Antioxidantes

En términos generales, la oxidación
está influenciada por los siguientes
parámetros:

Temperatura – oxígeno
– tiempo – impurezas químicas en el aceite y
catalizadores.

En consecuencia, el aceite atraviesa por una serie
compleja de reacciones de oxidación, existiendo varias
teorías
sobre este fenómeno, pero la más clara es la
llamada de radicales libre, donde la auto-oxidación se
forma en tres

Los principales antioxidantes
utilizados actualmente son:

1. Ditiofosfatos de zinc (también efectivo como
inhibidor de corrosión). 2. Fenoles bloqueados (cuales el
grupo
hidróxilo está bloqueado estéticamente). 3.
Aminas: N-fenil-alfa-riaftilamina N-feni
Tetrametildiaminodifenilmetano Ácido
antranílico

1. Ditiofosfatos metálicos, especialmente de zinc
2. Ditiocarbonatos metálicos, principalmente de zinc. 3.
Terpenos sulfurizados. 4. Terpenos fosfosulfurizados. De los
cuatro tipos de inhibidores de la corrosión, los de mayor
uso comercial son los ditiofosfatos de zinc (dialquil
diarilditiofosfato de zinc).

  • Anticorrosivos

El término de «inhibidor de
corrosión» se aplica a los productos que
protegen los metales no
ferrosos, susceptibles a la corrosión, presentes en un
motor o mecanismo susceptible a los ataques de contaminantes
ácidos presentes en el lubricante. Por lo general, los
metales no ferrosos en un motor se encuentran en los
cojinetes.

La mayoría no eran productos puros, sino mezclas de
mono, ditriorganofosfitos, obtenidos mediante la reacción
de alcoholes o
hidroxiésteres con tricloruro de
fósforo.

  • Antiherrumbre

El término antiherrumbre se usa para designar a
los productos que protegen las superficies ferrosas contra la
formación de óxido.

Tales como los utilizados en turbinas, trenes de
laminación, circuitos
hidráulicos, calandras, etc., el aceite utilizado debe
soportar la presencia de agua, libre y/o disuelta en el mismo.
Dicha agua proceder. En la mayoría de los casos de
condensación, conduce a la formación de herrumbre
en las superficies de hierro o
acero de los
Sistemas que contienen el aceite. Lo mismo sucede en el interior
de cárters o alojamientos para el aceite de engranajes,
cojinetes, compresores, motores de
explosión, etc.

3.
Medición de propiedades Equipos y Ensayos

Deben distinguirse entre ensayos
químico-físicos y mecánico-dinámicos,
los cuales sirven para establecer los datos
técnicos característicos de los lubricantes. Estas
pruebas
también son de especial importancia para el control de
calidad durante la fabricación. La orientación
se efectúa según los valores
teóricos y las tolerancias admisibles/fijadas en la
fórmula o en la norma de taller.

En ocasiones, estos valores vienen indicados previamente
como especificaciones de producto, por ejemplo, por parte de los
fabricantes de automóviles. En muchos casos existe un
acuerdo individual sobre determinados valores y controles de
aceptación entre los usuarios y los
fabricantes.

La medición de viscosidades absolutas bajo
condiciones reales ha reemplazado al concepto de índice de
viscosidad convencional para evaluar lubricantes bajo condiciones
de operación.

Otro factor en la medición de viscosidades es el
efecto del esfuerzo de corte o velocidad de corte. Para ciertos
fluídos, llamados Newtonianos, la
viscosidad es independiente del esfuerzo o la velocidad de corte.
Cuando esta condición no se cumple, los fluídos son
llamados no-newtonianos.

Las mediciones de viscosidad cinemática se
realizan a velocidades de corte bajas (100 s-1). Se
dispone de otros métodos
para medir la viscosidad a velocidades de corte que simulan las
condiciones de operación del lubricante. Dentro de los
diferentes instrumentos disponibles para la medición de la
viscosidad cinemática, se pueden mencionar:

Viscosímetros capilares: que miden la
velocidad de flujo de un volumen fijo de fluído a
través de un orificio de diámetro pequeño,
a una temperatura constante y controlada. La velocidad de corte
puede variar entre 0 a 106 s-1 cambiando
el diámetro del capilar y la presión aplicada.
Los tipos de viscosímetros capilares y sus modos de
operación son:

  • Viscosímetros de capilar de
    vidrio
    – el fluído para a través de un
    orificio de diámetro fijo bajo la influencia de la
    gravedad. La velocidad de corte es menos de 10
    s-1. Todas las viscosidades cinemáticas de
    lubricantes para automóviles se miden con
    viscosímetros capilares.
  • Viscosímetros capilares de alta
    presión
    – aplicando un gas a presión,
    se fuerza a un volumen determinado del fluído a pasar
    a través de un capilar de vidrio de
    pequeño diámetro. La velocidad de corte se
    puede variar hasta 106 s-1 . Esta
    técnica se utiliza comúnmente para simular la
    viscosidad de los aceites para motor en las condiciones de
    operación.
    Esta viscosidad se llama alta temperatura-alto corte (HTHS
    por su sigla en inglés) y se mide a 150 ºC y
    106 s-1 

Viscosímetros rotatorios, que usan el
torque de un eje rotatorio para medir la resistencia al flujo del
fluído. El Simulador de Cigüeñal Frío
(CCS), el mini-viscosímetro rotatorio (MRV), el
viscosímetro Brookfield y el Simulador de Cojinete
Cónico (TBS) son viscosímetros rotatorios. La
velocidad de corte se puede cambiar modificando las dimensiones
del rotor, el espacio entre el rotor y la pared del estator, y la
velocidad de rotación.

  • Simulador de Cigueñal
    frío
    : El CCS mide la viscosidad
    aparente en el rango de 500 a 200.000 cP. Los rangos de
    velocidades de corte van entre 104 y
    105 s-1. El rango normal de
    temperaturas de operación está entre 0 a -40
    ºC. El CCS ha demostrado una excelente
    correlación con los datos de cigüeñales de
    máquinas a bajas temperaturas. La clasificación
    de viscosidades SAE J300 especifica el comportamiento viscoso
    de aceites para motor a bajas temperaturas mediante límites del CCS y requisitos del
    MRV.                   
  • Mini-viscosímetro Rotatorio(ASTM D
    4684):
    La prueba con el MRV, que está relacionado
    con el mecanismo de bombeo, es una medición a baja
    velocidad de corte. La baja velocidad de enfriamiento es la
    característica clave del método. Se trata una
    muestra para que tenga una historia
    térmica que incluya ciclos de calentamiento,
    enfriamiento lento y remojado. El MRV mide una aparente
    tensión admisible, la cual, si es más grande
    que el valor umbral, indica un posible problema de bombeo por
    mezcla con aire. Por sobre una cierta viscosidad (normalmente
    definida como 60.000 cP por la SAE J300), el aceite
    podría estar sujeto a una falla de bombeo por un
    mecanismo llamado comportamiento de "flujo límite". Un
    aceite SAE 10W, por ejemplo, se requiere para tener una
    viscosidad máxima de 60.000 cP a -30 ºC sin
    tensión admisible. Este método también
    mide una viscosidad aparente bajo velocidades de corte de 1 a
    50 s-1
  • Viscosímetro Brookfield:
    Determina un amplio rango de viscosidades (1 a 105 P) bajo
    una baja velocidad de corte (hasta 102
    s-1). Se usa principalmente para determinar la
    viscosidad a baja temperatura de aceites para engranajes,
    transmisiones automáticas, convertidores de torque y
    aceites hidráulicos para tractores, automóviles
    e industriales. La temperatura del ensayo se mantiene
    constante en el rango de -5 a -40 ºC.

La técnica de ensayo Brookfield mide la
viscosidad Brookfield de una muestra a medida que es enfriada a
velocidad constante de 1 ºC por hora. Como el MRV, este
método intenta correlacionar las características
de bombeo de un aceite a baja temperatura. El ensayo informa el
punto de gelificación, definido como la temperatura a la
cual la muestra llega a 30.000 cP. El índice de
gelificación se define como la relación entre la
mayor velocidad de cambio en el incremento de la viscosidad
desde -5 ºC y la temperatura más baja del ensayo.
Este método encuentra aplicación en aceites de
motores, y es requerido por la  ILSAC GF-2.

  • Simulador de Cojinete Cónico:
    Esta técnica también mide viscosidades a altas
    temperaturas y velocidades de corte (ver Viscosímetro
    capilar de alta presión). Se obtienen altas
    velocidades de corte usando distancias extremadamente
    pequeñas entre las paredes del rotor y
    estator.

Los requerimientos físicos tanto para aceites
para cigüeñal como para engranajes están
definidos por la SAE J300.

Ensayos De Grasas Lubricantes

Ensayo De Penetración: Este ensayo se hace
para determinar el grado de resistencia a la penetración
(grado N.L.G.I.) que tienen las grasas, de forma similar a la que
se mide la dureza de los materiales.

La diferencia entre un grado de penetración o
"dureza" de una grasa y otra, es muy importante a la hora de
elegir una grasa para una determinada aplicación. Por
ejemplo, una grasa muy dura no sería adecuada para la
lubricación de un rodamiento que gire a elevadas
velocidades, porque al ofrecer mayor resistencia, se
calentaría demasiado, con los inconvenientes que esto
apareja.

El aparato para realizar este ensayo consiste en un
bastidor con una base donde está ubicada la muestra de
grasa. Por encima de la muestra esta el cono penetrador (de peso,
forma y material normalizados), conectado a un reloj comparador
que mide en décimas de mm. Una vez posicionada la muestra
en la base, se deja por gravedad caer el cono sobre la superficie
rasada de la muestra de la grasa, y el reloj medirá la
profundidad que penetró el cono en la grasa.
De esta manera, se determina la "dureza" o grado de
penetración de las grasas. Depende la profundidad de
penetración se clasifican las grasas en fluidas, blandas y
semiduras, sólidas y duras. Un aspecto a tener en cuenta
antes de hacer este ensayo, es trabajar la grasa para
homogeneizar su masa y además darle una cierta
temperatura, similar a la de trabajo.

NLGI

PENETRACIÓN

ESTRUCTURA

000

445/475

Fluida

00

400/430

Casi fluida

0

355/385

Extremadamente blanda

1

318/340

Muy blanda

2

265/295

Blanda

3

220/250

Media

4

175/205

Sólida

5

130/160

Muy sólida

6

85/115

Extremadamente sólida

Determinación Del Punto De Goteo:
El aparato para realizar este ensayo consta de un envase
cilíndrico de vidrio pyrex que contiene un aceite
siliconado. Dentro de este envase se sumerge un tubo de vidrio
especial, similar a un tubo de ensayo, dentro del cual se coloca
un dispositivo que contiene una pequeña muestra de grasa y
tiene un pequeño orificio en la parte inferior. En
contacto con la muestra se coloca un termómetro (para medir la temperatura de la
grasa), y otro en el baño de aceite para determinar la
temperatura de este.

Una resistencia eléctrica calienta el aceite
siliconado hasta que del dispositivo que contiene a la grasa cae
la primer gota de aceite que se separa de la grasa por efecto de
la temperatura. En ese momento se registra la temperatura de la
grasa con el termómetro y esta se denomina temperatura del
punto de goteo, propiedad particular de cada grasa. Este punto es
la temperatura máxima a la que puede operar una grasa
antes de que el aceite se separe del jabón.

4.
Tipos de Lubricantes

Aceites Minerales: Los aceites minerales
proceden del Petróleo, y son elaborados del mismo
después de múltiples procesos en sus plantas de
producción, en las Refinarías. El
petróleo bruto tiene diferentes
componentes que lo hace indicado para distintos tipos de
producto final, siendo el más adecuado para obtener
Aceites el Crudo Parafínico.

Aceites Sintéticos: Los Aceites
Sintéticos no tienen su origen directo del Crudo o
petróleo, sino que son creados de Sub-productos
petrolíferos combinados en procesos de laboratorio.
Al ser más larga y compleja su elaboración,
resultan más caros que los aceites minerales. Son de
máxima calidad, 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. Cualidades que lo hacen altamente
recomendado para vehículos gasolina y diesel 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 diesel (DPF), contribuyendo por
tanto en mayor medida a la conservación del
medioambiente que los lubricantes convencionales.

Dentro de los aceites Sintéticos, estos se
pueden clasificar en:

  • OLIGOMEROS OLEFINICOS
  • ESTERES ORGANICO
  • POLIGLICOLES
  • FOSFATO ESTERES

Grasas lubricantes

Las grasas son usadas en aplicaciones donde los
lubricantes líquidos no pueden proveer la
protección requerida. Es fácil aplicarlas y
requieren poco mantenimiento.

Están básicamente constituidas por aceite
(mineral o sintético) y un jabón espesante que es
el "transporte"
del aceite, siendo este último el que tiene las
propiedades lubricantes, no así el jabón. Las
principales propiedades de las grasas son que se quedan adheridas
en el lugar de aplicación, provee un sellamiento y un
espesor laminar extra.

La lubricación por grasa posee ciertas ventajas
en relación con la lubricación por
aceite:

  • La construcción y el diseño son menos complejos.
  • Requiere de menor mantenimiento, al ser posible la
    lubricación de por vida.
  • Menor riesgo de fugas y juntas de estanqueidad
    más sencillas.
  • Eficaz obturación gracias a la salida de la
    grasa usada, es decir, la "formación de cuellos de
    grasa".
  • Con grasas para altas velocidades, cantidades de
    grasa dosificadas y un proceso de rodaje pueden obtenerse bajas
    temperaturas del cojinete a elevado número de
    revoluciones.

Pero también posee desventajas como
son:

  • No es posible la evacuación de
    calor.
  • La película de grasas absorbe las impurezas y
    no las expulsa, sobre todo en el caso de lubricación con
    cantidades mínimas de grasa.
  • Según el nivel actual de conocimientos,
    menores números límites de revoluciones o bien
    factores de velocidad admisibles en comparación con la
    lubricación por inyección de aceite y la
    lubricación por pulverización.

Clasificación De Las Grasas
Lubricantes

La clasificación de las grasas lubricantes no
está regulada de forma clara. A causa de las
múltiples aplicaciones y de las diferentes composiciones,
las grasas se clasifican principalmente según su aceite
base o su espesante.

Aceite base: El aceite contenido en una grasa se
denomina aceite base. Su porcentaje varía según el
tipo y la cantidad de espesante, así como según la
aplicación prevista de la grasa lubricante. El porcentaje
de aceite base se sitúa en la mayoría de las grasas
entre 85 y 97%.

El tipo de aceite base aporta a la grasa alguna de sus
propiedades típicas.

Espesantes: Los espesantes se dividen en dos
grupos: los
organometálicos (jabón) y los no
organometálicos, y confieren a las grasas lubricantes su
comportamiento típico. Las grasas lubricantes de
jabón se dividen en grasas lubricantes de jabón
complejo y normal, tomando su denominación según el
catión básico del jabón (p. ej. Grasas
lubricantes de jabón de litio, sodio, calcio, bario,
aluminio).

Estos jabones se elaboran a partir de ácidos
grasos, que son productos obtenidos de aceites y grasas animales y
vegetales.

En una unión de estos ácidos con los
hidróxidos metálicos correspondientes se produce la
formación de jabones utilizados como espesantes para la
fabricación de grasas lubricantes.

Esta subdivisión según cationes de
jabón es especialmente significativa. Los cationes aportan
importantes características específicas del
producto, por ejemplo, el punto de goteo de las grasas de
jabón de calcio asciende a < 130°C, mientras que el
de las grasas de jabón de litio alcanza unos
180°C.

Si se combinan dos o más cationes, se habla de
tipos de grasas lubricantes de base mixta. El porcentaje de
espesantes en las grasas lubricantes se sitúa, por
término medio, entre 3 y 15%, siendo algunas veces mayor.
El porcentaje de espesante depende de la composición de la
grasa, de su consistencia, así como del tipo de espesante
y del procedimiento de
fabricación correspondiente.

5.
Clasificación de los lubricantes

Los aceites y lubricantes se clasifican de acuerdo al
nivel de servicio
(*API) y al grado de viscosidad (**SAE).

  • API (American Petroleum Institute) –
    Instituto Americano del Petróleo

El API clasifica los aceites para motores a gasolina con
la letra S (servicio) y una segunda letra que indica el nivel de
desempeño del aceite referida al modelo o
año de fabricación de los vehículos, como lo
son: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ.

Con la letra C (comercial) los aceites para motores
diesel y una segunda letra que se refiere al año, al tipo
de operación y al diseño, como lo son: CA, CB, CC,
CD, CD-II, CE,
CF, CF-2, CF-4, CG-4.

Las letras GL que son para aceites de transmisión
y diferenciales como: GL-1, GL-2, GL-3 , GL-4 , GL-5.

  • SAE (Society of Automotive Engineers) – Sociedad
    de Ingenieros Automotrices

La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su
viscosidad en:

UNIGRADOS. los cuales son: SAE 40 y SAE 50.

MULTIGRADOS. Los cuales son: SAE 20W- 40, SAE 20W-50 y
SAE 15W-40.

De este par de aceites los multigrados brindan mayores
beneficios, tales como:

  • Facilitan el arranque en frió del motor
    protegiéndolo contra el desgaste.
  • Su viscosidad se mantiene estable a diferentes
    temperaturas de operación.
  • Ahorran en consumo de combustible y
    aceite.

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN API
PARA ACEITES

DE MOTOR &uml; S ¨ SPARK
COMBUSTION

SA

Antigüedad para servicios de motores a gasolina
Diesel

SB

Para servicio en motores a gasolina
de trabajo ligero

SC

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores a gasolina modelo
1968

SD

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores a gasolina modelo
1970

SE

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores a gasolina modelo
1972

SF

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores de gasolina modelo
1980

SG

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores de gasolina modelo
1989

SH

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores a gasolina modelo
1993

SJ

Para servicio de mantenimiento por
garantía

en motores a gasolina modelo
1996

¨ C ¨ COMBUSTIÓN BY
COMPRESIÓN

CA

Para servicio de motores diesel de trabajo
ligero,

combustible de alta calidad

CB

Para servicio de motores diesel de trabajo
ligero,

combustible de baja calidad

CC

Para servicio de motores diesel y
gasolina

CD

Para servicio de motores diesel

CD II

Para servicio de motores diesel de 2
tiempos

CE

Para servicio de motores diesel de trabajo
pesado

CF-4

Para servicio en motores diesel de trabajo
pesado de 4 tiempos

CF

Para servicio típico de motores diesel de
4 tiempos de inyección

CF-2

Para servicio de motores diesel
de 2 tiempos

CG-4

Para servicio de motores diesel 4
tiempos de alta velocidad

CLASIFICACIÓN API PARA
ACEITES

DE TRANSMISIÓN Y
DIFERENCIAL

API

GL-1

Especifica el tipo de servicio
característico de ejes, automotrices,
sinfín, cónico espiral y algunas
transmisiones manuales

API

GL-2

Especifica el tipo característico de
ejes

que operan bajo condiciones de carga

API

GL-3

Especifica el tipo de servicio
característico de transmisiones manuales y ejes que opera bajo
condiciones

moderadamente severas de velocidad

API

GL-4

Especifica el tipo de servicio
característico de

engranajes hipoidales en automóviles y
otros

equipos bajo condiciones de alta
velocidad

API

GL-5

Especifica el tipo de servicio
característico de engranajes

hipoidales en automóviles y otros equipos
bajo condiciones

de alta velocidad de carga de impacto de alta
velocidad

PRODUCTOS
AUTOMOTRICES

ACEITE MOTOR – GASOLINA

Mobil 1 15w-50

Mobil Super xhp 20w – 50

Mobil super 20w – 40

Mobil hd

Mobil delvac Serie 1100

ACEITES DE MOTOR – DIESEL

Mobil delvac 1

Movil delvac MX 15w – 40

Mobil delvac súper 15w –
40

Mobil delvac serie 1300

Mobil delvac 1240D

ACEITES PARA MOTOCICLETAS

Mobil super 2T

Mobil super 4T

PRODUCTOS
INDUSTRIALES

ACEITES DE CIRCULACIÓN E
HIDRÁULICOS

Mobil DTE oil serie

Mobil Vactra oil serie

Mobil SHC serie 500

Mobil DTE serie 10m

Mobil DTE serie 10

LUBRICANTES PARA ENGRANAJES ABIERTOS

Mobiltac D

Tures

Mobil SHC serie 600

Mobil GLygoyle

GRASAS

Mobilith AW de numeros

Mobiltemp SHC 100

Mobiltemp SHC 32

Mobiltemp 1 y 2

PRODUCTOS DE AERONAVES

ACEITE DE MOTOR

Movil jet oil 254

Es un aceite lubricante sintético,
diseñado para

lubricar los mas avanzados diseños de
tubería

de avión en servicio comercial y
militar

Movil jet oil II

Es un aceite importado, esta diseñado
para la

lubricación de turbinas de avión
de mas

alto desempeño y mas resiente
diseño.

Movil Aereo Serie band SAE 50 y
60

Son aceites minerales puros,

diseñados para motores

de avión a pistón.

FLUIDOS HIDRÁULICOS

Movil Aero HFF

Es un fluido hidráulico que le
proporciona

Viscosidad adecuada, excelentes propiedades a
bajas temperaturas y buena estabilidad química.

GRASAS

Movilgrease 28

Es una grasa lubricante
sintética importada.

Partes: 1, 2, 3
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