Manual lubricación alter evo

Manual de Lubricantes de Automoción Ed. 2.009 Alter Evo Ingenieros www.AlterEvo.es 1/44

MANUAL DE LUBRICANTES

DE AUTOMOCIÓN

por Jorge Asiain Sastre

Edición 2.009


Índice

1. La Lubricación

2. ¿Que es un Aceite Lubricante?

3. Características 4. Funciones del Lubricante de Motor 5. Especificaciones para Motor

6. Lubricantes para Motocicletas 4T

7. Lubricantes para Motocicletas 2T

8. Lubricantes para Transmisiones

9. Especificaciones para Transmisiones

10. Lubricantes Multifunción.

11. Refrigerantes

12. Líquidos de Frenos

13. Grasas Lubricantes.


1.La Lubricación. Una superficie metálica, por muy pulida que nos parezca, siempre presenta muchas irregularidades visibles al microscopio. El efecto del rozamiento al deslizar dos superficies metálicas hace que estas irregularidades choquen entre sí de manera que se producen unas microsoldaduras que se rompen seguidamente. Además de la Pérdida de Energía que supone el rozamiento, se produce Ruido, Calor y Desgaste; estos dos últimos efectos dañan las superficies metálicas. Este problema es muy importante en máquinas que operen a altas velocidades o sometidas a cargas elevadas, en muchos casos sus superficies no están totalmente pulidas por necesidades de diseño. Para evitarlo, interponemos una película de lubricante entre las superficies de manera que las mantenga separadas, evitando el rozamiento. A esta función principal de los lubricantes hay que añadir otras específicas de cada aplicación como son Limpiar, Refrigerar, Proteger contra la Corrosión, Sellar, Transmitir Potencia, Apartar Metales de Desgaste, Proteger Juntas, Soportar la Oxidación, Soportar la Presencia de Agua y Transmitir Calor. Para el diseño de un sistema de lubricación y la elección del lubricante adecuado se tiene en cuenta que existen cuatro tipos de lubricación: • Lubricación Hidrodinámica, las superficies están totalmente separadas

por la película lubricante, se da bajo condiciones de cargas moderadas y altas velocidades.

• Lubricación Mixta, la película lubricante es muy fina y en algunos casos

no garantiza que no haya contacto entre metales, se da bajo cargas elevadas y bajas velocidades.

• Lubricación Límite, la película lubricante es muy fina y no evita el

contacto entre metales, se da baja cargas muy elevadas, altas temperaturas y bajas velocidades.

• Lubricación Elastohidrodinámica, se da bajo cargas localizadas muy

elevadas, la presión puntual tan elevada aumenta la viscosidad del lubricante y se reduce el rozamiento al deformarse las superficies metálicas.


Velocidad

Fricción

Límite Mixta Hidrodinámica

Fricción Mínima

Carga

Temperatura Viscosidad

2. ¿Que es un Aceite Lubricante? El lubricante es un fluido que se compone de dos elementos: Aceite Base y Aditivos. 2.1.- Aceite Base. El Aceite Base es el componente fundamental de un lubricante, de su calidad va a depender sus propiedades y su duración. Distinguimos las Bases en tres tipos: Minerales, de Base Sintética y 100% Sintética. 2.1.1.- Lubricantes de Base Mineral. Los lubricantes con Base Mineral, son aquellos que utilizan una base destilada y refinada del petróleo. Los productos válidos para la lubricación se obtienen por destilación al vacío. Dependiendo del tipo de petróleo y del proceso de destilación obtendremos lubricantes de diferentes calidades y propiedades. Normalmente se trata de una combinación de Parafinas, Iso-Parafinas, Naftas, Aromáticos y Compuestos de Azufre y Nitrógeno. En función del contenido en parafinas e iso-parafinas, los aceites base se denominan Nafténicos (entre 42 % y 50 % de parafinas), Neutros (entre 50 %


y 56 %) y Parafínicos (entre 56 % y 67 %). Este contenido en parafinas depende de la procedencia geográfica del crudo. Estas bases son fáciles y baratas de fabricar, a cambio tienen una duración más reducida y, en algunos casos, pueden no cumplir los requerimientos de equipos de altas prestaciones. 2.1.2.- Lubricantes Hidrocraqueados. Son aquellos cuya base se ha sometido un proceso denominado Hidrocracking que consiste en aligerar las moléculas de la base mediante la adición de Hidrógeno. Normalmente se trata de reducir el tamaño de las Parafinas, aumentar el contenido en Iso-Parafinas, romper las Naftas, formar nuevos Aromáticos y eliminar los Compuestos de Azufre y Nitrógeno. Estos aceites pueden tener un contenido en parafinas e iso-parafinas superior al 67 %. Este proceso también es sencillo de realizar, y consigue una importante mejora de sus propiedades frente a los lubricantes minerales, proporcionando mayor duración y capacidad de protección en condiciones duras de trabajo. 2.1.3.- Lubricantes 100% Sintéticos. Los lubricantes Sintéticos utilizan como bases moléculas sintéticas, es decir obtenidas por síntesis en laboratorio. Este es un proceso muy complicado u costoso, pero permite obtener productos de muy alta calidad y duración, adecuados para las más duras condiciones de trabajo, incluso en competición. Existen varios tipos que se utilizan en función de la aplicación del lubricante: • Hidrocarburos: Polialfaolefinas y Alquilbencenos. Se utilizan como

lubricantes de motor, turbinas, fluidos hidráulicos, lubricantes de circulación, rodamientos y compresores.

• Poliglicoles: Poliglicoles, Éteres de Polialquilenoglicol y emulsiones

Agua-Glicol. Se utilizan en engranajes, rodamientos y compresores. Los Éteres de Polialquilenoglicol se utilizan como líquidos de frenos, y las Emulsiones Agua-Glicol como fluidos ignífugos.

• Ésteres: Diésteres, Ésteres de Poliol y Ésteres Fosfatados. Los

Diésteres se utilizan como lubricantes de motor y compresores. Los Ésteres de Poliol en compresores de frío y turbinas. Los Ésteres Fosfatados se utilizan como fluidos ignífugos.


• Siliconas. Se utiliza en fluidos hidráulicos, lubricantes para compresores y líquidos de frenos.

La asociación API clasifica las bases en estas categorías: • Clasificación de bases lubricantes API.

Grupo Azufre (% peso)

Saturados (% peso)

Índice de Viscosidad

I > 0.03 y/o < 90 80 – 119 I+ > 0.03 y/o < 90 100 – 119 II < 0.03 y > 90 80 – 119

II+ < 0.03 y > 90 110 – 120 III < 0.03 y > 90 > 120

III+ < 0.03 y > 90 > 140 IV Polialfaolefinas V Resto de Bases Sintéticas

Los Grupos I+, II+ y III+ no son oficiales. En los lubricantes de automoción no se utilizan apenas las bases del Grupo II / II+ y, dados los requerimientos de calidad, en el mundo occidental se están dejando de utilizar las del Grupo I / I+, evolucionándose hacia las de los Grupos III / III+ y IV. Las bases del Grupo V se utilizan solamente en aplicaciones especiales. En la siguiente tabla vamos a comparar el comportamiento de las diferentes bases sintéticas entre ellas y con una base mineral.


• Comparación entre aceites base.

Base

Índi

ce d

e Vi

scos

idad

C

ompo

rtam

ient

o a

baja

s te

mpe

ratu

ras

Com

port

amie

nto

a al

tas

tem

pera

tura

s C

ompa

tibili

dad

con

base

s m

iner

ales

B

aja

vola

tilid

ad

Com

patib

ilida

d co

n re

cubr

imie

ntos

Esta

bilid

ad

hidr

olíti

ca

Cap

acid

ad

antic

orro

sión

So

lubi

lidad

de

aditi

vos

Com

port

amie

nto

con

junt

as

Minerales R M R E R E E E E E PAOs B B MB E E E E E B E

Alquilbencenos R B B E B E E E E R Poliglicoles MB B B M B B MB B R B Diésteres B B B B E M R R MB R Ésteres de

Poliol B B E R E M R R MB R

Ésteres Fosfatados M R R M B M R R B R

Siliconas E B B M B MB B B M E E : Excelente MB: Muy Bueno B: Bueno R: Regular M: Malo

2.2.- Aditivos. La base lubricante, sea del tipo que sea, requiere ser mejorada con aditivos, estos son productos químicos que potencian alguna propiedad concreta. Se pueden clasificar en grupos, una propuesta de clasificación es la siguiente: 2.2.1.- Aditivos de Rendimiento. Mejoran las propiedades de la base permitiendo al lubricante trabajar en condiciones más duras. • Mejoradores del Índice de Viscosidad, que reducen la variación de la

viscosidad en función de la temperatura de funcionamiento. • Depresores del Punto de Congelación, facilitan la fluidez a baja

temperatura. • Protectores de Juntas, hinchan y protegen las juntas de elastómeros

aumentando la estanqueidad del sistema.


• Detergentes - Dispersantes, que ayudan a mantener limpio el motor, evitando que los residuos se depositen en las paredes del mismo, manteniéndolos en suspensión, evitando así la formación de taponamientos en los conductos.

2.2.2.- Aditivos de Protección del Lubricante. Protegen la base aumentando su vida útil. • Antioxidantes, que alargan la vida útil del aceite al reducir el

envejecimiento de este por acción del oxígeno y las temperaturas de funcionamiento.

• Desactivadores Metálicos, reducen el efecto catalítico de los metales en

la velocidad de oxidación. • Antiespumantes, que anulan la creación de burbujas de aire dentro del

lubricante, que rompen la capa de lubricación entre las piezas metálicas. 2.2.3.- Aditivos de Protección de Superficies. Protegen de forma activa las superficies de los equipos. • Antidesgaste, que minimizan los desgastes metálicos, alargando la vida

de la maquinaria. • Inhibidores de la Corrosión y Herrumbre, previenen la corrosión y

herrumbre de las partes metálicas en contacto con el lubricante. 3. Características. Una vez que hemos formulado nuestro lubricante escogiendo la Base que mejor se ajusta a nuestras necesidades, y añadiendo los aditivos necesarios para potenciar esa base, controlamos una serie de características que nos indicarán la calidad del producto final. Las características más destacables a tener en cuenta son: • Densidad, es la relación entre el peso y el volumen de un líquido a una

temperatura determinada, normalmente los lubricantes suelen tener una densidad inferior a la del agua (es decir que son más ligeros que el agua) con un valor aproximado de 0.86 gr/cm3. Esta característica no es importante en términos de lubricación.


• Viscosidad, es la resistencia interna que ofrece un líquido a moverse, y es la propiedad más importante de un lubricante de motores de 4 tiempos y en transmisiones. Se considera la Viscosidad Dinámica (mPa.s ó cP) y la Viscosidad Cinemática (mm2/s ó cSt) (viscosidad dinámica partido de la densidad del fluido). Como viscosidades dinámicas utilizamos la Viscosidad HTHS (High Temperature High Shear) que nos da una mejor idea de cómo se comporta el lubricante en el interior del motor, el valor de esta viscosidad está directamente relacionado con la capacidad del lubricante para reducir el consumo de lubricante, así Viscosidades HTHS bajas reducen el consumo de combustible, mientras que Viscosidades HTHS elevadas lo aumentan. Y las Viscosidades CCS, Brookfield y de Mini Rotación que nos simulan el comportamiento a bajas temperaturas. La Viscosidad Cinemática nos indica el tiempo necesario de un fluido en fluir a través de un tubo a una temperatura dada. Además de en cSt se puede medir en Grados ISO, Saybolt, Números AGMA, Grados Engler y Segundos Redwood.

• Grados de viscosidad ISO.

Límites de la Viscosidad Cinemática a 40º C (cSt) ISO VG Viscosidad

Cinemática (cSt) Máximo Mínimo 2 2.2 1.98 2.42 3 3.2 2.88 3.52 5 4.6 4.14 5.06 7 6.8 6.12 7.48

10 10 9.00 11.0 15 15 13.5 16.5 22 22 19.8 24.2 32 32 28.8 35.2 46 46 41.4 50.6 68 68 61.2 74.8 100 100 90.0 110 150 150 135 165 220 220 198 242 320 320 288 352 460 460 414 506 680 680 612 748

1000 1000 900 1100 1500 1500 1350 1650


En automoción se utiliza las escalas de Grados SAE J300 que combina medidas de Viscosidad Dinámica y Cinemática para motores, y Grados SAE J306 con medidas de Viscosidad Cinemática para transmisiones. Ambas dividen a su vez las escalas en viscosidades para bajas temperaturas, que incluye el código W, y viscosidades para alta temperatura. Se denominan lubricantes monogrado los que sólo disponen de un grado de viscosidad SAE, y lubricantes multigrado los que disponen de dos grados SAE, uno de baja temperatura W y otro de alta. • Grados de viscosidad SAE J300 para lubricantes de motor.

Viscosidad a Bajas Temperaturas

Viscosidad a Altas Temperaturas

Viscosidad Cinemática

(cSt) a 100°C

Grados SAE

Máxima

Viscosidad CCS (cP)

Máxima Viscosidad de bombeo (cP)

min max

Viscosidad HTHS (cP) a

150°C Min

0W 6.200 a –35 60.000 a -40 3.8 — — 5W 6.600 a –30 60.000 a -35 3.8 — — 10W 7.000 a –25 60.000 a -30 4.1 — — 15W 7.000 a –20 60.000 a -25 5.6 — — 20W 9.500 a –15 60.000 a -20 5.6 — — 25W 13.000 a –10 60.000 a -15 9.3 — — 20 — — 5.6 <9.3 2.6 30 — — 9.3 <12.5 2.9

40 — — 12.5 <16.3 2.9 (0,5,10W-40)

40 — — 12.5 <16.3 3.7 (15,20, 25W-40, 40)

50 — — 16.3 <21.9 3.7 60 — — 21.9 <26.1 3.7


• Grados de viscosidad SAE J306 para lubricantes para transmisiones.

Viscosidad Cinemática (cSt) a 100°C Grados

SAE Máxima Temperatura (ºC) para

150.000 cP de Viscosidad. Min max

70W -55 4.1 — 75W -40 4.1 — 80W -26 7.0 — 85W -12 11.0 — 80 — 7.0 <11.0 85 — 11.0 <13.5 90 — 13.5 <24.0 140 — 24.0 <41.0 250 — 41.0 —

• Índice de Viscosidad, es un valor adimensional que nos indica la

variación de la viscosidad en función de la temperatura, se calcula comparando el lubricante con dos modelos a los que se asignan los valores 0 y 100 respectivamente. Cuanto más alto sea este número, más estable es el lubricante y menos varía su viscosidad.

• Punto de Congelación (Pour Point), cuando un lubricante se enfría,

comienzan a cristalizarse algunos de sus componentes lo que evita que fluyan con facilidad. Se buscan lubricantes con Punto de Congelación lo más bajo posible para facilitar su fluidez incluso a temperaturas muy bajas.

• Punto de Inflamación (Flash Point), es la temperatura a la cual el

lubricante comienza a desprender vapores inflamables, está directamente ligada a la cantidad de volátiles del lubricante y por lo tanto a su consumo por evaporación, por este motivo se buscan productos con Puntos de Inflamación muy elevados.

• Volatilidad Noack, nos indica la tendencia de un lubricante a evaporarse a

altas temperaturas. Está relacionado con el Punto de Inflamación (Flash Point).

• Untuosidad, nos indica la capacidad del lubricante para permanecer

adherido a las paredes del motor. Una untuosidad elevada nos garantiza una mayor protección al permitir una película lubricante permanentemente pegada a las paredes del motor.


• El Número de Base (TBN), nos indican la cantidad de aditivo de reserva alcalina de la que dispone el lubricante, para neutralizar los ácidos que se forman en la combustión. Es un parámetro característico de lubricantes de motor.

• Acidez (TAN), nos indica el grado de acidez del lubricante, es un

parámetro sustitutivo del TBN. Se utiliza en casi todos los lubricantes. • Detergencia, es la capacidad del lubricante para evitar que la suciedad se

pegue a las paredes del metálicas de los componentes de la máquina. Es uno de los parámetros que nos indica la capacidad de limpieza del lubricante.

• Dispersancia, nos indica la capacidad del lubricante para evitar que se

formen grumos de suciedad. Es el otro parámetro que nos indica la capacidad de limpieza del lubricante.

• Estabilidad Térmica, nos indica sobre la capacidad del lubricante para

soportar altas temperaturas sin degradarse. • Estabilidad a la Oxidación, capacidad del lubricante para soportar la

oxidación en contacto con el aire, nos da una idea de la durabilidad del producto.

4. Funciones del Lubricante de Motor. Las funciones principales de un lubricante para motor son: • Lubricación, como ya comentamos, la lubricación supone el interponer

una capa de aceite entre las superficies metálicas móviles, para reduciendo el rozamiento, minimizar el desgaste entre ambas y disminuir el consumo de energía, economizando combustible por tanto.

• Refrigeración, así mismo, y en su proceso de circulación por el interior

del motor, evita que a causa del rozamiento se produzcan gripajes en el motor permitiendo mantener estables las temperaturas, junto con el agua o aire del circuito de refrigeración.

• Estanqueidad, evita que durante el proceso de compresión de la mezcla

de aire - combustible, se produzcan fugas en la cámara de combustión. En el tiempo de explosión, debe mantenerse la estanqueidad para evitar que los residuos pasen al cárter. Sella el espacio entre el pistón y el cilindro, respetando la lógica holgura y facilitando su movimiento.


• Limpieza, gracias a su función dispersante – detergente y al mantener en circulación las partículas contaminantes que se producen a causa de los residuos de la combustión y otros contaminantes (agua, etc.,), hace que la suciedad que se podría adherir a las partes metálicas del motor formando lodos -en el cárter-, barnices -en los pistones-, o bien provocando obstrucciones en los conductos, vaya al filtro o bien sea eliminada junto con el aceite usado, en el momento del cambio de este.

• Protección de la Corrosión, de la oxidación, de la herrumbre y de los

ácidos causados por la combustión. 5. Especificaciones. La necesidad de buscar una forma de normalizar los aceites lubricantes, de manera que el cliente pueda saber que tipo de aceite necesita para su motor, originó la creación de unas homologaciones que marcaran las condiciones mínimas de calidad de un lubricante. Son muy numerosas las especificaciones creadas para regular los lubricantes de motor, en este manual vamos a estudiar solamente las dos principales API (USA) y ACEA (Europa), pero también existen las ILSAC (USA - Japón), que derivan de las API y que imponen requisitos de ahorro de combustible, y las propias de fabricantes de automóviles (MB, VW, Ford, Porsche, GM, BMW, Volvo, RVI, Mack, MAN, Cummins...) que derivan de las dos principales. 5.1.- API. Las especificaciones americanas o especificaciones API nacen en 1.947, con una primitiva clasificación de aceites en “Regular”, “Premium” y “HD”, está clasificación no distingue entre aceites para motores diesel o motores gasolina. Esta clasificación distingue entre vehículos de gasolina (clasificación S) y vehículos diesel (clasificación C). En ambos casos los ensayos se realizan en motores.


• Clasificación API gasolina y su equivalencia ILSAC:

API

DESCRIPCIÓN

ILSAC

SJ

Requisitos más estrictos que API SH. Introducida en 1.997.

SJ + EC

Características de ahorro de combustible frente a un aceite de referencia sintético SAE 5W-30. Ahorros mínimos entre un 1.4 % y un 0.5 % según las viscosidades. Superior a SH + EC II.

GF-2

SL

Supera a API SJ en el control de la formación de depósitos a altas temperaturas, lo que conlleva motores más limpios; control de la oxidación, lo que aumenta su vida útil; y reducción de la volatilidad en un 30% frente a API SJ, lo que reduce significativamente el consumo de lubricante. Introducida en 2.001.

GF-3

SM

Supera a API SL. Limita el contenido en Fósforo P<0.08 % (en peso). Introducida en 2.004.

GF-4


• Clasificación API diesel:

API

DESCRIPCIÓN

CF-4

Supera a la anterior API CE en la reducción del consumo de lubricante y en el control de formación de depósitos en los pistones. Indicado para vehículos de carretera y servicio pesado. Introducida en 1.990.

CF

Todo tipo de motores diesel de aspiración natural o sobrealimentados. Excelente control de depósitos en pistones, desgaste y corrosión. Introducida en 1.994.

CF-2

Motores diesel de dos tiempos con aplicación en servicio pesado. Excelente control de depósitos, protección de pistones y de segmentos. Introducida en 1.994.

CG-4

Motores diesel pesados. Excelente control de depósitos en pistones, propiedades antidesgaste, anticorrosión, contra la formación de espuma, estabilidad a la oxidación y contra la acumulación de carbonilla. Introducida en 1.994.

CH-4

Aumenta los períodos entre cambios y aumenta protección respecto a la CG-4. Introducida en 1.999.

CI-4

Diseñados para cumplir las especificaciones sobre emisiones del 2.004. Aptos para combustibles con contenidos en azufre inferiores a 0.05% en peso y motores con Recirculación de Gases de Escape (EGR). Mejora la protección contra la corrosión, estabilidad a altas y bajas temperaturas, control de las carbonillas, control de depósitos en pistones, reducción del desgaste en árbol de levas, reducción de la oxidación, evitar la formación de espuma y reducir la pérdida de viscosidad debido al cizallamiento. Algunos lubricantes pueden clasificarse como CI-4 Plus. Introducida en 2.002.

CJ-4

Para motores diesel de 4 tiempos que cumplan las limitaciones de emisiones para vehículos diesel de carretera del año 2.007, con gasóleos con un contenido en Azufre hasta 500 ppm. (aunque contenidos superiores a 15 ppm. pueden dañar los sistemas de tratamiento de gases de escape). Específico para motores diesel con filtro de partículas. Evita el envenenamiento del catalizador y el bloqueo del filtro de partículas, reduce el desgaste del motor y la formación de depósitos, mejora la estabilidad tanto a altas como a bajas temperaturas, reduce la formación de carbonillas, la oxidación, la formación de espuma y la pérdida de viscosidad por cizallamiento. Introducida en 2.006.


5.2.- ACEA. En febrero de 1.996 nace ACEA que engloba a todos los fabricantes europeos y norteamericanos con base en Europa, sustituyendo a la antigua CCMC que sólo incluía a los que pertenecían al entonces Mercado Común Europeo. Actualmente ACEA contempla las siguientes clasificaciones: • Motores gasolina y diesel ligero:

ACEA

DESCRIPCIÓN

A1/B1-08

Lubricantes para motores de gasolina o diesel ligeros diseñados para utilizar lubricantes de baja fricción y baja viscosidad, con un rango de Viscosidad HTHS entre 2.6 cP (para viscosidades XW-20) o 2.9 cP (el resto de viscosidades) y 3.5 cP. Estos lubricantes pueden no ser aptos para algunos motores.

A3/B3-08

Lubricante de alta estabilidad para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones, largos periodos de cambio, o de modo general para aquellos motores en que lo especifique el fabricante. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP.

A3/B4-08

Lubricante de alta estabilidad para motores gasolina de altas prestaciones o diesel de inyección directa ligeros. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP. También es apto en los motores en los que se exija ACEA A3/B3.

A5/B5-08

Lubricante de alta estabilidad para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones y largos periodos de cambio, diseñados para utilizar lubricantes de baja fricción y baja viscosidad, con un rango de Viscosidad HTHS entre 2.9 y 3.5 cP. Estos lubricantes pueden no ser aptos para algunos motores.

La especificación ACEA A2/B2 está ya obsoleta.


• Lubricantes compatibles con sistemas de tratamiento de gases de escape:

ACEA

DESCRIPCIÓN

C1-08

Lubricante de alta estabilidad compatible con Filtros de Partículas Diesel (DPF) y Catalizadores de Tres Vías (TWC) para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones, que requieren lubricantes de baja fricción y bajos contenidos en SAPs (Azufre, Cenizas y Fósforo), Viscosidad HTHS superior a 2.9 cP. Aumentan la vida de DPFs y TWCs y proporcionan un ahorro de combustible sostenido. Estos lubricantes tienen los contenidos (en masa) en Azufre hasta 0.2 %, en Fósforo hasta 0.05 % y en Cenizas Sulfatadas hasta 0.5 %. Pueden no ser adecuados para algunos motores.

C2-08

Lubricante de alta estabilidad compatible con Filtros de Partículas Diesel (DPF) y Catalizadores de Tres Vías (TWC) para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones, que requieren lubricantes de baja fricción y Viscosidad HTHS superior a 2.9 cP. Aumentan la vida de DPFs y TWCs y proporcionan un ahorro decombustible sostenido. Estos lubricantes tienen los contenidos (en masa) en Azufre hasta 0.3 %, en Fósforo entre 0.07 % y 0.09 % y en Cenizas Sulfatadas hasta 0.8 %. Pueden no ser adecuados para algunos motores.

C3-08

Lubricante de alta estabilidad compatible con Filtros de Partículas Diesel (DPF) y Catalizadores de Tres Vías (TWC) para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP. Aumentan la vida de DPFs y TWCs. Estos lubricantes tienen los contenidos (en masa) en Azufre hasta 0.3 %, en Fósforo entre 0.07 % y 0.09 % y en Cenizas Sulfatadas hasta 0.8 %. Estos lubricantes pueden no ser adecuados para algunos motores.

C4-08

Lubricante de alta estabilidad compatible con Filtros de Partículas Diesel (DPF) y Catalizadores de Tres Vías (TWC) para motores gasolina o diesel ligeros de altas prestaciones. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP. Aumentan la vida de DPFs y TWCs. Estos lubricantes tienen los contenidos (en masa) en Azufre hasta 0.2 %, en Fósforo hasta 0.09 % y en Cenizas Sulfatadas hasta 0.5 %. Estos lubricantes pueden no ser adecuados para algunos motores.


• Motores diesel pesado:

ACEA

DESCRIPCIÓN

E4-08

Lubricante de alta estabilidad, proporciona una excelente limpieza de los pistones, control del desgaste, formación de carbonillas y estabilidad del lubricante. Está recomendado para motores Euro 1, 2, 3 y 4 bajo condiciones duras de servicio y largos periodos de cambio. Aptos para motores sin Filtro de Partículas (DPF), para motores con sistema EGR (Recirculación de Gases de Escape) y algunos sistemas SCR. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP y contenido en Cenizas Sulfatadas hasta 2 % (en masa).

E6-08

Lubricante de alta estabilidad, proporciona una excelente limpieza de los pistones, control del desgaste, formación de carbonillas y estabilidad del lubricante. Está recomendado para motores Euro 1, 2, 3, 4 y 5 bajo condiciones duras de servicio y largos periodos de cambio. Aptos para motores con sistema EGR (Recirculación de Gases de Escape), con o sin Filtro de Partículas(DPF) y sistemas SCR. Está diseñado para su utilización con combustibles de bajo contenido en Azufre (máximo 50 ppm). Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP y contenido (en masa) en Cenizas Sulfatadas hasta 1 %, en Fósforo hasta 0.08 % y en Azufre hasta 0.3 %.

E7-08

Lubricante de alta estabilidad, proporciona una excelente limpieza de los pistones, control del desgaste, formación de carbonillas y estabilidad del lubricante. Está recomendado para motores Euro 1, 2, 3, 4 y 5 bajo condiciones duras de servicio y largos periodos de cambio. Aptos para motores sin Filtro de Partículas, con sistema EGR (Recirculación de Gases de Escape) y sistemas SCR. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP y contenido en Cenizas Sulfatadas hasta 2 % (en masa).

E9-08

Lubricante de alta estabilidad, proporciona una excelente limpieza de los pistones, control del desgaste, formación de carbonillas y estabilidad del lubricante. Está recomendado para motores Euro 1, 2, 3, 4 y 5 bajo condiciones duras de servicio y largos periodos de cambio. Aptos para motores con o sin Filtro de Partículas (DPF), con sistema EGR (Recirculación de Gases de Escape) y sistemas SCR. Está diseñado para su utilización con combustibles de bajo contenido en Azufre. Viscosidad HTHS superior a 3.5 cP y contenido (en masa) en Cenizas Sulfatadas hasta 1 %, en Fósforo hasta 0.12 % y en Azufre hasta 0.4 %.

Las especificaciones ACEA E1, E2, E3 y E5 están ya obsoletas.


6. Lubricantes para Motocicletas 4T. En un motor de 4 tiempos de motocicleta, debemos tener en cuenta que el lubricante además de actuar en el motor, también lubrica la transmisión esto es discos de embrague, eje de transmisión y caja de cambios. El motor 4T de una motocicleta es más pequeño que el de un turismo, esto significa que tiene un cárter más pequeño y que la temperatura del aceite es más alta, por lo que el lubricante dura más y tiene una vida más corta. Por último añadir que normalmente las motocicletas tienen problemas de refrigeración, por lo que se requiere un lubricante más resistente a las altas temperaturas. Las funciones principales del lubricante son:

• Limpiar el motor. • Proteger el motor. • Sellar el pistón, y otras partes móviles. • Lubricar y prevenir posibles gripajes. • Refrigerar el motor. • Refrigerar y lubricar los embragues de disco. • Lubricar y proteger los engranajes de la transmisión.

6.1.- Especificaciones. En este tipo de motores utilizamos las normas API y JASO para motores de 4 Tiempos. Las normas americanas son las mismas que las utilizadas por los vehículos turismo de gasolina.

• API SA, SB, SC: No garantizan el nivel de limpieza y protección antidesgaste necesarios para este tipo de motores.

• API SE, SF, SG: Niveles adecuados para motocicletas, combinan una

buena limpieza y protección del motor, con un buen comportamiento de la transmisión.

• API SH, SJ, SL, SM: Protegen muy bien el motor, pero pueden causar

deslizamientos y provocar problemas en los discos de embrague. Respecto a las normas JASO, tienen una serie de requisitos comunes como son los de evaporación, formación de espuma, estabilidad al cizallamiento, viscosidad HTHS y contenido en cenizas sulfatadas. Clasificando los


lubricantes en dos categorías en función de su coeficiente de fricción estática y dinámica. • Especificaciones JASO para motores de motocicletas 4T.

JASO

DESCRIPCIÓN

MA

Lubricantes que proporcionen una alta fricción, normalmente para motores con transmisión separada.

MB

Lubricantes que proporcionen una baja fricción, para motores con cárter común con la caja de cambios y el embrague, aunque también son aptos para motores con transmisión separada.

7. Lubricantes para Motocicletas 2T. En un motor de 2 tiempos debemos diferenciar los siguientes factores respecto a un motor de 4 tiempos: • No se dispone de aceite en el cárter. • El lubricante entra en el motor mezclado con el combustible. • La duración del lubricante es muy corta, se consume al actuar y se

renueva al repostar combustible. También debemos tener en cuenta el sistema de mezcla combustible - lubricante: • Mezcla directa: En la que la proporción combustible - lubricante es fija

para todos los regímenes de funcionamiento, es imprescindible una excelente miscibilidad entre estos dos productos, sin embargo deben poder separarse en el cárter. Es el sistema más sencillo.

• Sistema automático por admisión: Una bomba regula la mezcla en

función del régimen de giro del motor, aquí la miscibilidad es un factor menos importante. Es un sistema muy preciso, pero más complicado que el anterior.

• Sistema automático por rodamientos: Complementa a la mezcla directa,

mediante una bomba, se envía aceite para lubricar puntos clave del motor.


Las funciones principales que le pedimos a un lubricante para motores de 2 Tiempos son:

• Buena lubricación, obteniendo una mayor vida del motor. • Mantener limpio el motor, mejorando el arranque en frío y una mayor

eficacia. • Limpieza de bujías, ayudando al arranque y evitando malas

combustiones. • Protección frente al desgaste. • Control de los óxidos. • Facilitar la mezcla de aceite para obtener una eficiente lubricación.

7.1.- Especificaciones. Las normas principales que estudiaremos en este manual son las API (USA) y las JASO (Japón), aunque también existen las internacionales ISO basadas en las japonesas. • Especificaciones API para motores de gasolina 2T.

API

CARACTERÍSTICAS

APLICACIONES

TA

Control de depósitos y del rayado de cilindros.

Motores de menos de 50 c.c. y ciclomotores. No adecuados para gasolina sin plomo.

TB

Control de la pre-ignición. Motores entre 50 y 200 c.c. No adecuados para gasolina sin plomo (obsoleta).

TC

Mayor limpieza del motor, control del pegado de segmentos.

Motores de altas prestaciones, entre 50 y 500 c.c.

Para aplicaciones 2T en náutica se requiere cumplir la especificación NMMA TC-W3 que equivale a un API TC más un ensayo de no toxicidad del lubricante.


• Especificaciones JASO para motores de gasolina 2T y su equivalencia en especificaciones ISO.

JASO

DESCRIPCIÓN

ISO

FA

Adecuada lubricación y buena limpieza, pero acumula depósitos en el escape y genera humos.

FB

Buena lubricación, se acentúa la limpieza y todavía se acumulan depósitos en el escape, también se generan humos.

EGB

FC

Muy buena lubricación, mejor limpieza y se reducen considerablemente los depósitos y los humos en el escape.

EGC

FD

Mayor capacidad de limpieza y menor contenido en cenizas sulfatadas que FC.

EGD

8. Lubricantes para Transmisiones. La transmisión se compone de los siguientes elementos: Embrague, Caja de Cambios (Manual, Automática o CVT), Dirección Asistida, Retardador y Diferencial. 8.1.- Embrague. Sirve para interrumpir la transmisión del movimiento del motor, de forma que pueda girar independientemente de las ruedas y permitir así engranar las diversas combinaciones del cambio de velocidades. Puede ser de disco, lo normal en vehículos con caja manual, que no necesita lubricación o hidráulico en vehículos con caja automática y maquinaria pesada para lo cual requiere lubricante, normalmente aceite de motor o del tipo ATF. 8.2.- Caja de Cambios Manual. Tiene por misión mantener el número de vueltas del motor en las condiciones próximas a su régimen óptimo, cualquiera que sea la velocidad del vehículo; es decir permite aprovechar la potencia máxima del motor mientras que el vehículo marche a diferentes velocidades. La caja de cambios se compone


de un eje primario (o impulsor), un eje secundario (de salida) y un contra-eje intermedio. Estos ejes tienen una serie de engranajes que engranan constantemente. Las funciones de los lubricantes en las transmisiones son: • Reducir al máximo el rozamiento y los desgastes bajo condiciones de gran

velocidad de deslizamiento y presiones de contacto muy elevadas. Para ello necesitan una viscosidad adecuada, propiedades de extrema presión (E.P.), propiedades antiespumantes y un punto de congelación bajo.

• Contribuir a refrigerar los mecanismos teniendo en cuenta que el cárter es

de escasa capacidad y no hay circuito de refrigeración. • Controlar los deslizamientos para permitir una sincronización rápida y

precisa o asegurar, en el caso de embragues sumergidos, un acoplamiento sin ruidos ni vibraciones. Para lo que necesitan aditivos modificadores de la fricción.

• Proteger los mecanismos de las corrosiones y de la herrumbre. • Eliminar los ruidos y vibraciones, amortiguar los choques. Hay que indicar que existe una relación directa entre la viscosidad del lubricante de la cajas de cambios manuales y las pérdidas energéticas, siendo estas mayores a mayor viscosidad. 8.3.- Caja de Cambios Automática. Las transmisiones automáticas se componen de un convertidor de par y de un tren de engranajes epicicloidales que se encargan de la transmisión de la potencia desde el cigüeñal hasta las ruedas, produciéndose estas a través de varios embragues metálicos que realizan la maniobra de cambio. • Convertidor de par: Está formado por un embrague hidráulico al que se le

añade una tercera hélice o turbina entre las dos primeras y a la que se le denomina reactor. El convertidor de par asegura la multiplicación de velocidad de una forma gradual desde el arranque y realiza las funciones de embrague hidráulico al mismo tiempo.

• Tren de engranajes epicicloidales: Un engranaje epicicloidal se

compone de un planetario, uno o varios satélites, un porta-satélites y una corona dentada por su cara interior. Los piñones están constantemente engranados. El planetario unido al eje del motor transmite su movimiento a


la corona por interposición de los satélites. Las combinaciones de velocidad se efectúan por medio de acoplamientos de fricción que bloquean las diferentes piezas. Con este sistema se pueden obtener relaciones de velocidad diferentes.

Para facilitar la realización de la transmisión se requiere una serie de propiedades que faciliten el engrane, siendo importantísimo que el nivel de lubricante sea adecuado, pues su falta es la principal causa de avería. Las funciones del lubricante son: • Tener una viscosidad adaptada. Para ello se requiere también un buen

índice de viscosidad. Lubricantes con índice de viscosidad elevados mejoran el rendimiento de la transmisión y reducen el consumo energético del vehículo.

• Características de fricción adecuadas. Necesita aditivos modificadores de

fricción. • Buena resistencia a la oxidación y estabilidad térmica. Disponer de

propiedades antioxidantes. • Mantener limpios los mecanismos evitando la formación de depósitos.

Disponer de propiedades detergentes y dispersantes. • Reducir el desgaste y aumentar la capacidad de carga. Propiedades

antidesgaste y E.P. • Proteger contra la corrosión. • Mínima tendencia a la formación de espuma para permitir el óptimo

funcionamiento de los circuitos hidráulicos. Los lubricantes que cumplen estos requisitos se denominan de forma genérica ATFs. 8.4.- Transmisión CVT. Se trata de un sistema de transmisión variable continua, que proporciona infinitas relaciones de transmisión al vehículo. Existen dos tipos principales:


• Sistema cono – anillo, que se compone de dos conos conectados por una correa que se desplaza por ellos, variando la relación de transmisión en cada una de sus posiciones.

• Sistema toroidal, la potencia se transmite mediante unos patines que

deslizan por unos discos, al girar los patines entre los discos batían la relación de transmisión.

Ambos sistemas requieren un lubricante que cumpla estas características: • Proteger todos sus componentes, incluidos los engranajes, contra el

desgaste y la corrosión; • Facilitar el deslizamiento de la correa, • Elevada estabilidad térmica, para que no interfiera en el deslizamiento de

la correa ni a bajas ni a altas temperaturas. Se utilizan lubricantes tipo ATF con baja viscosidad y elevado índice de viscosidad. 8.5.- Dirección Asistida. Es el sistema que nos facilita controlar la dirección del vehículo. Existen dos tipos principales, la de tuerca y bolas y la de piñón y cremallera. En ambos casos se exige al lubricante los siguientes requerimientos: • Lubricar los elementos móviles. • Proteger contra las corrosiones. • Transmitir potencia. • Regular la dureza de la dirección con la velocidad. Para cubrir estos requerimientos se utiliza normalmente un lubricante del tipo ATF. 8.6.- Retardadores. Se trata de un componente que ayuda al sistema de frenos a controlar la velocidad de vehículos pesados.


Pueden ser de tipo magnético o de tipo hidráulico. 8.6.1.- Retardadores de Tipo Magnético. Los de tipo magnético (Telma) funcionan por las corrientes parásitas de Foucolt que genera un campo magnético cuya intensidad es regulable y que afectan al eje de transmisión del vehículo. Este tipo de retardadores requieren la utilización de grasa resistente a la intemperie, al lavado con agua y a las altas temperaturas, con el fin de protegerlo contra la corrosión. 8.6.2.- Retardadores de Tipo Hidráulico. Funcionan con un rodete solidario al eje de transmisión sumergido en un baño de lubricante. Regulando la posición de los alabes del rodete se aumenta o disminuye el rozamiento con el fluido que ralentiza su movimiento. Se requiere un lubricante con alta estabilidad térmica y capacidad de refrigeración, ya que toda la energía eliminada de la velocidad se transforma en calor. Si el retardador es independiente de la caja de cambios suele utilizar aceite de motor monogrado o ATF. Si el retardador está integrado en la caja de cambios (intarder) utiliza el mismo lubricante de la caja. 8.7.- Diferencial.

Acoplamiento mecánico que permite girar a las ruedas a velocidades diferentes, dado que en las curvas o giros las ruedas tienen que recorrer distancias distintas. Se compone de una corona que engrana con el piñón del eje del motor, dos piñones planetarios unidos al eje de las ruedas y dos o más satélites libres unidos a un eje solidario a la corona. Los diferenciales de deslizamiento limitado reducen la acción del diferencial cuando el vehículo circula por una superficie deslizante, permitiendo una mejor tracción del vehículo cuando se mueve sobre nieve, hielo, barro, etc.


Las necesidades de los lubricantes para diferenciales son las mismas que para cajas de cambio automáticas, aunque los esfuerzos que soportan son mayores por lo que a menudo se les dota de una sobreaditivación. 9. Especificaciones para Transmisiones. 9.1.- Especificaciones para Cajas de Cambio Manuales. Para normalizar estos requisitos de los lubricantes, se utiliza de modo general las normas API, que nos clasifican los lubricantes por su aplicación. Las especificaciones API que están actualmente en vigor son la GL-1 (apenas en uso), GL-4, GL-5 y MT-1: • Especificaciones API para transmisiones.

API

Aplicación

GL-1

Lubricantes para cajas de cambios manuales trabajando encondiciones de servicio suaves. Normalmente son lubricantes minerales con aditivos inhibidores de la herrumbre y la corrosión, anti-espuma y depresores del punto de congelación. No utilizan modificadores de fricción ni aditivos de extrema presión.

GL-4

Lubricantes para cajas de cambios, con engranajes helicoidales, trabajando en condiciones de velocidad y carga entre moderadas y severas; y en diferenciales con engranajes hipoidales en condiciones de carga y velocidad moderadas. Aportan características medias de extrema presión.

GL-5

Lubricantes para engranajes, especialmente engranajes hipoidales en diferenciales, trabajando en condiciones de alta velocidad o en baja velocidad y alto par. Aportan características elevadas de extrema presión.

MT-1

Lubricantes para cajas de cambios manuales no sincronizadas de autocares y camiones pesados. Proporcionan protección contra la degradación térmica, desgaste de materiales y el deterioro de juntas.

Las especificaciones API GL-2, GL-3 y GL-6 están ya obsoletas. Estas especificaciones no cubren todas las cajas de cambios manuales ya que algunos modelos utilizan lubricantes para cajas automáticas y otros lubricantes de motor.


Conviven con especificaciones de fabricantes de vehículos y transmisiones (ZF, Eaton, MB, Scania, BMW, VW, MAN, Volvo ...) 9.2.- Especificaciones para Cajas de Cambio Automáticas. No existen especificaciones internacionales, así que se utilizan especificaciones de fabricantes, las principales son las Dexron de General Motors. • Especificaciones Dexron para ATFs.

G.M.

DESCRIPCIÓN

TASA

Del año 1.957. Desaparecido del mercado USA, se siguen utilizando en Europa en algunas cajas manuales, convertidores de par y sistemas hidráulicos.

Dexron II D

Año 1976. Menor viscosidad a baja temperatura, mayor estabilidad a la oxidación.

Dexron II E

Año 1.991. Miscible con todos los fluidos Dexron II. Mejor fluidez a baja temperatura, mejores propiedades antidesgaste, mayor estabilidad a la oxidación, compatibilidad con juntas y proporciona ahorro de combustible. Suelen ser fluidos de base sintética que se utilizan en vehículos pesados.

Dexron III

Año 1.994. Mejora la estabilidad térmica y la oxidación, el rendimiento friccional y reduce la formación de espuma. Se utilizan normalmente en vehículos ligeros.

Dexron VI

Año 2.005. Aporta mayor estabilidad de la viscosidad, cambio de marchas más suave en condiciones extremas y mayor resistencia al envejecimiento.

De forma complementaria se utilizan también las especificaciones de Ford M2C-33F/G, Mercon y Mercon V en vehículos ligeros; y la especificación Allison C-4 en transmisiones automáticas y retardadores de vehículos pesados. Por último indicar las especificaciones de otros fabricantes de transmisiones y vehículos (Voith, ZF, MB, BMW, VW ...)


9.3.- Especificaciones para Diferenciales. En cuanto a las especificaciones internacionales se utilizan las mismas normas API que para cajas de cambio manuales. Aunque en la práctica encontramos una diferenciación entre lubricantes para diferenciales no autoblocantes (normalmente API GL-5) y lubricantes específicos para diferenciales autoblocantes con denominaciones Limited Slip, Lim Slip o LS. Algunos fabricantes (ZF, MB, Scania, BMW, VW, MAN ...) disponen de sus propias especificaciones. 9.4.- Especificaciones CAT TO-4. Los lubricantes del tipo CAT TO-4 se consideran lubricantes para transmisiones automáticas aunque podrían considerarse lubricantes multifunción ya que operan en diferentes aplicaciones, aunque con diferencias de viscosidad, principalmente en maquinaria pesada. Esta norma de Caterpillar requiere lubricantes con viscosidades SAE 10W, SAE 30, SAE 50 o SAE 60 a las que exige una buena capacidad de protección, el mantenimiento durante largo tiempo de sus propiedades modificadoras de fricción y capacidad para proteger frenos bañados en aceite; para su aplicación en transmisiones automáticas con convertidor de par, sistemas hidráulicos y diferenciales y mandos finales de maquinaria pesada, incluso con frenos húmedos. 10. Lubricantes Multifunción.

Se trata de lubricantes aptos para operar en varias aplicaciones y que se utilizan principalmente en maquinaria agrícola. La necesidad de estos productos nace de la complejidad de este tipo de maquinaria con numerosos elementos con diferentes necesidades de lubricación. Se clasifican en dos tipos: • STOU (Super Tractor Oil Universal): Es un lubricante único para casi

todas las aplicaciones, incluyendo aceite de motor, transmisión automática, sistema hidráulico, dirección asistida, frenos bañados en aceite y cajas de engranajes.


Son los preferidos por los clientes finales ya que cubren todas las aplicaciones con un solo producto lo que facilita y abarata el mantenimiento. Sin embargo no suelen cubrir transmisiones que requieran lubricantes del tipo API GL-5 y no se recomiendan para motores diesel sometidos a limitaciones de emisiones severas.

• UTTO (Universal Transmisión Tractor Oil): Es un lubricante apto para

todas las aplicaciones excepto el motor, al estar libre de estos requerimientos obtiene mayores rendimientos en su funcionamiento en transmisiones automáticas, sistemas hidráulicos, dirección asistida, frenos bañados en aceite y cajas de engranajes.

Son preferidos por los fabricantes de maquinaria ya que al separar el aceite de motor permite utilizar uno adecuado a los motores con limitaciones severas de emisiones, aunque tampoco suelen cubrir transmisiones que requieran lubricantes del tipo API GL-5.

No existen especificaciones internacionales, aunque existen especificaciones de fabricantes como John Deere, Masey Ferguson, New Holland y Case. 11. Refrigerantes. El refrigerante es uno de los fluidos más importantes que se utilizan en los vehículos, su función no es solamente la de evitar la congelación del agua del circuito de refrigeración; además debe ser capaz de:

• Mantener una temperatura de funcionamiento del motor estable, mejorando la evacuación del calor.

• Reducir la dilatación de los elementos del motor. • Reducir la evaporación del circuito de refrigeración. • Proteger el circuito de la corrosión, la cavitación y la erosión. • Evitar el colmado del circuito.

Para conseguir estos objetivos es necesario un líquido que cumpla estos requisitos:

• Buena fluidez a baja temperatura, para facilitar la circulación.

• Calor específico y conductividad térmica muy elevados, para facilitar la refrigeración.

• Punto de ebullición más alto que el agua, y punto de congelación más

bajo. Para evitar fugas y roturas.


• Evitar la corrosión, para alargar la vida del circuito de refrigeración.

• Estabilidad química, que permita alargar la vida del refrigerante.

• Compatibilidad con cauchos y juntas, para no dañar el circuito de refrigeración.

• No producir espuma, que puede obturar el circuito.

Los refrigerantes utilizados en automoción se componen de tres elementos: Agua, Monoetilenglicol y Aditivos. Comercialmente, cuando el refrigerante ya trae estos elementos se denomina Diluido o de Uso Directo; si solo contiene Monoetilenglicol y Aditivos se denomina Concentrado y es necesario su mezcla con agua para su utilización. • Agua: Debe suponer entre un 70% y un 50% del refrigerante, debe

cumplir unos límites de Dureza, Acidez (pH) y Contenidos en iones cloruros y sulfatos. Aporta a la mezcla su alto Calor Específico y su elevada Conductividad Térmica. Pero tiene un Punto de Congelación muy elevado, un Punto de ebullición muy bajo y es muy Corrosivo, por lo que no se puede utilizar solo.

• Monoetilenglicol: Supone entre un 50% y un 30% de la mezcla,

proporciona un bajo Punto de Congelación y su elevado Punto de Ebullición. Pero es un producto muy Corrosivo, por lo que requiere de la presencia de aditivos que compensen este factor.

En el siguiente gráfico se puede observar la variación del Punto de Congelación en función de la mezcla Agua-Monoetilenglicol.


• Aditivos: Se utilizan para reducir la Corrosión, proteger contra la

Cavitación, y reducir la formación de Espuma. Pueden de tipo Convencional (o inorgánico) como Aminas, Fosfatos, Boratos, Nitritos, Nitratos, Benzoatos, BTZ/TTZ, Silicatos o Molidbeno. O de tipo Orgánico, principalmente Ácidos Carboxílicos y Dicarboxílicos que proporcionan mayor resistencia y duración.

Para algunas aplicaciones se utilizan paquetes de aditivos que prescinden del Monoetilenglicol, lo que permite aumentar la capacidad de refrigeración pero sin aportar protección a la congelación. En España se aplica la especificación UNE 26-361-88 referente a la protección contra la corrosión, medida en pérdida de masa, de muestras de acero, aluminio, cobre, latón, hierro fundido y soldadura sumergidas en el refrigerante diluido al 33 %. También encontramos especificaciones de fabricantes de vehículos (MB, MAN, Ford, VW...).


12. Líquidos de Frenos. La función del Líquido de Frenos es garantizar una presión correcta en el sistema de frenos, de manera que no se produzcan pérdidas de presión y burbujas que pongan en peligro la efectividad de la frenada. Además debemos tener en cuenta que este es el único fluido del automóvil que compromete la seguridad de sus ocupantes, por lo que es muy importante que se mantenga en buen estado y cumpla perfectamente sus funciones, que básicamente son: • Mantener una viscosidad uniforme a cualquier temperatura, para evitar

cambios de dureza en el accionamiento del freno. • Resistir la oxidación y no formar lacas que puedan obstruir piezas del

circuito. • Aportar una gran estabilidad química, que le permita soportar largos

periodos de cambio. • Lubricar las piezas móviles del sistema de frenos y evitar su desgaste. • Proteger juntas y piezas de goma o caucho, retrasando su degradación. • Ser miscible y compatible con otros Líquidos de Frenos del mismo tipo. • Proteger los elementos del circuito contra la corrosión. • Absorber pequeñas cantidades de agua, que pueden dañar el circuito. • Mantener un punto de ebullición muy elevado para evitar cavitaciones en

el sistema. Los líquidos de frenos pueden ser de tres tipos: • Base sintética tipo Ésteres, los más utilizados, se caracterizan por su

capacidad hidrófila es decir su tendencia a absorber humedad. No son compatibles con las demás bases de líquidos de frenos. Son de color miel.

• Base sintética tipo Siliconas, para aplicaciones de competición, apenas

utilizadas en Europa. No son compatibles con las demás bases de líquidos de frenos. Son de color púrpura.


• Base Mineral (LHM), utilizados en vehículos que comparten el circuito de

frenos con sistemas de suspensión hidráulica. Son muy resistentes a la humedad y disponen de un índice de viscosidad muy elevado. No son compatibles con las demás bases de líquidos de frenos. Son de color verde.

En cuanto a especificaciones, ambas bases sintéticas utilizan de manera habitual la DOT (USA) aunque también se utilizan especificaciones internacionales SAE J1703e e ISO 4925 mientras que la base mineral utiliza la ISO 7308. Estas especificaciones clasifican el líquido de frenos principalmente por su punto de ebullición y su viscosidad a bajas temperaturas. • Especificaciones para líquidos de frenos sintéticos.

Especificación

SAE

J 1703e

DOT 3

DOT 4

DOT 5 *DOT 5.1

Punto de Ebullición (ºC) mín 205º mín 205º mín 230º mín 260ºPunto de Ebullición Humedo (ºC) mín 140º mín 140º mín 155º mín 180º

Viscosidad a - 40º C (cSt) máx. 1.800 máx. 1.500 máx. 1.800 máx. 900Viscosidad a 100º C (cSt) mín 1.5 mín 1.5 mín 1.5 mín 1.5 PH 7-11,5 7-11,5 7-11,5 -- Factor Estabilidad a Alta Temperatura < 5 < 3 < 5 < 5

* DOT5 para líquidos de frenos con base silicona. El resto para bases Éteres de Polialquilenoglicol. Al tratarse de un elemento de seguridad del vehículo en España se requiere el certificado en vigor del cumplimiento de normas UNE que debe renovarse cada cuatro años, y se obliga a la sustitución del fluido en uso cada dos años.


• Equivalencias aproximadas de las normas UNE.

Base

UNE

Equivalencia

26-106-88 DOT 3 26-109-88 DOT 4

Ésteres

26-409-92 DOT 5.1 Mineral 26-090-88 ISO 7308

13. Grasas Lubricantes. Una grasa es un producto sólido o semi-sólido, resultado de la disolución de lubricante en un espesante, que le sirve de recipiente. Pueden incluirse aditivos para impartir propiedades especiales. Está recomendado el uso de grasas lubricantes en los casos siguientes: • Cuando el aceite no puede ser contenido o gotea, • Cuando el lubricante debe actuar como sellador contra contaminantes, • Cuando se desea reducir la frecuencia de lubricación, • En equipos de operación intermitente, • Cuando se requiere la utilización de aditivos sólidos, • Cuando se opera en condiciones extremas como altas temperaturas, altas

presiones, cargas de choque y bajas velocidades combinadas a altas cargas;

• Cuando encontramos partes de maquinaria muy gastadas o queremos

reducir el ruido. • En general, cuando así lo especifique el fabricante del equipo. La utilización de grasas lubricantes presenta las siguientes ventajas y desventajas: • Ventajas: Mejor desempeño en aplicaciones de arranque-parada, entrada

a presión de la película lubricante, soluciona problemas de sellado, facilita


la lubricación adicional, evita la contaminación cruzada con otros productos y permite el uso de aditivos sólidos.

• Desventajas: Menor capacidad de enfriamiento y de transferencia de

calor, presenta limitaciones de velocidad de los elementos de la máquina, tiene una menor estabilidad en almacenamiento, falta de uniformidad, problemas de compatibilidad entre los espesantes, menor resistencia a la oxidación, menor control de la contaminación al no poder ser filtrado y dificultades para controlar su volumen.

Se componen de tres elementos Aceite Base, Espesante y Aditivos. 13.1.- Aceite Base. Del mismo tipo que el lubricante convencional, puede ser mineral, hidrocraqueado (HC) o cualquiera de bases sintéticas como Polialfaolefinas (PAO), Éster, Poliglicoles (PG), Siliconas (Metilo y Fenilo), Éter de Polifenilo y Poliéter de Perfluor. Determina su resistencia, temperaturas de utilización y gama de velocidades de funcionamiento. A la hora de escoger el tipo de aceite base hay que tener en cuenta su compatibilidad, según la tabla adjunta: • Tabla de compatibilidad de aceites base.

Aceites Base

Min

eral

es,

HC

PAO

Este

r

Polig

licol

Silic

ona

(Met

ilo)

Silic

ona

(Fen

ilo)

Éter

de

Polif

enilo

Polié

ter d

e Pe

rflu

or

Minerales, HC C C C I I R I I PAO C C C I I I I I Ester C C C C I C C I

Poliglicol I I C C I I I I Silicona (Metilo) I I I I C R I I Silicona (Fenilo) R I C I R C C I Éter de Polifenilo I I C I I C C I

Poliéter de Perfluor I I I I I I I C C: Compatible R: Regular I: Incompatible

El aceite base supone entre el 70 % y el 95 % del producto.


13.2.- Espesante. Es el responsable de dar consistencia a la grasa, se trata de una red tridimensional que actúa como una esponja, manteniendo en su interior la base lubricante cuando el elemento a lubricar está en reposo, y permitiendo que esta base actúe cuando el elemento lo necesita. Supone entre el 3 % y el 30 % del total del producto. Puede estar formado por Jabones Metálicos (litio, bario, aluminio, calcio, sodio), por Jabones Metálicos Complejos (complejo de litio, calcio o aluminio) o por otros compuestos No Jabones (como la arcillas, polímeros, poliureas, carbono o geles). Determina la resistencia al agua, la gama de temperaturas de funcionamiento y la resistencia al cizallamiento de la grasa. 13.2.1.- Jabones Metálicos. Se obtienen mediante la adición de un ácido graso de cadena larga con un hidróxido metálico. • Litio, combinan una buena resistencia al agua y a las altas temperaturas,

se utiliza de modo general en industria y automoción. • Bario, posee una alta temperatura al cizallamiento y a las altas

temperaturas, no es habitual su uso debido a su alto precio y toxicidad. • Aluminio, proporcionan unas buenas capacidades adhesivas y de

estabilidad mecánica, se utilizan en aplicaciones de bajas velocidades y en industria alimentaria y textil.

• Calcio, proporciona una excelente resistencia al agua y una fuerte

capacidad adhesiva, se utilizan en industria papelera y en aplicaciones al aire libre.

• Sodio, dispone de una buena estabilidad al cizallamiento, pero no soporta

el agua. 13.2.2.- Jabones Metálicos Complejos. Se obtienen mediante la combinación de un ácido graso de cadena larga, un ácido graso de cadena corta y un hidróxido metálico. • Complejo de litio, son aún más resistentes a las altas temperaturas y al

agua que las grasas de litio, se utilizan en aplicaciones de automoción, a la intemperie y altas temperaturas.


• Complejo de calcio, mejor resistencia al agua y a las altas temperaturas que las grasas de calcio. Se utilizan en aplicaciones de altas temperaturas.

• Complejo de aluminio, mejoran la resistencia a las altas temperaturas y

la resistencia al cizallamiento respecto a las grasas de calcio. Se utilizan en industria alimentaria.

13.2.3.- No Jabones. Se utilizan en aplicaciones especiales. • Arcillas, permiten alcanzar temperaturas muy elevadas aunque no

proporcionan una gran resistencia al agua ni al cizallamiento. • Polímeros, proporcionan una excelente capacidad adhesiva y buena

estabilidad mecánica aunque no soportan temperaturas elevadas. • Poliureas, buena resistencia al agua, gran estabilidad térmica y larga

duración, sin embargo disponen de poca bombeabilidad. • Carbono, tienen una gran tenacidad y pueden utilizarse como lubricantes

sólidos incluso a altas temperaturas. • Geles, normalmente de sílice, soportan fuertes radiaciones por lo que se

utilizan en aplicaciones nucleares. A la hora de escoger el tipo de espesante hay que tener en cuenta su compatibilidad, según la tabla adjunta:


• Tabla de compatibilidad de espesantes.

Espesantes Su

lfona

to

Litio

Litio

C

ompl

ejo

Alu

min

io

Com

plej

o

Cal

cio

Com

plej

o

Bar

io

Sodi

o

Ben

toni

ta

Sílic

a G

el

Poliu

rea

Sulfonato C C C I C R I I R I Litio C C C I C R I I C R

Litio Complejo C C C I C R I I C R Aluminio Complejo I I I C I I R I C I

Calcio Complejo C C C I C R I I I R Bario R R R I R C I I C X Sodio I I I R I I C I I I

Bentonita I I I I I I I C C I Sílica Gel R C C C I C I C C X Poliurea R R R I R X I I X C C: Compatible R: Regular I: Incompatible

13.3.- Aditivos. Al igual que en los lubricantes convencionales, se utilizan para mejorar propiedades concretas de la base, o para garantizar la lubricación en caso de rotura de la base. Suponen hasta un 10% del producto. 13.3.1.- Aditivos Solubles. Son de los siguientes tipos: • Antioxidantes, evitan el envejecimiento del aceite base que puede

provocar roturas en la estructura de la grasa, formación de lacas y la producción de sustancias corrosivas.

• Anticorrosión, funcionan neutralizando ácidos procedentes de la

oxidación del aceite base, evitando reacciones entre los metales y los componentes de la grasa y neutralizando la presencia de agua.

• Extrema presión, reaccionan al contacto con puntos de metal a altas

temperaturas, formando un lubricante sólido que evita el desgaste. • Adherentes, facilitan la adherencia de la grasa a las superficies

metálicas.


• Recubridores, mejoran la lubricación creando una película que iguala las superficies con acabados superficiales bastos.

• Protectores contra la separación del lubricante, reducen el riesgo de

separación del aceite y el espesante, especialmente cuando se utilizan bases de baja viscosidad.

13.3.2.- Aditivos Sólidos. Estos aditivos reducen la fricción y el desgaste en caso de rotura de la película lubricante o en condiciones de temperatura muy elevadas. • Grafito, tiene una excelente resistencia térmica y a la radiación. • Bisulfuro de molibdeno, proporciona una excelente adhesión a las

paredes metálicas, soporta temperaturas muy elevadas sobre todo al vacío o en atmósferas inertes. Al degradarse puede provocar residuos abrasivos.

• PTFE (Politetrafluoroetileno), tiene un menor coeficiente de fricción, sin

embargo es muy resistente a atmósferas agresivas. 13.4.- Propiedades de las Grasas. • Consistencia: El principal parámetro de la grasa es su grado de

consistencia NLGI, este grado define su dureza y nos indica su comportamiento frente a las vibraciones, su eficacia como sellante y sus posibles medios de distribución.


• Tabla de grados de dureza NLGI.

ASTM D 217

Grado NLGI

Dureza

445-475 000 400-430 00 355-385 0

Semifluida

310-340 1 265-295 2 220-250 3

Normal

175-205 4 130-160 5 85-115 6

Dura

• Estabilidad mecánica: Determina la capacidad de la grasa a resistir

cambios de consistencia durante el trabajo mecánico, de manera que a mayor porcentaje de cambio de consistencia, menor es su estabilidad mecánica. Se calcula midiendo la consistencia después de 60 golpes de carga estándar y posteriormente 10.000, 50.000 y 100.000 golpes dobles.

• Estabilidad a la cizalla: Determina la capacidad de la grasa a resistir

cambios de consistencia después de condiciones de rolado severo. Se calcula midiendo la consistencia después de 60 golpes dobles y de someterla a un rolado severo durante 2 horas.

• Punto de gota: Es la temperatura a la cual la grasa pierde su

consistencia y gotea. Indica la máxima temperatura a la que la grasa puede trabajar.

• Resistencia al lavado por agua: Indica la capacidad de la grasa para

resistir el lavado por agua, el resultado es un porcentaje de perdida de masa.

• Resistencia al agua pulverizada: Indica la capacidad de adherencia de

la grasa al ser sometida a un chorro de agua a presión, el resultado es un porcentaje de perdida de masa.

• Resistencia a la separación de aceite en almacenamiento: Es el

porcentaje, en peso, de separación del aceite del total de la grasa en condiciones de almacenamiento. No puede ser medido en grasas con consistencia inferior a NLGI 1.


• Bombeabilidad: Es la capacidad de una grasa para ser bombeada a través de un circuito, es decir, la facilidad por la que fluye a través de los conductos, boquillas y otros componentes que forman un sistema de lubricación.

• Ensayo SKF – EMCOR: Comprueba las propiedades anticorrosivos de

los lubricantes para rodamientos. Consiste en añadir agua a la grasa y medir la corrosión en cojinetes de bola a un tiempo de ciclo, velocidad y tiempo de paro definido.

• Ensayo Shell Cuatro Bolas: Mide la carga de soldadura y desgaste a

contactos puntiformes. Se carga una de las bolas hasta que se produce la soldadura de las cuatro.

13.5.- Clasificación de Grasas. Para clasificar las grasas se utilizan los métodos de clasificación ISO 6723-9 y DIN 51.502. 13.5.1.- Clasificación ISO 6723-9. La norma ISO 6743-9 clasifica las grasas en función de las condiciones de uso, utilizando la siguiente secuencia de códigos.

ISO – L – X - C1 – C2 – C3 – C4 – Grado NLGI

• L: Indica que es un lubricante, aceite industrial o producto relacionado. • X: Indica que es una grasa. • C1: Letra que indica la temperatura mínima de utilización (A, B, C, D o E). • C2: Letra que indica la temperatura máxima de utilización (A, B, C, D, E, F

o G). • C3: Letra que indica el nivel de protección antiherrumbre (A, B, C, D, E, F,

G, H o I). • C4: Letra que indica si está formulado con aditivos EP (A o B).


13.5.2.- Clasificación DIN 51.502. La norma DIN 51.502 clasifica las grasas en función de su aplicación, tipo de base y temperaturas de trabajo, mediante la siguiente secuencia de códigos.

DIN – C1 – (C2) – C3- Grado NLGI – C4 – C5 - Grado NLGI

• C1: Aplicación de la grasa (K, G, OG o M). • C2: Sólo se utiliza en caso de tratarse de una base sintética especificando

de que tipo es (E, FK, HC, PH, PG, SI o X), si es una base mineral o hidrocraqueada no se indica ningún código.

• C3: Tipo de aceite base y aditivos (D, E, F, L, M, S, P o V). • C4: Temperatura máxima de aplicación combinado con comportamiento

frente al agua (C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T o U). • C5: Temperatura mínima de aplicación (-10, -20, -30, -40, -50 o -60).


NOTAS:

Manual lubricación alter evo

Documents

Transcript of Manual lubricación alter evo