aceite lubricante

Fundamentos de Lubricación

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

1. Viscosidad,

2. Estabilidad Termica,

3. Estabilidad a la

oxidacion,

4. Punto de fluidez,

5. Demulsibilidad,

6. Punto de ignición y

7. Punto de inflamación.

1. Viscosidad

La primer propiedad de los lubricantes es la viscosidad. Viscosidad es la resistencia interna del aceite para fluir.

Viscosidad es la propiedad mas importante de los lubricantes. Algunas de sus funciones mas importantes son:

1. Formar una película lubricante,

2. Enfriar los componentes, y

3. Sellar y controlar el consumo de aceite.

Analicemos mas a fondo la importancia de la viscosidad del lubricante.

Propiedades de Aceites Lubricantes

Reconociendo las designaciones de viscosidad

Cada uno de los siguientes grupos miden la viscosidad con su propia escala:

Abreviación Nombre del Grupo Que clasifica el grupo:

AGMA American Gear Manufacturers Association

Aceites para engranes industriales

SAE Society of Automotive EngineersAceites automotrices para motor/engranes

SUS Saybolt Universal Seconds Todos los lubricantes

ISOInternational Standards Organization

Lubricantes industriales

cSt Centistokes Todos los lubricantes


Grados de viscosidad ISO

La International Standards Organization (ISO) clasifica la viscosidad de los lubricantes industriales.

El sistema de clasificación ISO es una serie de grados de viscosidad del lubricante (VG), basados en la viscosidad cinemática a 40°C.

La viscosidad es medida en mm2/sec (equivalente a cSt).

ISO VG MID-POINT LIMITS, KV 40°C ISO VG MID-POINT LIMITS, KV 40°C

KV 40°C, mm2s

-1 Min. Max. KV 40°C, mm2s

-1 Min. Max.

ISO VG 2 2.2 1.98 2.4 ISO VG 100 100 90 110

ISO VG 3 3.2 2.88 3.52 ISO VG 150 150 135 165

ISO VG 5 4.6 4.14 5.06 ISO VG 220 220 198 242

ISO VG 7 6.8 6.12 7.48 ISO VG 320 320 288 352

ISO VG 10 10 9 11 ISO VG 460 460 414 506

ISO VG 15 15 13.5 16.5 ISO VG 680 680 612 748

ISO VG 22 22 19.8 24.2 ISO VG 1000 1000 900 1100

ISO VG 32 32 28.8 35.2 ISO VG 1500 1500 1350 1650

ISO VG 46 46 41.4 50.6 ISO VG 2200 2200 1980 2420

ISO VG 68 68 61.2 74.8 ISO VG 3200 3200 2880 3520

Grado de clasificación de viscosidad ISO

Clasificación AGMA

• Establece los estándares para oxidación, carga y demulsibilidad para lubricantes de engranes.

• Define la viscosidad de los lubricantes empleando los grados de viscosidad ISO.

• Especifica los tipos de lubricantes para engrane por pruebas de desemeño y composición.

• Identifica tres categorías principales de lubricantes de engranes: Inhibidos Antidesgaste Compuestos

La American Gear Manufacturers Association (AGMA)

Número AGMA Grado de Viscosidad ISO

12, 2EP3, 3EP4, 4EP5, 5EP6, 6EP

7 comp, 7EP8 comp, 8EP

8A comp

4668

100150220320460680

1000

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

Clasificación AGMA (cont.)

A - 18A - 18ooCCMin - MaxMin - Max

Número Número SAESAE

5 W5 W10 W10 W20 W20 W20203030404050 50

Viscosidad cStViscosidad cSt

1307130726142614

5.755.75 9.659.6512.9812.9816.8216.82

871871 261426141046810468

9.659.6512.9812.9816.8216.8222.7522.75

A - 100A - 100ooCCMin - MaxMin - Max

MotoresMotoresSistema SAESistema SAE

Lubricantes para Motores a GasolinaLubricantes para Motores a GasolinaClasificación de Servicio APIClasificación de Servicio API

Sistema de Clasificación “API” Para servicio de Motores a Gasolina

DESIGNACION DE LETRA DESCRIPCIONSA* ACEITE SIN ADITIVOSSB* ACEITE CON ANTIOXIDANTES Y ANTIDESGASTE SIN DETERGENTES

SC*PROTECCION CONTRA LODOS, DESGASTE Y CORROSION. PARA VEHICULOS1967 Y ANTERIORES

SD* MEJOR PROTECCION QUE SC, PARA VEHICULOS 1971 Y ANTERIORESSE* MEJOR PROTECCION QUE SD, PARA VEHICULOS 1980 Y ANTERIORES

SF*MEJOR PROTECCION CONTRA LA OXIDACION Y EL DESGASTE, PARA VEHICULOS 1988 Y ANTERIORES

SG*MEJOR CONTROL DE DEPOSITOS Y LODOS, PARA VEHICULOS 1993 Y ANTERIORES

SH*ESTRICTO CONTROL DE DESEMPEÑO Y MAYOR RENDIMIENTO QUE SG, PARA VEHICULOS 1996 Y ANTERIORES, PUEDEN SER GF-1

SJACEITE DE OPTIMO RENDIMIENTO CON "ENERGY CONSERVING" PARA MULTIGRADOS, PUEDEN SER GF-2. MAYOR PROTECCION DE LOS CATALIZADORES. PARA VEHICULOS 1997 Y POSTERIORES.

SL

ACEITES DE LA MAS ALTA CALIDAD DISPONIBLES EN EL MERCADO.SATISFACEN LOS NUEVOS REQUISITOS DE "CONSERVACION DE ENERGIA COMO GF-3.MEJOR LIMPIEZA DEL MOTOR, EXCEPCIONAL ESTABILIDAD A LA OXIDACION Y MAYOR ESTABILIDAD A LA TEMPERATURA.

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

NUEVA ESPECIFICACION SM - 2005NUEVA ESPECIFICACION SM - 2005

Clasificación API paraClasificación API para Motores a DieselMotores a Diesel

NUEVA ESPECIFICACION CJ-4 Plus - 2006

DESIGNACION DE LETRA DESCRIPCION

* CA ACEITE SIN ADITIVOS, SERVICIO LIGERO* CB ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO LIGERO-MODERADO* CC ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO MODERADO-SEVERO CD ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO EXTREMA SERIE 3 CD-II ACEITE PAAR MOTORES DE 2 TIEMPOS, SERVICIO SEVERO CF ACEITE DE MAYOR PROTECCION QUE CD PARA MOTORES

DE SERVICIO SEVERO, ASPIRACION NATURAL O TURBOCARGADOS

CF-2 ACEITE PARA MOTORES DE 2 TIEMPOS DE SERVICIO

SEVERO, MAYOR DESEMPEÑO QUE CD-II CE ACEITE PARA MOTORES TURBOCARGADOS HD

FABRICADOS DESDE 1983 CF-4 ACEITE PARA MOTORES DE SERVICIO EXTREMO, QUE

UTILIZAN MULTIGRADOS PARA REDUCIR LODOS Y

CONSUMO DE ACEITE CG-4 ACEITE DE MAXIMO DESEMPEÑO PARA MOTORES DE BAJAS

EMISIONES DE SERVICIO EXTREMO. CH-4 ACEITE DE ALTA TECNOLOGIA PARA MOTORES DE BAJAS

EMISIONES, QUE CUMPLAN EPA 98, REDUCE NOTABLEMENTE

ACUMULACION DE LODOS Y CONSUMO DE ACEITE CI-4, CI-4 Plus ACEITE DE ALTA TECNOLOGIA DESARROLLADO CON ACEITES

BASICOS DEL TIPO II HIDROCRAQUIADOS, CUMPLIENDO CON LAS

MAS EXIGENTES ESPECIFICACIONES PARA MOTORES A DIESEL

Grados de Viscosidad SAE Grados de Viscosidad SAE para Aceites de Engranajepara Aceites de Engranaje

Grados de Grados de Viscosidad Viscosidad

SAESAE

75W75W80W80W85W85W

Temperatura Temperatura máxima para máxima para

ViscosidadViscosidad

Viscosidad @ 100°CViscosidad @ 100°C

MínimoMínimo

MáximoMáximo

9090140140250250

-40-40-26-26-12-12

------

4.14.17.07.0

11.011.013.513.524.024.041.041.0

------

< 24.o< 24.o< 41.0< 41.0

--

Clasificación API paraClasificación API para Transmisión Estandar y DifrencialTransmisión Estandar y Difrencial

CLASIFICACION

API DEFINICION Y APLICACIÓN

GL-1 Aceite Mineral sin Aditivos, para algunas transmisiones manuales con bujes o sincronizadores de Metales Amarillos

GL - 2 Aceite Mineral sin Aditivos operan bajo condiciones de cargatemperatura y velocidad que los GL-1 no satisfacen

GL- 3 Aceite mineral con aditivos EP para condiciones moderadamenteseveras de velocidad y carga. Son lubricantes con capacidad de carga mayor que los GL-1, pero menor a los GL-4

GL-4 EP mediano, para servicio moderado a severo, transmisiones devehículos y camiones, engranes hipoidales.

GL-5 EP elevado para servicio severo, transmisiones y diferencialesengranes hipoidales. Máximo desempeño.

Tabla de Viscosidad

La carta que se muestra compara los grados de viscosidad de lubricantes.

Al leer de manera horizontal, la designación de viscosidades son iguales.


Por ejemplo, sigue la regla en la carta y verás que:

SUS 500 = cSt 100 = ISO 100 = AGMA 3 = SUS 500 = cSt 100 = ISO 100 = AGMA 3 = SAE Engine 30 = SAE Gear 85WSAE Engine 30 = SAE Gear 85W

Indice de Viscosidad (IV)El índice de viscosidad es la razón de cambio de la viscosidad de un lubricante con al temperatura. Mientras mas alto sea en IV, menos cambiará el lubricante con la temperatura.

En la gráfica de abajo, nota que la inclinación de cada linea es distinta sobre el mismo rango de temperauras dependiendo de su viscosidad: el IV más bajo tiene la mayor inclinación, el IV más alto tiene la menor.

Muy alto IV (135) ej., sintéticos

Alto IV (95) e., aceite mineral

Bajo IV (65) ej., aceite nafténico

Temperatura

Indice de Viscosidad

Vis

co

sid

ad

Nota: Los números en paréntesis son números adimensionales que muestran la diferencia de viscosidades entre 40°C y 100°C.


CAMBIO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE CON RESPECTO AL CAMBIO DE TEMPERATURA (MONO VS MULTI)

20

30

40

50

60

SAE 40

SAE 15W-40

SAE 10W-30

GRADOS SAE

VISCOSIDAD 100ºC (cSt)

100ºC 230ºC

OPERACION DE ALTA TEMPERATURA OPERACION A BAJA TEMPERATURA

TEMPERAUTURA ºC

VISCOSIDAD (cP)

-20 -10 0 10 20

Montañas

Ciudad

¿Monogrados o Multigrados? ¿Monogrados o Multigrados?

2. Estabilidad Térmica

La Estabilidad Térmica es otra propiedad de los lubricantes. Es la habilidad de resistir las altas temperaturas.

Una mala estabilidad térmica puede resultar en:

• Lodos,

• Depósitos y

• Aumento de viscosidad.


3. Estabilidad a la Oxidación

La Estabilidad a la Oxidación es la habilidad de un lubricante a resistir la combinación química con el oxígeno.

La Oxidación puede resultar en la formación de depósitos de lodo y el aumento de viscosidad. Es acrecentada por lo siguiente:

• Calor

• Luz

• Catalizadores metálicos

• Ácidos formados por contaminación con agua

• Otros contaminantes Fenol

ZDTP


4. Punto de Fluidez

El punto de fluidez es la temperatura mas baja a la que un aceite puede fluir bajo condiciones de prueba.

El punto de fluidez esta afectada por la cantidad de partículas de cera removidas durante la refinación del petróleo crudo:

• Más partículas de cera, más alto el punto de fluidez.

• Menos partículas de cera, más bajo punto de fluidez.


5. Demulsibilidad

La Demulsibilidad es otra propiedad importante de los lubricantes. Es la habilidad de un aceite de separarse del agua.

Botella izquierdaNo agua

Botella derechaAgua y aceite seprarados (buena demulsibilidad)

Botella centralAceite y agua mezclados


6. Punto de Inflamación

El punto de ignición es determinado calentando el aceite hasta que se formen vapores; después de pasa una flama por encima del aceite. El punto de ignición es la temperatura a la cual el lubricante enciende sin sostener la flama. El punto de inflamación para un lubricante es típicamente de 200°C o más.


7. Punto de Ignición

El punto de ignición se determina de manera similar al punto de inflamacion. El aceite se calienta hasta que libera vapores; una flama se pasa sobre el aceite. El punto de ignición es cuando el aceite se enciende y se sostiene la flama.El punto de ignicion para un lubricante es típicamente 20°C o más por encima del punto de inflamación.


Influencia general de los componentes

Como se puede observar en la siguiente tabla, los básicos tienen un gran efecto en el desempeño del lubricante terminado.

Propiedad del lubricante Influencia del básico Influencia del Aditivo

Viscosidad Mayor Menor

Indice de Viscosidad Mayor Mayor

Punto de Ignición Mayor Menor

Volatilidad Mayor Menor

Punto de Fluidez Mayor Mayor

Estabilidad a la Oxidación Mayor Mayor

Protección de herrumbre Menor Mayor

Control de depósitos Mayor Mayor

Espumación Mayor Mayor

Básicos: Descripción

Propiedades de los básicos

Aquí se muestran la comparación de composición entre los cinco grupos de básicos.

PAOs

Grupo IV

Todos los Otros

Grupo V

VI >120% sat > 90%% S < 0.03

Grupo III

Requeire básicoshidroprocesados severo

80 <VI< 120% sat > 90%% S < 0.03

Grupo II

Requierehidroprocesado

80 <VI< 120% sat < 90%% S > 0.03

Grupo I

Convencional(solvente)

Categorías API/ACEA : VI, SAT & S, %

EspectroEspectroquímico variadoquímico variadoEspectroEspectroquímico variadoquímico variado

Espectro químicoEspectro químicomenormenorEspectro químicoEspectro químicomenormenor

Basicos: Descripción

Propiedades de los básicos (cont.)

A siguiente tabla compara el desempeño de los cicno distintos grupos de básicos.

Comparación de propiedades de básicos

Parámetro Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V

Estabilidad a la oxidación Buena Mejorada Mejor La mejor Mejor a la mejor

Volatilidad Buena Buena - Mejor Mejor La mejor Buena a mejor

Solvencia de aditivos Muy buena Buena con con algunos básicos

Buena con con algunos básicos

Buena con con algunos básicos

Buena a mejor

Capacidades a baja temp. Buena Mejorada Mejor La mejor Buena a mejor

Eficiencia / tracción Buena Buena Mejorada Mejor Buena a mejor

Costo relativo vs. grupo I 1 1.1 to 1.2 1.5 4 to a 2 a 50

Rango de visc. @ 40°C cSt Más de 500 Limitado a <120 Limitado a <40 Más de 3,000 Más de 50,000

Básicos: Descripción

Petróleo crudo¿Qué es petróleo crudo? Es una mezcla compleja de una gran cantidad de compuestos químicos, principalmente hidrocarburos con:

• Azufre,

• Nitrógeno,

• Compuestos de oxígeno,

• Sales metálicas, y

• Agua

La gran cantidad de combinaciones posibles y variaciones en la estructura química indica qe cada fuente puede ser distinta.

Torre

Atmosférica

Residuo

Desafltaltado

Asfalto

Producto Final:

Aceite Básico

Torre de

Vacio

Torre de

Extracción

Unidad de

desparafinado

Torre de

Hidroterminado

Extracción por

Solventes

Cera Nafta

CRUDO

Combustible

Solvente Solvente Hidrógeno

*

*

*

*

(Remueve Aromáticos)

(Remueve Ceras)

(Remueve N & S)

ShellSOLVENT NEUTRAL

Residuo

Componentes del crudo

Refinación de un básico mineralRefinación de un básico mineral

Sintéticos

Fluidos Sintetizados de Hidrocarbono (SHF)

Lo siguiente muestra la diferencia entre sintéticos y aceite mineral:

Sintético Aceite mineral

Compuestos puros (sin cera e impurezas) Mezclas complejas

Propiedades establecidas Compromiso entre propiedades

Cadenas moleculares de SHF Cadenas moleculares de aceite mineral

Principales familias empleadas en sintéticos

API Grupo III – Hidrotratado

• Refinado del petróleo crudo

• Viscosidad limitada a < 40 cSt @ 40C

• Pocas moléculas de ceras, buena estabilidad y propiedades a bajas temperaturas

• Pueden necesitar componentes adicionales para mejorar la solvencia de los aditivos

• Estabilidad superior a la oxidación, baja volatilidad y alto índice de viscosidad comparado con los básicos de grupo I y II

API Grupo IIIAPI Grupo III

HidrotratadoHidrotratado

API Grupo V

Poliglicoles

API Grupo V

Ésteres

API Grupo V

Silicones

Grupo IV - PAO’s

Polialfaolefina

API Grupo IV - Polialfaolefinas (PAOs)

• Hecho de gases de hidrocarbonos

• Compatibles con aceites minerales

• Tienen ventajas que otros sintéticos no ofrecen (precio, compatibilidad y amplio rango de viscosidades)

• Los básicos sintéticos más comunes

• Empleados también junto a bases minerales para crear semisintéticos

API Grupo III

Hidrotratados

Grupo IV - PAO’sGrupo IV - PAO’s

PolialfaolefinasPolialfaolefinas


API Grupo V

Poliglicoles

API Grupo V

Ésteres

API Grupo V

Silicones

API Grupo V

Silicones

API Grupo V

Ésteres

API Grupo V – Poliglicoles

• Hechos con un alcohol + oxido de propileno o una mezcla de oxidos de propileno y etileno

• Primeros lubricantes sintéticos empleados comercialmente

• Alto IV, buena fluidez a bajas temperaturas y punto de fluidez

• La viscosidad baja con la oxidación; pocos depósitos

• Muchos usos, tanto automotrices como industriales

API Grupo III

Hidrotratado

API Grupo VAPI Grupo V

PoliglicolesPoliglicoles

Grupo IV - PAO’s

Polialfaolefinas


API Grupo V – Ésteres

• Hechos de ácidos orgánicos y alcoholes

• No compatibles con aceites minerales

• Empleados como un componete de mezcladoMejoran compatibilidad con sellosSolubilizan aditivos durante mezcladoSolubilizan productos de oxidacion en uso

• Empelados como un básico primario en aplicaciones de alta temperatura, aceites biodegradables y aquellos con necesidades especiales de compatibilidad


API Grupo III

Hidrotratado

Grupo IV - PAO’s

Polialfaolefinas

API Grupo V

Poliglicoles

API Grupo V

Silicones


ÉsteresÉsteres

Silicones

• Shell no tiene esta tecnología

• Dow Chemical es el propietario de la química de esta familia de lubricantes

• No compatible con aceites minerales

API Grupo III

Hidrotratado

API Grupo V

Poliglicoles

API Grupo V

Ésteres


SiliconesSilicones

Grupo IV - PAO’s

Polialfaolefinas


Aditivos: Descripción

Los aditivos deben ser seleccionados cuidadosamente para ser compatibles con el básico y entre ellos, de manera que no produzcan efectos secundarios no deseados.

Los aditivos pueden ser agrupados en tres tipos principales (aunque algunos aditivos cumplan mas de una función):

1. Modificadores: Estos aditivos modifican las características del aceite básico para hacerlo más apropiado para su uso.

2. Protectores del Aceite: Estos aditivos protegen al lubricante para prolongar su vida.

3. Protectores de Superficie: Estos aditivos protegen las superficies metálicas para reducir la corrosión, fricción y desgaste.

Sulfonato de Calcio(detergente)

Fenol(anti-oxidante)

Ditiofosfato de Molibdeno(anti-desgaste/modificador fricion)

Acidos Grasos Sulfatados(modificador de fricción)

Poli-Isobuteno (dispersante)

Ditiofostato de Zinc (ZDTP)(anti-desgaste/anti-oxidante)

Aditivos Comúnes

Estos son aditivos empleados comúnmente y su arreglo molecular

Ácidos Grasos Sulfatados(Modificadores de Fricción)

Poli-Isobuteno(dispersante)

Sulfonato de Calcio(detergente)

Ditiofosfato de Molybdeno(anti-desgaste/modifcador de fricción)

Fenol(anti-oxidante)

Ditiofosfato de Zinc (ZDTP)(anti-desgaste/anti-oxidante)

Molybdeno

Zinc

Calcio

Fósforo

Azufre

Oxígeno

Nitrógeno

Carbono

Cadenas de Hidrocarburos

Aditivos: Descripción

Modificadores

Mejorando el desempeño natural del básico

Veamos el primer tipo de aditivo: Modificadores. Los modificadores son empleados para mejorar el desempeño del aceite. Hay tres tipos principales de estos aditivos:

1. Mejoradores del Índice de Viscosidad (IV)

2. Depresores del punto de fluidez

3. Expansores de Sellos

Examinemos el papel de cada uno de estos modificadores, así como sus características y mecanismos.

1. Mejoradores del Índice de Viscosidad (IV)Papel: ModificadorPapel: ModificadorEste tipo de modificador permite que el básico conserve su viscosidad sobre un rango más amplio de temperaturas.

Características:Características:Los mejoradores de IV son polímeros y copolímeros de cadena larga de metacrilatos, olefinas o estirenos alquilados. Permiten al básico desempeñarse mejor a altas temperaturas.

Mecanismo:Mecanismo:El mejorador de IV permanece comprimido cuando esta frío y no interviene con la fluidez del aceite. A altas temperaturas, se expande para formar una red que interfiere el flujo y reduce el efecto de la temperatura en la viscosidad.

Modificadores

1. Mejoradores del Índice de Viscosidad (IV) (cont.)

Los modificadores de viscosidad engrosan los básicos de baja viscosidad y aumentan el IV de los lubricantes.

Básico B Básico B másMejorador de IVV

isco

sid

ad (

incr

emen

to)

Temperatura (incremento)

Modificadores

2. Depresores del Punto Mínimo de Fluidez

Papel: ModificadorPapel: Modificador

Los depresores del punto mínimo de fluidez permiten al básico fluir a bajas temperaturas.

Características:Características:

Estos modificadores son polimetacrilatos o naftalenos alquilados. Permiten que el básico se desempeñe mejor a bajas temperaturas.

Mecanismo:Mecanismo:

A bajas temperaturas, las pequeñas cantidades de ceras que quedan en el lubricante después del proceso de refinación cristalizan y causan espesamiento. Los DPMF reducen la unión de esos cristales, permitiendo que el lubricante continúa fluyendo.

Modificadores

3. Expansores de Sellos

Papel: ModificadorPapel: ModificadorLos aditivos expansores de sellos previenen las fugas por empaques y sellos.

Características:Características:Estos modificadores están hechos de ésteres orgánicos para asegurar un pequeño hinchamiento de los sellos y un buen ajuste de estos.


Este aditivo impregna el sello para hinchar ligeramente la estructura del elastómero y prevenir las fugas.

Modificadores

Protectores del Lubricante

Inhibiendo cambios indeseables en el lubricante

Como vimos antes, el segundo tipo de aditivos son los protectores del aceite. Estos son empleados para evitar cambios indeseables en los lubricantes.

Los portectores del aceite pueden agruparse en tres tipos:

1. Antioxidantes

2. Desactivadores de metales

3. Antiespumantes

Examinemos el papel de cada uno de estos protectores del lubricante, así como sus carácterísticas y mecanismos.

1. Antioxidantes

Papel: Protector del lubricantePapel: Protector del lubricante

Este tipo de protector del lubricante previene la oxidación del mismo.


Los antioxidantes incluyen ditiofosfatos de zinc, fenoles y aminas aromáticas.

A altas temperaturas, la oxidación aumenta y resulta en un aumento de viscosidad permanente.


Los antioxidantes ayudan a romper las cadenas largas formadas por múltiples uniones entre carbonos y oxígenos, generando un efecto de oxidación en el aceite significativamente mas lento.

Fenol

DTPZ


2. Desactivadores de metalPapel: Protector de lubricantePapel: Protector de lubricante

Los desactivadores de metal reducen la catálisis de oxidación ocasionada por superficies metálicas calientes.


Estos protectores del lubricante son compuestos orgánicos, como aminas y fosfatos con nitrógeno, azufre y fósforo. Son efectivos eliminando la oxidación a altas temperaturas causadas por superficies de metal calientes.


Los desactivadores de metal forman una película protectora inerte para prevenir la acción catalítica.

El desactiaro de metal previene el acceso a la superficie

El desactiaro de metal previene el acceso a la superficie

Superficie metálicaSuperficie metálica


3. Antiespumantes

Papel: Protector del lubricantePapel: Protector del lubricante

Agentes Anti-espuma (o antiespumantes) reducen o suprimen la formación de espuma causada por la acción de agitación o bajo tiempo de permanencia del aceite en el deposito.


Los agentes en estos protectores de metal están hechos con silicio y copolímeros orgánicos que son resistentes al calor de los motores. Son efectivos a cualquier temperatura.Mecanismo:Mecanismo:

Los agentes antiespumantes rompen la tensión superficial de las burbujas de aire y ocasionan que la espuma colapse.


Protectores de la Superficie

Agregando nuevas características de desempeño

Como observamos anteriormente, el tercer tipo de aditivos son los protectores de superficie. Los protectores de superficie son empleados en los lubricantes para agregar nuevas características de desempeño.

Los protectores de superficie pueden agruparse en cinco tipos principales:

1. Aditivos antidesgaste y de extrema presión (EP)

2. Inhibidores de corrosión

3. Detergentes

4. Dispersantes

5. Modificadores de fricción

Examinemos el papel de cada uno de estos cinco protectores de superficie así como sus características y mecanismos.

1. Aditivos antidesgaste y de extrema presión (EP)

Papel: Protector de superficiePapel: Protector de superficieLos aditivos antidesgaste previenen el contacto metal con metal de dos superficies contiguas.

Alkyl O P S Zn S P O Alkyl

Mecanismo:Mecanismo:Los agentes antidesgaste son empleados para que se adhieran ionicamente a las superficies (parecido a electricidad estática).

Características:Características:Estos aditivos son principalmente ditiofosfatos de zinc, ditiofosfatos de molibdeno, fosfatos orgánicos y compuestos orgánicos de azufre. Son efectivos a temperaturas no muy altas.

Superficie metálica (ej. levas) Superficie metálica (ej. levas)

Capas protectoras de fosfato de zincCapas protectoras de fosfato de zinc

Calor


1. Aditivos antidesgaste y de extrema presión (cont.)Papel: Protector de superficiePapel: Protector de superficieLos aditivos de extrema presión (EP) previenen el contacto metal con metal de dos superficies. Se encuentran generalmente en lubricantes de enganes, son similares a los antidesgaste, pero pueden soportar cargas mucho mas pesadas.

Mecanismo:Mecanismo:Los agentes de extrema presión reaccionan quimicamente con las superficies metálicas para formar fosfato ferroso que previene el contacto metal con metal. Esta película sólida solo se genera a las altas temperaturas a la cual la película de aceite se comienza a debilitar.

Características:Características:Estos aditivos están hechos por compuestos de fosfoto y azufre, son efectivos a altas temperaturas. Pueden distinguirse por su olor a huevo podrido.

Superficie metálica (ej, engrane)Superficie metálica (ej, engrane)

Película protectoraPelícula protectora

Calor

Azufre

Fósforo


2. Inhibidores de la corrosiónPapel: Protector de superficiePapel: Protector de superficieLos inhibidores de corrosión previenen la corrosión de las partes metálicas ocasionada por la presencia de óxidos en el aceite la presencia de aditivos empleadas para otros propósitos y la presencia de agua.

Características:Características:Estos protectores de superficie son normalmente ditiofosfatos de zinc. Son efectivos a altas temperaturas.

Mecanismo:Mecanismo:Estos aditivos establecen una película protectora por la absorción por parte del metal del componente componente polar de los inhibidores para repeler el agua.

Moleculas de aguaMoleculas de agua

La película del inhibidor de corrosión previene el contacto

La película del inhibidor de corrosión previene el contacto

Superficie metálicaSuperficie metálica


3. DetergentesPapel: Protector de superficiePapel: Protector de superficie

Los detergentes son esencialmente agentes limpiadores para prevenir depósitos.


Los detergentes son generalmente compuestos organo-metálicos como sulfatos o fosfatos de sodio o magnesio, generalmente formados por una estructura parecida a un balón llamada micela. Son efectivos a todas temperaturas.


Los detergentes reaccionan con químicos que de otra manera formarían lodos, lacas y barnices neutralizandolos, de manera que permanezcan solubles y no se depositen.

(CaCO3)n


4. Dispersantes

Papel: Protector de superficiePapel: Protector de superficieLos dispersantes previenen la acumulación de contaminantes y productos de la oxidación del aceite, minimizando la formación de lodos.


Los dispersantes cubren los contaminantes para mantenerlos en suspension y evitar la acumulación de contaminantes y productos de la oxidación del aceite.

Cola de Hidrocarburo Poli Isobuteno (PIB)

N N N O‘Cabeza’

H

HH2


Los dispersantes (poliésteres y alquilsuccinamidas) son aditivos capaces de dispersar todos los tipos de lodos. Son efectivos a todas temperaturas.

Las ‘cabezas’ polares de las moléculas de dispersante y detergente son atraíadas por partículas contaminantes; las colas de hidrcarburo soluble mantienen las partículas en suspensión.

Las ‘cabezas’ polares de las moléculas de dispersante y detergente son atraíadas por partículas contaminantes; las colas de hidrcarburo soluble mantienen las partículas en suspensión.


Dispersantes vs. Detergentes

¿Cuál es la diferencia entre dispersantes y detergentes?

• Los dispersantes encapsulan los contaminantes para permitir que sean removidos cuando el aceite es drenado.

(CaCO3)n

• Los detergentes “amarran” a los contaminantes para llevarlos al filtro (para ser filtrados con el aceite).


Cola de Hidrocarburo Poli Isobuteno (PIB)

N N N O‘Cabeza’

H

HH2

5. Modificadores de fricciónPapel: Protector de superficiePapel: Protector de superficieLos modificadores de fricción si adhieren a las superficies metálicas para hacerlas mas resbalosas.

Características:Características:Estos protectores de superficie son compuestos polares de cadena larga, como ácidos grasos sulfatados, ésteres, aminas, fosfatos y ditiofosfato de molibdeno.

Mecanismo:Mecanismo:Similares a los aditivos antifricción, los modificadores de fricción se adhiren ionicamente a las superficies metálicas para reducir la fricción.

Sulfurized Fatty Acids

Molybdenum Dithiophosphate

Película modificadora de baja fricción (bajo esfuerzo)

Película modificadora de baja fricción (bajo esfuerzo)

Superficie metálica (ej. leva)Superficie metálica (ej. leva)


La importancia de Lubricar

¿Por qué lubricamos?

Hemos visto las propiedades mas importantes de los lubricantes. Ahora hablaremos del por qué lubricamos. Los lubricantes son empleados para:

1. Prevenir el desgaste,

2. Reducir la fricción,

3. Remover calor,

4. Prevenir el óxido y corrosión,

5. Remover contaminantes.

Aplicación de Lubricantes

Seleccionando el lubricante correcto

Hay tres factores principales a tomer en cuenta para seleccionar el lubricante apropiado para una aplicación específica:

1. Velocidad

2. Carga

3. Temperatura

¿Cuál es la característica del lubricante más crítuca para una correcta lubricación?

ViscosidadViscosidad


¿Cuál es la característica del lubricante más crítica para una correcta lubricación?

Viscosidad

Cuando la carga (fuerza) se incrementa, la viscosidad debe de incrementarse.

Condición de operación


Carga

Temperatura

Velocidad

¿Cuál es la característica del lubricante más crítica para una correcta lubricación?

Viscosidad

Cuando la carga (fuerza) se incrementa, la viscosidad debe de incrementarse.

Necesidad de Viscosidad

Las condiciones de operación son críticas para seleccionar al lubricante correcto


Carga

Temperatura

Velocidad

Condición de operación

¡¡¡Gracias!!!¡¡¡Gracias!!!

aceite lubricante

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