RESUMEN TECNICO

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CONTENIDO

RESUMEN TECNICO.....................................................................................................................1

CONTENIDO...................................................................................................................................2

I. OBJETIVOS...........................................................................¡Error! Marcador no definido.

II. FUNDAMENTO TEORICO....................................................................................................4

II.1 Viscosidad:.............................................................................................................................4

II.2 Determinación de la Densidad del aceite:..............................................................................5

II.3 Determinación de la Viscosidad cinemática:.........................................................................5

II.4 Método del Ennsayo..............................................................................................................6

II.5 Indice de Viscosidad:.............................................................................................................6

III. EQUIPOS Y MATERIALES................................................................................................8

IV. PROCEDIMIENTO............................................................................................................12

V. DATOS CALCULOS TABLAS Y GRAFICOS...................................................................14

V.1.2 Grafica..............................................................................................................................15

CONCLUSIONES..........................................................................................................................16

OBSERVACIONES.......................................................................................................................17

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A.OBJETIVOS.

1. Determinar la viscosidad cinematica del lubricante analizado

2. Comparar el aceite en estudio con su respectiva tabla de viscosidad vs temperatura

3. Familiarizarse con el aparato de Redwood y su manejo

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B. FUNDAMENTO TEORICO

La definición de viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir. Entre más resistencia crea

el líquido, más alta la viscosidad. Entre más viscoso el aceite, más consumo de

combustible, más temperatura y más esfuerzo hará el motor. El factor más importante en la

selección del aceite es su viscosidad. Para crear el colchón hidrodinámico correcto para la

protección máxima de los cojinetes en alguna velocidad, su superficie, diámetro y

tolerancia requiere una viscosidad específica. En el diseño de un motor, esta viscosidad

ideal es calculada y recomendada. Como indicamos anteriormente, un aceite muy delgado

no provee bastante lubricación hidrodinámica y un aceite muy viscoso no fluirá

correctamente.

II.1 Viscosidad:

Es la propiedad de los fluidos, mediante la cual tratan de oponerse a la acción de los

esfuerzos cortantes, también se le define como el resultado de la fricción intermolecular

que existe en el seno del fluido cuando las capas adyacentes que la conforman tienden a

deslizarse una sobre otra. Existen dos clases de viscosidad: la dinámica o absoluta y la

cinemática.

En todo desplazamiento relativo entre dos superficies con tendencia al contacto, existe

frotamiento, el cual conlleva a una perdida de energía que puede estimarse en un 5% del

total de energía suministrada, en algunos casos como en motores de combustión interna

entre 8 y 12%.

Para tratar de reducir estas perdidas se interpone entre estas dos superficies un cuerpo, que

esa capaz de disminuir el frotamiento o desgaste, denominado lubricante que

generalmente son derivados del petróleo o sólidos como el MoS2, grafito, tungsteno y

siliconas.

El lubricante, disminuye el calor, al comportarse como refrigerante, ya que enfría los

objetos en movimiento; también cumple el papel de sellado que consiste en cortar el flujo

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de gases de combustión, por ejemplo entre el cilindro y el pistón; protege las partes

metálicas contra la corrosión, se les utiliza también como dialécticos en los

transformadores.

En el caso del aceite derivado del petróleo, su propiedad más importante es la viscosidad,

que es la que determina la capacidad física del fluido para mantener lubricación, además

es proporcional a la capacidad de soportar carga.

Adicionalmente para mejorar las propiedades del aceite se le agregan unas sustancias

aditivas que pueden clasificarse en:

Antioxidante: evita la presencia de óxidos.

Antiespumante: evita las bolsas de aire, producidas en un proceso de agitación por

ejemplo en un motor: cárter y el cigüeñal.

Detergente: limpia las zonas en funcionamiento.

Altas presiones: permite que el aceite resista altas presiones de trabajo ejemplo:

entre un eje (macho y bocina).

II.2 Determinación de la Densidad del aceite:

En si se basa en la determinacuion del peso necesario para compensar asi el efecto de

flotacion del liquido (aceite) sobre una plomada de volumen fijo.

II.3 Determinación de la Viscosidad cinemática:

La viscosidad cinemática se determina mediante el tiempo total necesario para que un

aceite escurra por un tubo capilar por accion de la gravedad (donde este tiempo varia

proporcionalmente con la viscosidad e inversamente con la densidad) según el

viscosímetro utilizado, luego mediente operaciones se da el verdadero valor de la

viscosidad en poises. Los viscosímetros más empleados son el Seybotl (USA), Redwood

(Inglés) y el Engler (EURO).

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La unidad de la viscosidad cinemática, en el sistema c.g.s. es el Stoke, que es igual a 1

cm2/seg.

Generalmente se usa el Centistoke (cSt), que es una unidad menor:

cSt = 0.01 Stoke

II.4 Método del Ennsayo.

El viscosímetro a emplear es el Redwood, este viscosímetro trabaja con temperaturas

estandar de 70, 100, 130, y 210 ºF y mide bajos niveles de viscocidad pues trabaja con

agua, sustancia que regula la temperatura del aceite (máx. Tagua = 100 ºC). Sabemos que

en la mayoria de aceites la viscosidad varia con la temperatura, por eso durante el ensayo

se debe mantener una temperatura constante para obtener un valor más preciso si es

posible calentar el aceite en unos 3ºC más que el necesario , pues al vaciarlo al recipiente

del viscosimetro Redwood pierde calor por conveccion.

La cantidad de aceite a emplear es de 40 cc, los resultados están expuestos según el

tiempo de escurrimeinto del aceite en segundos Redwood

II.5 Indice de Viscosidad:

Como medida de la variación de la viscosidad de un aceite con la

temperatura se definió el l lamado índice de viscosidad, obtenido por

comparación de dos aceites patrón, uno procedente de Pennsylvania, de

naturaleza parafínica y otro de la costa del Golfo de México, de naturaleza

nafténica.

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γ= μρ(m2/ seg )

Para hallar el índice de viscosidad de un aceite dado, se toma un aceite de

Pennsylvania (al que se le da un índice de 100, que significa que su

viscosidad varia poco con la temperatura) y el aceite del Golfo de Mexico

(dándole un índice 0, que significa que la variación de la viscosidad con la

temperatura es mayor) cuyas viscosidades a 210ºF (98ºC) fuesen iguales a

la del aceite a examen a dicha temperatura. Después se determina la

viscosidad de los tres aceites a 100ºF (38ºC) y se calcula el cociente

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I .V .=100 xγ(0)− γ

γ (0)−γ (100)

C. EQUIPOS Y MATERIALES

1. Viscosímetro Redwood 3. Cronometro

2. Muestra de Aceite SAE 40 4. Probeta con una capacidad de 60cc

5. Termómetros

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Un Viscosímetro Redwood, que consta de las siguientes partes:

Una probeta con indicador de punta, que da el nivel máximo de llenado de la muestra

de aceite a vaciar.

Resistencia en espiral que rodea la probeta regularizada por un reóstato que mantiene

la temperatura del agua a la temperatura de análisis (la mantiene constante). El agua se

encuentra en un recipiente que rodea a la probeta.

Un borde ajustable donde se introduce el termómetro para medir la temperatura del

agua (ubicada en el recipiente más grande) y otra en la probeta para medir la

temperatura del aceite.

Un tubo capilar, ubicado en la base de la probeta que es por donde escurre el aceite.

Un obturador, que cubre el orificio del tubo capilar.

Una bureta, donde se vierte el aceite escurrido (40 cc. Calibrada.)

Una tubería de descarga del agua.

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D. PROCEDIMIENTO

Para la determinación experimental de la viscosidad e índice de viscosidad de la muestra,

necesitaremos registrar el tiempo necesario para que una cierta cantidad de aceite se escurre

por el orificio ubicado al fondo de la probeta dentro del viscosímetro Redwood.

Este registro se realiza a temperaturas especificadas por la ASTM para usarlas con el

viscosímetro Redwood las cuales son: 70, 100, 140 y 200°F.

Para determinar la viscosidad del aceite dado detallamos los pasos realizados:

1. La probeta donde verteremos el aceite estaba sucio, por consiguiente, lo lavamos

empleando un disolvente tal como el benzol y con ayuda de un poco de huiape, a fin de

eliminar las capas de otros aceites que hayan quedado de los ensayos anteriores.

2. Ya limpio procedimos al vaciado de la muestra de aceite dentro de la probeta que contiene

el viscosímetro Redwood.

3. Llenamos de agua alrededores de la probeta y acondicionamos el viscosímetro Redwood,

colocando un termómetro para la muestra de aceite y otro para el agua. Lo podemos

apreciar en la siguiente imagen.

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Acondicionamiento

final.

4. A continuación conectamos el viscosímetro y regularemos la corriente a través de un

reóstato.

5. Debemos estar constantemente observando y agitando continuamente para uniformizar la

temperatura y equilibrarla con la del aceite.

6. Cuando alcancemos las temperaturas especificadas, seguidamente retiramos el corcho y al

mismo tiempo ponemos en marcha el cronometro.

7. En la salida del aceite estará la probeta regulada, para la cual solo controlaremos el

tiempo para una cantidad de 60cc.

Probeta con 60cc de aceite

8. Una vez obtenido los 60cc de aceite volvemos a cerrar el orificio por donde escurre con el

tapón, y luego vertemos el mismo aceite a la probeta dentro del viscosímetro.

9. Realizamos este procedimiento para todas las temperaturas especificadas.

E. DATOS CALCULOS TABLAS Y GRAFICOS

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El viscosímetro con el cual hemos realizado la experiencia obedece la siguiente ecuación

empírica:

δ=A .θ− Bθ

Donde:

δ:Viscosidad cinemática del aceite.

θ:Tiempo en segundos Redwood.

A y B son constantes de la ecuación, para el caso del viscosímetro Redwood.

A=0.0026;

B=1.72.

δ=0.0026 . θ−1.72θ

Nota: 1stoke = 100 centistokes = 1cm2/s

T(°F) T(°C) Tiempo(seg)

Seg. Redwood(θ)

δ

centistokes

70 20.1 1805.055 469.22

100 37.77 338.011 87.37

140 60 175.012 44.52

200 93 80.034 18.66

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10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

50100150200250300350400450500

Curva de Viscosidad

Temperatura (°C)

Visc

osid

ad ci

nem

ática

(cSt

)

F. CONCLUSIONES

1. Analizando los resultados y comparando con la curva real del aceite SAE40

ubicado en la parte posterior del informe para el temperaturas se obtiene una muy

buena aproximación.

2.

G. RECOMENDACIONES

1. Debemos tener ambas probetas limpias, en la que colocamos el aceite y en la que

recogemos el aceite.

2. Estar atento y observar que no formen burbujas en la parte superficial de la

probeta, y el que esta controlando el tiempo debe de considerar este inconveniente.

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