NORMAS DE LUBRICACION, Tesinas de Ingenieria de Mantenimiento

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MANTENIMIENTO

ING MECATRONICA ITSA

"CLASIFICACIÓN GENERAL DE LUBRICANTES"

T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M E X I C

INDICE

INTRODUCION= 3 pagina DESARROLLO= 3 pagina CONCLUSION= 30 pagina TABLA Y FIGURAS Tabla 1.- Tabla SAE J300: Lubricantes para motor (extracto). = 10 pagina Tabla 2.- Niveles ACEA: aceite motor (gasolina y diesel ligeros). = 14 pagina Tabla 3.- Niveles ACEA para aceite motor diesel de servicio pesado. = 17 pagina Tabla 4.- Niveles vigentes de calidad API para aceite motor. = 13 pagina Tabla 5.- Lubricantes para engranajes: Tabla SAE J306 (extracto). = 16 pagina Tabla 6.- Niveles API: Lubricantes de engranajes. = 16 pagina Tabla 7.- Especificaciones y pruebas de desempeño. = 17 pagina Tabla 8.- Lubricantes para transmisiones. = 21 pagina Tabla 9.- Viscosidad ISO: Tabla DIN 51519 (extracto). = 21 pagina Tabla 10.- Clasificación ISO 6743-4 (extracto). = 21 pagina Tabla 11.- Clasificación DIN 51524: Aceites hidráulicos (extracto). = 23 pagina

Tabla 12.- Clasificación DOT (extracto). Un circuito de frenos sólo puede utilizar el líquido de frenos para el que está diseñado; si un vehículo requiere DOT 3 ó 4, no se deberá utilizar DOT 5. = 24 pagina Tabla 13.- Fluidos refrigerantes. = 28 pagina Tabla 14.- Grados NLGI. = 29 pagina Tabla 15 - DIN 51825: Grasas (extracto). (coloque la tabla en una imagen porque Word ya no deja colocar tablas porque llegue al límite). = 30 pagina Figura 1.- Curvas de viscosidad. = 8 pagina Figura 2.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Motores ligeros). = 11 pagina Figura 3.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Motores ligeros). = 11 pagina Figura 4.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Diesel pesados). = 13 pagina Figura 5.- Niveles de desempeño API (Diesel pesados). = 15 pagina INTRODUCCIÓN El coste repercutido sobre lubricantes constituye en torno a un 2% sobre el coste total de mantener un vehículo; no obstante, influye significativamente sobre otros componentes del costo: consumo de combustible, averías y reparaciones. DESARROLLO Funciones de los lubricantes

CARACTERÍSTICAS DE LOS LUBRICANTES

• Densidad (untuosidad). Es el peso de una materia en relación al volumen que ocupa. Debido a la densidad, las superficies metálicas permanecen con una fina capa de lubricante, incluso tras un largo tiempo después de haber sido aportado el mismo.
• Viscosidad. Es la propiedad fundamental de un lubricante líquido. Se define como la resistencia interna de un líquido a fluir. La viscosidad depende de la presión y la temperatura:
• Al aumentar la temperatura disminuye la viscosidad
• Al aumentar la presión aumenta la viscosidad Las escalas más usadas para medir la viscosidad son la SAE (Society of Automotive Engineers) y la ISO (Organización Internacional de Normalización): Grados SAE: aceites motor Grados SAE: aceites de engranajes Grados ISO: aceites hidráulicos o industriales .

- Índice de viscosidad. Mide la variación de la viscosidad con la temperatura. A mayor índice de viscosidad mayor es la resistencia del fluido a variar su viscosidad con la temperatura. Las ventajas de un mayor índice de viscosidad son: - Menor viscosidad a baja temperatura. El motor arrancará mejor y consumirá menos combustible durante el calentamiento. - Mayor viscosidad a mayor temperatura. Lo que se traduce en un menor consumo de aceite y menor desgaste. - Punto de Fluidez (Pour Point). Para garantizar el flujo inmediato de aceite (a bajas temperaturas) hacia los componentes a lubricar se define el “Pour Point” como la temperatura más baja a la cual el lubricante puede fluir. - Temperatura mínima de bombeo. Es la temperatura más baja a la cual un lubricante puede fluir a través de una bomba de aceite (lubricando eficazmente los componentes móviles).

En la actualidad no está justificada la necesidad de TBN elevados: las normativas medioambientales y directivas europeas regulan el contenido en azufre de los diesel.

• Demulsibilidad. Es la propiedad que tiene el aceite para separarse del agua.
• Desaireación. Propiedad que tiene el aceite para separar el aire.
• Índice de acidez, TAN (Total Acid Number). Da una idea de la estabilidad a la oxidación del aceite y de la durabilidad de servicio. (Se mide en KOH/gr de aceite.)
• Anti-desgaste. Es la capacidad de lubricante para impedir o disminuir el desgaste en zonas donde no se puede garantizar la formación de una adecuada película lubricante.
• Anti herrumbre y anticorrosión. La herrumbre es producida por la humedad y la condensación del agua. La corrosión se forma debido a los ácidos orgánicos originados durante la combustión y por los contaminantes del lubricante.
• Color. Los aceites minerales presentan un color oscuro mientras que los sintéticos un color claro.
• Volatilidad. La baja volatilidad minimiza la emisión de gases del lubricante a las cámaras de combustión, con ello disminuye el consumo de aceite y el número de partículas en los gases de escape. Composición de los lubricantes Los lubricantes se componen de aceite base y una serie de aditivos que potencian o confieren propiedades que el aceite base, por sí solo, no es capaz de alcanzar. Bases
• Aceites minerales. Provienen del refino del petróleo.
• Aceites semi-sintéticos. Aceites obtenidos mediante la mezcla de una base mineral con una sintética. (Aceites hidrocraqueados. Derivados del petróleo y los más refinados que pueden conseguirse a partir de aceite mineral. Por lo general son etiquetados como semi- sintéticos o sintéticos.)
• Aceites sintéticos. Fabricados químicamente, perfeccionan todas las propiedades que un buen lubricante puede tener. Poseen un alto grado de pureza y aportan características casi ideales (resistencia a la oxidación, menor aditivación…) que les confieren un mejor rendimiento:
• Intervalos más largos entre cambios de aceite
• Menor consumo de combustible
• Mayor vida útil del motor

Aditivos Los aditivos son productos que añaden al lubricante con el obtejivo de aumentar sus propiedades, tienen la particularidad que se consumen (desaparecen a medida que se va utilizando la carga de aceite que los contiene), por lo que nos pueden dar una pista sobre el nivel de deterioro del lubricante. Entre ellos podemos encontrar: mejoradores del índice de viscosidad, depresores del punto de congelación, antioxidantes, anti-herrumbre, extrema presión, antiespumantes, detergentes, dispersantes, emulgentes, anti-desgaste, anti-niebla, modificadores de fricción. Lubricantes en automoción. Aceite motor Viscosidad SAE El grado de viscosidad SAE aporta una idea sobre correcta aplicación. Grados de viscosidad SAE Viscosidad cinemática (cSt) a 100ºC Mínima Viscosidad cinemática (cSt) a 100ºC Máxima

5 W 3,8 -

10 W 4,1 -

15 W 5,6 -

20W 5,6 -

1 cSt = 1 mm2/s Tabla 1.- Tabla SAE J300: Lubricantes para motor (extracto).

• Aceite monogrado: Presenta un comportamiento correcto en unas condiciones de temperatura ambiente concretas. Los aceites acompañados de la sigla “W” (grado de invierno “Winter”) aseguran un comportamiento determinado en frío.
• Aceite multigrado: Parte de un aceite “W” al que se añaden aditivos mejoradores del índice de viscosidad. Este polímero se expande conforme

Un aceite SAE 10W40, se comportará en frío como un SAE 10W (con la consiguiente facilidad para ser bombeado y garantizar una correcta lubricación desde el arranque). Al aumentar la temperatura del aceite actúa como SAE 40, garantizando una viscosidad adecuada a alta temperatura y una película lubricante estable; ésta es la viscosidad con la que trabajará la mayor parte del tiempo. Un lubricante multigrado es más estable térmicamente que un monogrado: evita su descomposición por el choque térmico, producido por los grandes cambios de temperatura a los que se ve sometido en un motor (90°C en el cárter, 300 °C en las partes más calientes). Los aceites multigrados, además de alargar la vida de los equipos, tienen mayor duración de uso que los monogrados. Los avances tecnológicos hacen posible fabricar piezas con alta precisión; su mejor ajuste favorece el uso de aceites de baja viscosidad: SAE 0W-30, 5W-30 ó 5W-40. Al utilizar lubricantes de baja viscosidad se garantiza el flujo en el interior del motor, permitiendo un rápido acceso a todos los elementos desde el momento del arranque. Los lubricantes de baja viscosidad mejoran la capacidad de limpieza y refrigeración del motor; además permiten utilizar cárteres más pequeños. Al ser tan fluidos se calientan menos por lo que alcanzan mayores periodos de cambio. Además, reducen el consumo de combustible. El uso de bajas viscosidades para motores de cierta antigüedad, que ya están en circulación y, requieran de viscosidades más altas (por tener altas holguras), no está recomendado (puede redundar en un aumento del consumo de aceite y desgaste provocado). Niveles de calidad ACEA Los ensayos de la ACEA (Asociación de Constructores Europeos de Automóviles) se basan en pruebas de laboratorio y de dinamómetros. Algunas de estas pruebas son iguales a las usadas por el API, otras no. Los parámetros ensayados son:

• Protección contra el desgaste
• Limpieza del motor
• Resistencia a la oxidación
• Resistencia al aumento de la viscosidad (debido al espesamiento por hollín)
• Estabilidad de corte (resistencia del aceite ante altos esfuerzos mecánicos)
• Viscosidad a alta temperatura y alto esfuerzo de corte
• Compatibilidad con elastómeros
• Tendencia a la formación de espumas

La ACEA categoriza los aceites en:

• “A” para motores de gasolina
• “B” para motores diesel ligeros “C” para motores ligeros equipados con filtros de partículas (DPF, PAF).
• “E” para motores diesel pesados Nivel ACEA Año de revisión Características Grado SAE Aplicaciones A1/B1 2010 Calidad estándar. Ahorrador de combustible. 0/5W-20/30 Utilitarios y pequeños vehículos urbanos. Pueden no ser aptos para algunos motores. A3/B3 2010 Calidad estándar. Sin requisitos de ahorro de combustible.

10/15/20W-

Motores de gasolina de bajas prestaciones y diesel con inyección indirecta. A3/B4 2010 Nivel alto de calidad y prestaciones. Aceites sintéticos y semisintéticos.

0/5/10W-

Motores de gasolina de bajas prestaciones y diesel con inyección indirecta. A5/B5 2010 Nivel más alto de calidad y prestaciones. Aceites sintéticos economizadores de combustible. 0/5W-20/30 Vehículos de altas prestaciones y largos periodos de cambio de aceite, gasolina y diesel con inyección directa. Estos lubricantes pueden ser no aptos para algunos motores. C1 2010 Nivel muy alto de calidad. Bajo contenido en cenizas y 0/5W-20/30 Compatible con sistemas de postratamiento y filtros de

Figura 2.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Motores ligeros) Figura 3.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Motores ligeros) Nivel ACEA Año de revisión Características Grado SAE Aplicaciones E4 num2 2010 Lubricante de desempeño ultra-alto. Aceite sumamente estable que mantiene su grado de viscosidad. Potencian la economía del combustible, proveen una mejor limpieza del pistón, mejores propiedades anti- desgaste y mejor control del hollín que los E3. 10W-40 Motores diesel de servicio pesado de alta potencia bajo condiciones de trabajo muy severas que cumplen las normativas Euro I, Euro II, Euro III y Euro IV. Apropiado para motores sin filtro de partículas, algunos motores equipados con EGR y algunos equipados con SCR para

reducción de NOx. Permiten un alargamiento considerable de los periodos de drenaje siguiendo las recomendaciones del constructor. E6 num2 2010 Lubricante muy estable para permanecer con el grado SAE. Proveen excelente control de la limpieza de los pistones, desgaste, manejo del hollín, y estabilidad del lubricante. Lubricante con niveles de cenizas sulfatadas, fósforo y azufre bajos ( Low SAPS ). 10W-40 Motores diesel de servicio pesado de altas prestaciones bajo condiciones de trabajo extremadamente exigentes que cumplen las normas Euro I, Euro II, Euro III y Euro IV. Apropiado para motores con EGR con o sin filtro de partículas (fuertemente recomendado para motores con filtro de partículas DPF) y para motores equipados con SCR. Para uso en combustibles diesel de bajo contenido en azufre (≤ 50 ppm). Para periodos de drenaje extendidos significativamente siguiendo las recomendaciones del constructor. E7 num2 2010 Lubricante muy estable para

5/10/15W-

Motores diesel de alta potencia

Figura 4.- Niveles de desempeño ACEA 2010 (Diesel pesados) Niveles de calidad API La clasificación API (American Petroleum Institute) categoriza el aceite motor en:

• “S” (Service): para motores de gasolina
• “C” (Comercial): para motores diésel MOTORES DIESEL Categoría Servicio CJ-4 Se introdujeron en el año 2006. Están destinados a motores de alta velocidad, de cuatro tiempos diseñados para cumplir con las normas de emisión de gases de escape en autopista para el modelo del año 2007. Los aceites CJ-4 están compuestos para ser usados en todas las aplicaciones con combustibles diesel con rango de contenido de azufre hasta 500 ppm (0.05% en peso). El uso de estos aceites con combustibles con un contenido de azufre mayor de 15 ppm (0.0015% en peso) puede repercutir en la durabilidad del sistema postratamiento de los gases de escape y/o en el intervalo de drenaje de aceite. Los aceites CJ- son eficaces en la protección de la durabilidad del sistema de control de emisiones cuando se emplean filtros de partículas y otros sistemas de postratamiento avanzados. La protección es óptima en el control del envenenamiento catalítico, bloqueo de filtros de partículas, desgaste del motor, formación de depósitos en pistones, estabilidad a baja y alta temperatura, propiedades en el manejo del hollín, espesamiento oxidativo, formación de espuma, y pérdida de viscosidad debido a corte. Los aceites API CJ-4 superan los criterios de desempeño de API CI-4, CI-4 PLUS, CI-4, CH-4, CG-4 y CF-4 y pueden

lubricar eficazmente motores que requieren esas Categorías de Servicio API. Al utilizar aceite CJ-4 con combustible que contenga más de 15 ppm de azufre, consulte al fabricante del motor para el intervalo de servicio. CI- PLUS CI-4 PLUS surgen en 2004 por la insatisfacción de algunos constructores en lo referente a requisitos de control del espesamiento provocado por el hollín y la caída de la viscosidad debido al alto esfuerzo mecánico sobre los aditivos mejoradores de viscosidad. CI-4 Se introdujeron en el año 2002. Están destinados a motores de alta velocidad, de cuatro tiempos diseñados para cumplir con las normas de emisión de gases de escape del año 2004, puestas en práctica en el año 2002. Están formulados para proteger la durabilidad del motor cuando se utiliza la recirculación de gases de escape (EGR) y están ideados para ser utilizados con combustibles diesel con un rango de contenido en azufre de hasta 0,5% en peso. Pueden usarse en lugar de los aceites CD, CE, CF-4, CG-4 y CH-4. Comparada con CH-4 estos aceites otorgan una mayor protección contra la oxidación y la herrumbre, reducen el desgaste y mejoran la estabilidad de la viscosidad debido a un mayor control del hollín formado durante el uso del aceite. Mejoran el consumo de aceite. Algunos aceites CI-4 también pueden clasificar para la designación CI- PLUS. CH-4 Se introdujeron en el año 1998. Están destinados a motores de alta velocidad, de cuatro tiempos diseñados para cumplir con las normas de emisión de gases de escape del año 1998. Están