UNIDAD 5

LUBRICANTES

Un motor de gasolina es considerado una máquina formada por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y móviles, y cuya función principal es transformar la energía química proporcionada por la combustión de la mezcla de aire y combustible en energía mecánica o movimiento. Al transformar la energía química en mecánica, se puede realizar un trabajo útil como mover un vehículo automotor como un coche o automóvil.

Para el buen funcionamiento del motor a gasolina, es necesaria la utilización de lubricantes, aceites o aditivos que ayuden a un mejor rendimiento del motor.

Las principales funciones de un aceite para motor, son:

• Reducir el rozamiento, mejorando el rendimiento del motor y disminuyendo el consumo de carburante.
• Proteger los accesorios mecánicos contra el desgaste y la corrosión para garantizar la longevidad y la eficacia del motor.
• Mantener el conjunto de las piezas en un perfecto estado de limpieza, evacuando las impurezas con el cambio de aceite.
• Reforzar la impermeabilidad, indispensable para asegurar el buen funcionamiento del motor.
• Evacuar de manera eficaz el calor, enfriando el motor para evitar la deformación de las piezas. 

 

Lubricante sintético

Es una base artificial y por lo tanto del orden de 3 a 5 veces mas costosa de producir que la base mineral. Se fabrica en laboratorio y puede o no provenir del petróleo. Poseen unas excelentes propiedades de estabilidad térmica y resistencia a la oxidación,así como un elevado índice de viscosidad natural (SAE 30). Poseen un coeficiente de tracción muy bajo, con lo cual se obtiene una buena reducción en el consumo de energía.

Existen varios tipos de lubricantes sintéticos:
1.- HIDROCRACK o grupo 3
2.- PAO o grupo 4
3.- PIB o grupo 5
4.- ESTER
1.- Hidrocrack. Es una base sintética de procedencia organica que se obtiene de la hidrogenización de la base mineral mediante el proceso de hidrocracking. Es el lubricante sintético mas utilizado por las compañías petroleras debido a su bajo costo en referencia a otras bases sintéticas y a su excedente de base mineral procedente de la destilación del crudo para la obtencion de combustibles fósiles.
2.- PAO. Es una base sintética de procedencia orgánica pero mas elaborada que el hidrocrack, que añade un compuesto químico a nivel molecular denominado Poli-Alfaolefinas que le confieren una elevada resistencia a la temperatura y muy poca volatilidad (evaporación).
3.- PIB. Es una base sintética creada para la eliminación de humo en el lubricante por mezcla en motores de 2 tiempos. Se denomina Poli-isobutileno.
4.- ESTER. Es una base sintética que no deriva del petroleo sino de la reacción de un acido graso con un alcohol. Es la base sintética mas costosa de elaborar porque en su fabricación por "corte" natural se rechazan 2 de cada 5 producciones. Se usa principalmente en aeronáutica donde sus propiedades de resistencia a la temperatura extrema que comprenden desde -68ºC a +325ºC y la polaridad que permite al lubricante adherirse a las partes metálicas debido a que en su generación adquiere carga electromagnética, hacen de esta base la reina de las bases en cuanto a lubricantes líquidos. El ester es comunmente empleado en lubricantes de automoción en competición.

Lubricante mineral

Es el más usado y barato de las bases parafínicas. Se obtiene tras la destilación del barril de crudo despues del gasoleo y antes que el alquitrán, comportando un 50% del total del barril, este hecho así como su precio hacen que sea el más utilizado.
Existen dos tipos de lubricantes minerales clasificados por la industria, grupo 1 y grupo 2 atendiendo a razones de calidad y pureza predominando el grupo 1. Es una base de bajo indice de viscosidad natural (SAE 15) por lo que necesita de gran cantidad de aditivaje para ofrecer unas buenas condiciones de lubricación. El origen del lubricante mineral por lo tanto es orgánico, puesto que proviene del petroleo.
Los lubricantes minerales obtenidos por destilación del petróleo son fuertemente aditivados para poder:
1. Soportar diversas condiciones de trabajo
2. Lubricar a altas temperaturas
3. Permanecer estable en un amplio rango de temperatura
4. Tener la capacidad de mezclarse adecuadamente con el refrigerante (visibilidad)
5. Tener un índice de viscosidad alto.
6. Tener higroscopicidad definida como la capacidad de retener humedad.

Aditivos de los lubricantes

La base de un lubricante por sí sola no ofrece toda la protección que necesita un motor o componente industrial, por lo que en la fabricación del lubricante se añade un compuesto determinado de aditivos atendiendo a las necesidades del fabricante del motor (Homologación o Nivel autorizado) o al uso al que va a ser destinado el lubricante en cuestión.

Los aditivos usados en el lubricante son:

Antioxidantes: Retrasan el envejecimiento prematuro del lubricante.
Antidesgaste Extrema Presion (EP): Forman una fina película en las paredes a lubricar. Se emplean mucho en lubricación por barboteo (Cajas de cambio y diferenciales)
Antiespumantes: Evitan la oxigenación del lubricante por cavitación reduciendo la tension superficial y asi impiden la formación de burbujas que llevarían aire al circuito de lubricación.
Antiherrumbre: Evita la formación de óxido en las paredes metálicas internas del motor y la condensación de vapor de agua.
Detergentes: Son los encargados de arrancar los depósitos de suciedad fruto de la combustión.
Dispersantes: Son los encargados de transportar la suciedad arrancada por los aditivos detergentes hasta el filtro o carter del motor.
Espesantes: Es un compuesto de polímeros que por accion de la temperatura aumentan de tamaño aumentando la viscosidad del lubricante para que siga proporcionando una presion constante de lubricación.
Diluyentes: Es un aditivo que reduce los microcristales de cera para que fluya el lubricante a bajas temperaturas.

Clasificaciones

Existen diversos tipos de clasificaciones de lubricantes según el ámbito geográfico, según sus propiedades y según el fabricante de la maquina a lubricar.

Según el ámbito geográfico podemos encontrar la clasificación americana API (American Petroleum Institute), la clasificacion Japonesa JASO (Japanese Automotive Standards Organization) y la Europea ACEA (Asociación de Constructores Europeos Asociados).

Según sus propiedades se clasifican según la norma SAE (Society of Automotive Engineers) que basicamente separa el comportamiento del lubricante a temperatura de 18ºC y la define con una letra W proveniente del inglés "Winter" (Invierno-Frio) y otra letra que define el comportamiento del lubricante en temperatura de trabajo 95ºC-105ºC. La tabla SAE hace referencia a las tolerancias que debe "llenar" el lubricante tanto a temperatura ambiente como a temperatura de trabajo, siempre teniendo en cuenta la temperatura interna del motor y como adicional la temperatura exterior que si bien infuye algo en el comportamiento no es la mas importante a la hora de elegir un lubricante adecuado.

Según el fabricante del motor o componente a lubricar existen las normativas de fabricante con diversas nomenclaturas tipo VW505.01, GM Dexos2, Dexron III, MB229.51, LL-01, etc... Los fabricantes de motores y componentes conocen al detalle su producto y son conscientes de la importancia de un lubricante adecuado y de las consecuencias en caso de un lubricante inadecuado. Con la finalidad de "protegerse" y distinguirse de sus competidores hace ya muchos años comenzaron a definir estándares de fabricacion de los lubricantes aptos para sus productos. Son las llamadas "Homologaciones del fabricante", que es la prueba de que el lubricante ha sido testado por el fabricante en el motor y por ello expide su correspondiente certificado de homologación.

Lamentablemente son muchas las marcas de lubricantes que no homologan sus productos conformandose con el "Nivel de homologación" que no es mas que un certificado de la compañía que ha fabricado el compuesto de aditivos de que estos están sujetos a la norma del fabricante, con lo que técnicamente no ofrecen un lubricante aprobado por el fabricante ni poseen el correspondiente certificado. Los acuerdos comerciales de los responsables de cada marca de vehículos, motores o componentes en cada pais con las diferentes empresas petroleras hacen que estas ultimas presenten los certificados de homologación exclusivamente de los fabricantes con los que ha llegado a acuerdo dificultando la diagnosis del lubricante adecuado para cada vehículo.
En todo caso cabe destacar que usando un lubricante con la homologación del fabricante de la maquina o vehículo las demás clasificaciones son complementarias. Hay mas de 72 homologaciones en el sector de lubricación automotríz debido a la reciente incorporacion de filtros de partículas y sistemas anticontaminación y hay fabricantes que disponen de varias normativas de homologación.