Lubricantes, Aceites y Grasas

Aceites y Grasas (Lubricantes) 1

Aceites y Grasas (Lubricantes)Industria y Procesos de ManufacturaKarla Carballo Valderrábano

13/09/2016


CONTENIDO• Lubricantes• Características generales de los lubricantes• Tipos de Lubricantes

– Para motores de combustión– Para transmisiones– Aceites Hidráulicos– Líquidos de Frenos– Fluidos refrigerantes– Grasas

• Aceites VS Grasas

13/09/2016


Lubricantes

13/09/2016

Sustancia

• Sólido (grafito),

• Semisólida (grasas)

• Líquida (aceites)

Origen

• Vegetal• Animal• Mineral• Sintético

Funciones principales

• Reducir rozamiento

• Facilitar el movimiento entre dos piezas

Otras funciones

• Refrigerante• Eliminador de

impurezas• Sellante• Transmisor de

energía• Anticorrosivo y

antidesgaste


LubricantesAceite Base

Minerales•Refino del petróleo•Compuestos parafínicos (60-70%), nafténicos y aromáticos.

•Más utilizados•Altas temperaturas•Higroscopicidad

Sintéticos•Reacciones petroquímicas•Mejores propiedades lubricantes

•> índice de viscosidad•> fluidez a baja temperatura

•> estabilidad térmica y a la oxidación

•< volatilidad•Elevado costo de obtención

Aditivos

Físicas• Índice de viscosidad• Punto de congelación

Químicas• Antioxidantes• Anticorrosivos

Físico–químicas• Detergentes y

Dispersantes• Antidesgaste• Antiherrumbe• Antiaire y

Antiespumante

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Viscosidad• Resistencia a fluir• Rozamiento interno de las

moléculas• Depende

– indirectamente de presión– directamente de temperatura

• Índice de viscosidad: Variación de la viscosidad con la temperatura.

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Aceites Monogrado y Multigrado• Monogrado:

– Comportamiento correcto a condiciones limitadas de temperatura ambiente

– Grado SAE.– W – Comportamiento

determinado en frío

• Multigrado: – Aceite W + mejoradores de

índice de Viscosidad– Estabilidad de viscosidad ante

aumento de temperatura– Fluido en verano

– Mayor duración de uso– Descomposición por choque

térmico– SAE15W40

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Detergencia (TBN)• Naturaleza químicamente básica• Reserva alcalina TBN (Total Base Number) • Neutraliza el ácido sulfúrico por la combustión del gasóleo• Altos contenidos de cenizas metálicas• Actualidad

– Menos relevante – normativas ambientales– Bajo contenido metálico y baja alcalinidad– TBN < 12

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Clasificaciones (Niveles de Calidad)• API (American Petroleum Institute) Motores a gasolina y

diésel• SAE (Society of Automotive Engineers): Motores a gasolina• AGMA (American Gears Manufactures Asociations):

Engranes abiertos y cerrados• ASTM (American Society Testing Materials): Grasas• NGLI (National Lubricating Grase Institute): Grasas• ISO VG (Viscosity Grade ISO): sistemas industriales

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Lubricantes para motores de combustiónLubricante Requisitos Características ClasificaciónMotores de gasolina

•Black Sludge o barros negros •Mayor temperatura en ciertas zonas (aerodinámica)•Gasolina sin plomo (antidetonante + lubricante y dispersor) •Compuestos aromáticos sustituyentes (BS)

• Índice de viscosidad alto y estable•Mayor resistencia térmica •Aumentar el nivel dispersante•Baja volatilidad (emisiones de gases)

•API-SF: No apto para vehículos sin catalizador•SG: Apto para vehículos catalizados y todo tipo de motores de gasolina.•SH: SG de alto nivel, economizadores de combustible.•SJ: Bajas viscosidades•SL: Aumento en el control de la oxidación

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Lubricantes para motores de combustiónLubricante Requisitos Características ClasificaciónMotores diesel

•Presiones y temperaturas elevadas•Contacto con agentes contaminantes como agua, polvo, oxígeno, etc

•SHPD (Super High Performance Diesel)

• Viscosidad•Estabilidad térmica y a la corrosión•Protección del motor•Detergentes y dispersantes

•Propiedades anti-desgaste potenciadas

•API CC: No para motores turboalimentados•CD: Para motores turboalimentados, alta estabilidad térmica•CE: Más exigencias CD•CF-4: Motores de baja emisión de partículas•CG-4: Control sobre la formación de depósitos y carbonillas•CF: Vehículos de obras públicas, agricultura, etc.•CH-4: Motores de 4 tiempos diésel, exigentes normas sobre emisiones contaminantes.

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Lubricantes para motores de combustiónLubricante Requisitos Características ClasificaciónMotores a 2 tiempos

•Black Sludge o barros negros •Mayor temperatura en ciertas zonas (aerodinámica)•Gasolina sin plomo (antidetonante + lubricante y dispersor) •Compuestos aromáticos sustituyentes (BS)

• Índice de viscosidad alto y estable•Mayor resistencia térmica •Aumentar el nivel dispersante•Baja volatilidad (emisiones de gases)

•API-SF: No apto para vehículos sin catalizador•SG: Apto para vehículos catalizados y todo tipo de motores de gasolina.•SH: SG de alto nivel, economizadores de combustible.•SJ: Bajas viscosidades•SL: Aumento en el control de la oxidación

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Lubricantes para transmisionesCaja de cambios Manual

Características• Viscosidad:

• elevada para lubricación en capa límite

• Fluido en frío por el desplazamiento de los mecanismos de engrane

• Extrema Presión• Anticorrosivo, antiherrumbre,

antiespumante

Clasificación• GL1: Servicio poco severo, sin

aditivos EP• GL2: Servicio más severo, sin AEP• GL3: Poco aditivo EP, engranajes

cónicos• GL4: Media extrema Presión,

engranajes hipoides• MT-1: Similar al GL4 pero con

mejor estabilidad térmica, servicios muy severos

• GL5: Extrema presión y condiciones más severas

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Lubricantes para transmisionesCaja de cambios Automática

Características• Índice de viscosidad

alto y estable• Antiespuma• Resistencia a la

oxidación• Estabilidad térmica• Antidesgaste y

anticorrosivas

Clasificación• -No normas API

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Aceites Hidráulicos

Características

• Poca compresibilidad• Tendencia a tomar los

caminos de menos resistencia

• Presión en el sistema proporcional a la carga de trabajo

• Buen poder lubricante• Propiedades

antiespuma• Velocidad de respuesta

–

Viscosidad

• +Lubricación• +Estabilidad• +Potencia• -Velocidad de

respuesta• -Pérdidas de carga• -Mejor arranque en frío

Clasificación ISO – 67431/4

• HH: Aceite mineral no inhibido

• HL: Aceite mineral inhibido con anticorrosivos y antioxidantes

• HM: Aceite con aditivos antidesgaste

• HV: Aceite HM con mejorador de índice de viscosidad

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Líquidos de Frenos• Alto punto de inflamación• Higroscópicas (absorbedoras de humedad)

– Baja punto de ebullición• Alto punto de ebullición seco (vida útil) y húmedo (3.5% de

humedad, límite de seguridad)• Estabilidad térmica• Periodo de vida útil en óptimas condiciones (cambio cada 2

años)• Clasificación

– DOT 3, 4, 5: PES= 265°, PEH = 150°, 185°

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Fluidos Refrigerantes• Agua + etilenglicol • Evita la congelación y la ebullición• Protege frente a la corrosión• Renovado al menos cada dos años• Dilución de anticongelante puro en agua no menor de 25%,

mejor resultado para 35%

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GrasasAg

ente

Lub

rican

te • Aceite mineral o sintético

• 80% de la masa• Grandes

viscosidades• Menos pérdidas

por evaporación• Mejor adhesión y

anticorrosión• Resistencia al

agua• Problemas de

bombeabilidad• Mal

comportamiento a bajas temperaturas

Aditi

vos • Adherencia

• Resistencia a la oxidación y corrosión

• Resistencia a la formación de barros

• Índice de viscosidad

• Condiciones de extrema presión

• Antidesgaste• Resistencia al agua

Agen

te e

spes

ante • Orgánico,

Organometálico o Inorgánico

• Red tridimensional adherente = estabilidad

• Resistencia al agua• Punto de gota

(temperatura – primera gota de aceite)

• Penetración (de 000-blanda a 6-dura)

• Consistencia (Dureza)

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Grasas• De jabones simples y mixtos

– Saponificar un ácido graso con 2 hidróxidos metálicos• De jabones complejos

– Saponificación de 2 ácidos grasos con diferente longitud o peso molecular con un hidróxido metálico

*Saponificación = sal orgánica: “jabón”• De base no jabonosa

– Dispersión de compuestos orgánicos o inorgánicos en un líquido lubricante.

– Lubricantes sintéticos = Grasas de aplicación a temperaturas muy elevadas

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Aceites VS Grasas

13/09/2016

Aceites• Más fácil de purgar y rellenar

(frecuencia)• Más fácil controlar la cantidad

correcta.• Se adapta más fácilmente a todas

las partes de la máquina. • Rango mayor de temperatura y

velocidades (bajo los 32°F y sobre los 200ºF).

• Mayor rango de viscosidades de acuerdo con las velocidades y cargas

Grasas• Escape menor de lubricante.• Obtura mejor, previniendo contra

la entrada de partículas extrañas o agua.

• Disminuye la frecuencia de la lubricación

• Es más fácil mantenerlas en las cajas de lubricación por su consistencia

• Menor cantidad de lubricante necesaria (rodamientos)

• Velocidades bajas y grandes cargas


Bibliografía• http://es.slideshare.net/jhon10correa/lubricacion-industrial• https://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante• Manual Técnico de Lubricantes. Gulf.• Procesos de Manufactura. Notas de Ing. Manuel Zapata Y

Sánchez

13/09/2016

http://es.slideshare.net/jhon10correa/lubricacion-industrial

http://es.slideshare.net/jhon10correa/lubricacion-industrial

https://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante

https://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante

Engineering

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