Lubricantes: propiedades, aditivos y tipos

La lubricación es indispensable para cualquier motor, su función es reducir la fricción y los efectos que esta produce en las piezas móviles. Interpone entre las piezas una película capaz de soportar la carga y evitar el contacto directo. Reduce rozamiento, fricción, calor y desgaste.

Propiedades de los lubricantes.

Debido a que las bases lubricantes derivadas del petróleo no tenían las características y propiedades adecuadas para proteger correctamente las piezas móviles de los motores, se vio la necesidad de agregarle a estas bases otros componentes para mejorar las propiedades y darle otras propiedades adicionales, denominados aditivos.

Algunas de las propiedades necesarias más importantes para un desempeño satisfactorio de un lubricante son:

  • Volatilidad: la capacidad que tiene el lubricante de evaporarse dependen directamente de la base del aceite y no puede mejorarse con ningún aditivo, para este caso se requiere que sea baja.
  • Flujo: el punto de escurrimiento y la viscosidad son primordiales en los lubricantes y estos se reducen a medida que la temperatura aumenta, estas características también dependen directamente de la base del aceite pero se pueden mejorar con los aditivos, se usan depresores de punto de escurrimiento y modificadores de viscosidad para logras el flujo adecuado a altas temperaturas.
  • Estabilidad: la capacidad que tiene el lubricante de mantener sus características durante el tiempo que se opere el motor, la estabilidad se ve afectada por el ambiente de operación tales como: temperatura, oxidación y contaminación con agua, combustibles sin quemar o ácidos que limitan la vida útil del aceite.
  • Compatibilidad: los lubricantes deben ser compatibles con los materiales de los componentes del sistema. El lubricante debe ser compatible con los sellos, rodamientos, embragues, etc. Algunos aditivos pueden influir en tales características.

Los aditivos se pueden catalogar como materiales que otorgan nuevas propiedades o mejoran las que ya posee la base del aceite y los combustibles donde se incorporan los lubricantes.

Aditivos para lubricantes

  • Detergentes (dispersantes metálicos): ayudan a dispersar las partículas metálicas presentes en las piezas móviles y fijas.
  • Dispersantes de cenizas: ayudan a dispersar las cenizas de la combustión.
  • Inhibidores de oxidación y corrosión de rodamientos: protegen los metales no ferrosos, susceptibles a la corrosión por la acción de los ácidos presentes en el aceite.
  • Antioxidantes: se utiliza para retardar la oxidación del lubricante, aunque tenga una base refinada apropiadamente.
  • Modificadores de viscosidad: su función es mejorar la relación viscosidad-temperatura del aceite, esto se puede lograr también mediante una refinación especial o por procesos de síntesis de estructuras orgánicas.
  • Aditivos anti desgaste: se utiliza para reducir la fricción solida y el desgaste en condiciones de alta temperatura donde la película llega al límite de rozamiento.
  • Depresores del punto de escurrimiento: se emplea en aceites parafinados con el fin de poderlos utilizarla en bajas temperaturas.
  • Anti emulsionante: se utiliza para separar el agua del aceite cuando se encuentra este contaminante.
  • Anti espumantes: unen las burbujas de aire que se encuentran en suspensión en el aceite, evitando que se genere espuma.

El lubricante debe cambiarse periódicamente cuando lo recomiende el fabricante, se debe tener en cuenta sustituir en la misma operación el filtro del aceite que cumple un papel importante en la limpieza del mismo.

Existen varios tipos de aceite para el motor, diversos grados y composiciones, en el mercado encontramos dos tipos:

Multigrados: los aceites multigrados son los que conservan las propiedades del lubricante en cualquier condición de temperatura, sea invierno o verano, lo que quiere decir que tiene diferentes grados de viscosidad, los aceites se clasifican de acuerdo a su viscosidad bajo la norma SAE y la norma API. Los lubricantes multigrados se identifican así: 5w30 – 5w40 – 5w50. Para seleccionar adecuadamente la viscosidad del aceite se debe conocer:

  • La temperatura normal de operación.
  • Las condiciones climáticas de la zona donde opera normalmente el auto
  • Las recomendaciones emitidas por el fabricante del auto
  • Las condiciones generales del auto como la antigüedad, horas o kilómetros de servicio acumulado y el historial de mantenimiento del motor.

Monogrados: son lubricantes de un solo grado SAE, puede ser un grado de verano o invierno, para el verano va acompañado de la palabra SAE, “SAE40” y el de invierno adicionalmente se acompaña de la letra W (Winter- invierno en inglés) SAE w40.

SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) y API (Instituto Americano del Petróleo), estas son las normas que existen para los lubricantes, para elegir el lubricante más apropiado para el vehículo debemos tener en cuenta todas estas variables y seguir las recomendaciones del fabricante, un aceite que cumple con estas normas y con estas condiciones es el ideal para usar en el auto.

Características de los aceites lubricantes

Las propiedades básicas de los aceites lubricantes son cruciales para diversas aplicaciones y la forma de medir estas propiedades es muy importante para la producción de aceites acabados. En general, se utilizan las normas internacionalmente reconocidas de la Organización Americana de Normalización (ASTM).

Las principales características son las siguientes:

Viscosidad cinemática

El aspecto más importante a la hora de seleccionar un lubricante es su viscosidad (principal propiedad del lubricante). Se mide en centistokes (cSt) a una temperatura determinada, normalmente 100 y 40ºC.  Esta propiedad indica la pesadez de la base lubricante. Las bases ligeras tienen una viscosidad de aproximadamente 2 cSt (a 100ºC) y las bases pesadas tienen una viscosidad de aproximadamente 45 cSt (a 100ºC). Los aceites base suelen denominarse según su viscosidad: ISO 32 (Organización Internacional de Normalización) se refiere a un aceite con una viscosidad de 32 cSt (a 40ºC), mientras que ISO 15 se refiere a una viscosidad de 15 cSt a la misma temperatura.

La viscosidad es esencial para una buena lubricación hidrodinámica. Por ejemplo, los aceites minerales de baja viscosidad son necesarios para los cojinetes de fricción (que funcionan a altas velocidades y cargas) y los sistemas hidráulicos de baja presión. Los aceites de baja viscosidad también son necesarios para las máquinas de coser. Las cargas más altas y las velocidades más bajas requieren aceites de mayor viscosidad (máquinas pesadas sobre orugas, sistemas de alta presión). El refrigerante requiere un lubricante que mantenga sus propiedades a bajas temperaturas, mientras que el lubricante de una turbina de vapor debe ser resistente a la oxidación a altas temperaturas.

Índice de viscosidad

Indica la capacidad de un lubricante para mantener una viscosidad constante en un amplio rango de temperaturas. Se determina por el valor de la viscosidad a 40 y 100°C (es una medida arbitraria del cambio de viscosidad a la temperatura T y se determina por comparación con un estándar). Un valor de IV alto indica que el cambio de viscosidad a la temperatura T es pequeño, mientras que un valor de IV bajo indica que la viscosidad del aceite varía significativamente con la temperatura. En general, es deseable que el IV sea lo más alto posible, ya que esto significa que las propiedades de lubricación de la superficie son relativamente iguales a todas las temperaturas.

Punto de inflamación

La temperatura a la que una sustancia arde cuando se expone a una llama durante al menos 5 segundos. Este valor limita la temperatura a la que debe estar expuesto el aceite. Cuanto más pesado sea el aceite, mayor será el Ti.

Punto de congelación

Es la temperatura a la que se congela el producto e indica la temperatura mínima a la que se puede utilizar. Las bases convencionales tienen un punto de congelación de unos -9ºC, mientras que las bases sintéticas tienen un punto de congelación mucho más bajo (de -20 a -60ºC).

Evaporabilidad

Es el porcentaje del producto que se evapora en determinadas condiciones de temperatura. Esta prueba es especialmente importante para los materiales de base que tienen que funcionar a altas temperaturas, como los aceites de motor. Una volatilidad demasiado alta da lugar a una gran variabilidad y, por tanto, a un cambio en las propiedades físicas durante la vida del aceite, lo que no es deseable.

Azufre

El contenido de azufre determina el grado de refinado del aceite base. Cuanto menor sea el contenido de azufre, mayor será el grado de refinado. La tendencia actual es reducir gradualmente el contenido de azufre hasta hacerlo casi inexistente.

Composición de los hidrocarburos

Esto aplica solo para las bases convencionales, en la cual la composición de hidrocarburos determina las propiedades de la base. Es deseable un alto contenido de hidrocarburos saturados (lineales y ramificados) con un alto IV. Los aromáticos tienen un VI bajo y su volatilidad es mayor que la de los hidrocarburos saturados.

La viscosidad, el punto de inflamación y el punto de congelación aumentan con el peso molecular. La densidad aumenta inicialmente con el aumento de Pm, pero luego se vuelve constante. Además, el lubricante debe ser químicamente estable (no debe descomponerse y oxidarse o formar depósitos durante su uso).

Un lubricante no es sólo un agente antifricción, sino también un agente de sellado, un agente de refrigeración, un antioxidante y un agente de limpieza. Los lubricantes modernos ahorran combustible y reducen las emisiones de gases nocivos para el medio ambiente.

El proceso de producción de lubricantes es relativamente sencillo. Consiste en mezclar aceites base y aditivos en un reactor o mezclador, calentando y mezclando hasta obtener una mezcla homogénea, sin ningún proceso químico. La complejidad se debe al gran número de aceites diferentes (250 productos) y a su relativa incompatibilidad.

Motores diésel frente a motores de gasolina

Tanto los motores de gasolina como los diéseles necesitan aceite para funcionar correctamente. Sin embargo, su mecánica interna es fundamentalmente diferente, lo que da lugar a requisitos de lubricación distintos.

- Los motores diésel suelen necesitar aceites de mayor viscosidad porque sus piezas están más separadas.

- Otra diferencia importante entre el gasóleo y la gasolina es el número de aditivos.

Los motores diésel producen mucho más hollín, lo que requiere más detergentes para mantener el motor limpio. Gracias a estos aditivos, el aceite de motor diésel suele tener una vida útil más larga que el aceite de motor de gasolina.

Lo mejor es utilizar el aceite de motor de acuerdo con su uso previsto. A la hora de elegir entre diésel y gasolina, sigue siempre las especificaciones del fabricante y las recomendaciones del manual del propietario.

Tipos de aceites lubricantes según su elaboración

Cuando compramos un coche nuevo, una de nuestras principales preocupaciones suele ser el mantenimiento. Comprar los productos adecuados para proteger la mecánica y optimizar su rendimiento es, sin duda, la mejor manera de evitar que acabe en el taller.

En este sentido, los lubricantes son esenciales para prolongar la vida de nuestros vehículos en óptimas condiciones. Sin embargo, la amplia gama de lubricantes para motores dificulta la elección: ¿Qué tipo de aceite lleva mi coche, todos los aceites son iguales, el aceite para un motor diésel es el mismo que para uno de gasolina?

Además de la lubricación, el aceite también tiene una función de refrigeración, ya que evita el aumento de temperatura debido a la fricción. Por último, evita la corrosión y actúa como agente de limpieza, ya que puede mantener en suspensión los residuos atrapados en el filtro. No obstante, en este caso lo mejor es seguir las recomendaciones del fabricante y lo que indique en el manual del usuario, según la viscosidad y el tipo de aceite el cual puede ser:

Aceites minerales

El aceite mineral se produce directamente a partir de petróleo crudo refinado. Por tanto, sus propiedades son diferentes a las de los lubricantes sintéticos y presentan ciertas ventajas. Generalmente se recomienda para motores con alto desgaste y alto kilometraje. Los aceites minerales tienen intervalos de drenaje más cortos que los aceites sintéticos.

Aceites sintéticos

En los aceites sintéticos, las bases petrolíferas destiladas y refinadas se someten a un proceso de conversión para conseguir propiedades específicas y mayores niveles de calidad. Son menos volátiles y más resistentes a las temperaturas extremas, protegen el motor y mantienen sus propiedades estables durante mucho tiempo. Esto los hace ideales para los motores más exigentes.

Aceites semisintéticos

También hay aceites semisintéticos, que se basan en una mezcla de bases minerales y sintéticas. Son los más utilizados debido a su buena reactividad, aunque su rendimiento no se acerca al de los aceites 100% sintéticos.

Aceite de motor de alto kilometraje

El aceite de motor High Mileage está especialmente formulado para vehículos nuevos y antiguos con más de 100.000 km. Gracias a su formulación y aditivos exclusivos, el aceite de motor High Mileage reduce el consumo de aceite y ayuda a sellar las fugas que pueden producirse en los motores más antiguos.

La “rosquilla” API 

Otra marca que aparece en los envases de aceite de motor es la "dona o rosquilla API", que suele aparecer en la contraetiqueta. Consta de tres partes. La mitad superior del círculo (2) indica la clase de servicio de la API, también conocida como nivel de rendimiento. El centro del círculo (3) indica la viscosidad SAE, como se ha explicado anteriormente. La mitad inferior del círculo (4) indica si el aceite tiene ciertas propiedades de ahorro de energía y recursos.

En la mitad superior del donut aparecen las palabras "API Service XX". (5), que indican el tipo de motor y las características de rendimiento del aceite. En la designación actual "API Service SP", la letra "S" indica el aceite de estación de servicio (para motores de gasolina) y la letra "P" indica el nivel de servicio actual. Otra variante es el "Servicio API CJ-4". En este caso, la "C" corresponde a los motores comerciales (motores diésel), la "J" al nivel de servicio actual y el número "4" a los motores diésel de cuatro tiempos (el número 2 se utiliza para los motores diésel de dos tiempos).

Consulte el manual del propietario de su vehículo para conocer las recomendaciones para su vehículo. Las designaciones de servicio API son compatibles con el pasado, por lo que los vehículos más antiguos pueden utilizar la designación actual.

Sigue leyendo: Puntos clave para un mantenimiento adecuado

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Una opinión
  1. Efren Gerardino Dice:

    Tengo Jeep KK 2011, motor 3.7 desde su primer cambio de lo cambie a SAE 10W30 Mineral, pregunto cuales son las consecuencias de cambiar en estos momentos a un Aceite tipo SAE 10W30 o 15W30 Minearal, para la integridad mecanica del motor.

    Saludos: EG

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