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Aceites y Grasas (Lubricantes) 1
Aceites y Grasas (Lubricantes)Industria y Procesos de ManufacturaKarla Carballo Valderrábano
13/09/2016
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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
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Lubricantes
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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
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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
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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
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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
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