Aceite Multigrado. ¿Por qué utilizarlo?

Los Aceites Monogrados son de una sola viscosidad que pueden ser 30, 40 ó 50; son muy (gruesos) altamente viscosos en frío y con la temperatura se adelgazan. Cuando el motor llega a su temperatura normal el aceite está en su viscosidad anunciada de 30, 40 ó 50. Si el motor se sobrecalienta, el aceite se hace muy delgado y deja de lubricar.

Los Aceites Multigrados son aceites denominados 5w/20, 5w/30, 5w/40, 10w/30, 10w/40, 15w/40 y 20w/50. Estos aceites son (delgados) o sea tienen la viscosidad 20, 30, 40 ó 50 en frío, el aceite con el calor debiera adelgazarse, pero tiene un polímero agregado. Este polímero actúa y sostiene la viscosidad cuando el motor llega a su temperatura normal. Si el motor se sobrecalienta el aceite resiste más el adelgazamiento.

Un aceite monogrado es muy grueso cuando está frió y el motor tarda en calentarlo y moverlo a lubricar las partes más lejanas, porque la lubricación es por conductos muy delgados. Esto ocasiona que no haya una lubricación inmediata en todas las partes. El aceite multigrado no tiene este problema: es delgado desde el principio y viaja rápidamente a lubricar todas las partes.

Esto protege más el motor, además como es delgado, desde el principio, ahorra combustible.

Un aceite multigrado es un lubricante diseñado para trabajar en aplicaciones donde los cambios de temperatura son considerables. Por ejemplo, en algunas regiones del hemisferio norte las temperaturas son de -40°C en el invierno y de +40°C en el verano. Sin embargo, esto no significa que no puedan ser utilizadas en lugares en donde los cambios de temperatura no son tan dramáticos.

Una vez que el motor arrancó y se ha calentado, el aceite trabaja como un grado SAE 40, esto es la viscosidad con la que se protege al motor la mayor parte del tiempo. La gran ventaja de los aceites multigrados es su gran flexibilidad para proteger al motor en el arranque, con una viscosidad baja y que permite que el aceite llegue muy rápido a las partes del motor, para protegerlo contra el desgaste y posteriormente que sostenga una viscosidad correcta para el tiempo que opera en condiciones "normales" de temperatura que son reguladas por el sistema de refrigeración (enfriamiento) del motor.

Para el caso de un aceite 15W 40, mucha gente asume que el 15W es el grado del aceite para bajas temperaturas y el 40 el grado para altas temperaturas, aunque hay cierta lógica en ello, también hay grandes diferencias. 

El número 15W realmente se refiere a la facilidad con la que el aceite puede ser "bombeado" en bajas temperaturas, mientras más bajo sea el número "W", mejores serán sus propiedades de baja viscosidad y podrá ser arrancado el motor a muy bajas temperaturas.

La "W" significa Winter - Invierno. Un aceite 5W 40 es mejor que un 15W 40 en arranque a bajas temperaturas. Ese es el real significado del primer número "Facilidad de arranque en bajas temperaturas" - equivalente al término "Startability" en inglés.

El segundo término es el grado de viscosidad real del aceite en las temperaturas de operación del motor y es determinado por la viscosidad cinemática del aceite a 100°C.

Para lograr este efecto es necesario adicionar al aceite un aditivo llamado mejorador del índice de viscosidad en la formulación del aceite. Se parte de un básico delgado con un paquete de aditivos de acuerdo a la función que va a desempeñar (ya sea para motor a diesel o gasolina), depresores de punto de congelación y se adiciona este polímero de alto peso molecular (una cadena muy larga) llamado mejorador del índice de viscosidad.

Este polímero se expande conforme la temperatura incrementa, compensando en algo el efecto de adelgazamiento ocasionado por el incremento de la temperatura del aceite. Esto permite que el aceite base original se adelgace (baje su viscosidad) como un SAE 40, conservando una mejor viscosidad.

Recuerde que el aceite se adelgazará con la temperatura; lo importante en los multigrados es cuánto se adelgaza. El aditivo mejorador de IV reduce la acción de adelgazamiento para lograr que el lubricante cumpla con estos. Lo que se pretende en realidad es que el aceite sea tan delgado como sea posible en bajas temperaturas y que no se adelgace tanto en altas temperaturas para que pueda proteger al motor.

El beneficio es pues muy importante tanto en el arranque (a cualquier temperatura), ya que el aceite fluirá rápidamente al motor y lo protegerá adecuadamente en altas temperaturas (las de operación). Por supuesto que mientras más baja sea la temperatura de arranque, mayor será el beneficio. Esta es una de las razones por las que los aceites multigrados, también ahorran combustible, pero esa es otra historia.

Cómo se Hace un Aceite Multigrado:

Para lograr este efecto, es necesario adicionar al aceite un aditivo llamado mejorador del índice de viscosidad en la formulación del aceite. Su formulación inicia a partir de un básico delgado (digamos SAE 15W con un índice de viscosidad de 95) con un paquete de aditivos de acuerdo a la función que va a desempeñar y a la calidad y desempeño deseado (Categoría API correspondiente), ya sea para motor a diesel o a gasolina.

En esta formulación, se incluyen además depresores de punto de congelación y se adiciona un polímero de alto peso molecular (una cadena muy larga) llamado “Mejorador del Índice de Viscosidad”. Este polímero se expande conforme la temperatura incrementa, compensando en algo el efecto de adelgazamiento ocasionado por el incremento de la temperatura del aceite.

Esto permite que el aceite base original de la formulación (SAE 15W para nuestro ejemplo) se adelgace (disminuya su viscosidad) como un SAE 40, conservando una mejor viscosidad para proteger al motor.

Como consecuencia, el índice de viscosidad del aceite multigrado será de aproximadamente 135, indicando que el comportamiento de su viscosidad con respecto al cambio de la temperatura será más estable.

Algunos lubricantes altamente refinados y por supuesto los sintéticos, poseen altos índices de viscosidad “naturales”, por lo que no requieren de la adición de este aditivo, siendo por lo tanto productos más estables y de mejor desempeño.

Recuerde que cualquier aceite se adelgazará con la temperatura, lo importante en los multigrados es CUÁNTO se adelgaza. El aditivo mejorador de IV reduce la acción de adelgazamiento para lograr que el lubricante cumpla con esto.

Lo que se pretende en realidad, es que el aceite sea tan delgado como sea posible en bajas temperaturas y que no se adelgace tanto en altas temperaturas para que pueda proteger al motor.

El beneficio es muy importante tanto en el arranque (a cualquier temperatura), ya que el aceite fluirá rápidamente al motor y lo protegerá adecuadamente en altas temperaturas (las de operación). Por supuesto que mientras más baja sea la temperatura de arranque, mayor será el beneficio.

Esta es una de las razones por las que los aceites multigrados, también ahorran combustible.

¿Las razones de por qué tenemos que cambiar el Aceite de Lubricación de los Motores?

“Tres son las razones principales” por las que tenemos que cambiar el aceite utilizado en la lubricación de los motores:

a) La contaminación

b) La degradación del aceite base

c) La pérdida de propiedades específicas proporcionadas por los aditivos

Contaminación del aceite lubricante

Es el enemigo más importante para el buen funcionamiento de los Motores Diesel y se introduce desde la atmósfera o es generado en el interior del motor.

Es causante de diferentes problemas y una preocupación para las personas encargadas de la conducción o mantenimiento de los mismos.

La primera causa de contaminación del aceite proviene de los gases de la combustión de los combustibles diesel que contienen niveles muy altos de óxidos de azufre y carbono insolubles u hollín.

El agua es uno de los contaminantes que más incide en la reducción de la vida de los lubricantes; puede estar presente en el aceite en forma libre, diluida o emulsionada, siendo igualmente crítica su presencia, ya que afecta el espesor de la película lubricante, disminuyéndola. 

Puede llegar al aceite a través de retenes y juntas defectuosas, procedente de fuentes externas de agua, por lavado de los equipos con chorro de agua a presión.

También por condensación, cuando el equipo trabaja a temperaturas por encima de los 50ºC y por condiciones de proceso, es necesario arrancarlos y pararlos frecuentemente; la humedad presente en el aire caliente que se encuentra dentro del cárter se condensa y el agua cae sobre el aceite, contaminándolo.

¿Qué pasa si dejamos la contaminación en el sistema?

En casi todos los casos, si no se controlan estos contaminantes reducirán la expectativa de vida del motor.

Con la utilización de filtros de buena calidad trataremos de eliminar los contaminantes y en el caso de no poder eliminarlos, tendrá que efectuarse un cambio de aceite.

Degradación del Aceite

La degradación del aceite, específicamente la oxidación, es otra cosa que dará lugar a un cambio de aceite. La oxidación se produce cuando el oxígeno atmosférico se combina con las moléculas de hidrocarburo y se provoca un cambio químico.

Al igual que muchas otras reacciones químicas, las tasas de oxidación aumentan de forma exponencial con el aumento de la temperatura, que se rige por la ecuación de Arrhenius.

Una buena regla a utilizar es que la oxidación del aceite se duplica por cada 10 grados centígrados por encima de los 75 grados centígrados. 
Otra forma de verlo es, que por cada 10 grados centígrados que aumenta la temperatura, reducirá a la mitad la vida útil del aceite.

¿Qué sucede si usted deja que el aceite se degrade? 

Los primeros en formarse son los ácidos carboxílicos. Estos ácidos son relativamente débiles, pero pueden empezar a corroer las superficies de la máquina si se dejan en el sistema por mucho tiempo. Si no se controla, el aceite ya muy oxidado comenzará ahora a formar lodos y barnices. 

Estos lodos y barnices pueden causar la obstrucción del filtro, bloqueo de espacios críticos, obstrucción de válvulas y muchos otros precursores de daños de la maquinaria.

Agotamiento de Aditivos

Muchos aditivos se consumen o agotan químicamente en el desempeño de su función. Esto significa que cuando se utilizan, se acaban. No hay vuelta atrás. 

Después de consumirse en su totalidad, el aditivo ya no puede proporcionar la propiedad especial que impartía en el aceite base. Se afecta el desempeño del lubricante y de nuevo el aceite debe cambiarse.

¿No quedan más aditivos de reserva?

Detergentes, dispersantes, mejoradores de viscosidad y anti-desgaste e inhibidores de corrosión son sólo algunos de los aditivos que las fábricas de aceite mezclan en los lubricantes para complementar y mejorar el desempeño del aceite base. Cada uno de estos aditivos tiene una vida finita, y cuando llegan al final de esa vida, usted puede olvidarse de cualquier ventaja que ellos brindaban. Algunas máquinas dependen en gran medida de los aditivos, y cuando estos se van, también lo hace la expectativa de vida de la máquina.

 No importa lo que usted haga, tarde o temprano tendrá que cambiar el aceite 

Sin embargo, mientras más limpio, más fresco y más seco lo mantenga, mayor será el tiempo que pueda mantenerlo en operación.

Los tres filtros claves que protegen su motor

Hoy sabemos que respirar aire contaminado puede ser nocivo para la salud. La misma lógica se aplica al motor de su auto, camión o equipo industrial.

Los filtros son los guardianes de su motor y pueden hacer un excelente trabajo evitando que las partículas potencialmente nocivas lleguen a donde no deben. Incluso las partículas más pequeñas pueden afectar su funcionamiento y dañar los aros de los pistones, los cojinetes y otros componentes críticos del mismo.

Todos conocemos el dicho, "no hagas a los demás lo que no quieres que te hagan a ti"; cuando escuchamos esto, todos pensamos en personas pero también podemos aplicarlos a los motores o equipos industriales y ellos nos compensarán aumentando su rendimiento y su vida útil.

Al mantener el interior del motor limpio mantendrá su buen funcionamiento por más tiempo, reduciendo las paradas por reparaciones y, además, disminuyendo el costo de las mismas.

Los tres filtros claves que protegen su motor son: el filtro de aire, el filtro de aceite y el filtro de combustible.

Esto es lo que necesita saber sobre cada uno de ellos:

Filtros de aire:

Los motores necesitan del flujo de aire para la combustión. Todos sabemos que el aire, especialmente el aire en las carreteras, puede contener todo tipo de partículas, que pueden resultar nocivos para el funcionamiento del motor y deben filtrarse de forma cuidadosa y eficiente antes de que el aire llegue a la cámara de combustión.

Es por esto que se exige cada vez más, una mayor eficiencia en la filtración del aire que ingresa al motor. Entiéndase por eficiencia a la relación entre la cantidad de contaminantes que llegan al filtro y las que éste es capaz de retener.

Se trabaja en el desarrollo de filtros de aire orientados a una mayor performance, habiendo alcanzado valores de eficiencia del 99,8%.

Hay que tener en cuenta que como el filtro atrapa gradualmente los contaminantes, puede obstruir de manera constante la entrada de aire y un mal funcionamiento en el mismo generará un mayor consumo de combustible, una pérdida en la potencia y en el mediano y largo plazo una menor durabilidad del motor.

Filtros de aceite:

El aceite del motor lubrica todas las partes móviles y funcionales del motor. Como resultado de la combustión, partículas de tierra y residuos como el hollín se mezclan con el aceite formando una película entre las partes móviles, disminuyendo la fricción y reduciendo de manera considerable el calor y el desgaste que pueda causar la misma. La principal fuente de desgaste son las partículas abrasivas que se introducen de uno u otro modo en el motor. La misión del filtro para aceite es proteger del desgaste al motor al retener estas partículas abrasivas perjudiciales.  

Estos contaminantes hacen que el aceite sea más viscoso, esto da como resultado que el abastecimiento de aceite no sea el correcto y la protección contra la corrosión no sea la ideal. Debido a lo anterior, el rendimiento del motor se ve disminuido y el consumo de combustible aumenta. En el peor de los casos el motor puede dañarse.

Un filtro de aceite puede atrapar y retener estas partículas de manera segura, pero el grado de protección depende de la calidad del filtro de aceite y la frecuencia con la que se reemplaza.

Las dos características principales de los filtros de aceite son: eficiencia y capacidad.

La eficiencia describe la capacidad del filtro para capturar partículas de un tamaño determinado.

La otra medida clave del desempeño de un filtro de aceite es su capacidad, que es una medida de la cantidad de contaminantes que puede retener un filtro de aceite antes de bloquearse por completo y permitir el acceso del aceite sucio a las partes móviles del motor.

Además de la eficiencia y la capacidad, se recomienda que también tenga en cuenta otras características al seleccionar un filtro de aceite. La calidad y la configuración del medio de filtrado plegado y la integridad de la carcasa, las placas, los sellos y las válvulas son características que separan los filtros de aceite de calidad de los filtros económicos y poco eficientes.

Filtros de combustible:

El requerimiento básico para un motor es que el combustible utilizado no esté contaminado. Particularmente en los sistemas modernos de inyección, las partículas contaminantes provocan el desgaste prematuro.

Por lo general, el combustible que hay en los tanques de almacenamiento contiene polvo, óxido y otros contaminantes. Si estos contaminantes no son filtrados, pasarán por los conductores de combustible hasta los inyectores, provocando el excesivo desgaste y el taponamiento de las salidas, con la consiguiente detención del motor. 

El agua en el combustible puede causar serios daños como resultado de lo corrosión.

Cuando el filtro de combustible se obstruye, se produce un menor desempeño del motor y un mayor consumo de combustible; ambos problemas pueden generar más gastos en combustible desperdiciado que lo que cuesta reemplazar el filtro de combustible.

Una pequeña inversión de tiempo y dinero puede extender significativamente la vida útil, ahorro en consumo de combustible y el buen funcionamiento del motor.

¿Cómo puede saber si está utilizando el lubricante correcto en su maquinaria?

Las especificaciones del aceite lubricante para una máquina deben incluir, al menos, la viscosidad del aceite base, tipo de aceite base, tipo de lubricante (conjunto de aditivos), y consideraciones especiales como el uso de aditivos sólidos. Para la grasa deberán especificarse también el tipo de espesante y la consistencia (grado NLGI).

Rodamientos

En la mayoría de las plantas, un componente común es el rodamiento. La selección del lubricante para éste es simple y usualmente requiere sólo lo siguiente.

• Dimensiones del rodamiento

• Velocidad de rotación

• Temperatura ambiente y/o de operación

• Tipo de lubricante actual

• Aceite o grasa

Muchos rodamientos son parte de componentes más complejos, por ejemplo un soplador o una bomba. Para estas aplicaciones usualmente es suficiente con conocer el fabricante y modelo de la unidad, temperatura y velocidad de operación. Para rodamientos lubricados por grasa, el usuario también querrá la información de la frecuencia y los volúmenes de re-lubricación.

Para esto se necesita información sobre el tipo de rodamiento, orientación (posición del eje) y detalles del ambiente de operación, como pueden ser la vibración, contaminación con agua o partículas sólidas a las que el rodamiento está expuesto.

Cajas de engranajes

Para la mayoría de las cajas de engranajes, el tipo de lubricante apropiado puede determinarse con la literatura de mantenimiento provista por el fabricante del equipo. De cualquier modo, probablemente habrá algunas aplicaciones donde tendrán que emplearse métodos de ingeniería para determinar la viscosidad adecuada y el tipo de lubricante.

Algunos de los requerimientos clave para las especificaciones del lubricante de engranajes incluyen:

• Fabricante y modelo de la unidad

• Tipo de engranes (sinfín, helicoidales, rectos)

• Método de aplicación del lubricante (baño o recirculación)

• Geometría del engrane (principalmente, diámetro de paso del engrane de la etapa de   más baja velocidad)

• Velocidades de entrada y salida

• Altas cargas o cargas de choque (si/no)

• Temperatura ambiente y/o de operación

• ¿Tiene rodamientos lubricados por grasa?

• ¿Los sellos del eje son lubricados por grasa?

• Condiciones de operación

Cojinetes planos

Para cojinetes planos se necesita lo siguiente:

• Geometría del rodamiento

• Carga del eje

• Velocidad del eje

• Temperatura ambiente y/o de operación

La mayoría de los cojinetes planos trabajan bajo el régimen de lubricación hidrodinámica y sólo requieren lubricantes inhibidos contra la corrosión y la oxidación (R&O), aunque algunas aplicaciones pueden requerir el uso de aditivos antidesgaste (AW) o extrema presión (EP).

Sistemas hidráulicos

Para sistemas hidráulicos, la mayoría de los requisitos del lubricante están determinados por la bomba hidráulica y la presión del sistema, pero también existen otras consideraciones.

Los requerimientos típicos de información son:

• Fabricante y modelo de la bomba

• Tipo de bomba

• Presión de operación del sistema

• Temperatura de operación (alta y baja)

• Temperatura mínima de arranque

• Requerimientos contra incendio

• Tipo de válvulas y componentes (para los requisitos de limpieza del fluido)

Típicamente las bombas de paletas y las de pistón requieren fluidos con aditivos antidesgaste (AW) mientras que las bombas de engranes pueden usar fluidos con aditivos antidesgaste (AW) o inhibidos contra corrosión y oxidación (R&O). Pudiera haber otra información pertinente para una aplicación particular, pero lo mencionado cubre a la mayoría.

Siguiendo estas recomendaciones, es posible eliminar un buen número de fallas innecesarias y alcanzar un mayor grado de confiabilidad de planta.

Al inspeccionar equipos, asegúrese de capturar toda la información disponible que podría ser útil no sólo para las especificaciones, sino también para otras decisiones de lubricación o control de contaminación.

Los proveedores de lubricantes pueden ayudar en esta área. Recuerde que es mejor contar con información que carecer de ella.