Aceite de Motor

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ACEITE DE MOTOR Se llama aceite de motor, por extensión, a todo aceite que se utiliza para lubricar los motores de combustión interna. Su propósito principal es lubricar las partes móviles reduciendo la fricción. Además de lubricar el aceite también limpia, inhibe la corrosión y reduce la temperatura del motor transmitiendo el calor lejos de las partes móviles para disiparlo. Los primeros aceites utilizados fueron los extraídos de grasas animales y vegetales. A medida que avanzó la técnica, y las exigencias de los motores, se empezaron a usar los compuestos químicos derivados del petróleo de mayor calidad y acorde con las necesidades industriales en ese momento. Estos aceites, que consisten principalmente en hidrocarburos y compuestos orgánicos de carbono e hidrógeno, son aditivados con diferentes compuestos químicos para mejorar su cualidades. La tecnología actual, no obstante, los está dejando obsoletos y están siendo desplazados progresivamente por los aceites sintéticos formulados enteramente en laboratorio y con prestaciones muy superiores a los derivados del petróleo. DEFINICIÓN DE ACEITE LUBRICANTE. FUNCIONES ACEITE LUBRICANTE

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ACEITE DE MOTORSe llama aceite de motor, por extensin, a todo aceite que se utiliza para lubricar los motores de combustin interna. Su propsito principal es lubricar las partes mviles reduciendo la friccin. Adems de lubricar el aceite tambin limpia, inhibe la corrosin y reduce la temperatura del motor transmitiendo el calor lejos de las partes mviles para disiparlo. Los primeros aceites utilizados fueron los extrados de grasas animales y vegetales. A medida que avanz la tcnica, y las exigencias de los motores, se empezaron a usar los compuestos qumicos derivados del petrleo de mayor calidad y acorde con las necesidades industriales en ese momento. Estos aceites, que consisten principalmente en hidrocarburos y compuestos orgnicos de carbono e hidrgeno, son aditivados con diferentes compuestos qumicos para mejorar su cualidades. La tecnologa actual, no obstante, los est dejando obsoletos y estn siendo desplazados progresivamente por los aceites sintticos formulados enteramente en laboratorio y con prestaciones muy superiores a los derivados del petrleo.DEFINICIN DE ACEITE LUBRICANTE. FUNCIONESACEITE LUBRICANTEEs un lquido viscoso, producto del petrleo o de la refinacin primaria de ste, que tiene como funcin fundamental la separacin de 2 superficies slidas en contacto al lograr interponerse entre stas formando una pelcula, reduciendo la friccin, desgaste y consumo de energa.

Las funciones auxiliares son: disipacin de temperatura (Caines and Haycock, 1996), arrastre de contaminantes, proteccin de la superficie contra oxidacin (Caines and Haycock, 1996), herrumbre y corrosin (Centeno, 1999), eliminacin del ruido y transmisin de potencia. Se debe destacar que para estas funciones el lubricante se refuerza con aditivos especficos, los que se mencionarn posteriormente.

CLASIFICACIN DE LOS LUBRICANTESCLASIFICACIN EN FUNCIN DE SU ESTADO FSICOa) Lubricantes Lquidos: Se denominan aceites (Mundi, 1972), son todos lo que permanecen durante su trabajo en estado lquido. Son muy utilizados por la facilidad con que se manejan y aplican, por el extenso campo de cualidades apropiadas con las cuales pueden producirse segn sea el requerimiento, por su capacidad de eliminar el calor desarrollado por el rozamiento y por su bajo costo de produccin en comparacin con otros lubricantes.

Los lubricantes lquidos se subdividen en:

- lubricantes minerales o petrolferos

- lubricantes sintticos

b) Lubricantes minerales o petrolferos: Se obtienen por medio de tcnicas modernas de refinacin relativamente simples; de una gran variedad de crudos que dan como resultado una divisin de acuerdo a su base qumica (parafnicos, naftnicos y mixtos). Las propiedades fsicas como viscosidad y su comportamiento dependen grandemente de la distribucin relativa de los componentes parafnicos, aromticos y alicclicos (generalmente naftnicos).

Algunos de los hidrocarburos que estn presentes en los aceites lubricantes son: n- parafinas, isoparafinas, cicloparafinas, aromticos, mezcla de anillos aromticos y alifticos.

c) Lubricantes sintticos: Son aquellos que prcticamente se pueden obtener a partir del carbono por medio del gas de sntesis, es decir, usando hidrocarburos obtenidos a partir del proceso Fisher Tropsch.

En general, adems de su capacidad para lubricar superficies en contacto, un buen lubricante sinttico deber incorporar algunos de los siguientes atributos (Tolfa, 1990; Klaus et al., 1991; Davis, 1986):

ser qumicamente inerte

poseer buena estabilidad qumica

resistencia a la oxidacin

resistencia a la degradacin ocasionada por los esfuerzos mecnicos cortantes

tener un ndice de viscosidad tal que no vare significativamente con los cambios de temperatura a las que trabaja

poseer baja temperatura de escurrimiento

estabilidad y no volatilidad en aplicaciones a temperaturas elevadas

ser compatible y a la vez afectar mnimamente a los materiales de construccin, incluyendo metales y materiales no metlicos, tales como, elastmeros utilizados en los sellos y en las mangueras flexibles

no ser corrosivo, ni txico

no inflamable

Los hidrocarburos ms utilizados como lubricantes sintticos son los polmeros de: etileno, propileno, butileno, y a veces miembros ms altos de la serie (de masa molecular comprendida entre 250 y 50,000 g/mol).

En la literatura internacional aparecen reportados como lubricantes sintticos los siguientes: polialfaolefina (Klaus et al., 1992; Tolfa, 1991; Davis, 1986; Beimesch, 1986), polialquilen glicol (Tolfa, 1991), silicn (Tolfa, 1991), poliol ster (Klaus et al., 1992; Gunsel et al., 1987).

d) Lubricantes semislidos: Se denominan grasas, son aceites con agentes espesantes que le dan consistencia.e) Lubricantes slidos: Se denominan secos, pueden estar formados por polvos, pueden verse en forma de recubrimiento en forma de barnz, pintura, etc. Son grasas o aceites espesados con un agente solidificante, por ejemplo: jabn. Ellos disminuyen los requerimientos de sellado, ya que al ser slidos permanecen en el lugar de aplicacin por largos perodos; se necesitan en menor cantidad para el mantenimiento del equipo, ya que slo se aplican en la superficie en contacto y no fluyen a travs de lneas para poder lubricar.

Las grasas se utilizan universalmente para la lubricacin en aplicaciones con desplazamiento lento: boleras, cojinetes de rodillos en motores elctricos, cojinetes de las llantas de los automviles, herramientas de maquinaria, accesorios de aviones y mquinas ferroviarias. Ejemplos: disulfuro de molibdeno, grafito, bismuto metlico y trixido de amonio.

f) Lubricantes gaseosos: El ms usado es el aire, se aplica en equipos que operen a altas velocidades y bajas cargas o a bajas velocidades y altas cargas.

CLASIFICACIN DE ACUERDO A SU BASEEstn constituidos por cientos de hidrocarburos diferentes, cada uno de ellos con propiedades individuales en cuanto a su formacin y estructuracin. Solamente ciertos hidrocarburos son aceptables como lubricantes despus de un refinamiento adecuado y son clasificados como:

a) Aceites lubricantes de base parafnica

Son aquellos elaborados a base de crudos parafnicos, constituidos en su mayora por hidrocarburos de cadena abierta y saturada, poseen ndices de viscosidad altos (Surez, 1984), tienen temperaturas de ignicin y de inflamacin altas (ver Apndice A, Tablas A.2 y A.4). Estos lubricantes son los apropiados para trabajar en motores de combustin interna; adems no se espesan tanto como los naftnicos a bajas temperaturas (Prez, 1982), siendo aceptables para motores que tienen que efectuar arranques en fro.

Los hidrocarburos parafnicos con cuatro o menos tomos de carbono son gaseosos a temperatura ambiente. Los hidrocarburos que tienen entre cinco y quince tomos de carbono son lquidos; y encima de diecisis tomos de carbono son slidos con la apariencia de un slido de aspecto creo, y constituyen el componente principal de las llamadas parafinas slidas de petrleo.

Los hidrocarburos parafnicos lineales poseen excelentes propiedades de combustin y elevado ndice de cetano, por lo que se les prefiere en la elaboracin de gasleo, keroseno y combustleo. Las isoparafinas presentan altos ndices de octano y son preferidas en las gasolinas particularmente las de aviacin.

Los hidrocarburos parafnicos presentes en los aceites lubricantes, se encuentran principalmente formando parte de molculas complejas que incluyen otras estructuras (aditivos). La presencia de cadenas largas laterales de estas estructuras complejas dan lugar a lubricantes estables a la oxidacin (Benlloch, 1986) (ver Apndice A, Tabla A.3).

b) Aceites lubricantes de base naftnica

Su origen es a base de crudos naftnicos, poseen alto porcentaje de molculas de hidrocarburos de cadena cerrada, tienen ndices de viscosidad bajos (Surez, 1984) (ver Apndice A, Tablas A.2 y A.3), sus temperaturas de inflamacin y de ignicin son bajas. Estos lubricantes de base naftnica se evaporan de una manera muy limpia de las superficies y despus de la lubricacin dejan solamente una pequea cantidad de carbn evitando de esta forma el atascamiento de los anillos en el caso de los motores de combustin interna.

Los naftenos son compuestos cclicos o en anillos, son saturados, por lo que slo pueden reaccionar por reemplazo del hidrgeno con otro elemento. Los naftenos se denominan: ciclobutano, ciclopentano y ciclohexano. En las fracciones pesadas para componentes lubricantes son preferidos para ciertas aplicaciones concretas, debido a sus bajos puntos de congelacin.

c) Aceites lubricantes de base aromtica

Procede de crudos asflticos y tienen muy bajo ndice de viscosidad (ver Apndice A, Tabla A.2); normalmente no se emplean en aceites para motores, sino para transmisin, caja de velocidad, etc.

Los hidrocarburos aromticos son muy susceptibles a la oxidacin con formacin de cidos orgnicos. Esta serie aromtica es qumicamente activa y suele denominarse como la "serie del benceno".

Los compuestos de bajo punto de ebullicin como el benceno y el tolueno se encuentran en pequeas cantidades en la mayor parte de los crudos, aunque existen ciertos crudos en California, Sumatra y Borneo ricos en productos aromticos (Benlloch, 1986), teniendo gran valor como materia prima en la elaboracin de gasolinas, los que se obtienen durante el proceso y tratamiento de cracking y reforming, siendo sumamente valorados por sus cualidades antidetonantes.

CLASIFICACIN SEGN SU VISCOSIDAD (CLASIFICACIN DE LA SOCIEDAD DE INGENIEROS AUTOMOTRICES)Aceites de invierno: Son empleados a condiciones de baja temperatura ambiental de trabajo. Su denominacin es con el sufijo W.

Aceites de verano: Son utilizados en climas clidos.

Aceites multigrados: Para condiciones de trabajo de los aceites de invierno y de verano. Tienen la particularidad de garantizar una viscosidad baja durante el funcionamiento del motor en invierno (Prez, 1982) y una viscosidad adecuada para operar cuando el motor se haya calentado.

Especificaciones de viscosidad

Desde el ao 1911, la Sociedad de Ingenieros Automotrices de los Estados Unidos de Norte Amrica (SAE) (Caines and Haycock, 1996; Benlloch, 1986; Bidga, 1980) ha establecido distintas clasificaciones de viscosidad de los aceites para motor, destinadas a ser utilizadas por los fabricantes de vehculos en el momento de determinar los grados de viscosidad a ser recomendados en sus motores y por los fabricantes de lubricantes en la formulacin e identificacin de sus productos.

El sistema API como se le reconoce, divide los aceites en dos grandes grupos:

aceites para motores a gasolina y aceites para motores diesel (SAE J183, 1996).El desarrollo de ambos grupos puede verse en las tablas 1.2 y 1.3.

Tabla 1Especificaciones de calidad de los aceites para motores de gasolina

SAAceites minerales puros sin ningn tipo de aditivo. Recomendados para motores desgastados que queman gran cantidad de aceite.

SBAceites con mnimo control al desgaste para vehculos fabricados antes de 1963.

SCAceites que controlan depsitos, desgaste, corrosin y herrumbre, para vehculos fabricados antes de 1967.

SDAceites con caractersticas SC mejoradas, para vehculos fabricados antes de 1971.

SEAceites con caractersticas SD mejoradas y particular control de oxidacin y depsitos, con capacidad de drenado prolongado. Indicado para vehculos fabricados antes de 1979.

SFAceites con caractersticas SE mejoradas y particular control de oxidacin, desgaste y depsitos, con capacidad de drenado prolongado. Recomendados para vehculos fabricados antes de 1989.

SGAceites con caractersticas SF mejoradas y particular control de lodos, depsitos y economa de combustible. Recomendado para vehculos fabricados antes de 1994.

SHAceites con caractersticas SG mejoradas gracias a criterios ms estrictos de clasificacin. Recomendables para vehculos fabricados a partir de 1994, pudiendo sustituir los niveles precedentes (SG, SF, etc.)

Tabla 2. Especificaciones de calidad de los aceites para motores dieselCAAceites para tipo de servicio liviano con combustible de alta calidad. Fueron ampliamente recomendados en las dcadas de los 40 y 50.

CBAceites para tipo de servicio liviano/moderado y uso de combustible de baja calidad. Fueron introducidos en el mercado en 1949.

CCAceites para tipo de servicio moderado a severo. Introducidos en 1961.

CDAceites indicados para controlar desgaste y depsitos, y cuando se use combustible con alto contenido de azufre. Introducidos en 1965.

CD IIServicio tpico para motores diesel de dos tiempos cuando se requiere controlar desgaste y depsitos. Tambin cumplen los requerimientos de un API CD.

CEAceites para servicios de baja velocidad-alta carga y alta velocidad-alta carga. Recomendados para ciertos motores diesel turbocargados o sobre alimentados fabricados desde 1983.

CF-4Servicio tpico para motores de cuatro tiempos de alta velocidad.

Excede los requerimientos del API CE, particularmente en lo referente a consumo de aceite y formacin de depsitos en el pistn. Se recomienda para ciertos motores diesel fabricados a partir de 1990.

CF-2(Categora propuesta ). Servicio tpico para motores de dos tiempos que requieren un efectivo control del desgaste y depsitos.

CG-4Vigente desde 1995, tuvo su origen en las regulaciones impuestas por la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA en ingls) de los Estados Unidos de Norte Amrica. Su fin es relacionar la calidad del lubricante/combustible con el nivel de emisiones a la atmsfera.

PROPIEDADES DE LOS ACEITESCOLOR Y FLUORESCENCIAActualmente estas caractersticas carecen de valor como criterio de evaluacin de los aceites elaborados, ya que pueden ser modificados o enmascarados por los aditivos. Sin embargo, hace unos aos los usuarios daban una gran importancia al color de los aceites, como indicativo de un mejor o peor grado de refinacin, y por otro lado la fluorescencia se tomaba como indicativa del origen del crudo (Benlloch, 1986).

La fluorescencia azulada caracterizaba a los aceites naftnicos y la fluorescencia verde a los parafnicos.

El anlisis de color en aceites ha sido determinado por diferentes especialistas en lubricacin (Abou el Naga et al., 1985; Al-Khowaiter et al., 1992; Singh et al., 1992; Landis et al., 1991) para realizar una valoracin cualitativa de los aceites estudiados.

Al-Khowaiter y colaboradores (1992) realizan la comparacin del color de dos aceites de turbinas para diferentes horas de trabajos, el color se increment de

4.5 (aceite nuevo) hasta 7 (36,948 horas).

El procedimiento ms usual para determinar el color es el ASTM D1500-98 con el que se comparan vidrios patrn de distintos colores con el aceite a medir y se establece una numeracin del 0 al 8 en sentido creciente. Pero en los productos muy claros tales como los aceites aislantes, aceites blancos tcnicos, etc; la escala ASTM es incapaz de matizar diferencias por lo que se emplea el colormetro Saybolt, con una escala que comprende desde 16 o blanco amarillento hasta + 30 o blanco no diferenciable del agua.

En aceites usados el cambio de color es indicativo de degradacin o contaminacin del lubricante. En aceites nuevos, el color extremadamente oscuro o turbio indican una defectuosa o deficitaria purificacin (Prez, 1982).

DENSIDADLa densidad de los aceites lubricantes est relacionada con la naturaleza del crudo y el punto de destilacin de la fraccin, para fracciones equivalentes los aceites parafnicos son de menor densidad y los aromticos los de mayor densidad, correspondiendo a los tipos naftnicos las densidades intermedias (ver Apndice A, Tabla A.1). En los aceites, la densidad es inferior a la unidad (0.855 a 0.934), lo cual indica que son menos densos que el agua ( Prez,

1982).

La determinacin de la densidad es de gran utilidad, ya que todos los productos lquidos del petrleo son manejados y vendidos en base volumtrica, por galn, barril, carro tanque, etc., permitiendo conocer la masa del producto o muestra (Centeno, 1999).

La terminologa que se emplea al referirse a esta propiedad puede conducir a ciertas confusiones, por lo que se definen los trminos que aparecen con ms frecuencia.

La densidad es la razn entre la masa de un volumen dado del aceite y la masa de un volumen igual de agua (Benlloch, 1986). En cambio segn la bibliografa inglesa la define como la masa en el vaco de una unidad de volumen de una sustancia dada.

La gravedad especfica se define como la relacin entre la masa de un cierto volumen del producto y la masa del mismo volumen de agua a 288 K (15 C).

Las temperaturas estndar, segn los pases, tanto para el aceite como para el agua son 288 K, 15 C y 20 C.

Esta propiedad tiene cierta importancia en el campo comercial, ya que permite convertir el volumen en masa y es indicativa del tipo de crudo del que procede el aceite. Se determina por el procedimiento de la norma ASTM D 4052-96.

VISCOSIDADLa propiedad fsica ms importante de un aceite es su viscosidad (Benlloch, 1986). En trminos sencillos, la viscosidad de un lquido puede definirse como su resistencia a fluir y como una medida del rozamiento entre sus molculas. Lo anterior depende de las fuerzas intermoleculares que se desarrollan en el interior del lquido, las cuales determinan finalmente la resistencia mecnica presente observada en el deslizamiento de una capa de lquido sobre otra capa adyacente de ese mismo.

Por ello se comprende fcilmente que la viscosidad de un fluido tan complejo como un aceite mineral, puede verse modificada considerablemente, de una parte, por las variaciones internas de su composicin y estructura, determinadas por el origen del petrleo crudo y su proceso de refinacin, y por otra por las condiciones externas tales como la temperatura y presin, que pueden influir sobre las fuerzas moleculares.

La temperatura y presin influyen de tal modo en la viscosidad de un aceite lubricante que puede afirmarse que la totalidad de ellos fluyen ante un efecto trmico y se espesan o solidifican ante un aumento de presin o un descenso de temperatura.

Temperatura de inflamacin

La temperatura de inflamacin de un aceite determina la temperatura mnima a la cual los vapores desprendidos se inflaman en la presencia de una llama o chispa que va saltando de un modo casi continuo (Prez, 1982). Se puede operar en vaso abierto para el caso de puntos de inflamacin elevados (Open Cup o Cleveland) de acuerdo al procedimiento de la norma ASTM D 93-01, o en vaso cerrado para aceites ms ligeros o de ms baja inflamabilidad (Closed Cup o Pensky Martens) de acuerdo al procedimiento de la norma ASTM D 92-01. Para un mismo producto, la inflamabilidad en el primer procedimiento da un valor ms alto que en el segundo (Benlloch, 1986).

La inflamabilidad de un aceite da una orientacin sobre la volatilidad del mismo, posibles contaminaciones o diluciones, riesgos de incendios y procedimientos no ortodoxos en la elaboracin de los aceites.

Para un producto del petrleo o material combustible, el punto de inflamacin es importante como una indicacin entre los lmites de peligrosidad y explosividad relacionados con su utilizacin (Centeno, 1999).

La determinacin de la temperatura de inflamacin de un aceite sirve para su identificacin y clasificacin (Surez, 1984) este punto es indicativo de si el aceite es una mezcla de aceite ligero y pesado, un destilado simple o un residuo.

La disminucin de la temperatura de inflamacin de un aceite usado con relacin a uno nuevo indica la presencia de la contaminacin con combustible (diesel o gasolina). Cuando en un aceite usado existe dilucin con combustible la disminucin del punto de inflamacin viene acompaada de la disminucin de su viscosidad.

USO

El aceite de motor es un lubricante que se usa en motores de combustin interna. Entre ellos se incluyen automviles, motocicletas, autobuses, vehculos comerciales, karts, botes, cortacspedes, tractores, trenes, aviones, diversos equipamientos para la construccin y la agricultura y motores estticos como generadores elctricos. En los motores hay componentes que se mueven a distancias muy reducidas causando friccin, provocando as la prdida de energa motriz en calor disipado. El contacto entre superficies en movimiento tambin desgasta los componentes, desembocando en una reduccin de la eficiencia y en una degradacin del motor. Esto, a su vez, supone un aumento del consumo de combustible y reduce la potencia del motor y puede, en casos extremos, causar una avera irreversible del motor (ej. gripaje).El aceite lubricante crea una pelcula separadora entre las superficies mviles adyacentes para minimizar el contacto directo, el desgaste y la produccin de calor, protegiendo as al motor. Gracias a la buena conductividad de calor del aceite, al ponerse en contacto con una superficie caliente, absorbiendo parte del calor para transmitirlo a otro sitio, normalmente al aire o a un disipador de algn tipo.En los motores de gasolina el anillo de compresin superior puede llegar a exponer el aceite de motor a temperaturas de hasta 160C. En los motores disel el anillo superior puede exponer el aceite a temperaturas superiores a los 315C. Los aceites de motor con ndices de viscosidad superiores se debilitan menos a altas temperaturas.Recubriendo componentes metlicos con aceite evita su exposicin al oxgeno, evitando as su oxidacin a altas temperaturas, salvaguardando al motor de la corrosin. Tambin pueden aadirse al aceite inhibidores de corrosin. Muchos aceites de motor tambin tienen aditivos detergentes y dispersadores para mantener el motor limpio y minimizar la formacin de compuesto slido grasiento.El roce de componentes metlicos produce, inevitablemente, partculas metlicas microscpicas. Estas partculas podran desplazarse en el aceite causando una mayor erosin y desgaste de las piezas mviles. Precisamente para filtrar esas partculas existen los filtros de aceite. Una bomba de aceite, una salida o un bomba de dientes alimentado por el motor del vehculo se encargan de bombear el aceite a travs del filtro. Existen dos tipos de filtros, de flujo completo, o de bifurcacin.En el caso de la carcasa del cigeal del motor de un vehculo, el aceite del motor lubrica las superficies mviles o rotatorias entre los rodamientos del cigeal y las bielas que unen los pistones al cigeal. El aceite se recolecta en el fondo del carcasa. En algunos motores de reducido tamao, como por ejemplo el de un cortacsped, piezas del fondo de las bielas se sumergen en el aceite salpicando la carcasa para lubricar los componentes internos. En los motores de los vehculos modernos, la bomba de aceite toma el aceite del depsito de aceite y lo enva a travs del filtro de aceite a galeras, desde las cuales el aceite lubrica los rodamientos principales ayudando a los diferentes rodamientos que operan las vlvulas. En los vehculos convencionales de la actualidad, aceite a presin, proveniente de las galeras de aceite en direccin a los rodamientes principales, se introduce en los orificios de los rodamientos principales del cigeal. Desde estos orificios hacia los rodamientos principales, el aceite se mueve a travs de los pasajes dentro del cigeal hacia orificios de salida en la barra con los rodamientos, con el fin de lubricar los rodamientos de la barra y las bielas. Algunos diseos sencillos se basan en estas piezas que se mueven a alta velocidad para salpicar y lubricar las superficies en contacto entre los anillos de los pistones y la superficie interior de los cilindros. Sin embargo, los diseos modernos cuentan con canales a travs de las barras que transportan el aceite desde las bielas hasta la conexin entre el rod y el pistn, lubricando las superficies de contacto entre los anillos del pistn y las superficies interiores de los cilindros. La pelcula de aceite tambin sirve como sello entre los anillos del pistn y las paredes del cilindro para separar la cmara de combustin en la cabeza del cilindro de la carcasa.GRADOSLa Society of Automotive Engineers, SAE, al espaol, Sociedad de Ingenieros del Automvil, ha establecido un sistema de cdigos numricos para categorizar los aceites de motor segn su viscosidad cinemtica. Los grados de viscosidad del SAE son lo siguientes: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 y 60. A algunos de los grados se les puede aadir el sufijo W de "winter" (palabra en ingls para invierno) o viscosidad para arranque en fro a bajas temperaturas. La viscosidad se mide segn el tiempo que tarda una cantidad determinada de aceite en fluir a travs de un orificio a una temperatura estndar. Cuando ms tarda, mayor es la viscosidad, y por consiguiente mayor es el cdigo SAE.Ntese que el SAE opera un sistema de categorizacin diferente para aceites de la transmisin que no debe confundirse con la viscosidad del aceite de motor. Nmeros elevados del aceite de la transmisin (ej. 75W-140) no significan necesariamente que la viscosidad sea mayor que la de un aceite de motor.ADITIVOS EN LOS ACEITES LUBRICANTESCONCEPTO DE ADITIVOSSe entienden aquellos compuestos qumicos destinados a mejorar las propiedades naturales de un lubricante, confirindole otras que no posee y que son necesarias para cumplir sus funciones.

Los aditivos se incorporan a los aceites en muy diversas proporciones, desde partes por milln, hasta el 20 % en masa de algunos aceites de motor. Cada aditivo tiene una o varias funciones que cumplir, clasificndose al respecto, como uni o multifuncionales (Benlloch, 1986).

FUNCIONES DE LOS ADITIVOSLas funciones fundamentales de los aditivos son las siguientes:

1- Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenmenos qumicos ocasionados por razn de su entorno o actividad.

2- Proteger la superficie lubricada de la agresin de ciertos contaminantes.

3- Mejorar las propiedades fsico-qumicas del lubricante (viscosidad) o proporcionarle otras nuevas.

CLASIFICACIN DE LOS ADITIVOSLa clasificacin de los aditivos se realiza considerando las propiedades sobre las que acta, esto es, si acta sobre el mejoramiento de las propiedades fsicas, qumicas o fsico-qumicas.

ADITIVOS QUE ACTAN SOBRE PROPIEDADES FSICASa) Mejoradores del ndice de viscosidad

Estos aditivos no modifican las propiedades intrnsecas del aceite, tales como la estabilidad trmica y qumica, siendo adems compatibles con otros tipos aditivos. La accin de estos sobre el aceite se traduce en: un espesamiento general del aceite ms pronunciado a temperaturas elevadas que se corresponde con un aumento del ndice de viscosidad.

Existen varias teoras sobre la forma en que se mejora el ndice de viscosidad, sin embargo, lo ms aceptado es que estos polmeros, a bajas temperaturas se comportan como una suspensin coloidal, siendo muy pequea y es muy baja su solubilidad en el aceite. Se considera que estas molculas de gran tamao se enroscan y con ello permiten muy poco aumento en la solubilidad, y cuando se desenroscan, aumentan la viscosidad del aceite.

El valor del ndice de viscosidad con que se formula un lubricante, depende del uso del mismo. Los aceites para motor y los fluidos para transmisiones automticas normalmente tienen un ndice de viscosidad entre 85 y 150 (Benlloch, 1986), mientras que algunos aceites hidrulicos y aceites especiales requieren valores de ndice de viscosidad de 200 o ms.

Los mejoradores del ndice de viscosidad son productos qumicos que se agregan a los aceites con la finalidad de obtener un producto lo ms cercano posible al aceite ideal, por ejemplo, uno cuya viscosidad permanezca inalterable durante los cambios de temperatura.

Todos los mejoradores del ndice de viscosidad conocidos son polmeros de los siguientes tipos:

Poliisobutenos

Copolmeros de alquil metacrilato

Copolmeros de alquil acrilato

Copolmeros de vinil acetato-alquil fumaratos

Poliestireno alquilatado

Los polmeros ms utilizados son: los poliisobutenos y los copolmeros de alquil metacrilato. Los poliisobutenos se obtienen mediante la polimerizacin del isobuteno a bajas temperaturas en presencia del catalizador de Friedel-Crafts.

LOS ACEITES USADOS Los aceites que se desechan son aquellos aceites de origen mineral que durante su uso perdieron sus propiedades caractersticas, y son inapropiados para su utilizacin con el mismo propsito, ejemplo:

Aceites lubricantes de motores (vehculos y mquinas industriales)

Fluidos hidrulicos y de transmisin

Aceites de corte

Aceites de transferencia de calor

Aceites dielctricos de transformadores y condensadores

Los aceites lubricantes para motores constituyen la principal fuente de generacin de este desecho y estn compuestos por base lubricante (mineral, sinttica o vegetal) y otros aditivos.

Contaminantes presentes en los aceites usados:

Concentraciones elevadas de metales pesados: ( Pb, Cr, Cd, As, Zn).

Desgaste del motor o maquinaria.

Contacto con combustibles (ej.: plomo de las naftas).

Con frecuencia se encuentran solventes clorados provenientes del mismo proceso de refinacin del petrleo.

Generados por reaccin del aceite con compuestos halogenados de los aditivos.

Otros contaminantes: azufre y holln (generados en la combustin).

Composicin en aceite lubricante usado:

Fuentes de generacin en nuestra empresa:

Talleres de Mantenimiento Integrales (Maquinado, Mtto Industrial, Taller de carros, AX-1, Comunicaciones, Transporte Automotor y en las UBPC)

Vida til: para el lubricante de vehculos se estima en 5000 Km .

El parque automotriz genera alrededor del 65% del total de aceite usado, el 35% es de origen industrial.

Prdidas durante su uso: el 50% del aceite se pierde por combustin, evaporacin, residuos en tanques de depsito, derrames y prdidas en maquinaria industrial.

IMPACTOS EN LA SALUD Y EL MEDIO AMBIENTE DE LOS ACEITES USADOS

Peligros para el ambiente:

Son persistentes

Se esparcen en grandes reas de suelo y del agua (forma un film que no permite el ingreso de oxgeno)

Liberacin de contaminante txicos.Aspectos asociados a las prcticas inadecuadas que se realizan en las diferentes reas que se generan en la Empresa: Desconocimiento de los impactos que generan y de los procedimientos tcnicos para su regeneracin.

Ausencia de normativas para su reutilizacin industrial en calderas, hornos y secadores.

Mercado informal.Sistema integral de gestin de Aceites usados establecido por el CITMA

Alternativas de Gestin

Segn principios ambientales:

Reutilizacin en otros usos como aceite.

Regeneracin

Valorizacin energtica: en hornos de cemento y calderas industriales de alta potencia (con control de especificaciones)

Destruccin en incineradores de residuos peligrosos

La valorizacin energtica puede pasar a ser la alternativa ms conveniente, ya que pudiramos darle tratamiento a los residuos mediante la incineracin en calderas industriales, ya que sera el que ms est en nuestras manos, sustituyendo parcialmente al combustible de las calderas; solamente tendramos que acumular en recipientes estos aceites usados y encargarnos de almacenarlos hasta tener cantidades relevantes.

Investigamos que existen restricciones para este uso:

Generalmente debe utilizarse para residuos lquidos. Debe analizarse el contenido de cloro y sulfuro, para minimizar efectos corrosivos en la caldera y emisiones de contaminantes.

Las calderas no cuentan generalmente con sistemas de tratamiento y control de emisiones de gases adaptados a esta operacin, lo que limita el tipo y cantidad de residuo.

Si en toda la provincia o el pas se recogieran todos los aceites usados que se generan, y se analizaran el contenido de cloro y sulfuro de los mismos, minimizando el ndice de los mismos, pudiramos tener una alternativa energtica para calderas industriales y nos ahorraramos combustible que en estos momentos se ha encarecido grandemente, pero adems estaramos contribuyendo a eliminar un desecho peligroso para nuestro medio ambiente.

LOS ACEITES USADOS SON CANSERIGUENOS Segn la legislacin europea Aceites Usados son Todos los aceites industriales con base mineral o sinttica, lubricantes que se hayan vuelto inadecuados para el uso que se les hubiere asignado inicialmente y, en particular, los aceites usados de los motores de combustin y de los sistemas de transmisin, as como los aceites minerales lubricantes, aceites para turbinas y sistemas hidrulicos.Las fuentes ms grandes de generacin de aceite usado son: los vehculos motorizados (aceites de lubricacin) , los motores de combustin y cajas de velocidades, los sistemas hidrulicos, transformadores y otras aplicaciones industriales. Adems de ser utilizados como lubricantes, los aceites minerales obtenidos a partir del petrleo crudo, suelen tambin ser usado como refrigerante, aislante, dispersante, etc., siendo el de mayor consumo el aceite automotriz.Los aceites usados son considerados residuos peligrosos y, ambientalmente, los de motor tienen un potencial de alta peligrosidad. Una pequea cantidad de aceite puro puede contaminar grandes cantidades de agua, y aquellos usados en motores adems contienen aditivos, impurezas y residuos generados en la combustin.Los aceites usados contienen elementos venenosos y cancergenos como el plomo o hidrocarburos poli-aromticos. Muchas veces los aceites de transformadores contienen PCBs (bifenilos policlorados) que tambin son altamente cancergenos.Investigadores de la Universidad del Pas Vasco han detectado en el aceite recalentado determinados aldehdos, unos compuesto txicos sospechosos de estar detrs de enfermedades neurodegenerativas y algunos tipos de cncer. Adems, han observado que la temperatura de fritura del aceite de girasol genera ms compuestos nocivos que el de oliva. La invetigacin, publicada en la revista Food Chemistry, ha consistido en calentar a 190 C en una freidora industrial tres tipos de aceite: de oliva, de girasol y de lino. Hasta este momento estas sustancias txicas slo se haban citado en estudios biomdicos, donde se relaciona su existencia en el organismo con diversos tipos de cncer y enfermedades neurodegenerativas, como alzhimer y prkinson. Uno de los principales problemas es que los aldehdos txicos, que se generan en consecuencia de la degradacin de los cidos grasos del aceite, se pueden incorporar a los alimentos cocinados. Como son compuestos muy reactivos pueden reaccionar con protenas, hormonas y enzimas del organismo e impedir su buen funcionamiento. No se trata de alarmar a la poblacin, pero los datos son los que son y hay que tenerlos en cuenta, advierte Mara Dolores Guilln, coautora del trabajo. Adems apunta, la necesidad de seguir investigando para establecer unos lmites claros sobre la peligrosidad de estos compuestos, ya que en algunas ocasiones la dosis es el veneno. Adems, sus autoras presentan un modelo que permite predecir cmo evolucionar en las mismas condiciones cualquier aceite hipottico del que se conozca su composicin inicial de cidos grasos.CONOCIENDO MS SOBRE ACEITESLos temas que se abordan en este artculo tratan asuntos relacionados a las diferentes clasificaciones de los aceites. Hoy en da existe un grupo complejo de rangos, clasificaciones, grados, etc. alrededor de los aceites. Los aceites para motores se han ido sofisticando ms y ms con la medida del tiempo.

Todos nosotros sabemos que los aceites bsicamente reducen la friccin y el desgaste entre las partes en movimiento. El aceite refinado era adecuado cuando el medio de transporte era a travs de una carreta tirada por un caballo, en la actualidad los equipos y las mquinas requieren lubricantes ms sofisticados. El desarrollo de nuevos motores esta cambiando constantemente, lo cual hace que los lubricantes deban de ser formulados para funcionar bajo nuevas condiciones de trabajo.

El aceite principalmente debe de cumplir con las siguientes demandas:

Reducir la friccin y el desgaste

Enfriar las partes en movimiento

Ayudar en el sellado de los cilindros

Mantener las partes limpias

Distintas organizaciones cooperan para proveer estndares y sistemas de clasificacin para que el funcionamiento del aceite de los motores pueda ser probado y clasificado:

SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros Automotrices

API (American Petroleum Institute) Instituto Americano del Petrleo

ASTM (American Society for Testing Materials) - Sociedad Americana de Prueba de Materiales

Varios fabricantes de motores y la milicia tambin proveen sus propias especificaciones

SAE Grados de ViscosidadIndica como es el flujo de los aceites a determinadas temperaturas. Esto no tiene que ver con la calidad del aceite, contenido de aditivos, funcionamiento o aplicacin para condiciones de servicio especializado.

Algunos lubricantes pueden cumplir con ms de un rango de servicio y son identificados como Para servicio CH-4/SJ, etc. Cuando se indica un rango dual como el que acabamos de ver, el primer rango es el rango primario para el cual fue diseado y a su vez cumple con los requerimientos del segundo rango.

API Categora de ServiciosLos rangos de servicio API definen la calidad mnima que debe de tener el aceite. Los rangos que comienzan con la letra C (Compression (compresin) por su sigla en ingles) son para motores que trabajan con diesel mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles) son para motores que trabajan con gasolina. La segunda letra indica la actualizacin de los rangos, el rango CH es ms actualizado que el CG, el rango SJ es ms actualizado que el SH, etc.

Tipos de AceitesEl Aceite Multigrado (por ejemplo, SAE 15W-40) provee buena capacidad de flujo durante temperatura fra, pero retiene espesor en el aceite para lubricacin a alta temperatura.

El Aceite Monogrado se recomienda cuando se va a operar el Motor en donde el rango de variacin de la condicin de la temperatura es muy cerrada con respecto al uso que se le da al multigrado.

Seleccin de Aceites

Usted podr seleccionar el aceite de su preferencia utilizando los siguientes criterios:

1.Determine la viscosidad del aceite recomendada basndose en la temperatura ambiente esperada durante el perodo de cambios de aceite.

2.Interprete la nomenclatura de API, y seleccione el aceite adecuado. Todos los aceites certificados por la API debern de traer este smbolo de registro.

Smbolo de Servicio de API

La parte superior describe el nivel de desempeo del aceite

La parte central describe la viscosidad del aceite

La parte inferior nos dice si el aceite ha demostrado tener propiedades de conservacin de energa

Interpretacin del Smbolo API:

Parte Superior: CG-4

C = Para Motores Diesel G = Letra de orden alfabtico segn el desarrollo 4 = Motor de cuatro tiempos

Parte Superior: CF-4

C = Para Motores Diesel F = Letra de orden alfabtico segn el desarrollo 4 = Motor de cuatro tiempos

Parte Superior: SH

S = Para Motores de Gasolina H = Letra de orden alfabtico segn el desarrollo

Parte Central: 15W-40

Grado SAE de Viscosidad Que es la Viscosidad? R= La viscosidad es una medida de la resistencia a fluir del flujo del aceite, debida al espesor del aceite a ciertas temperaturas. 15 = Entre ms bajo sea este nmero indica que el Motor arrancar ms rpido en invierno y que el aceite fluir en forma satisfactoria a las partes crticas del Motor a bajas temperaturas. 40 = La temperatura alta de viscosidad (segundo nmero) provee espesor y cuerpo en el aceite para tener una buena lubricacin en la temperatura de operacin.