¿Se ha preguntado alguna vez qué hace que el motor de su coche funcione a la perfección? El aceite lubricante desempeña un papel crucial en la reducción de la fricción y el desgaste, pero es mucho más de lo que parece. En esta entrada del blog, nos sumergiremos en las propiedades básicas del aceite lubricante, explicadas por un experimentado ingeniero mecánico. Descubra la compleja mezcla de hidrocarburos que componen este fluido esencial y aprenda cómo sus propiedades físicas y químicas contribuyen a su rendimiento.
El aceite lubricante es un producto técnicamente avanzado compuesto por una compleja mezcla de hidrocarburos. Su rendimiento real es el resultado de múltiples cambios físicos y químicos que tienen lugar simultáneamente.
Las propiedades del aceite lubricante abarcan tanto las propiedades físicas y químicas generales como las especiales, así como los resultados de las pruebas de simulación en banco.
Cada tipo de grasa lubricante tiene unas propiedades físicas y químicas generales específicas que son indicativas de su calidad interna.
Las propiedades físicas y químicas generales del aceite lubricante son las siguientes:
El color de un producto petrolífero suele indicar su nivel de refinado y su estabilidad. Los niveles de refinado más altos eliminan los óxidos y sulfuros de hidrocarburos, lo que da lugar a un color más claro.
Sin embargo, aunque el proceso de refinado sea idéntico, el color y la claridad de los aceites de base producidos a partir de distintas fuentes y géneros de petróleo crudo pueden variar.
En el caso de los aceites lubricantes de nueva producción, la adición de aditivos anula la importancia del color como indicador del nivel de refinado del aceite base.
La densidad es una propiedad física sencilla y ampliamente utilizada del aceite lubricante.
La densidad del aceite lubricante aumenta con el incremento de su contenido en carbono, oxígeno y azufre.
Por lo tanto, a igual viscosidad o peso molecular, el aceite lubricante con mayor proporción de aromáticos, coloides y asfaltenos tendrá la densidad más alta. El aceite lubricante con más cicloalcanos tendrá una densidad moderada, mientras que el aceite lubricante con más alcanos tendrá la densidad más baja.
La viscosidad es una medida de la fricción interna de los productos petrolíferos y refleja la oleosidad y fluidez del producto.
Sin la adición de aditivos funcionales, una mayor viscosidad suele corresponder a una película de aceite más resistente, pero una fluidez más pobre.
El punto de inflamación es una medida de la velocidad de evaporación del aceite. Cuanto más ligera sea la fracción de petróleo, mayor será su tasa de evaporación y menor su punto de inflamación. Por el contrario, las fracciones de petróleo más pesadas tienen un índice de evaporación más bajo y un punto de inflamación más alto.
El punto de inflamación también es un indicador del riesgo de incendio de los productos petrolíferos. El nivel de peligrosidad de los productos petrolíferos se determina en función de su punto de inflamación. Los productos con puntos de inflamación inferiores a 45 °C se consideran inflamables, mientras que los que tienen puntos de inflamación superiores a 45 °C se consideran no inflamables.
Queda terminantemente prohibido calentar los productos petrolíferos hasta su temperatura de inflamación durante su almacenamiento y transporte.
En general, se prefieren los puntos de inflamación más altos, especialmente cuando se elige un aceite lubricante en función de la temperatura de funcionamiento y las condiciones de trabajo. Un punto de inflamación entre 20 y 30 °C superior a la temperatura de funcionamiento se considera seguro.
El punto de congelación se refiere a la temperatura máxima a la que el aceite deja de fluir en condiciones de refrigeración específicas.
La solidificación de los productos petrolíferos es distinta de la de los compuestos puros y no existe una temperatura de solidificación establecida para los productos petrolíferos. Más bien, la "solidificación" sólo se refiere a una pérdida de fluidez en conjunto, ya que no todos los componentes se solidifican.
El punto de congelación del aceite lubricante es un índice de calidad crucial que indica su fluidez a baja temperatura. Es importante para la producción, el transporte y el uso. El aceite lubricante con un punto de congelación alto no puede utilizarse en entornos de baja temperatura, mientras que el aceite con un punto de congelación bajo es innecesario en zonas de alta temperatura, ya que aumenta el coste de producción.
Normalmente, el punto de congelación del aceite lubricante debe ser de 5 a 7°C inferior a la temperatura mínima de funcionamiento. Sin embargo, es importante tener en cuenta el punto de congelación, la viscosidad a baja temperatura y las características de temperatura de viscosidad del aceite a la hora de elegir un aceite lubricante para bajas temperaturas. Un aceite con un punto de congelación bajo puede no tener las características deseadas de viscosidad a baja temperatura y temperatura de viscosidad.
Tanto el punto de congelación como el de fluidez son indicadores de la fluidez a baja temperatura de los productos petrolíferos, pero los métodos de determinación son ligeramente diferentes. Aunque el punto de fluidez y el punto de congelación de un mismo aceite no siempre son iguales, el punto de fluidez suele ser entre 2 y 3 ºC superior al punto de congelación, aunque hay excepciones.
El valor ácido es una medida de la presencia de sustancias ácidas en el aceite lubricante y se expresa en unidades de mgKOH/g. Puede desglosarse en valores ácidos fuertes y débiles, y la combinación de ambos se denomina valor ácido total (TAN). Cuando se habla de "valor de acidez", normalmente se hace referencia al "valor de acidez total (TAN)".
El valor alcalino es un indicador de la cantidad de sustancias alcalinas presentes en el aceite lubricante y se expresa en unidades de mgKOH/g. También puede dividirse en valores alcalinos fuertes y débiles, y la combinación de ambos se denomina valor alcalino total (TBN). Cuando se habla de "valor alcalino", normalmente se hace referencia al "valor alcalino total (TBN)".
El valor de neutralización engloba tanto el valor ácido total como el valor base total, pero a menos que se especifique lo contrario, "valor de neutralización" suele referirse a "valor ácido total" y se expresa en unidades de mgKOH/g.
El contenido de agua se refiere al porcentaje de agua en el aceite lubricante, normalmente expresado en peso.
La presencia de agua en el aceite lubricante puede alterar la película de aceite y afectar negativamente a la lubricación. También acelera la corrosión de los ácidos orgánicos en las superficies metálicas, provocando la oxidación de los equipos y aumentando el riesgo de sedimentación.
En resumen, cuanto menor sea el contenido de agua en el aceite lubricante, mejor.
Las impurezas mecánicas se refieren a precipitados insolubles o suspensiones coloidales en el aceite lubricante que no pueden disolverse en disolventes como la gasolina, el etanol y el benceno.
Estas impurezas suelen consistir en arena y limaduras de hierro, así como algunas sales metálicas orgánicas aportadas por aditivos difíciles de disolver en disolventes.
En general, las impurezas mecánicas del aceite base del aceite lubricante deben mantenerse por debajo de 0,005% (un nivel de 0,005% o inferior se considera ausente).
Las cenizas son las sustancias incombustibles que quedan tras la combustión en determinadas condiciones.
La ceniza suele consistir en elementos metálicos y sus sales.
El concepto de ceniza puede variar en función de los distintos productos petrolíferos. En el caso del aceite base o los productos derivados del petróleo sin aditivos, la ceniza puede utilizarse para evaluar la profundidad de refinado del producto. En el caso de los productos petrolíferos con aditivos de sales metálicas, la ceniza sirve para cuantificar la cantidad de aditivos añadidos.
En algunos países extranjeros, la ceniza de ácido sulfúrico se utiliza como sustituto de la ceniza. Se trata de añadir una pequeña cantidad de ácido sulfúrico concentrado a la muestra de aceite después de quemarla pero antes de que se convierta en ceniza, lo que convierte los elementos metálicos del aditivo en sulfato.
En las condiciones experimentales especificadas, el residuo negro que se forma tras la evaporación calentada y la combustión de los productos derivados del petróleo se denomina Residuo de Carbono.
El residuo de carbono es un índice de calidad esencial para el aceite base lubricante, que se utiliza para determinar su naturaleza y profundidad de refinado.
La cantidad de Residuo de Carbono en el aceite base del aceite lubricante está influenciada no sólo por su composición química, sino también por la profundidad de refinado del aceite.
Los principales componentes que contribuyen al residuo de carbono en el aceite lubricante son la goma, el asfalteno y los hidrocarburos aromáticos policíclicos.
En condiciones de aire insuficiente, estas sustancias sufren una intensa descomposición térmica y condensación, dando lugar a la formación de Residuo de Carbono.
Normalmente, cuanto mayor es la profundidad de refinado del aceite, menor es el valor del residuo de carbono.
Por regla general, cuanto menor sea el valor del residuo de carbono del aceite base, mejor será su calidad.
Sin embargo, muchos productos petrolíferos contienen ahora aditivos de elementos metálicos, azufre, fósforo y nitrógeno, que dan lugar a valores elevados de Residuo de Carbono.
Por lo tanto, el residuo de carbono del aceite aditivado ya no tiene su importancia original para determinar la calidad del aceite.
Las impurezas mecánicas, la humedad, las cenizas y el residuo de carbono son indicadores de calidad que reflejan la pureza de los productos petrolíferos y la profundidad de refinado del aceite base lubricante.
Además de las propiedades físicas y químicas generales, cada aceite lubricante debe poseer propiedades físicas y químicas específicas que caractericen sus características de uso.
Cuanto mayores sean los requisitos de calidad o más específica sea la aplicación del aceite, más pronunciadas serán sus propiedades físicas y químicas únicas.
A continuación se presentan brevemente los métodos de ensayo que reflejan estas propiedades físicas y químicas especiales:
La estabilidad a la oxidación se refiere al rendimiento antienvejecimiento de los lubricantes.
Para los lubricantes industriales de larga vida útil, este índice es un requisito y se ha convertido en una exigencia de rendimiento específica para este tipo de aceites.
Existen numerosos métodos para determinar la estabilidad a la oxidación de los productos derivados del petróleo.
Básicamente, una cantidad determinada de aceite se somete a oxidación a una temperatura específica durante un tiempo determinado en presencia de aire (u oxígeno) y catalizadores metálicos. A continuación, se mide el índice de acidez resultante, el cambio de viscosidad y la formación de sedimentos en el aceite.
Todos los lubricantes tienen una tendencia variable a la oxidación automática, en función de su composición química y de las condiciones externas.
Con el uso, se produce la oxidación y se van generando algunas sustancias como aldehídos, cetonas, ácidos, coloides, asfaltenos y otros.
La estabilidad a la oxidación consiste en inhibir la formación de estas sustancias, que son perjudiciales para la utilidad de los productos derivados del petróleo.
La calidad de la estabilidad térmica se refiere a la resistencia a altas temperaturas de los productos petrolíferos, o la capacidad del aceite lubricante para resistir la descomposición térmica, concretamente, la temperatura de descomposición térmica.
Algunos aceites hidráulicos antidesgaste y aceites para compresores de alta calidad han establecido requisitos de estabilidad térmica.
La estabilidad térmica de los productos derivados del petróleo depende principalmente de la composición del aceite base.
Muchos aditivos con bajas temperaturas de descomposición pueden tener un impacto negativo en la estabilidad de los productos derivados del petróleo.
Los antioxidantes no pueden mejorar significativamente la estabilidad térmica de los productos derivados del aceite.
La oleosidad se refiere a la capacidad de las sustancias polares del aceite lubricante para formar una película sólida de adsorción física y química sobre la superficie metálica de las piezas de fricción, lo que proporciona resistencia a cargas elevadas y reduce la fricción y el desgaste.
La extrema presión se refiere a la descomposición de las sustancias polares del aceite lubricante en la superficie metálica de las piezas de fricción bajo altas temperaturas y cargas elevadas, lo que provoca una reacción con el metal de la superficie para formar una película de extrema presión blanda (o plástica) con un punto de fusión bajo.
Esta película proporciona lubricación y resistencia a los impactos, las cargas elevadas y las altas temperaturas.
La oxidación del aceite o los efectos de los aditivos pueden provocar a menudo la corrosión del acero y otros metales no ferrosos.
Una prueba de corrosión típica consiste en colocar una barra de cobre rojo en aceite y exponerla a 100 ℃ durante 3 horas, tras lo cual se observa cualquier cambio en el cobre.
Otra prueba de resistencia a la corrosión se realiza exponiendo las superficies de acero a la oxidación bajo la acción del agua y el vapor.
La determinación de la resistencia a la oxidación consiste en añadir 30 ml de agua destilada o agua de mar artificial a 300 ml de aceite de ensayo y, a continuación, colocar un barra de acero en la mezcla, agitándola a 54 ℃ durante 24 horas y observando si la barra de acero se ha corroído.
Los productos petrolíferos deben tener la capacidad de resistir la corrosión del metal y la oxidación. Estas dos propiedades suelen probarse y exigirse en las normas sobre lubricantes industriales.
Durante el funcionamiento del aceite lubricante, la presencia de aire suele provocar la formación de espuma, especialmente cuando el aceite contiene aditivos tensioactivos. La espuma es difícil de disipar y su formación puede tener consecuencias negativas.
La generación de espuma en el aceite lubricante puede destruir la película de aceite, provocar la sinterización de la superficie de fricción o aumentar el desgaste, acelerar la oxidación y el deterioro del aceite lubricante, y aumentar la resistencia al aire en el sistema de lubricación, afectando a la circulación del aceite lubricante. Por lo tanto, la antiespumación es un índice de calidad crucial para el aceite lubricante.
La estabilidad hidrolítica describe la estabilidad del aceite cuando se expone al agua y a metales (principalmente cobre).
Si el aceite tiene un alto valor ácido o contiene aditivos que se descomponen fácilmente en sustancias ácidas en contacto con el agua, este índice suele ser insatisfactorio.
El método de medición consiste en añadir una cantidad determinada de agua al aceite de ensayo, mezclar y agitar la tira de cobre a una temperatura determinada durante un tiempo determinado y, a continuación, medir el valor ácido de la capa de agua y la pérdida de peso de la tira de cobre.
En la industria, el aceite lubricante suele mezclarse con agua de refrigeración.
Si el aceite lubricante tiene malas propiedades antiemulsionantes, formará una emulsión con el agua mezclada, lo que dificultará la separación del agua y su descarga desde el fondo del depósito de aceite circulante, provocando una lubricación deficiente.
Por lo tanto, la demulsibilidad es una propiedad física y química crucial de los lubricantes industriales.
Normalmente, se agitan enérgicamente 40 ml de aceite de prueba y 40 ml de agua destilada a una temperatura específica durante un tiempo determinado y, a continuación, se observa el tiempo de separación de la capa de aceite, la capa de agua y la capa de emulsión en 40-37-3ml.
En el caso del aceite para engranajes industriales, la prueba consiste en mezclar el aceite con agua, agitarlo durante 5 minutos a una temperatura específica y 6000 rpm, dejarlo reposar durante 5 horas y, a continuación, medir los mililitros de aceite, agua y capa de emulsión.
La norma del aceite hidráulico exige que el aceite tenga buenas propiedades de liberación de aire, ya que en los sistemas hidráulicos, si el aire disuelto en el aceite no se libera a tiempo, puede afectar a la precisión y sensibilidad de la transmisión hidráulica y, en casos graves, no cumplir los requisitos del sistema hidráulico.
El método de medición de esta propiedad es similar al del antiespumante, pero mide el tiempo de liberación del aire (MIST) disuelto en el aceite.
En sistemas hidráulicosEl caucho se utiliza habitualmente como junta.
Los productos petrolíferos de la maquinaria entran inevitablemente en contacto con algunas juntas.
Los productos petrolíferos poco compatibles con el caucho pueden provocar hinchazón, contracción, endurecimiento y agrietamiento, afectando a su capacidad de sellado.
Por ello, es necesario que los productos derivados del petróleo tengan una buena compatibilidad con el caucho.
La norma del aceite hidráulico exige un índice de estanqueidad del caucho, que se determina observando el cambio de tamaño de un anillo de caucho tras empaparlo en aceite durante un tiempo determinado.
Durante el uso de aceite con agentes adherentes, el cizallamiento mecánico puede hacer que el polímero de alto peso molecular del aceite se descomponga, reduciendo su viscosidad y perjudicando la lubricación normal.
En consecuencia, la estabilidad al cizallamiento es una propiedad física y química crucial que debe comprobarse para este tipo de aceite.
Existen numerosos métodos para determinar la estabilidad al cizallamiento, como el método de cizallamiento por ultrasonidos, el método de cizallamiento por boquilla, el método de cizallamiento por bomba Vickers y el método de cizallamiento por rueda dentada FZG.
En última instancia, estos métodos miden la tasa de disminución de la viscosidad del petróleo.
La solubilidad suele medirse por el punto de anilina.
Los distintos grados de aceite tienen puntos de anilina variables, que representan el límite de solubilidad de los aditivos compuestos. El valor límite del aceite bajo en cenizas es superior al del aceite peralcalino, y el valor límite del aceite de una etapa es superior al del aceite de varias etapas.
La volatilidad del aceite base afecta al consumo de combustible, la estabilidad de la viscosidad y la estabilidad a la oxidación.
Estas propiedades son especialmente cruciales para los aceites multietapa y los aceites de bajo consumo.
Se refiere a las propiedades físicas y químicas específicas de la grasa antioxidante.
Sus métodos de prueba incluyen la prueba de humedad, la prueba de niebla salina, la prueba de laminación, la prueba de desplazamiento de agua, así como la prueba de caja de persiana, la prueba de almacenamiento a largo plazo, etc.
El rendimiento eléctrico es una característica única del aceite aislante, que consiste principalmente en el ángulo de pérdida dieléctrica, la constante dieléctrica, la tensión de ruptura, la tensión de impulso, etc.
La profundidad de refinado, las impurezas y la humedad del aceite base influyen significativamente en el rendimiento eléctrico de los productos petrolíferos.
Además de las propiedades físicas y químicas generales de las grasas lubricantes, las grasas especializadas tienen sus propias propiedades físicas y químicas específicas.
Por ejemplo, una grasa con buena resistencia al agua requiere una prueba de inmersión en agua;
La grasa para bajas temperaturas debe someterse a una prueba de par a baja temperatura;
La grasa multiuso debe someterse a pruebas de resistencia al desgaste por presión extrema y a la oxidación;
La grasa de larga duración debe someterse a una prueba de vida útil del rodamiento.
Existen métodos de ensayo correspondientes para determinar estas propiedades.
Además del rendimiento general, cada producto petrolífero debe tener su propio rendimiento especial.
Por ejemplo, la velocidad de enfriamiento de aceite de temple debe medirse;
El aceite emulsionado debe someterse a una prueba de estabilidad de la emulsión;
El coeficiente antideslizamiento debe medirse para el aceite hidráulico de los carriles guía;
El aceite lubricante para pulverización debe someterse a pruebas de difusividad de la neblina de aceite;
Debe determinarse el punto de coagulación del aceite refrigerante;
El aceite para engranajes de baja temperatura debe probarse para la formación del punto de fluidez, etc. Estas características requieren una composición química especial del aceite base o aditivos específicos para garantizarlas.
Desgaste abrasivo: Desgaste mecánico causado por el deslizamiento de dos superficies de contacto en movimiento relativo.
Aditivo: Pequeña cantidad de sustancias añadidas para mejorar el rendimiento de la lubricación.
Mejorador de la adherencia: Aditivos añadidos al aceite y la grasa para mejorar la adherencia, como el poliisobutileno.
Lubricante de adherencia: Lubricante que contiene un modificador de adherencia para evitar que se desprenda debido a la fuerza centrífuga.
Recubrimiento AF (Recubrimiento antifricción): El lubricante sólido de película seca más utilizado, que puede curarse a temperatura ambiente o con calor. La fórmula consta de materiales lubricantes sólidos (conocidos como "materias primas") y materiales aglutinantes, véase "Aglutinante".
Antienvejecimiento: Envejecimiento de los materiales causado por factores como la oxidación, el sobrecalentamiento o la presencia de ciertos metales (por ejemplo, cobre, plomo, plata). La resistencia al envejecimiento de los materiales puede mejorarse añadiendo aditivos como antioxidantes.
ASTM: Sociedad Americana de Pruebas y Materiales.
Aceite base: Los componentes fundamentales del aceite lubricante y la grasa.
Aglutinante: Medio o excipiente no volátil utilizado para mejorar la unión entre las partículas de material lubricante sólido o mejorar la adherencia entre la película lubricante sólida y la superficie de fricción.
Par de aflojamiento: La fuerza necesaria para aflojar un conexión por pernos.
Inercia química: Lubricante que no reacciona con determinadas sustancias.
Coeficiente de fricción: La relación entre la fuerza de fricción y la fuerza normal entre dos superficies de contacto.
Rendimiento a baja temperatura: El punto de turbidez, el punto de fluidez y el punto de congelación se utilizan para evaluar el rendimiento del aceite lubricante, mientras que la presión de flujo Kesternich y las pruebas de par a baja temperatura pueden utilizarse para medir la grasa lubricante.
Coloide: Partículas en un líquido estable con un tamaño comprendido entre 10^-5 y 10^-7 cm, utilizadas como solución sin sedimentación de partículas.
Grasa compuesta: Grasa lubricante elaborada con un espesante de jabón metálico y diversos ácidos, especialmente indicada para altas temperaturas y uso prolongado.
Consistencia: Índice de la grasa lubricante que se divide en penetración del cono de no trabajo y penetración del cono de trabajo y se mide según la norma NLGI (National Lubricating Grease Institute).
Basta con dividir la consistencia en nueve grados, como:
| Grado de coherencia | Conicidad de trabajo (1/10 mm) |
| 00 | #：400-430 |
| 0 | #：350-385 |
| 1 | #：310-340 |
| 2 | #：265-295 |
Densidad: Masa del lubricante por unidad de volumen a 20°C, expresada en g/cm.3.
Detergentes: Tensioactivos que eliminan los residuos superficiales y los sedimentos.
Dispersabilidad: Mejora la dispersabilidad de sustancias insolubles en un líquido.
Valor DN: Valor de referencia de la velocidad de giro de la grasa de los rodamientos, expresado como el diámetro del paso del rodamiento (mm) multiplicado por las revoluciones por minuto.
Punto de goteo: La temperatura a la que la grasa lubricante pasa de un estado semisólido a un estado líquido, lo que indica la resistencia al calor de la grasa lubricante. La temperatura del punto de goteo se define como la temperatura a la que cae la primera gota del recipiente a medida que aumenta la temperatura.
Viscosidad dinámica: También conocida como viscosidad absoluta, que refleja la resistencia interna entre las moléculas del fluido cuando fluye el aceite lubricante. Se mide mediante el flujo de aceite lubricante a través de un tubo o un espacio.
Aditivo EP: Sustancia química utilizada para mejorar la capacidad de soportar cargas pesadas y altas temperaturas, mejorando la resistencia al desgaste del aceite y la grasa.
Emcor: Prueba de resistencia a la corrosión de la grasa lubricante en rodamientos en agua. Se prueban al menos dos rodamientos lubricados con grasa después de funcionar en agua durante aproximadamente una semana. El valor de resistencia a la corrosión oscila entre 0 y 5, donde 0 indica ausencia de corrosión y 5, corrosión severa.
Aceite de éster: Compuestos de ácidos y alcoholes utilizados como materiales lubricantes y en la producción de grasas lubricantes.
Punto de inflamación: La temperatura más baja a la que una mezcla de vapor de aceite y aire se inflama e inflama.
Aceite de fluorosilicona: Aceite de silicona que contiene átomos de flúor en sus moléculas.
Desgaste por corrosión de rozamiento: Tipo de desgaste mecanoquímico causado por el ligero deslizamiento de dos cuerpos en contacto, que da lugar a picaduras en la superficie de fricción y a la acumulación de virutas de óxido entre las superficies de fricción.
Fricción: Fenómeno de resistencia tangencial en la interfaz de contacto de dos objetos en movimiento relativo.
Grasa: Medio lubricante compuesto por aceite base y un espesante.
Inhibidor: Aditivo utilizado en los lubricantes para retrasar el envejecimiento y la corrosión.
Punto de congelación: Temperatura máxima del producto petrolífero cuando la muestra de aceite enfriada deja de moverse en las condiciones de ensayo especificadas, expresada en °C.
Punto de fluidez: La temperatura más baja a la que una muestra enfriada puede fluir en condiciones de prueba especificadas, expresada en °C. Es un índice convencional utilizado para medir la fluidez a baja temperatura del aceite lubricante. El punto de fluidez es ligeramente superior al punto de congelación. Anteriormente, se solía utilizar el punto de fluidez, pero ahora el punto de congelación se utiliza ampliamente a nivel internacional.
En la próxima década, se prevé que la demanda de aceite lubricante en la región de Asia-Pacífico alcance los 15,5 millones de toneladas, de las cuales 40% corresponderán a China.
En 2020, la demanda de lubricantes en China se había duplicado y superaba a la de Estados Unidos.
El rápido crecimiento de la demanda interna de aceite de automoción y la tendencia hacia el aceite de automoción de alta calidad llevarán a la industria de lubricantes de automoción a un periodo de rápido desarrollo.
A medida que aumente la demanda de lubricantes para automóviles, también lo hará la calidad del aceite, con productos de gama alta que se ajusten directamente a las normas internacionales.
En general, cuando la velocidad de funcionamiento de los componentes es alta, es probable que la carga superficial sea menor y el aceite lubricante que corresponda deberá tener una viscosidad más baja, como el aceite para husillos. Por otro lado, si la velocidad de funcionamiento es baja, la carga superficial es mayor y el aceite lubricante debería tener una viscosidad más alta, como el aceite para engranajes. No obstante, es importante tener en cuenta que el aceite lubricante debe cumplir las normas establecidas por el proveedor del equipo para la selección del aceite.
Es importante señalar que la calidad del aceite lubricante no puede evaluarse únicamente en función de su viscosidad, ya que hay que tener en cuenta otros indicadores.
El aceite lubricante se produce generalmente a partir de aceite fraccionado o aceite vegetal refinado. También se conoce como grasa y es un lubricante oleoso no volátil. Según su origen, los aceites lubricantes pueden dividirse en aceites animales y vegetales, lubricantes de petróleo y lubricantes sintéticos.
El aceite lubricante de petróleo representa más de 97% del consumo total, por lo que a menudo se utiliza indistintamente aceite lubricante de petróleo. El objetivo principal del aceite lubricante es reducir la fricción entre las piezas móviles, y también sirve como agente refrigerante, sella superficies, previene la corrosión y el óxido, proporciona aislamiento, transmite potencia, limpia impurezas, etc.
Las materias primas para la producción de aceite lubricante son la fracción de aceite lubricante y la fracción residual de las unidades de destilación de petróleo crudo. Los componentes como las sustancias que forman carbono libre, las sustancias de bajo índice de viscosidad, las sustancias de baja estabilidad a la oxidación, la parafina y los productos químicos que afectan al color se reducen o eliminan mediante procesos como el desasfaltado con disolventes, el desparafinado con disolventes, el refinado con disolventes, el hidrofino, el refinado ácido-base y el refinado con arcilla. El resultado es un aceite base lubricante cualificado.
Tras añadir aditivos, el aceite base se convierte en un producto de aceite lubricante. Las principales propiedades del aceite lubricante son la viscosidad, la estabilidad a la oxidación y la lubricidad, todas ellas estrechamente relacionadas con la composición de las fracciones del aceite lubricante.
La viscosidad es un importante indicador de calidad que refleja la fluidez del aceite lubricante. Las distintas condiciones de servicio tienen diferentes requisitos de viscosidad, siendo preferible el aceite lubricante de alta viscosidad para maquinaria de carga pesada y baja velocidad.
La estabilidad a la oxidación se refiere a la capacidad del producto petrolífero para resistir la oxidación en entornos de servicio debido a la temperatura, el oxígeno del aire y la catálisis metálica. La oxidación del aceite da lugar a la formación de finas sustancias carbonosas a base de asfalteno, sustancias viscosas similares a la pintura o películas de pintura, o sustancias acuosas viscosas, que reducen o eliminan el rendimiento del aceite.
La lubricidad es una medida de la capacidad del aceite lubricante para reducir la fricción.
El aceite lubricante es un lubricante líquido que se utiliza en diversos tipos de maquinaria para reducir la fricción, proteger la maquinaria y prolongar la vida útil de las piezas mecanizadas. Desempeña varias funciones importantes, como la lubricación, la refrigeración, la prevención de la oxidación, la limpieza, el sellado y la amortiguación. El aceite lubricante representa el 85% de todos los lubricantes utilizados y existen numerosas marcas disponibles, con un consumo anual aproximado de 38 millones de toneladas en todo el mundo.
Los requisitos generales para el aceite lubricante incluyen:
El aceite lubricante se compone de un aceite base y aditivos. El aceite base es el componente principal del aceite lubricante y determina sus propiedades básicas. Los aditivos se utilizan para mejorar el rendimiento del aceite base y añadir nuevas propiedades, por lo que son una parte importante del aceite lubricante.
Los aceites lubricantes envasados y en lata deben almacenarse en un almacén para protegerlos de los efectos del clima.
Los barriles abiertos de aceite lubricante deben guardarse en el almacén y almacenarse horizontalmente con ambos extremos firmemente sujetos con cuñas de madera para evitar que rueden.
Inspeccione regularmente los barriles en busca de fugas y asegúrese de que las marcas de su superficie son claras.
Si es necesario almacenar la barrica verticalmente, es aconsejable ponerla boca abajo, con la tapa hacia abajo, o inclinarla ligeramente para evitar que el agua de lluvia se acumule en la superficie y pueda inundar el amarre de la barrica.
El agua puede tener efectos negativos sobre los aceites lubricantes y, aunque no es fácil que penetre en la tapa del cañón, puede entrar en el cañón si éste está expuesto a cambios extremos de temperatura.
La exposición al sol caliente durante el día y a temperaturas frescas por la noche puede provocar dilataciones y contracciones térmicas, con los consiguientes cambios en la presión del aire dentro de la barrica. Este efecto de "respiración" puede hacer que el aire salga de la barrica durante el día y vuelva a entrar por la noche, lo que puede hacer que entre agua en la barrica si la tapa está sumergida. Con el tiempo, esto puede provocar que una cantidad significativa de agua se mezcle con el aceite.
Al dispensar aceite, coloque el barril sobre un bastidor de madera de altura adecuada y utilice un grifo en la tapa para vaciar el aceite en un recipiente y evitar goteos. Alternativamente, inserte un tubo de aceite desde el extremo del barril y utilice una bomba manual para dispensar el aceite.
Cuando se almacena aceite a granel en un depósito, es inevitable que la condensación y la suciedad se mezclen y formen una capa de lodo en el fondo, que puede contaminar el aceite lubricante. Para evitarlo, el fondo del depósito debe diseñarse con forma de mariposa o inclinado, y debe instalarse un grifo de vaciado para descargar regularmente los residuos. También se recomienda limpiar regularmente el interior del depósito.
La grasa lubricante es más sensible a los cambios de temperatura que el aceite lubricante. La exposición prolongada a altas temperaturas (como la luz solar) puede hacer que los componentes del aceite de la grasa lubricante se separen, por lo que es importante almacenar los barriles de grasa lubricante en un almacén, con la boca del barril hacia arriba.
La mayor abertura de los barriles de grasa lubricante facilita la penetración de suciedad y agua, por lo que debe asegurarse de cerrar el extremo del barril inmediatamente después de dispensarlo.
Los aceites lubricantes no deben almacenarse en zonas demasiado frías o demasiado calientes durante largos periodos de tiempo, ya que las temperaturas extremas pueden tener efectos adversos sobre el aceite.
Los aceites lubricantes de base se clasifican principalmente en minerales y sintéticos. Aunque los aceites base minerales se utilizan ampliamente y representan una gran parte del mercado (alrededor de 95% o más), ciertas aplicaciones requieren productos mezclados con aceites base sintéticos, lo que ha provocado un rápido crecimiento del uso de aceites base sintéticos.
Los aceites minerales de base se derivan del petróleo crudo y se someten a diversos procesos de refinado, como la destilación atmosférica y al vacío, el desasfaltado con disolventes, el refinado con disolventes, el desparafinado con disolventes y el arcilado o hidrorrefinado.
En 1995, se actualizó la norma para aceites base lubricantes en China, con una modificación del método de clasificación y la adición de dos normas especiales para aceites base de bajo punto de fluidez y de refinado profundo. La selección del mejor petróleo crudo es crucial en la producción de lubricantes minerales.
La composición química de los aceites minerales de base incluye hidrocarburos de alto punto de ebullición con elevado peso molecular y mezclas de no hidrocarburos. Estas composiciones suelen consistir en alcanos (de cadena recta, cadena ramificada y cadena multiramificada), cicloalcanos (monocíclicos, bicíclicos y policíclicos), aromáticos (monocíclicos y policíclicos), cicloalquil aromáticos, compuestos orgánicos que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre, coloides, asfaltenos y otros compuestos no hidrocarbonados.
En el pasado, las principales compañías petroleras extranjeras clasificaban los aceites de base en función de la naturaleza y la tecnología de procesamiento del crudo en categorías como aceite de base parafínica, aceite de base intermedia y aceite de base nafténica. Sin embargo, con la tendencia hacia los aceites de motor de baja viscosidad, multinivel y universales en la década de 1980, se impusieron mayores requisitos de índice de viscosidad a los aceites base. Como consecuencia, el método de clasificación original quedó obsoleto y las petroleras extranjeras empezaron a clasificar los aceites de base en función del índice de viscosidad sin una norma estricta.
En 1993, API introdujo un sistema de clasificación de cinco categorías para los aceites de base (API-1509) y lo incorporó al sistema API de autorización y certificación de aceites de motor (EOLCS).
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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