Proseguimos estudiando las características más importantes del aceite motor, el Punto de Inflamación es una de ellas, éste indica la temperatura a la cual se produce una llama en la superficie del aceite cuando se acerca otra llama o el salto de una chispa. Esta llama que se produce en la superficie del aceite no es necesario que se mantenga, ya que si lo hace más de 5 segundos, esta temperatura correspondería al Punto de Combustión del aceite. El Punto de Inflamación suele estar situado en los aceites empleados en motores sobre los 200ºC. El Punto de Combustión suele estar situado unos 35ºC por encima del Punto de Inflamación.
El Punto de Inflamación es un índice de la Volatilidad del aceite. Una mayor Volatilidad conlleva un mayor consumo de aceite. Cuanto mayor sea la Volatilidad del aceite, mayor será el volumen de gases desprendidos cuando la temperatura se acerque a su Punto de Inflamación.
La temperatura a la que el aceite pasa de estado líquido a sólido es el Punto de Congelación, cada aceite tiene una temperatura en la que se produce este cambio de estado. Por debajo de esta temperatura, el aceite no es capaz de fluir libremente por lo tanto no es capaz de circular por las canalizaciones del Sistema de Lubricación del motor. Para evitarlo, existen aditivos que bajan el Punto de Congelación del aceite en mayor o menor medida. El aceite elegido para lubricar un motor ha de tener un Punto de Congelación por debajo de la temperatura mínima prevista para el ámbito geográfico en el que va a ser usado.
La Untuosidad es la capacidad que tiene un aceite para adherirse a una superficie metálica. Para asegurar la lubricación de las superficies en contacto durante el arranque del motor es necesario que el aceite tenga una Untuosidad adecuada. Esta propiedad se produce como consecuencia de reacciones químicas entre el aceite y la superficie metálica, y puede verse mejorada por la presencia de aditivos de "extrema presión" que aseguran una capa de espesor molecular adherida a las superficies metálicas incluso en los casos en que la presión entre superficies provoca la desaparición de las capas fluidas de la película lubricante.
El aceite de los motores va perdiendo propiedades en función de las condiciones de uso. Una elevada temperatura de funcionamiento, gases procedentes de la Combustión que pasan al Cárter, etc. hacen que el aceite vaya perdiendo sus propiedades. Cuando el motor en el que está trabajando el aceite, es sometido a continuos arranques y paradas se produce la condensación de unas sustancias que se emulsionan en el aceite, y favorecen la corrosión y el desgaste que ésta provoca.
Unas temperaturas de trabajo muy elevadas provocan la descomposición del aceite, y como consecuencia aparecen gomas y barnices cuya acumulación puede provocar la obstrucción de las canalizaciones del Circuito de Engrase. La descomposición del aceite se acelera mucho a partir de los 140ºC. En la figura 1 vemos un ejemplo en un Árbol de Levas.
Para evitar que el aceite pierda propiedades por las razones descritas anteriormente, se le añaden aditivos "antioxidación" y "anticorrosión" que protegen las piezas del motor contra la corrosión y retardan la oxidación del aceite.
A bajas temperaturas se forman unos barros en el aceite que también son perjudiciales para el motor. Para dispersar estas sustancias se añaden unos aditivos que no dejan residuos a medida que se van consumiendo. Pero a altas temperaturas su eficacia no es completa, por lo que se utilizan otro tipo de aditivos que producen residuos a medida que se van consumiendo, estos aditivos son los llamados "detergentes". En la figura 2 podemos ver un ejemplo del barro que se puede formar en aceites no "detergentes".
La "carbonilla" depositada en las Cámaras de Combustión no es eliminada por los aceites con aditivos "detergentes", estos aditivos se encargan de arrastrar los residuos de la Combustión que acceden al Cárter, que no son destruidos, pero son dispersados evitando de esta manera que se acumulen formando grumos que puedan obstruir los conductos de engrase. También se evita la formación de depósitos producidos por la propia autodegradación del aceite con estos aditivos. Los aceites con aditivos "detergentes" evitan que los residuos que no han sido recogidos por el Filtro de Aceite puedan posarse, detenerse y adherirse. En la figura 3 podemos ver "carbonilla" incrustada en una Cámara de Combustión.
Un fenómeno a evitar en los aceites detergentes es la formación de espumas persistentes, este tipo de espuma constituye un problema para la Bomba de Aceite, ya que la existencia de burbujas de aire en el seno del aceite provoca deficiencias en el suministro del aceite y un aumento de la oxidación. Para evitarlo, se le añade al aceite unos aditivos "antiespuma" que consigue que las espumas que se forman no sean de carácter permanente.
Debido a la compleja formulación de los aceites de calidad no es recomendable su mezcla, ya que se pueden producir reacciones químicas entre los aditivos cuyos resultados no son previsibles fácilmente.
La investigación en el campo de los aceites ha permitido que las especificaciones hayan ido mejorando. Este proceso de investigación ha permitido conseguir unos aceites de síntesis llamados "sintéticos". La diferencia fundamental con respecto a los aceites "minerales" es el proceso de su obtención, el aceite "mineral" se obtiene mediante procesos físicos de destilación fraccionada del petróleo, mientras que los aceites "sintéticos" se fabrican mediante procesos químicos.
La gran ventaja que ofrecen los aceites "sintéticos" es que no se descomponen al entrar en contacto con las zonas de mayor temperatura del motor, como pueden ser casquillos de Pie de Biela o el de Turbocompresores, ya que son muy estables térmicamente. Los aceites "sintéticos" tienen un Índice de Viscosidad muy superior al de los aceites denominados "minerales" comunes que, como vimos en el artículo anterior, hace que su viscosidad varíe menos ante los cambios de temperatura.
Los aceites "sintéticos" se empezaron aplicando en la competición por las ventajas anteriormente citadas y actualmente también se utilizan en motores de uso diario. La estabilidad y duración de estos aceites es superior a la de los "minerales", por lo que los periodos de cambio de aceite se pueden espaciar más sin perjuicio para el motor.
Estos aceites tienen un precio superior a los "minerales", lo cual supone un inconveniente a la hora de su adquisición, por esta razón la mayoría de los aceites que se comercializan son "semisintéticos", es decir, son una mezcla de aceite "mineral" y "sintético". Esto no supone ningún desmerecimiento para estos aceites "semisintéticos", y de esta manera se obtiene una solución que permite ofrecer un aceite con una buena relación calidad/precio. Los aceites multigrado fabricados con base sintética se obtienen haciendo una mezcla de aceite "sintético" de baja graduación SAE, por ejemplo SAE10W o similar, y de un aceite "mineral" de elevada viscosidad, por ejemplo un SAE50. Cuando el motor trabaja a bajas temperaturas actúa la fracción de síntesis("sintético"), cuando el motor alcanza su temperatura normal de funcionamiento es cuando interviene en mayor medida la parte "mineral".
Concluyendo con los aceites de síntesis, "sintéticos" y "semisintéticos", decir que ofrecen una Untuosidad superior al aceite "mineral", por lo que la protección del motor durante el arranque es superior a la que ofrece el aceite "mineral", de esta manera se reducen los desgastes mecánicos prematuros.
El consumo de aceite también se reduce con los aceites de síntesis, puesto que la base de los aceites "minerales" comunes es mucho más volátil y por ello se evapora con mayor facilidad.
Terminaremos este artículo hablando de la clasificación de los aceites lubricantes según la A.P.I.(American Petroleum Institute), que ha establecido unas denominaciones para el aceite que dan una idea de la calidad y aplicaciones de cada una de ellas. Actualmente se utilizan, entre otras, las categorías "Regular", "Premium" y "HD".
La especificación "Regular", que ha caído en desuso prácticamente, designaba a los aceites "minerales" puros refinados y no detergentes. Los aceites incluidos en esta especificación son aptos para lubricar motores que trabajan en condiciones de exigencia moderadas.
La especificación "Premium" se aplica a aceites "minerales" no detergentes, con aditivos "anticorrosión", que son aptos para lubricar motores que trabajan en condiciones de servicio moderadamente severas.
La especificación "HD" corresponde a aceites minerales con aditivos "anticorrosión", "detergentes" y "dispersantes". Las iniciales "HD" corresponden a las palabras inglesas "Heavy Duty" que significan "trabajo duro", esto da una idea de las condiciones para las que se han desarrollado estos aceites, es decir, han sido desarrollados para motores que trabajan en condiciones severas de funcionamiento. No obstante, en la actualidad las inciales "HD" designan que el aceite tiene aditivos "detergentes".
Posteriormente, surgieron las especificaciones "M" para motores de Gasolina que se desglosaban en "ML", "MM" y "MS" que son las iniciales de las palabras inglesas Motor Light, Motor Medium y Motor Severe, lo que nos da idea de las especificaciones de cada una.
La tercera clasificación A.P.I. es la que actualmente está en uso, y plantea 2 series de especificaciones; una de ellas es la "SA", "SB", "SC", "SD", "SE", "SF" y "SG". La otra es la "CA", "CB", "CC" y "CD". No se pueden atribuir la clasificación "S"(servicio) exclusivamente a los motores de Gasolina y la clasificación "C"(comercial) a los motores Diesel, aunque suelen corresponder así, según el tipo de combustible del motor.
La especificación "SA" corresponde a motores Gasolina y Diesel que funcionan en condiciones de trabajo muy ligeras. Se aplica a lubricantes a los que, como máximo, se les ha añadido aditivos para disminuir el Punto de Congelación y "antiespumantes".
La especificación "SB" se aplica a lubricantes para motores de Gasolina que trabajan en condiciones suaves. Estos aceites no son "minerales" puros y, además de depresores del Punto de Congelación y "antiespumantes", contienen aditivos "antioxidantes" y "anticorrosión".
La especificación "SC" además de contener los aditivos mencionados en la especificación anterior, tiene ciertas propiedades "detergentes" sobre todo a bajas temperaturas. Estos aceites son muy adecuados para motores que realizan trabajos de tipo medio.
La especificación "SD" tiene unas características más acentuadas que la "SC" y una mayor capacidad para evitar la formación de depósitos residuales tanto a bajas como a altas temperaturas.
La especificación "SE" corresponde a aceites con características de servicio mejores que los "SD" y son utilizados en motores Gasolina con condiciones de trabajo severo.
La especificación "SF" corresponde a aceites con aditivos que consiguen una mejor protección de los motores que los aceites "SE".
La especificación "SG" corresponde a los aceites diseñados para motores Gasolina modernos alimentados con Sistemas de Inyección de finales de siglo XX e inicios del XXI.
Los aceites con especificaciones "SF" y "SG" pueden ser utilizados en motores en los que se recomienda utilizar "SD" o "SC". Pero cuando se trata de motores en los que se recomienda "SA" o "SB" no se deben utilizar este tipo de aceites, puesto que las propiedades "detergentes" pueden ser contraproducentes para el motor.
En cuanto a la especificación A.P.I. "C", las dos primeras, es decir, "CA" y "CB" no tienen aplicación en la actualidad prácticamente, puesto que fueron desarrollados para motores propios de los años 50.
La especificación "CC" engloba los aceites para motores Diesel que funcionan con exigencias entre moderadas y fuertes, así como para motores Gasolina con actividad pesada. Estos aceites proporcionan protección contra depósitos incluso a altas temperaturas, así como contra el óxido y la corrosión.
La especificación "CD" corresponde a los aceites utilizados en motores TurboDiesel, donde es vital un control efectivo del desgaste y los depósitos residuales, dado su funcionamiento en condiciones muy severas.
Hasta aquí el estudio específico sobre aceites motor, aunque en el transcurso del Tema hablaremos sobre las características de los aceites destinados a motocicletas que bañan los Discos de Embrague, en el próximo artículo empezaremos con los Tipos de Sistemas de Lubricación que pueden utilizarse en motores de 4 Tiempos. Muchas gracias por su atención y comenten cualquier duda, consulta o crítica que quieran.
Un saludo y hasta la próxima.
esta bueno el tema.
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