Viscosidad SAE. Entendiendo sobre los grados de. para transmisiones manuales y diferenciales de uso automotor

Transcripción

1 Entendiendo sobre los grados de Viscosidad SAE para transmisiones manuales y diferenciales de uso automotor Edición 6 10/12 Contenido del Boletín Clasificación SAE de viscosidad para lubricantes de transmisiones manuales y diferenciales Requerimientos de Grados de Viscosidad de Invierno Aceites monogrados y multígrados

2 1 odos los sistemas de engranes emplean uno o más de los cinco tipos básicos de engranes: rectos, helicoidales, cónicos, hipoidales y sin fin. Los lubricantes utilizados en estos sistemas están formulados para cumplir varias funciones. La principal es proveer protección contra las altas cargas que se generan, evitando fatiga, ralladura y desgaste en las piezas, bajo condiciones de lubricación límite. Adicionalmente, deben cumplir con las exigencias cada día más severas de economía de combustible y durabilidad de los diferenciales y transmisiones manuales. Las regulaciones gubernamentales dictan normativas exigiendo mejoras en economía de combustible, mientras que los usuarios están esperando un mejor desempeño de sus vehículos. En este sentido, la viscosidad de los aceites lubricantes tiene un fuerte impacto en la capacidad de soporte de carga de los mismos, y como tal, debe ser considerada para que los sistemas se deslicen y rueden sin fallas, en especial en aquellos utilizados en los vehículos automotores, los cuales están sometidos a condiciones severas y cuyas fallas, de difícil y costosa reparación, tienen por lo general graves consecuencias.

3 2 Clasificación SAE de viscosidad para lubricantes de transmisiones manuales y diferenciales. Al igual que los lubricantes para motores de combustión interna, los lubricantes para transmisiones manuales y diferenciales automotrices, están clasificados con base en su viscosidad, de acuerdo con la especificación SAE J30605 (véase Tabla 2) y consta de 11 grados de viscosidad divididos en grados de invierno y grados de verano. Grados de Invierno Los grados de viscosidad para invierno van acompañados por la letra W, haciendo referencia a la estación climatológica de invierno ( Winter, en inglés) y se basan principalmente en el cumplimiento de requerimientos de comportamiento a baja temperatura, aunque también deben cumplir con requerimientos a alta temperatura. Grados de Verano medida que estos comienzan a girar y continúan lubricándolos a medida que continúan girando. Esta propiedad se evalúa con el método ASTM D2893, Método de Ensayo Estándar para Viscosidad a Bajas Temperaturas utilizando un Viscosímetro Brookfield. Mínimo de viscosidad a altas temperaturas. La propiedad del lubricante para garantizar a altas temperaturas, una película fluida entre las partes en movimiento, con un requisito mínimo de viscosidad cinemática a 100 C (ASTM D44506). Los grados de verano no van acompañados por alguna letra y sus requisitos de comportamiento son a altas temperaturas. Requerimientos de Grados de Viscosidad de Invierno Transporte a bajas temperaturas. La viscosidad de los aceites para transmisiones a baja temperatura es crítica tanto para los diferenciales como las transmisiones manuales en cuanto a la circulación del fluido se refiere. Para los engranes la importancia radica en si las características del fluido son tales que el aceite fluirá dentro del canal creado por los engranes sumergidos en el aceite a Requerimientos de los Grados de Viscosidad de Verano Mínimo de viscosidad a altas temperaturas. La propiedad del lubricante para garantizar a altas temperaturas, una película fluida entre las partes en movimiento, con un intervalo de viscosidad cinemática a 100 C para cada grado en particular, (ASTM D44506), Método de Ensayo Estándar para Determinar la Viscosidad Cinemática de Fluidos Opacos y Transparente. La capacidad del lubricante para proporcionar una película fluida entre las superficies en movimiento a las temperaturas de operación de las transmisiones manuales y los diferenciales, sin incurrir en el detrimento del comportamiento por el uso de productos con excesiva viscosidad.

4 3 Aceites monogrados y multígrados Al igual que sucede con los lubricantes para motores de combustión interna, cuando un lubricante es formulado para cumplir con solo uno de los requisitos de la tabla, es decir, baja temperatura (W, invierno) o alta temperatura (verano), se dice que este aceite es un monogrado. Por otro lado, cuando un aceite cumple con un grado de invierno y uno de verano, se dice que es multigrado (por ejemplo: SAE 80W90). Es decir, este aceite se comporta como un SAE 80W a bajas temperaturas y como un SAE 90 en altas temperaturas. Generalmente, para lograr este comportamiento, se suelen formular con aditivos que le permiten fluir a bajas temperaturas evitando la formación de geles o ceras, denominados Depresores de Punto de Fluidez (PPD en inglés), y aditivos que le mejoran el índice de viscosidad (IV, relación del cambio de viscosidad por efecto de la temperatura) para poder mantener la viscosidad a altas temperaturas, llamados Mejoradores del Índice de Viscosidad (VII en inglés). El uso de estos últimos es un aspecto tomado muy en cuenta por los fabricantes de aceite debido a la estabilidad al esfuerzo de corte al que está sometido el mejorador del índice de viscosidad. Estos mejoradores se pueden romper ocasionando una reducción en la viscosidad, disminuyendo la capacidad protectora de la película lubricante e incrementando el potencial para la ocurrencia de una falla prematura. En general, estos aceites deben permanecer en grado después de ser sometidos a ensayos de laboratorio donde se evalúa su estabilidad al corte. CLASIFICACION DE LUBRICANTES PARA ENGRANES AUTOMOTRICES SAE J30605 Grado de viscosidad SAE Máxima temperatura para una viscosidad de cp (ºC) Viscosidad cinemática a 100 ºC, cst mínimo Viscosidad cinemática a 100 ºC, cst máximo 70W 55 4,1 75W 40 4,1 80W 26 7,0 85W 12 11,0 80 7,0 < 11, ,0 < 13, ,5 < 18, ,5 < 24, ,0 < 32, ,5 < 41, ,0

5 4 Esta tabla es el resultado de la modificación efectuada para disminuir los rangos de viscosidad de los grados 90 y 140. Anteriormente los límites de estos grados eran tan amplios que la viscosidad de un aceite podía variar mucho y aun permanecer técnicamente en grado. Esta disminución de los rangos les permite a los fabricantes originales de equipos (OEM), recomendar viscosidades más acordes para un mejor balanceo entre las características de economía de combustible y la durabilidad de las transmisiones manuales y diferenciales. Los fabricantes tienen hoy día el reto de cumplir con las conflictivas exigencias de economía de combustibles junto con mejoras en la durabilidad de los diferenciales y transmisiones. La potencia de los motores se ha incrementado en los últimos años, manteniendo el mismo tamaño en los diferenciales, disminuyendo el volumen del cárter y extendiendo los periodos de drenaje. Estas exigentes condiciones solo pueden ser cumplidas por lubricantes formulados para brindar una protección más eficiente a las transmisiones manuales y a los diferenciales. De esta manera queremos destacar que, en razón de estos cambios, hay que ser más cuidadosos en la selección de la viscosidad para estos equipos, si queremos obtener todos los beneficios que se derivan de una correcta lubricación. En nuestra próxima entrega de ML estaremos tocando el tema de la clasificación ISO para lubricantes industriales. Por Favor refiérase a este artículo como: Francisco J. Páez Alfonzo, Noria Latín América, "Entendiendo sobre los grados de viscosidad SAE para transmisiones manuales y diferenciales de uso automotor". Noria Revista Machinery Lubrication. Septiembre 2008