MECANIZACIÓN LUBRICANTES I

Qué signiffcan las claves y qué prestaciones cabe esperar de los líquidos designados por ellas

Cómo descifrar lanomenclatura de los aceiteslubricantesLa vida útil de cualquier dispositivo mecánicodepende de su lubricación. Las sustancias lubri-cantes forman una finísima película líquida entrelas piezas metálicas para evitar el contacto di-recto entre ellas. La lubricación es esencial pa-ra reducir el rozamiento entre las piezas metä-

licas que deslizan una junto a otra, eliminar elcalor producido y llevarse las pequeñísimas par-tículas sólidas que se desprenden de las superfi-cies en contacto. En este artículo se analizantanto los tipos de lubricantes como la nomen-clatura de los mismos.

Jacinto Gil Sierra.Doctor Ingeniero Agronomo

E

I aceite lubrica los espacios entre pis-tones y cilindros, los cojinetes y cas-quillos del cigüeñal y de las bielas, losengranajes de las cajas de cambio,

etc. Las instrucciones de mantenimiento decualquier máquina incluye la periodicidadcon la que debe hacerse un engrase o uncambio de aceite.

Los fabricantes informan del tipo de acei-te que debe utilizarse cada vez que se haceuno de los cambios periódicos. La indicación

del tipo de aceite suele ir precedida por unamarca comercial (nombre del fabricante delaceite o de la máquina) seguida unas letras ycifras que especifican las características delaceite. En el manual de un modelo de tractoractual elegido al azar leemos las característi-cas de los lubricantes recomendados en algu-

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Cuadro I.Carcterísticas de los lubricantes recomendados en algunos de los dispositivos de un tractor.

Motor15W-40

15W-30

TransmisiónGAl2 (API GL4 - GIMA M 1145- ISO HV 68)

BIO 45

Caja tdf GAl2 (API GL4 - GIMA M 1145- ISO HV 68)._

Puente delantero

BLS 90

(API GL5/LS - MIL-L-21050)

Aceite de extrema presión para lubrificación de los puentes diferenciales dedeslizamiento limitado o puentes autobloqueantes

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nos de sus dispositivos, una vez eliminada ladenominación referida a la marca (cuadro 1).

La primera impresión que sentirá un pro-fano (y también una persona no muy profa-na) que lea esto es que las característicasde los líquidos lubricantes están escritas enclave, y así es. Hay unas claves elaboradaspor organismos de normalización para de-nominar a los aceites en función de suscaracterísticas. El quid es conocer qué signi-fican esas claves y qué prestaciones cabeesperar de los líquidos designados por ellas.

Viscosidad

La característica más importante de unaceite lubricante es su viscosidad, es decir,cómo fluye o se desliza por las superficiesmetálicas que debe lubricar. El método másextendido comercialmente para designar laviscosidad de un aceite es el índice SAE(elaborado por la Sociedad de Ingenierosde Automoción de Estados Unidos).

La viscosidad de cualquier líquido varíacon su temperatura, puesto que desliza me-jor cuanto más caliente está y es más pasto-so cuando se enfría. El grado SAE establecevarias categorías que indican cuál es la visco-sidad de un aceite en frío (a -18°C) y en ca-liente (a 100°C). Las categorías de la visco-sidad en frío se denominan mediante una ódos cifras (de cinco en cinco) seguidas de laletra W (inicial de Winter, que en inglés signi-fica invierno), mientras que en caliente solose utilizan dos cifras (de diez en diez).

En aceites lubricantes para motores po-demos encontrarnos con las categorías SAEOW, 5W, 10W, 15W, 20W ó 25W. Cualquierade estas denominaciones aplicada a un acei-te indica cuál sería su viscosidad a tempera-tura fría. La cifra más alta precediendo a laletra W indica que la viscosidad a esa tempe-ratura de -18°C es mayor, por lo que un lubri-cante es más fluido cuanto más baja sea lacifra y más viscoso con cifras más altas. De-pendiendo del clima donde vaya a trabajarla máquina, para que la lubricación sea efec-tiva durante el arranque del motor cuandoéste se encuentra a temperatura ambiente,si el clima es muy frío interesa que la cifraque precede a la W sea muy baja para que elaceite sea suficientemente fluido inicialmen-te y deslice entre las piezas metálicas antesde que el motor se caliente, pero en climas

cálidos puede ser más alta. Las categoríasSAE de dos cifras 20, 30, 40, 50 ó 60 indi-can la viscosidad a temperatura alta, signifi-cando también que el aceite es más fluidocuanto más baja sea la cifra y más viscosocuanto más alta. Un aceite SAE 60, por ejem-plo, mantiene una viscosidad mayor que unSAE 20 a temperaturas altas, lo cual signifi-ca que cuando el motor esté muy caliente,el SAE 20 corre el peligro de ser demasiado

fluido (parecido al agua pura) y no llegar aejercer las funciones lubricantes de interposi-ción entre superficies metálicas. Un aceitepreparado para tener una viscosidad correc-ta a temperaturas bajas y a temperaturas al-tas se denomina multigrado y lleva las dosindicaciones, como es 15W-40 y 15W-30que figuran en las características del aceiterecomendado en el modelo de tractor mos-trado como ejemplo. Los fabricantes de acei-

Las categorías de la viscosidad en frío se denominanmediante una ó dos cifras (de cinco en cinco)seguidas de la letra W. En la foto, garrafa de ShellRimula R6, con viscosidad SW.

tes consiguen estas viscosidades variando lacomposición química de cada tipo de aceitey los aditivos que les añaden.

La tendencia actual a reducir el consu-mo de combustible ha hecho que los fabri-cantes de motores los preparen para que tra-bajen con aceites menos viscosos (menoresvalores SAE), de modo que a las partes me-tálicas entre las cuales se interpone el lubri-cante les cueste menos arrastrar la película

líquida y, por tanto, la eficiencia energéticasea mayor.

Naturaleza del aceiteEstas denominaciones indican cuál es la

viscosidad cuando el líquido tiene las men-cionadas temperaturas, pero no dice nadaacerca de la naturaleza del aceite. Los lubri-cantes más utilizados en las máquinas agrí-colas son los producidos a partir de aceitesminerales obtenidos en la destilación del pe-tróleo. Estos aceites minerales son sustan-cias constituidas por moléculas con un grannúmero de átomos (moléculas de cadenalarga) y necesitan aditivos que mejoren la vis-cosidad en frío y en caliente. Los lubricantessintéticos, obtenidos por procedimientos quí-micos, tienen una viscosidad que varía me-nos al hacerlo la temperatura y necesitanmenos aditivos. La moda de los productos"bio" también ha llegado a los lubricantes, ytenemos algunos cuyos fabricantes denomi-nan "biolubricantes" por ser biodegradablescon relativa rapidez y no tóxicos para el sue-lo, las aguas y las especies animales. Estosbiolubricantes pueden estar fabricados a ba-se de aceites vegetales (principalmente obte-nidos de semillas de soja, maíz, algodón ocolza) o de ésteres producidos por procedi-mientos químicos a partir de aceites vegeta-les o incluso minerales.

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MECANIZACIÓN LUBRICANTES

Los lubricantes más utilizados en las máquinas agrícolas son los producidos apartir de aceites minerales obtenidos en la destilación del petróleo.

Los aceites diseñados para lubricar transmisiones tienen la particularidad deque deben resistir las grandes presiones que pueden producirse entre diente deun engranaje y diente de otro.

Aceites de motorTambién hay aditivos llamados detergen-

tes que mantienen limpio el motor, y otrosque mejorar las propiedades anticorrosión,antifricción, etc. El problema de los aceitesdel motor es que una pequeña proporciónllega a la cámara de combustión donde ardeel gasóleo. El aceite puede entrar en la cá-mara de combustión por varias vías: quedan-do en las paredes del cilindro cuando bajael pistón y sus segmentos, a través de la to-lerancia que hay en torno a los vástagos delas válvulas o arrastrado por el aire al pasarpor el turbo. El aceite que llega a la cámaradel cilindro se quema por la detonación delcombustible, y los productos de su combus-tión salen por el tubo de escape. Debido alas normas anticontaminantes cada vez másrestrictivas, los fabricantes de aceites estáneliminando de los aditivos sustancias en lasque entren como componentes el azufre, elfósforo y algunos metales que darían lugar acompuestos contaminantes.

Aceites para transmisionesLos aceites diseñados para lubricar

transmisiones, tales como las cajas de cam-bio, reducen la fricción y el desgaste entrelos engranajes y tienen, respecto a los lubri-cantes de los motores, la particularidad deque deben resistir las grandes presiones quepueden producirse entre diente de un engra-naje y diente de otro. Según trabajen los en-granajes de la transmisión, así interesa queel aceite tenga más o menos viscosidad. Unaceite de poca viscosidad (fluye fácilmente)

es adecuado para engranajes que giren muydeprisa, que transmitan poca potencia entreellos y tengan la superficie de los dientesmuy pulida. Un aceite de mayor viscosidad,que provocará una película líquida de mayorespesor, es preferible para engranajes que gi-ren despacio, transmitan mucha potencia en-tre ellos y la superficie de sus dientes sea al-go irregular.

La organización SAE tiene otra tabla condenominaciones de lubricantes para trans-misiones desde SAE 70W hasta SAE 85W ydesde SAE 80 hasta SAE 250 que agrupa losdistintos tipos de aceites para esas aplica-ciones en función de sus viscosidades en fríoy en caliente. La principal diferencia con losaceites para motores es que la viscosidad delos aceites encuadrados en estas categoríases algo mayor que los encuadrados en lascategorías de aceites para motores.

A medida que las tolerancias (distanciaentre las piezas metálicas que rozan entre sí)son menores, se necesitan aceites capaces deproducir una película líquida más fina. El fabri-cante de cada motor o caja de cambios sabequé tolerancias deja en sus casquillos, pisto-nes y otros elementos y debe exigir un aceiteen consonancia para que los lubrique bien.

Clasificaciones según sus usosEl organismo denominado API (Instituto

Americano del Petróleo) tiene unas claves pa-ra denominar los lubricantes según una clasi-ficación basada no en la viscosidad, sino enel servicio para el que están destinados. Estadenominación se compone de dos letras o de

dos letras seguidas de una cifra. Si la prime-ra letra es la C, significa que es un aceite ade-cuado para lubricar motores diésel, como soncasi todos los que funcionan en agricultura.La primera letra S significa que el aceite espara motores de gasolina.Tanto en los aceitespara motores diésel como para motores degasolina, la segunda letra se le ha ido asig-nando de modo correlativo empezando porla A: cuanto más avanzada sea la letra segúnel orden del alfabeto, significa que más evolu-cionado y adaptado a motores modernos esel aceite. Por último, si las dos letras son GL,se trata de un aceite para lubricar diferencia-les, cajas de cambios, etc. (GL son las siglasde Gear Lubricant, que en inglés significa lu-bricante para engranajes). Actualmente exis-ten GL1, GL2, GL3, GL4, GL5 y GL6. El GL4que recomienda para su transmisión el fabri-cante del modelo de tractor tomado como

ejemplo (cuadro I) es el aceite más amplia-mente utilizado, válido principalmente paraengranajes hipoidales "' que giren a alta velo-cidad y que la presión entre ellos sea media.El GL5 que recomienda para la caja de la to-ma de fuerza está indicado para engranajeshipoidales sometidos a cargas variables.

La organización internacional de normali-zación ISO tiene establecida otra graduaciónde aceites para transmisiones donde cadacategoría tiene las letras VG (iniciales de Gra-do de Viscosidad) seguida de un número dedos o tres cifras que expresa la viscosidadmedida en unidades centistokes cuando elaceite esté a 40°C. Así, en las característi-cas de los aceites mostrados como ejemplo

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Laboratorio de pruebas de lubricantes Shell.

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en el cuadro 1, vemos la expresión ISO HV 68que indica que ese aceite recomendado de-be tener una viscosidad de 68 centistokesmedida a 40°C.

Hay otras clasificaciones de aceites lubri-cantes que son menos universales que lasdeterminadas por los organismos SAE, API eISO, pero las diferentes categorías en las queestas clasificaciones dividen a los aceitesson equivalentes a algunas de las categoríasde estos tres organismos. Entre las caracte-rísticas copiadas como ejemplo del manualde un tractor (cuadro I), encontramos MIL-L-2105D. Esta es una denominación que seencuentra en la clasificación de aceites paralubricación de engranajes de uso militar yque equivale a la categoría API que se mues-tra junto a ella. Afortunadamente, todos losaceites en cuyo etiquetado se ha utilizadoesa u otra denominación de ámbito restringi-do, también incluyen en la etiqueta la deno-minación según alguno de estos tres organis-mos de normalización.

La utilización de un tipo de aceite en elmotor y de otro u otros diferentes en la trans-misión es un problema, pues aumenta eltiempo dedicado a mantenimiento y cabe la

posibilidad de error por introducir un tipo deaceite en el depósito de otra utilización. Hayaceites multifuncionales que se utilizan tantopara lubricar motores como transmisiones. •

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