REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DE PORTUGUESA
LUBRICACIÓN
Bachiller: Diego Mujica ci. 21396023 Franli Pereira ci 21562226 Prof.guillermo delgado
Acarigua, noviembre de 2013 Lubricación La lubricación o lubrificación es la acción para reducir el rozamiento y sus efectos en superficies conexas con movimientos que les puedan ocasionar algún tipo de maquinado (debido a los movimientos sincronizados de una pieza respecto de la
otra), al interponer entre las superficies una sustancia lubricante, por ello logra formarse e interponerse una capa de lubricante capaz de soportar o ayudar a soportar la carga (presión generada) en las superficies por imposibilitar el contacto directo. --La película de lubricante interpuesta puede ser un sólido, (e.g. grafito, MoS2),1 un líquido (grasa) o excepcionalmente un gas. La lubricación también puede describir fenómenos donde tal reducción del rozamiento ocurra sin intervención humana, como puede ser el agua sobre una carretera. La ciencia que estudia la fricción, lubricación y desgaste se llama tribología. Una adecuada lubricación permite un funcionamiento continuo y suave de los equipos mecánicos, con un ligero desgaste, y sin excesivo estrés o ataque a las partes móviles (cojinetes y engranajes). Cuando falla la lubricación, los metales y otros materiales pueden rozar y destruirse unos a los otros, causando daños irreparables, calor y fallo general. Tipos de lubricación. Pueden distinguirse tres formas distintas: lubricación hidrodinámica, límite o de contorno, hidrostática.
Lubricación hidrodinámica:
Las superficies están separadas por una película de lubricante que proporciona estabilidad. No se basa en introducir lubricante a presión (puede hacerse), exige un caudal de aceite, la presión se genera por movimiento relativo. Se habla también de lubricación de película gruesa, fluida, completa o perfecta.
Lubricación límite:
A película de lubricante es tan fina que existe un contacto parcial metal-metal. La acción resultante no se explica por la hidrodinámica. Puede pasarse de lubricación hidrodinámica a límite por caída de la velocidad, aumento de la carga o disminución del caudal de aceite. En este tipo de lubricación (de película delgada, imperfecta o parcial) más que la viscosidad del lubricante es más importante la composición química. Al proyectar un cojinete hidrodinámico hay que tener en cuenta que en el arranque puede funcionar en condiciones de lubricación límite.
Lubricación hidrostática
Se obtiene introduciendo a presión el lubricante en la zona de carga para crear una película de lubricante. No es necesario el movimiento relativo entre las superficies. Se emplea en cojinetes lentos con grandes cargas. Puede emplearse aire o agua como lubricante.
Lubricantes. Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos piezas móviles, no se degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones. Una segunda definición es que el lubricante es una sustancia (gaseosa, líquida o sólida) que reemplaza una fricción entre dos piezas en movimiento relativo por la fricción interna de sus moléculas, que es mucho menor. En el caso de lubricantes gaseosos se puede considerar una corriente de aire a presión que separe dos piezas en movimiento. En el caso de los líquidos, los más conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por ejemplo, en los motores. Los lubricantes sólidos son, por ejemplo, el disulfuro de molibdeno (MoS2), la mica y el grafito.
El lubricante es una sustancia que introducida entre dos superficies móviles reduce la fricción entre ellas, facilitando el movimiento y reduciendo el desgaste. El lubricante cumple variadas funciones dentro de una máquina o motor, entre ellas disuelve y transporta al filtro las partículas fruto de la combustión y el desgaste, distribuye la temperatura desde la parte inferior a la superior actuando como un refrigerante, evita la corrosión por óxido en las partes del motor o máquina, evita la condensación de vapor de agua y sella actuando como una junta determinados componentes. La propiedad del lubricante de reducir la fricción entre partes se conoce como Lubricación y la ciencia que la estudia es la tribología. Un lubricante se compone de una base, que puede ser mineral o sintética y un conjunto de aditivos que le confieren sus propiedades y determinan sus características.
Cuanto mejor sea la base menos aditivos necesitará, sin embargo se necesita una perfecta comunión entre estos aditivos y la base, pues sin ellos la base tendría unas condiciones de lubricación mínimas. Tipos de lubricantes. Existen distintas sustancias lubricantes dependiendo de su composición y presentación:
Líquidos
De base (origen) mineral o vegetal. Son necesarios para la lubricación hidrodinámica y son usados comúnmente en la industria, motores y como lubricantes de perforación.
Semisólidos
Son las denominadas "Grasas". Su composición puede ser mineral, vegetal y frecuentemente son combinadas con muchos tipos de lubricantes sólidos como el Grafito, Molibdeno o Litio.
Sólidos
Es un tipo de material que ofrece mínima resistencia molecular interna por lo que por su composición ofrece optimas condiciones de lubricación sin necesidad de un aporte lubricante líquido o semisólido. El más común es el Grafito aunque la industria está avanzando en investigación en materiales de origen metálico.
Los lubricantes se clasifican según su base como: Mineral. Sintético.
Lubricante mineral Es el más usado y barato de las bases parafínicas. Se obtiene tras la destilación del barril de crudo después del gasoleo y antes que el alquitrán, comprendiendo un 50% del total del barril, este hecho así como su precio hacen que sea el más utilizado.
Existen dos tipos de lubricantes minerales clasificados por la industria, grupo 1 y grupo 2 atendiendo a razones de calidad y pureza predominando el grupo 1. Es una base de bajo índice de viscosidad natural (SAE 15) por lo que necesita de gran cantidad de aditivaje para ofrecer unas buenas condiciones de lubricación. El origen del lubricante mineral por lo tanto es orgánico, puesto que proviene del petróleo. Los lubricantes minerales obtenidos por destilación del petróleo son fuertemente aditivados para poder: 1. Soportar diversas condiciones de trabajo 2. Lubricar a altas temperaturas 3. Permanecer estable en un amplio rango de temperatura 4. Tener la capacidad de mezclarse adecuadamente con el refrigerante (visibilidad) 5. Tener un índice de viscosidad alto. 6. Tener higroscopicidad definida como la capacidad de retener humedad.
Lubricante sintético. Es una base artificial y por lo tanto del orden de 3 a 5 veces más costosa de producir que la base mineral. Se fabrica en laboratorio y puede o no provenir del petróleo. Poseen unas excelentes propiedades de estabilidad térmica y resistencia a la oxidación, así como un elevado índice de viscosidad natural (SAE 30). Poseen un coeficiente de tracción muy bajo, con lo cual se obtiene una buena reducción en el consumo de energía. Existen varios tipos de lubricantes sintéticos: 1.- HIDROCRACK o grupo 3 2.- PAO o grupo 4 3.- PIB o grupo 5 4.- ESTER 1.- Hidrocrack. Es una base sintética de procedencia orgánica que se obtiene de la hidrogenización de la base mineral mediante el proceso de hidrocracking. Es el lubricante sintético más utilizado por las compañías petroleras debido a su bajo costo en referencia a otras bases sintéticas y a su excedente de base mineral procedente de la destilación del crudo para la obtencion de combustibles fósiles. 2.- PAO. Es una base sintética de procedencia orgánica pero más elaborada que el hidrocrack, que añade un compuesto químico a nivel molecular denominado
Poli-Alfaolefinas que le confieren una elevada resistencia a la temperatura y muy poca volatilidad (evaporación). 3.- PIB. Es una base sintética creada para la eliminación de humo en el lubricante por mezcla en motores de 2 tiempos. Se denomina Poli-isobutileno. 4.- ESTER. Es una base sintética que no deriva del petroleo sino de la reacción de un ácido graso con un alcohol. Es la base sintética más costosa de elaborar porque en su fabricación por "corte" natural se rechazan 2 de cada 5 producciones. Se usa principalmente en aeronáutica donde sus propiedades de resistencia a la temperatura extrema que comprenden desde -68 °C a +325 °C y la polaridad que permite al lubricante adherirse a las partes metálicas debido a que en su generación adquiere carga electromagnética, hacen de esta base la reina de las bases en cuanto a lubricantes líquidos. El ester es comúnmente empleado en lubricantes de automoción en competición.
Aditivos de los lubricantes. La base de un lubricante por sí sola no ofrece toda la protección que necesita un motor o componente industrial, por lo que en la fabricación del lubricante se añade un compuesto determinado de aditivos atendiendo a las necesidades del fabricante del motor (Homologación o Nivel autorizado) o al uso al que va a ser destinado el lubricante en cuestión. Los aditivos usados en el lubricante son: Antioxidantes: Retrasan el envejecimiento prematuro del lubricante. Anti desgaste Extrema Presión (EP): Forman una fina película en las paredes a lubricar. Se emplean mucho en lubricación por barboteo (Cajas de cambio y diferenciales) Antiespumantes: Evitan la oxigenación del lubricante por cavitación reduciendo la tensión superficial y así impiden la formación de burbujas que llevarían aire al circuito de lubricación. Antiherrumbre: Evita la formación de óxido en las paredes metálicas internas del motor y la condensación de vapor de agua. Detergentes: Son los encargados de arrancar los depósitos de suciedad fruto de la combustión. Dispersantes: Son los encargados de transportar la suciedad arrancada por los aditivos detergentes hasta el filtro o carter del motor.
Espesantes: Es un compuesto de polímeros que por acción de la temperatura aumentan de tamaño aumentando la viscosidad del lubricante para que siga proporcionando una presión constante de lubricación. Diluyentes: Es un aditivo que reduce los microcristales de cera para que fluya el lubricante a bajas temperaturas.
Clasificaciones. Existen diversos tipos de clasificaciones de lubricantes según el ámbito geográfico, según sus propiedades y según el fabricante de la maquina a lubricar. Según el ámbito geográfico podemos encontrar la clasificación americana API (American Petroleum Institute), la clasificación Japonesa JASO (Japanese Automotive Standards Organization) y la Europea ACEA (Asociación de Constructores Europeos Asociados). Según sus propiedades se clasifican según la norma SAE (Society of Automotive Engineers) que básicamente separa el comportamiento del lubricante a temperatura de 18 °C y la define con una letra W proveniente del inglés "Winter" (Invierno-Frio) y otra letra que define el comportamiento del lubricante en temperatura de trabajo 95 °C-105 °C. La tabla SAE hace referencia a las tolerancias que debe "llenar" el lubricante tanto a temperatura ambiente como a temperatura de trabajo, siempre teniendo en cuenta la temperatura interna del motor y como adicional la temperatura exterior que si bien infuye algo en el comportamiento no es la más importante a la hora de elegir un lubricante adecuado. Según el fabricante del motor o componente a lubricar existen las normativas de fabricante con diversas nomenclaturas tipo VW505.01, GM Dexos2, Dexron III, MB229.51, LL-01, etc... Los fabricantes de motores y componentes conocen al detalle su producto y son conscientes de la importancia de un lubricante adecuado y de las consecuencias en caso de un lubricante inadecuado. Con la finalidad de "protegerse" y distinguirse de sus competidores hace ya muchos años comenzaron a definir estándares de fabricación de los lubricantes aptos para sus productos. Son las llamadas "Homologaciones del fabricante", que es la prueba de que el lubricante ha sido testado por el fabricante en el motor y por ello expide su correspondiente certificado de homologación. Lamentablemente son muchas las marcas de lubricantes que no homologan sus productos conformándose con el "Nivel de homologación" que no es mas que un
certificado de la compañía que ha fabricado el compuesto de aditivos de que estos están sujetos a la norma del fabricante, con lo que técnicamente no ofrecen un lubricante aprobado por el fabricante ni poseen el correspondiente certificado. Los acuerdos comerciales de los responsables de cada marca de vehículos, motores o componentes en cada pais con las diferentes empresas petroleras hacen que estas últimas presenten los certificados de homologación exclusivamente de los fabricantes con los que ha llegado a acuerdo dificultando la diagnosis del lubricante adecuado para cada vehículo. En todo caso cabe destacar que usando un lubricante con la homologación del fabricante de la maquina o vehículo las demás clasificaciones son complementarias. Hay más de 72 homologaciones en el sector de lubricación automotríz debido a la reciente incorporación de filtros de partículas y sistemas anticontaminación y hay fabricantes que disponen de varias normativas de homologación.
Conclusión Un lubricante es una sustancia que colocada entre dos piezas móviles, no se degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones. Finalizado este trabajo investigativo se puede asegurar que: a. La vida útil de un equipo depende de una adecuada lubricación. b. Para cada equipo existe un lubricante específico. c. Un buen lubricante depende del control de calidad que se le realice. d. La gestión forma parte del desarrollo profesional del individuo. En la actualidad los lubricantes se aplican muchas veces mecánicamente para un mejor control, por lo general mediante válvulas, anillos o cadenas giratorias, dispositivos de inmersión o salpicado o depósitos centrales y bombas. La grasa y otros lubricantes similares se aplican mediante prensado, presión o bombeo. Para un lubricado eficaz hay que elegir el método de aplicación más adecuado además de seleccionar un lubricante.
Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Lubricaci%C3%B3n http://www.unav.es/adi/UserFiles/File/4000005038/cap1Introduccio%20a%20la %20lubricacion.pdf http://www.monografias.com/trabajos70/principios-lubricacion/principios-lubricacion.shtml FRANZINI, Joseph B. "Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería." 9ª ed. McGraw-Hill, D. L. 1999.
INTRODUCCIÓN
La lubricación forma una parte fundamental de las operaciones del mantenimiento preventivo que se deben realizar al vehículo para evitar que el motor sufra desgastes prematuros o daños por utilizar aceite contaminado o que ha perdido sus propiedades. Un aceite que no cumpla los requisitos que se exigen puede producir los siguientes efectos:
• Desgaste prematuro de partes • Daño a componentes del motor o accesorios (turbocargador, cigüeñal, bielas, etc.) • Mayor emisión de contaminantes • Daño al convertidor catalítico • Formación de carbón en la cámara de combustión • Fugas en los anillos de los cilindros • Evaporación del lubricante
Es por todo esto importante conocer en qué consiste el fenómeno de lubricación, las características que debe tener un buen lubricante y las acciones que pueden afectar de manera negativa a la lubricación.
OBJETIVO. COMPONENTES DEL SISTEMA DE LUBRICACION.
Si dos cuerpos metálicos rozan uno con el otro se calientan y sus moléculas tienen tendencia a soldarse dando origen a un fenómeno llamado "agarre". Este fenómeno se produce con mayor intensidad si ambos cuerpos reciben calor desde una fuente externa ya que se alcanza más rápidamente el calor de fusión de uno de los metales. La lubricación del motor tiene por objeto evitar el agarre del motor y disminuir el trabajo perdido por rozamiento interponiendo entre dos cuerpos una película de fluido lubricante que sustituye el rozamiento entre los metales por el rozamiento del deslizamiento interno del fluido lubricante que es muy inferior a los de los metales y produce menor cantidad de calor.
Los objetivos de la lubricación son: 1) Impedir el contacto entre dos metales. 2) Refrigerar las partes lubricadas. 3) Ayudar a la estanqueidad del sistema.
Los factores principales que influyen sobre la lubricación, además de las características de los lubricantes son:
A) Acabado de las superficies de contacto. B) Naturaleza y dureza de los materiales que componen las partes. C) Espacio o huelgo entre las partes. Una lubricación deficiente, que no cause agarre es más que suficiente para producir gran desgaste, con deformación de la superficie del deslizamiento originando un huelgo excesivo entre las partes lo que dificulta el funcionamiento. El exceso de aceite es capaz de provocar desperfectos en el encendido por suciedad en
