Tribología
Definición: ciencia del frotamiento, estudio de la lubricación, fricción y desgaste de partes móviles o estacionarias de cualquier sistema mecánico.
Lubricación
Definición: técnica que permite reducir la fricción entre dos superficies por medio de la aplicación de una película lubricante que puede ser sólida, semisólida o líquida cuyo fin es minimizar el rozamiento y la temperatura entre los elementos que están en contacto.
Campos de aplicación
Cojinetes del cigüeñal y bielas de un motor, cojinetes de turbinas de centrales generadoras, maquinaria de sector alimentario, automovilístico, engranajes, casquillos, cojinetes, juntas, cadenas, husillos, guías, cigüeñales, pistones, árbol de levas
Tipos de lubricación
Hidrodinámica: se ayuda de un sistema de bombeo de aceite, las películas son gruesas, previene que las superficies sólidas entren en contacto, proporciona baja fricción y alta resistencia al desgaste, se aplica en cojinetes, motores, cigüeñales, mide 5 micrómetros
Elastohidrodinámica: gran resistencia de carga, soluciona problemas de desgaste en altas cargas y bajas velocidades, descubierta por Dawson y Higginson en los años 50, puede ser de 1mm o menos, se aplica en cojinetes de fricción y antifricción, rodamientos, acoplamientos de carga pesada y baja velocidad
Marginal: existe contacto entre las asperezas, los sólidos no están separados por el lubricante, su contacto es mínimo, es la que menos lubricante usa, entre 1 – 10 nanómetros, se aplica en engranajes, anillos
Mixta: estado intermedio entre lubricación límite e hidrodinámica, el régimen de lubricación pasa a ser mixto, entre 1 – 3.5 mm, se aplica en arranque y parada de equipos, cojinetes de contacto deslizante
Viscosidad
Definición: propiedad mecánica compleja, es la fricción interna entre dos placas, una placa estacionaria y otra móvil, tiene relación con el contacto que tenga con las placas absorbiendo ciertas características de las placas
Viscosidad dinámica: se da en función del movimiento de la placa a partir de su contacto con el esfuerzo cortante, se mide en centipoise
Viscosidad cinemática: se encuentra en contacto con una placa estacionaria de cualquier objeto, se mide en centistokes
Clasificaciones
API, JASO, ACEA, ISO, SAE, se clasifican a partir de la viscosidad del aceite
Grados de viscosidad ISO
Existen 20 grados (2, 3, 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100, 150, 220, 320) nomenclatura: cada grado de viscosidad se designa por el número entero más cercano a su viscosidad cinemática media, expresada en centistokes a 40 °C, permitiendo una variación de ± 10% de este valor y se basa en el principio de que a viscosidad cinemática media correspondiente a cada grado, debe ser aproximadamente 50% mayor que a correspondiente al grado anterior.
Cuadro de grados ISO
Del 11-20 con su nomenclatura y viscosidad nominal
ISO VG 15, nominal: 15, mínimo: 13.5, máximo: 16.5, ISO VG 22, nominal: 22, mínimo: 19.8, máximo: 24.2
Grados SAE
Se dividen de acuerdo a la viscosidad del aceite a la que está sometido durante el funcionamiento del motor.
Primer grupo: a los -30 °C hasta los -5°C, se identifica por una W (Winter) indica que su funcionamiento en temperaturas mínimas conserva su viscosidad. Son 6 (0w-25w)
Segundo grupo: hasta temperaturas de 100° C, dando una idea de cuando se encuentra funcionando en caliente. Son 4 (20, 30, 40, 50)
Tercer grupo: surge de la necesidad de grados mixtos ante la aparición de motores rápidos con menores tolerancias, este grupo presenta una mayor fluidez y permiten generar una película de lubricación con espesor más fino.
Monogrados: se les asigna un número indicativo de su viscosidad, 20, 30, 40, 50, son 4
Multigrados: se les asigna dos números, y entre ellos una W (Winter)
Lubricantes multigrado
Son útiles para cambios drásticos de temperatura, para mantener estable la viscosidad, este tipo de aceites presentan ventajas sobre los monogrados tales como: mayor estabilidad ante cambios de temperatura, llegan más rápido a las piezas debido a su baja viscosidad en frío, permite un arranque más rápido de motor en frío