Motor Diesel 201 - Elegir el aceite del motor adecuado: hablemos de la viscosidad.

Oct 5, 2018

 

Hay muchos grados de viscosidad diferentes disponibles, y los aceites de motor más delgados son cada vez más comunes. Lo primero a considerar es los grados de viscosidad recomendados por el OEM. Si su motor es de serie, cumpla con lo que los ingenieros estaban usando cuando diseñaron y desarrollaron tu motor. La mayoría de los motores permitirán varios grados de viscosidad, y eso te permite hacer la selección que mejor se adapte a la aplicación de tu equipo. Si tu motor ha sido modificado, entender esto puede ayudarte a tomar la decisión correcta. Vamos a ahondar en esto para que a la hora de elegir, no sea con un cara y sello de una moneda.

 

Comenzando con lo básico, hay dos tipos de viscosidad: cinemática y dinámica. La viscosidad cinemática se informa en los números que todos conocemos en un recipiente de aceite. Un grado de viscosidad cinemática normalmente consiste en un solo número (grado de viscosidad mono) o dos números con un guión entre ellos (grado de viscosidad múltiple). Dado que la mayoría del aceite de alta resistencia es de viscosidad múltiple, nos concentraremos en el sistema de dos números. En 15W-40, el primer número a la izquierda (15 en este caso) representa la viscosidad a temperatura fría y contiene la letra "W" (que significa invierno; los ingenieros son muy creativos). El segundo número a la derecha (40 en este ejemplo) representa la viscosidad cinemática a una temperatura de funcionamiento normal del motor, generalmente 100 grados C. Cuanto menor sea el número de viscosidad cinemática, más fino será el aceite. Por ejemplo, un aceite 5W-40 será más delgado en temperaturas frías que un 15W-40, pero a temperaturas normales de operación ambos aceites fluirán de la misma manera. Sin embargo, cuando se compara un 10W-30 contra un 15W-40, tanto a bajas como a altas temperaturas, el 10W-30 será más delgado, con menos resistencia al flujo. Solo recuerde, el jarabe de maíz es alto, el licor de maíz es bajo.

Entonces esa es la viscosidad cinemática. Ahora hablemos de la calificación API más nueva. ¿Cómo es que los aceites CK tienen una viscosidad diferente a los aceites FA, incluso si ambos son 10W-30? La viscosidad se ve afectada por tres factores, la temperatura, la presión y la velocidad a la que se corte (que se relaciona con la velocidad del motor). Sobre todo estamos trabajando a la presión atmosférica o un poco más arriba, por lo que podemos considerar que es relativamente constante. La variación de temperatura va del ambiente a la temperatura normal de operación del motor, que generalmente es de alrededor de 100 grados C. Eso significa que la variable más grande es la velocidad. La viscosidad cinética se mide a una velocidad muy lenta, bajo la influencia de solo la gravedad. Hay tres medidas dinámicas de viscosidad que definen el grado SAE. Dos a baja temperatura, viscosidad de arranque en frío, CCS, hecho a alta velocidad (cizallamiento) y Mini viscosidad rotativa, MRV, uno a baja velocidad (cizallamiento). La viscosidad dinámica común utilizada para mejorar la economía de combustible se conoce como la viscosidad a alta temperatura de alto cizallamiento (HTHS). Hoy tenemos la tecnología en el petróleo para modificar la viscosidad de modo que la viscosidad actúe de manera diferente a medida que cambia la velocidad, para ayudarnos a cumplir con los requisitos de los motores modernos de hoy en día.

 

De la teoría a la práctica.

 

El compromiso es elegir entre menor viscosidad para disminuir las pérdidas por bombeo y cizallamiento, versus evitar que el cigüeñal toque los casquillos flotando en una cuña de aceite (el término técnico es lubricación hidrodinámica). El aceite de menor viscosidad reduce las pérdidas parásitas, mejorando la economía de combustible y la potencia . Las pérdidas parasitarias son cosas que afectan la potencia del motor, piensan en parásitos, como una sanguijuela. Bonita imagen mental, no es cierto? Una menor viscosidad es más fácil de bombear y esquilar. Esta es la razón por la cual muchos aceites pesados ​​se están moviendo de los tradicionales 15W-40 a 10W-30. Si el motor está diseñado y fabricado para usar un 10W-30, puede mejorar el ahorro de combustible y la potencia con un 15W-40. La diferencia de bombeo es bastante simple, pero ¿qué pasa con el corte de petróleo? Esa es la lubricación hidrodinámica creada cuando la manivela se desliza a través de la cuña de aceite proporcionada por su bomba de aceite dentro de los cojinetes. Más grueso hace que consuma más energía solo para moverse. Piensa en tirar una pelota de béisbol debajo del agua. Si realiza el movimiento muy lentamente, la cantidad de trabajo no es muy diferente a hacerlo en el aire (cinemático). Pero a medida que intenta tirarlo más rápido, la fuerza necesaria aumenta a un ritmo mayor que el cambio en la velocidad de su brazo (dinámico). También piense cuánto más difícil sería en el jarabe de maíz de lo que sería en agua. Ese es el mismo problema que vemos en las pérdidas parásitas en motores, cigüeñales y otras partes móviles del motor que deben cortar el aceite. Y cuanto más lento se corta, o cuanto más delgado es el aceite, menos energía perdemos. Esta es la razón por la que hemos visto una disminución constante en la velocidad de crucero de los motores de servicio pesado, de modo que las pérdidas parasitarias se reducen y la economía de combustible mejora.

 

Los mismos factores que influyen en el ahorro de combustible también influyen en el poder. Sin embargo, si continuamos bajando la viscosidad, llegaremos a un punto donde el aceite no es lo suficientemente grueso para evitar que la manivela frote los cojinetes durante la operación. Entonces comenzamos a perder la vida útil del motor y la durabilidad. Para comprender el grosor necesario, tenemos que aprender sobre lo que los diseñadores de motores llaman la relación Lambda. Comencemos con el hardware. La distancia entre los cojinetes y el cigüeñal depende principalmente de tres factores principales; la viscosidad del aceite, el área del buje en contacto con el cigüeñal y la fuerza que empuja la biela. La carga del pistón a través de la biela conduce al buje superior en la biela y en el buje inferior en los cojinetes principales, siendo el primero en mostrar desgaste. La fuerza de combustión da como resultado que la biela intente empujar el cigüeñal fuera de la parte inferior del bloque.

 

Para mantener esto simple, consideremos a Lambda como una relación entre el espesor del aceite, la fuerza en el buje y la altura de la aspereza. Hemos definido todos esos factores, excepto la altura de aspereza, así que comencemos allí. Cuando las piezas se mecanizan, incluso las superficies muy lisas no son tan lisas cuando se mira lo suficientemente cerca. Tiene sentido que cuanto más rugosas sean las superficies, mayor será el espesor de aceite requerido para evitar que se contacten entre sí. Cuanto más suave podamos hacer el cigüeñal, menos película de aceite necesitamos para evitar que se frote. Las mejoras en los procesos de fabricación por parte de los fabricantes de motores como el bruñido, el pulido y el súper acabado de los cigüeñales pueden permitir el uso de aceites más delgados.

Sin embargo, al mismo tiempo, los diseñadores de motores que buscan un mayor ahorro de combustible están aumentando la presión del cilindro, lo que aumenta la fuerza sobre la biela, presionando el diluyente de película de aceite. Se está logrando un mayor ahorro de combustible y menores emisiones de carbono al disminuir la velocidad del motor, por lo que el motor puede cortar el aceite más lentamente (como arrojando la pelota debajo del agua). Al mismo tiempo, el motor usa un aceite más delgado para una mejor economía de combustible, está viendo una mayor fuerza en la biela que en el pasado requeriría un aceite más grueso. Las técnicas avanzadas de fabricación lo hacen posible, y trabajamos en estrecha colaboración con los fabricantes de motores para crear el equilibrio justo de economía y durabilidad.

 

Ahora una nota rápida para todos ustedes que tienen chips o actualizaciones de alto rendimiento para sus motores diesel. Estos aumentan las presiones de los cilindros a menudo muy por encima de los límites de diseño del fabricante, por lo que no recomendaríamos un aceite de menor viscosidad. Si los cambios que ha realizado no incluyen el aumento de las técnicas de acabado de superficies, al menos debes darle amor con un aceite tipo 15W-40.

 

En una flota comercial con buena economía de combustible, ir por un aceite 10W-30 CK es una buena medida para ahorrar combustible. Si estás más preocupado por la durabilidad de tu motor, y dejas funcionar los motores hasta el final de su vida útil, y un par de puntos porcentuales de ahorro de combustible no es tan atractivo, entonces puede elegir 15W-40. Elije la viscosidad correcta y tu motor te lo agradecerá, al continuar haciendo su trabajo.

 

Antes de usar o instalar cualquiera de estos productos, siempre consulte el manual del propietario de su vehículo para obtener información sobre compatibilidad y garantía. Siempre tome las precauciones de seguridad apropiadas cuando trabaje u opere su vehículo. Tome los pasos necesarios para ayudar a prevenir lesiones; use siempre equipo de protección como cascos, gafas de seguridad y guantes.
 

 


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