Lubricacin Motores
Combustin Interna
CopecCopec S.A. 05/2013S.A. 05/2013
Lubricacin
Lubricacin
Sellado
Enfriamiento
En esta seccin se ver de qu manera circula el aceite a travs del motor hacia todas las partes que necesitan:
2
Limpieza
Proteccin
El aceite se almacena en el colector de aceite.
Primero pasa a travs del filtro grueso el cual atrapa partculas grandes de suciedad que podran daar la bomba.
La *bomba de aceitepresuriza el aceite y lo
Sistema circulatorio de lubricacin
Llenador
3
presuriza el aceite y lo alimenta a travs del filtro, donde se eliminan las partculas ms finas y el material carbonoso.*Un regulador de presin tambin se utiliza para controlar la presin mxima del aceite, mientras que la presin mnima depende del espacio libre del cojinete del motor.
Colector de aceite (Carter)
Tapn de
drenajeFiltro grueso
Varilla del nivel de aceite
Bomba de aceite
Filtro
El aceite fluye hacia los cojinetes B del cigeal.
Despus pasa a travs de los pasajes perforados en el cigeal hacia los cojinetes de la cabeza C y los
Sistema circulatorio de lubricacin
BielaBiela
Llenador
D
4
de la cabeza C y los cojinetes del pie D de cada biela.
B Cojinete principal
C Cojinete de la bielaD Cojinete del pasador del pistn
Colector de aceite
Tapn de drenaje
Filtro grueso
Filtro Varilla del nivel de aceite
BBB
BBCCC
Bomba de aceite
El aceite se salpica sobre las paredes interiores del cilindropara lubricar el espacio entre la camisa y los aros del pistn. Los motores diesel tambin rocan aceite al pistn en la parte inferior para enfriar al
Cilindro
Pistn
H
BielaBiela
Llenador
D
Sistema circulatorio de lubricacin
5
parte inferior para enfriar al pistn.
B Cojinete principal
C Cojinete de la bielaD Cojinete del pasador del pistn
Colector de aceite
Tapn de drenaje
Filtro grueso
Filtro Varilla del nivel de aceite
BBB
BBCCC
Bomba de aceite
Simultneamente se suministra el aceite a los cojinetes del rbol de levas H, hacia el mecanismo de vlvulas del rea de cubierta superior, y la sincronizacindelantera y engranajes accesoriosque impulsan el rbol de levas, la bomba de aceite, la bomba de agua y otros accesorios del motor.
Finalmente se vuelve a filtrar en el
H
Mecanismo de vlvulas
Engranajes de sincronizacin
Sistema circulatorio de lubricacin
D
BielaBiela
Llenador
D
6
Finalmente se vuelve a filtrar en el colector de aceite para que circule una vez ms.
B Cojinete principal
C Cojinete de la bielaD Cojinete del pasador del pistnH Cojinete del rbol de levas
Colector de aceite
Tapn de drenajeFiltro grueso
Filtro Varilla del nivel de aceite
BBB
BBCCC
Bomba de aceite
(espesor de la pelcula de aceite)
Los espacios libres del motor son ajustados espacios dinmicos tpicos
ComponenteEspesor del aceite (micrones)
Arandela del cilindro 3.0 - 7
Biela 0.5 - 20
Biela del eje principal 0.8 - 50
Biela del turbocompresor 0.5 - 20
7
Cun grande es un micrn? 1 micrn = 0.00004 pulgadaGrano de sal de mesa 100 micrones
Dimetro de cabello humano 70 micrones La partcula ms pequea que puede ver el ojo humano 40 micrones
Partcula de polvo de talco 10 micrones
Piston pin bushing 0.5 - 15
Valve train 0 - 1.0
Gearing 0 - 1.5
Ahora veremos la lubricacin de los siguientes componentes:
Tren de vlvulas
Lubricacin de componentes
8
Pistones
Cojinetes
Este es un rea sobre la seccin superior del motor que soporta cargas de alta presin sobre la pelcula de aceite debido a la elevada fuerza que se necesita para abrir las vlvulas.
Las presiones de la zona de contacto pueden alcanzar 2,07 x 109 Nm -2 o MS.
Por lo tanto los componentes de las levas y el tren de vlvulas son propensos al desgaste , especialmente en el arranque mientras se bombea el aceite para llegar a estos componentes.
El desgaste conduce a una abertura reducida de la vlvula y a la prdida de potencia.
Zona del tren de vlvulas
9
de potencia. Durante arranque puede tardar hasta un minuto para que el aceite llegue al tren de vlvulas.
Requisitos claves de lubricacin:
El correcto aditivo antidesgaste para el rgimen
Buenas propiedades de flujo a baja temperatura
Aceite base/ mejorador del ndice de viscosidad
Los productos sintticos aportan un claro beneficio para el desempeo a bajas temperaturas.
VLVULAS
Los cabezales de las vlvulas pueden alcanzar temperaturas muy altas (>300C / >570F).
Los depsitos pueden formarse sobre el vstago de la vlvula, evitando un buen sellado.
El flujo de aceite hacia el vstago de la vlvula es esencial:
Demasiada cantidad puede conducir a
Leva
Pelcula de aceite
Empujador
10
Demasiada cantidad puede conducir a depsitos
Demasiado poca puede permitir que los vstagos se contaminen conduciendo a un gripado
Muelle
Vstago de la vlvulaCara de la
vlvula
Las altas presiones de carga restringen la disponibilidad del lubricante.
Temperaturas operativas altas: alrededor de 100C
El holln en el combustible diesel aumenta la severidad del potencial de desgaste en
rbol de levas (motores de cuatro tiempos) El rbol de levas requiere una lubricacin con una pelcula de aceite de viscosidad fuerte y aditivos anti-desgaste.
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la severidad del potencial de desgaste en el rbol de levas y los componentes superiores del motor.
El rbol de levas: Gira a la mitad de la velocidad del cigeal.
Opera las vlvulas de la culata del cilindro (una vez cada dos tiempos) y la mayora de los inyectores de combustible diesel.
Conjunto de aros
Biela
Pistones
Zona de alta temperatura (200-300C / 390-572F) en el conjunto de aros, con temperaturas ms altas sobre la corona del pistn
En los motores diesel, las altas temperaturas conducen a depsitos en el pistn provenientes del aceite/combustible quemado
Corona del pistn
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Cigeal Cojinetes de la biela
aceite/combustible quemado
El aceite debe disearse de modo de minimizar estos problemas
La mayor parte de la friccin en el motor ocurre aqu
El diseo del motor ms la lubricacin optimizada pueden utilizarse para mejorar la economa del combustible
Depsitos
Aros
Falda
PistonesLos pistones estn expuestos a temperaturas enormemente elevadas. Es sumamente crtico que el lubricante suministre proteccin contra el desgaste y los depsitos en la interfaz del pistn y la camisa. Se requiere que el aceite lubrique los aros para evitar el gripado.
La desintegracin / polimerizacin de los
13
Falda La desintegracin / polimerizacin de los residuos de aceite y combustible forma depsitos
Atoramiento de los aros
Se acumulan depsitos en las ranuras del pistn, evitando que los aros se muevan.
Conduce a prdida de potencia, elevado consumo de aceite, aumento de las fugas de gases.
Desgaste excesivo
Los depsitos en la parte superior del pistn, particularmente en los motores diesel, pueden erosionar la pared del
Varios mecanismos de desgaste y depsito presentan desafos para quienes formulan aceites de motores diesel.
Los pistones exigen las ms complicadas estrategias de accin detergente para controlar los depsitos en el motor.
Pulido de la cavidad
+ 800C
Pistones
Depsitos
14
Desgaste excesivo
diesel, pueden erosionar la pared del cilindro, desgastando las marcas de rectificado (pulido de la cavidad interior)
la cavidad interior
Seccin de ranura del aro
El patrn entramado permite que la pelcula de aceite se adhiera a la pared del cilindro
Camisa tpica de cilindro de motor diesel
15
Nota: Las camisas de los cilindros de los motores diesel para servicio pesado pueden reemplazarse, mientras que los cilindros del motor de gasolina son parte del conjunto del bloque del motor.
Pistones
Requisitos claves de lubricacin:
16
Se requieren detergentes superbsicos (overbased) para mantener las partes limpias y neutralizar los cidos
Dispersantes para evitar la conglomeracin de depsitos y residuos
Se utilizan aditivos anti-desgaste para proteger los aros del pistn y el cilindro en la parte superior e inferior de la carrera del pistn
Cojinetes del motor
Consisten en casquillos de cojinete de metal blando dentro de los cuales gira el eje de soporte.
Se bombea aceite bajo presin dentro del casquillo a travs de los orificios de aceite en el cigeal y/o
Los cojinetes lisos se encuentran en todo el motor el cigeal, el rbol de levas, las bielas y los pistones. Son relativamente econmicos, pero en general no se reemplazan en los motores modernos, salvo cuando se realiza otro trabajo de envergadura al motor.
La vida til del cojinete puede verse afectada por corrosivos (cidos) como tambin el desgaste fsico (adhesivo debido a la pelcula de aceite inadecuada o abrasivo debido a la ingestin de suciedad).
17
a travs de los orificios de aceite en el cigeal y/o la biela.
Tpicamente, los cojinetes se cubren con cobre, revestidos con plomo, revestidos con una matriz de plomo/estao.
Se necesita lubricacin para evitar el contacto entre el eje y los casquillos de los cojinetes.
Sin presin de aceite
Desgaste de los cojinetes
Este es un perodo esencial para los cojinetes, a medida que pasan de la lubricacin marginal a la lubricacin hidrodinmica.
Durante el arranque, es esencial un adecuado
FuncionamientoArranque
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Lubricacin
marginal
Durante el arranque, es esencial un adecuado suministro de aceite para evitar el desgaste.
Lubricacin
mixta
Lubricacin
hidrodinmica
Serie Detroit Diesel 60
Cojinetes de la biela - 500.000 millas
Desgaste normal del revestimiento de plomo/estao
Parte inferior
Parte superior
Desgaste abrasivo
Metales de desgaste / polvo / arena, etc., pueden alojarse entre las superficies del cojinete o incrustarse en las
1999
Desgaste de los cojinetes
19
2000
Parte superiorExposicin de cobre
Rayadura por
desgaste abrasivo
(suciedad)
incrustarse en las mismas, conduciendo al desgaste.
Ataque qumico
Los productos de combustin cida pueden corroer los metales blandos, conduciendo a la falla del cojinete.
Parte inferior
Serie Detroit Diesel 60
Cojinetes de la biela - 500.000 millas
Desgaste normal del revestimiento de plomo/estao
Parte inferior
Parte superior
1999
Desgaste de los cojinetes
Requisitos claves de lubricacin:
Caractersticas buenas del flujo / viscosidad, especialmente
20
2000
Parte superiorExposicin de cobre
Rayadura por
desgaste abrasivo
(suciedad)Parte inferior
Caractersticas buenas del flujo / viscosidad, especialmente durante el arranque
Aditivos anti-corrosivos / detergentes superbsicos
Sistemas de filtro bien mantenidos para mantener limpio el aceite
Varilla del nivel de aceite
El colector de aceite (Carter)
El aceite se mantiene en un reservorio en la parte inferior del bloque del cilindro: el colector de aceite.
El aceite se bombea desde aqu alrededor del motor y retorna por gravedad para ser recirculado.
Los tamaos de los colectores en general aumentan en la medida que aumenta el desplazamiento del motor.
21
Aceite
Filtro de recoleccin de aceite
Colector de aceite
Sedimento a baja temperatura en el colector de aceite
Conduce a un aumento en la viscosidad, bloqueo de los conductos de aceite y la falta de aceite
Los gases fugados (que contienen combustible no quemado y agua) se combinan con el aceite en el colector. A bajas temperaturas o durante viajes cortos, el agua / combustible no se evapora. Forma una emulsin que se convierte en sedimento.
Formacin de sedimento en el colector:
22
Lubricante
Sedimentos
Agua condensada
Combustible condensado y fuga de gases
Sedimento de alta temperatura
El aceite puede reaccionar a causa de temperaturas altas para formar grandes molculas que espesan el aceite.
Carga del holln (diesel)
Niveles altos de holln pueden generarse en motores diesel sobrecargados o sobrealimentados
El aceite recolecta el holln, aumentando su viscosidad.
Aumento de la viscosidad
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Partculas de holln
Molcula de aceite normal
Molcula de aceite oxidado
Sedimento de alta temperatura
El aceite puede reaccionar a causa de temperaturas altas para formar grandes molculas que espesan el aceite.
Carga del holln (diesel)
Niveles altos de holln pueden generarse en motores diesel sobrecargados o sobrealimentados
El aceite recolecta el holln, aumentando su viscosidad.
Aumento de la viscosidad
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Molcula de aceite normal
Aumento de la viscosidad
Conduce a:
Bombeo pobre, arranque pobre, y falta de aceite
Requisitos claves de lubricacin:
Buena estabilidad de oxidacin
Buena dispersancia sin aumento de viscosidad
Mejorador de la viscosidad despus del cizallamiento
Estabilidad ante el cizallamiento
Estabilidad ante el cizamiento
Los mejoradores de ndice de viscosidad (VI) utilizados en aceites de motor multigrado pueden ser cizallados por los cojinetes, los aros del pistn y el engranaje en molculas ms pequeas.
Esto reduce la viscosidad del aceite.
Disminucin de la viscosidad
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despus del cizallamiento
Mejorador de la viscosidad
Estabilidad ante el cizamiento
Los mejoradores de ndice de viscosidad (VI) utilizados en aceites de motor multigrado pueden ser cizallados por los cojinetes, los aros del pistn y el engranaje en molculas ms pequeas.
Esto reduce la viscosidad del aceite.
Dilucin del combustible
Disminucin de la viscosidad
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Combustible excesivo debido a una calibracin del combustible demasiado rica, los viajes cortos o tiempos en ralent muy largos pueden dar como resultado la dilucin del aceite.
Conduce a un espesor de pelcula reducido y al desgaste.
Estabilidad ante el cizamiento
Los mejoradores de ndice de viscosidad (VI) utilizados en aceites de motor multigrado pueden ser cizallados por los cojinetes, los aros del pistn y el engranaje en molculas ms pequeas.
Esto reduce la viscosidad del aceite.
Dilucin del combustible
Disminucin de la viscosidad
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Combustible excesivo debido a una calibracin del combustible demasiado rica, los viajes cortos o tiempos en ralent muy largos pueden dar como resultado la dilucin del aceite.
Conduce a un espesor de pelcula reducido y al desgaste. Requisitos claves de lubricacin:
Mejorador VI con buena estabilidad de cizallamiento
Manejo correcto del combustible
Desgaste del tren de vlvulas
Herrumbre
Adherencia del aro
Desgaste de las cavidades interiores
Pulido de la
Depsitos en los pistones
SedimentosDepsitos en la admisin
200-350C
80-150C
40 - 70C
REGMENES DE TEMPERATURA DESIGUALES
AMBIENTE 150C
reas esenciales de lubricacin - Revisin
30 - 40C
28
cavidades interioresPulido de la
cavidad interior
Desgaste de los cojinetes
Sedimentos
Consumo de aceite
Estabilidad ante el cizallamiento
Aumento dela viscosidad
Revisin
La lubricacin apropiada es crtica para el funcionamiento de los motores de combustin Los componentes esenciales que se lubrican son:
rbol de levasVlvulasTurbocompresores y superalimentadotes
Lubricacin de componentes crticos
rbol de levas: para proteger el rbol de levas a velocidades lentas, se provee una buena lubricacin mediante un aceite con buena facilidad de bombeo y de viscosidad correcta. Son necesarios aditivos anti-desgaste para evitar el esfuerzo de corte y proporcionar lubricidad y los aditivos anti-desgaste evitan que la friccin de deslizamiento desgaste de los rodillos de leva.
Vlvulas: pueden alcanzar temperaturas muy altas (>300C). Los depsitos se pueden formar, evitando un buen sellado, debido a una baja calidad del combustible o un excesivo flujo de aceite. Se requieren lubricantes con buenas propiedades detergentes.
Turbocompresores: requieren aceites de motor de alta calidad con estabilidad de
29
Turbocompresores y superalimentadotesPistonesCojinetesLubricacin de componentes crticos
Turbocompresores: requieren aceites de motor de alta calidad con estabilidad de temperatura para evitar la formacin de depsitos en los conductos de alimentacin del aceite y los cojinetes.
Pistones: pueden sufrir de depsitos en las ranuras del aro, originando que los aros se adhieran y desgasten el orificio. Aditivos con buenas propiedades detergentes y de dispersancia evitan estos depsitos.
Cojinetes: soportan el cigeal, el rbol de levas, las bielas y los pistones. En general, esos son cojinetes lisos, y el aceite necesita ser lo suficientemente espeso para evitar el contacto entre los ejes y los cojinetes.
Caractersticas Aceite Lubricante
CopecCopec S.A. 05/2013S.A. 05/2013
Un buen aceite de motor . .
Lubrica las partes mviles del motor
Reduce la friccin
Evita el desgaste
Limpia los contaminantes de los motores.
Reduce la formacin de sedimentos sobre las partes de motor.
Mantiene las partculas en suspensin
31
Mantiene las partculas en suspensin
Sella el pistn y la camisa para una ptima eficiencia del motor.
Contiene los gases de combustin dentro de la cmara de combustin.
Enfra las reas de alta temperatura del motor
Elimina el calor
El aceite se enfra en el reservorio antes de volver al motor
Protege contra la herrumbre y la corrosin de las partes metlicas del motor
Qu contiene un aceite de motor para servicio pesado de mxima calidad?
32
Lubricantes terminados sintticos y minerales
Aceites base
Aceites de motor
Aceites de engranaje
Otros
Los lubricantes contienen:
33
Los lubricantes contienen:
75 a 95% de aceites base
5 a 25% de aditivos
El aceite base contribuye significativamente a las propiedades lubricantes terminadas
Se requieren aditivos para mejorar el rendimiento del aceite terminado, sea mineral o sinttico
Aditivos
Tipos de aditivos
Los aditivos se pueden agruparse en tres tipos
principales (si bien un nmero de ellos realiza ms
de una funcin) :
Modificadores del rendimiento
Modificar las caractersticas del aceite base para
hacerlo ms adecuado para su uso en motores
34
hacerlo ms adecuado para su uso en motores
Protectores lubricantes
Proteger el aceite para prolongar su vida til.
Protectores de superficie
Proteger las superficies metlicas para reducir la
corrosin, friccin y desgaste
Aditivos
Modificadores del rendimiento
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
35
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Punto de fluidez
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
36
Para que se utiliza:
Disminuye el punto de fluidez para permitir allubricante depresor fluir a bajastemperaturas.
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
IV
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
37
Para que se utiliza:
Reduce la velocidad de cambio de la viscosidad con temperaturas aumentadas.
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Hinchamiento de juntas
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
38
Origina un hinchamiento muy leve de las juntas para evitar la fuga de aceite de las empaquetaduras y juntas.
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Para que se utiliza:
Oxidacin
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
39
Evita la formacin de barniz y sedimentos en los cojinetes o en los sistemas de circulacin
Retarda el envejecimiento del aceite
Alarga la vida til de servicio y de almacenamiento del aceite
Protege el aceite en si mismo directamente (protege indirectamente las partes metlicas barniz y cidos)
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Para que se utiliza:
Metal
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
40
Para que se utiliza:
Reduce el efecto cataltico de los metales sobrela rata de oxidacin
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Espuma
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
41
Para que se utiliza:
Evita la formacin de espuma estable
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Herrumbre
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
42
Para que se utiliza:
Evita la oxidacin de partes ferrosas de la mquina (hierro o acero)
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Corrosin
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
43
Para que se utiliza:
Evita el ataque corrosivo sobre las superficies metlicas no ferrosas
Protege contra ataques a las superficies metlicas blandas
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Detergente
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
44
Para que se utiliza:Evita que los productos de la oxidacin (sedimento) que se han formado en el aceite se adhieran a los componentes metlicos.
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Dispersante
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
45
Para que se utiliza:
Mantiene los productos de la oxidacin separados y suspendidos en el aceite.
Retarda la formacin de sedimento.
Mantiene el holln en suspensin.
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Anti-desgaste
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
46
Para que se utiliza:
Reduce la friccin y el desgaste.
Evita el rayado y el gripado
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
Friccin
Modificadores del rendimiento
Protectores lubricantes
Protectores de superficie
Depresor del punto de fluidez
Inhibidor de oxidacin
Desactivador de metales
Inhibidor de herrumbre
Inhibidor de corrosin
Aditivos
Mejorador de ndice de viscosidad (IV)
47
Para que se utiliza:
Refuerza el llenado del aceite
Evita el contacto no lubricado entre las partes mviles
Agentes de hinchamiento de juntas
Inhibidor de espuma
Detergente
Dispersante
Agentes anti-desgaste
Modificadores de friccin
9%
Dispersante 62%Dispersante 62%
Detergente 20%Modificador de friccin
Antioxidante
(SAE 15W-40)
Aditivos tpicos de los aceites de motores diesel
Anti-desgaste
48
En este paquete de rendimiento tpico, los dispersantes, detergentes y aditivos anti-desgaste son los que ms prevalecen
Dispersante 62%Dispersante 62%Antioxidante
Depresor de fluidez
Inhibidor de corrosin
Demulsionante
Antiespumante
Nuevos Requerimientos Q..y algo ms
CopecCopec S.A. 05/2013S.A. 05/2013
1. El aceite que uso dura 25.000 Km a. La duracin del aceite, depende de una serie de variables
externas e internas. El principal motivo de cambio de un lubricante es la contaminacin del producto.
2. Antes de cambiar de marca debemos limpiar el Motor
a. Los lubricantes tienen como aceite base hidrocarburos (incluso los sintticos), por lo cual si el grado API es
Mitos
50
(incluso los sintticos), por lo cual si el grado API es similar, no debe realizarse un lavado del motor
Porque cambian las especificaciones de los aceites????
API (American Petroleum Institute): Establece desde el ao 1939 la clasificacin API, existiendo 10 categora: CA, CB,QQQ.CI-4,CJ-4. Las ultimas cinco se han creado en 16 aos ( CF-4 a CJ-4)
Normas de fabricantes de equipos: Mack EO-O Norteamericano Cat ECF-3 Norteamericano
51
Cat ECF-3 Norteamericano MB 228.1, 229.1 Europeo Volvo VDS-4 Europeo
Otras agrupaciones ACEA, JASO
SAE Viscosidades
Las Normas de Emisiones son los Principales Motivadores para el Desarrollo de Aceites
EPA 2007 (US)...
Euro IV...
MOT (JP)...
...
Nueva Normas Nuevos Diseos de Equipos
NuevosNuevos Aceites
52
API CJ-4
ACEA E7
OEMs
Nuevas Normas de AceitesNuevos
DesafosNuevos Aceites
Especificaciones de Emisin para Motores Diesel (ES dentro caretera)
4.04.0
5.05.0
1994
1998[
g
/
H
P
[
g
/
H
P
- -
h
r
]
h
r
]
500 PPM500 PPM
Diesel Diesel
SulfurSulfur
CGCG--44
CHCH--44
53 53
0.010.01 0.100.10
0.20.2
1.21.2
2.42.42002/04
2007
2010
N
O
x
N
O
x
[
g
/
H
P
[
g
/
H
P
PM PM [g/HP[g/HP--hr]hr]
ULSDULSD
15 PPM15 PPM
(Jun 06)
SulfurSulfur
CICI--44
CJCJ--44
10/06
Especificaciones de Emisin para Motores Diesel (European Standards)
54
Pos-Tratamiento de los Gases de Escape Emisiones
EURO IPa
r
t
c
u
l
a
s
Turbo cargadores & Intercoolers
DISEO DEL MOTORCG-4
CH-4
CI-4
La legislacin de emisiones esta liderando los nuevos diseos de motores y
de los sistemas de pos-tratamiento de los gases de escape
55
EURO 4
EURO I
EURO 2
EURO 3
P
a
r
t
c
u
l
a
s
NOx
Cambios Combustible
Retardo de Inyeccin, Cambios Diseo Pistones
EGR
CRT/ DPF
OXICAT
De-NOx CAT
SCR
AFTERTREATMENT
CI-4
CI-4 plus
CJ-4 &
Euro V
Diseos de PistonesModificados
Control deCombustinModificado
Recirculacin de los Gases de Escape o
Pos-Tratamiento de los Gases de
Escape(DPF / DOC)
1985 hasta 1998 2002 2006+On Highway
ACERT
Estrategias de Diseo de los Motores La mejora de la eficiencia de combustin y control de emisiones impacta el medio-ambiente y requerimientos sobre los lubricantes
56
Mayor Temperatura de Aceite
Mayor Generacin de Holln
Aumento de Depsitos en Pistn
Rpida Oxidacin del Aceite
Matriz de Impacto en el Aceite
1985 hasta 1998 2002 2006+
Tier 1 and 2 Tier 3 Tier 4
On Highway
Off Highway
Deplecin del TBN ms Rpida
Aumento de la Corrosin
Mayor Desgaste de Anillos/Camisas
Limites de Composicin de Aceite
Finding the Right Balance Thru Engine/Vehicle Design Strategies
PistonDesign
Combustion
Caterpillar ACERT
In Cylinder Solutions Out Of Cylinder SolutionsSelective Catalytic Reduction w/Urea
5757
Combustion
Control
EGR
1998 & Before
2002 2007 2010
Diesel Particulate Filter Enhanced EGR
Cat CumminsDetroit Diesel
InternationalMercedes-Benz
Mack Volvo
2007 Estrategia para Control de Emisiones de los Principales Fabricantes
58
ACERT / CGI
Increased EGR
Increased EGR
Increased EGR
Increased EGR
Increased EGR
Increased EGR
Burner / DPF
DOC / DPF
DOC / DPF
DOC / DPF
DOC / DPF
Burner or DOC / DPF
DOC / DPF
CCV CCV CCV CCV CCV CCV CCV
API CJ-4 Heavy Duty Engine Oil
Que es Recirculacin de los Gases de Escape (EGR)?
EGR disminuir el O2 y reduce los peak de temperaturas y presiones
Los gases EGR son enfriados para mejorar la eficiencia volumtrica
G9801035.v2
Hasta 40% (2007) de Gases
de Escape Enfriados
Potencial Desgaste de los Cojinetes
Mayor Carga de
Calor para el Refrigerante
Potencial Corrosin
Problemas: Calor, Holln, cidos Ntricos y Sulfricos
G9801035.v2G9801035.v2
Hasta 40% Gases
de Escape Enfriados
Potencial Desgaste de los Cojinetes
Mayor Carga de
Potencial Corrosin
Problemas: Calor, Holln, cidos Ntricos y Sulfricos
Problemas: Calor, Holln, cidos Ntricos y Sulfricos
59
Vlvula EGR
Objetivo
Disminuir la temperatura de la combustin Reducir las emisiones de xido Nitrgeno (Nox)
Funcionamientos
60
Ingreso de gases de escapes a la cmara combustin (max. 14%) Disminuye el porcentaje de O2, empobreciendo la mezcla A/C Genera una combustin de mala calidad y baja temperatura
DPF - Diesel Particulate Filter Regeneracin
61
Evolucin de las FormulacionesAPI CI-4, CI-4 Plus, CJ-4
API CI-4
Mejora del control de viscosidad en virtud de la carga de holln y corte
Mejor Capacidad de Neutralizacin de cidos (Cummins CES 20078)
Mejor control de depsitos en los pistones y de consumo de aceite (CAT ECF-1)
API CI-4 Plus
2002
(EGR)
62
2004
API CJ-4
2006
API CJ-4 Heavy Diesel Engine Oil for EPA 07 Compliant Diesel Engines
Officially designated API CJ-4 First licensing occurred October 15, 2006 Intended for US on-highway vehicles meeting EPA 2007
emissions
API CJ-4 is the first US diesel engine oil category to place effective chemical limits on lubricants impacting the amount of conventional additives that can be used in formulations.
6363
additives that can be used in formulations. Use of low Sulfated Ash, Phosphorus, and Sulfur (SAPS) containing
additives will be required to maintain engine and DPF performance.
API CI-4+ Typical Levels API CJ-4 Limits
Sulfated Ash 1.3 1.5 wt% 1.0 wt%
Phosphorus 0.12 0.15 wt% 0.12 wt%
Sulfur 0.5 wt% 0.4 wt%
API CJ-4 Related Engine Tests (Backward Compatibility)
Test Fuel Sulfur Specification Test Parameter
Caterpillar 1N 500 ppm API CJ-4 Piston Deposits / Oil Consumption
Caterpillar C-13 15 ppm API CJ-4 Piston Deposits / Oil Consumption
Mack T-11 500 ppm API CJ-4 Soot Handling
Mack T-12 15 ppm API CJ-4 Ring, Liner, and Bearing Wear
Cummins ISB 15 ppm API CJ-4 Valve Train Wear (sliding tappet)
Cummins ISM 500 ppm API CJ-4 Valve Train Wear (roller) / Sludge
6464
Cummins ISM 500 ppm API CJ-4 Valve Train Wear (roller) / Sludge
Volvo D12D 500 ppm Mack Piston Deposits
MB OM441LA 500 ppm DDC PGOS Piston and Turbocharger Deposits / Bore Polish
Sequence IIIF/G Gasoline API SM / Mack Oxidation
RFWT 500 ppm API CJ-4 Valve Train Wear (roller)
HEUI 500 ppm API CJ-4 Air Entrainment
Normas EURO
65
Conclusiones
El constante desarrollo de nuevos diseos de motores,con el fin de bajar los niveles de emisiones, a significadoun cambio en los principales fluidos de los equipos:Aceite, Combustible y Refrigerante.Con el fin de extender la vida til de un motor, es
totalmente necesario utilizar los lubricantesrecomendados por los fabricantes.
66
recomendados por los fabricantes.Los constantes cambios han exigido cada vez, mayor
desempeo a los nuevos aceite, esto significa que paramantener los perodos de cambio en los nuevosmotoresQQQQQQ.es necesario utilizar un nuevosLubricantes
Lnea de productos Mobil
CopecCopec S.A. 05/2013S.A. 05/2013
Clasificaciones
Aceites Automotrices MotorClasificacin por rango de VISCOSIDAD : SAE
Clasificacin por aplicacin: APIMotores Gasolineros : API S
68
Motores Gasolineros : API SMotores Diesel : API C
ACEAClase/Categora/AoA: Gasolina, B: Diesel trabajo liviano, E: Diesel trabajo pesado
Clasificacin SAE para aceites de motor
Grado de Viscosidad
SAE
Viscosidad (cP) a T max C
Temperatura C Lim de bombeo
Mxima Minima Mxima
0W 6.200 @ -35 -35 3.8 --
5W 6.600 @ -30 -30 3.8 --
10W 7.000 @ -25 -25 4.1 --
15W 7.000 @ -20 -20 5.6 --
Viscosidad cSt a 100C
69
15W 7.000 @ -20 -20 5.6 --
20W 9.500 @ -15 -15 5.6 --
25W 13.000 @ -10 -10 9.3 --
20 -- -- 5.6 < 9.3
30 -- -- 9.3 < 12.5
40 -- -- 12.5 < 16.3
50 -- -- 16.3 < 21.9
60 -- -- 21.9 < 26.1
Grfica Viscosidad - Temperatura
100000
1000000
10000000
Viscosity-Temperature Plot
70
1
10
100
1000
10000
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
Clasificacin API para aceites de motor
Gasolineros S : spark = buja
Designacin Autos, Modelos
SC 1967SD 1971
71
SD 1971SE 1979SF 1988SG 1993SH 1996SJ 2001SL 2004SM 2005 - ???
Clasificacin API para aceites de motor
Diesel C: combustion by compression
Designacin Motores Expedicin
CD AN/TC 1955
72
CD AN/TC 1955CD-II 2 Tiempos 1990CE AN/TC 1983CF-4 AN/TC 1990CG-4 AN/TC S0.5% 1998CI-4 AN/TC/ EGR 2002CJ-4 AN/TC/ EGR 2006
Productos Mbbbbbil Motores Diesel
Producto SAE API Base
Delvac v 5W40 CI-4 P/SL Sinttica
Delvac Super XHP 10W40 CF-4 Sinttica
Delvac 1300 Super 15W40 CJ-4/SL Mineral
Delvac MX 15W40 CI-4/SL Mineral
73
Delvac MX 15W40 CI-4/SL Mineral
Delvac Super 1400 15W40 CH-4 Mineral
Delvac Super 1300 15W40 CG-4/SJ Mineral
Delvac Super 20W50 CF-4/SG Mineral
Delvac 25W50 CF-4 Mineral
Productos Mbbbbbil Motores Diesel
Delvac Serie 1300 30,40,50 CF Mineral
Delvac Serie 1200 30,40 CF-2/SF Mineral
Delvac Serie 1400 30,40 CF/SF Mineral
Producto SAE API Base
74
Delvac Serie 1400 30,40 CF/SF Mineral
ANEXOS
CopecCopec S.A. 05/2013S.A. 05/2013
Especificaciones y Aprobaciones productos Mobil Delvac
Delvac 1 ESP Delvac 1 Delvac XHP LE Delvac 1300 Super Delvac MX Delvac Super 1400 Delvac Super 1300 Delvac Super Delvac
Especificaciones Calidad 100% Sinttico 100% Sinttico 100% Sinttico Mineral Mineral Mineral Mineral Mineral Mineral
SAE 5W40 5W40 10W40 15W40 15W40 15W40 15W40 20W50 25W50
API CJ-4/CI-4 Plus/CI-4 CI-4 Plus/ CI-4 CI-4 CJ-4 / CI-4 Plus CI-4/CH-4 CH-4/CG-4 CG-4/CF-4 CF-4 CF-4
ACEA E7-E5 E7-E5-E4 E7-E6-E4 E9-E7/08 E7-E5-E3 E3 E2
Aprobaciones FabricantesMercedes Benz MB 228.31/228.3 228.5 228.51/228.5 228.3/228.31 228.3 228.3 228.1
76
Mercedes Benz MB 228.31/228.3 228.5 228.51/228.5 228.3/228.31 228.3 228.3 228.1
Detroit Diesel 93K218/93K214 93K214 93K218/93K214 7SE 270
Cummins CES 20081 CES 20078/ 20077 CES 20081 CES 20078/20077
Volvo VDS-4/VDS-3/VDS-3 VDS-3/VDS-2 VDS-3 VDS-4/VDS-3 VDS-3/VDS-2 VDS-2 VDS
Mack EO-O PP/EO-N PP 03 EO-N PP 03/EO-M P EO-O/EO-N EOM-Plus/EO-M
Caterpillar ECF-3 ECF-1 ECF-3 ECF-2
Reanult RVI RXD RXD/RLD-2/RGD RLD-3 RLD
Man M3277 M3477/M3277 M3275 M3275 M3275 M271
Deutz DQC III-05 DQC II-05
Scania LDF Low Ash
MTU Tipo 3.1 Tipo I Tipo II
Nombre Producto SAE API Mercedes Benz MB Detroit Diesel Cummins Volvo Mack Reanult RVI Man Deutz
Delvac 1 ESP 5W40 CJ-4/CI-4 Plus/CI-4 228.31/228.3 93K218/93K214 CES 20081 VDS-4/VDS-3/VDS-3 EO-O PP/EO-N PP 03 M3277 DQC III-05
Delvac 1 5W40 CI-4 Plus/ CI-4 228.5 93K214 CES 20078 VDS-3/VDS-2 EO-N PP 03/EO-M P RXD
Delvac XHP LE 10W40 CI-4 228.51/228.5 VDS-3 RXD/RLD-2 M3477/M3277
Delvac 1300 Super 15W40 CJ-4 / CI-4 Plus 228.3/228.31 93K218/93K214 CES 20081 VDS-4/VDS-3 EO-O/EO-N RLD-3 M3275 DQC II-05
Delvac MX 15W40 CI-4/CH-4 228.3 7SE 270 CES 20078 VDS-3/VDS-2 EOM-Plus/EO-M RLD M3275
Delvac Super 1400 15W40 CH-4/CG-4 228.3 VDS-2 M3275
Delvac Super 1300 15W40 CG-4/CF-4 228.1 VDS M271
MOBIL
77
Delvac Super 1300 15W40 CG-4/CF-4 228.1 VDS M271
Rimula R6 M 10W40 CF-4 228.5 CES 20072 VDS-3 M3277
Rimula R4 15W40 CI-4 / CH-4 / CG-4 228.5 93K215 CES 20078 VDS-3 EO-M Plus RLD-2 M3275
Rimula R3 X 15W40 CH-4 / CG-4 228.3 93K215 CES20077 VDS-2 EO-M Plus RD-2 M3275
Rimula R2 Extra/Multi 15W40 CF-4 228.1 VDS M271
SHELL
78
79
80
Grfica Viscosidad - Temperatura
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
81
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
Grfica Viscosidad - Temperatura
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
82
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
Grfica Viscosidad - Temperatura
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
83
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
15W
Grfica Viscosidad - Temperatura
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
SAE 40
84
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
SAE 40
Grfica Viscosidad - Temperatura
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
1000
10000
100000
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Viscosity-Temperature Plot
SAE 40
85
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
1
10
100
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
V
i
s
c
o
s
i
t
y
(
c
S
t
)
Temperature (degrees C)
15W