vendredi 12 février 2016

Fundamentos sobre aceites de motor

Llevo unos días leyendo sobre aceites de motor. Pese a ser ingeniero mecánico y apasionado de los coches, es un campo del que sabía más bién poco. Me he dado cuenta que hay toda una mitología sobre los aceites de motor y que es un campo muy propenso a opiniones personales.

La característica principal de un aceite es su viscosidad y la forma en la que esta cambia con la temperatura. Los aceites de motor son mucho más viscosos a temperatura ambiente que a su temperatura de funcionamiento normal dentro del motor. En este gráfico podemos verlo claramente. Un aceite "viscoso" a 100 grados es mucho MENOS viscoso que un aceite "fino" a temperatura ambiente.



Vista la curva, el tema de la viscosidad parece simple pero hay sutilezas ya que la viscosidad se puede medir de varias formas distintas. Para entrar en este campo tan amplio me he propuesto empezar entendiendo bién la norma SAE J300 que es la que especifica los criterios que tiene que pasar un aceite de motor para poder clasificase como 0W40, 20W50, etc. La norma SAE J300 de 2015 se resume en la siguiente tabla:



La tabla tiene dos partes diferenciadas. Primero las especificaciones del primer número en un aceite multi-grado (0W, 5W...) y después las especificaciones del segundo número. Voy a hacer el análisis de las dos partes por separado.

GRADO W

Iba a llamar a este número "grado de invierno" pero las especificaciones del primer grado marcan tanto el comportamiento a baja temperatura como la viscosidad mínima a 100 grados. En concreto hay tres criterios que deben cumplirse simultaneamente para que un aceite se pueda clasificar como *W:

Criterio 1. Un máximo de viscosidad a baja temperatura medida con un simulador de arranque en frío. En el siguiente gráfico pongo las curvas de dos aceites de ejemplo: el azul y el verde. El aceite azul pasa por debajo del triangulo 20W con lo cual cumple el requisito 1 para poderse cualificar como 20W. El aceite verde cumple con creces el requisito para ser 20W, de hecho cumple hasta el requisito para cualificarse como 5W pero no como 0W:



Criterio 2. Un máximo de viscosidad a baja temperatura medida con un viscosímetro rotatorio. En el siguiente gráfico vemos como el aceite azul también cumple el requisito para considerarse 20W. En cambio el aceite verde no consigue pasar por debajo del limite necesario para ser 5W:



Criterio 3. Un mínimo de viscosidad a 100 °C medido con un viscosímetro capilar.



GRADO ALTA TEMPERATURA

Especifica el comportamiento a alta temperatura del aceite. Hay tres criterios que debe cumplir el aceite para que se le pueda asignar un grado:

Criterios 1. y 2. Un mínimo y un máximo de viscosidad a 100 °C medida con un viscosímetro capilar.

Criterio 3. Un mínimo de viscosidad a 150 °C medida con un simulador de cojinete cónico.

Estos tres criterios se pueden resumir en el siguiente gráfico. Según la zonas coloreada en la que cae un aceite se le asigna un grado SAE u otro. Un aceite que esté en la zona blanca no se puede cualificar con ningún grado SAE.



Hay una cierta sutileza con los aceites *W40 que queda más bien reflejada leyendo la tabla de la norma SAE J300. También hay unos nuevos aceites muy finos para coches modernos de bajo consumo (grados 8, 12 y 16) que no he puesto en el gráfico para simplificarlo un poco.


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