馃敶✈️ 342. Aeronave: Caracter铆sticas de los Lubricantes para Motores Reciprocos 馃殎
Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 2, Pagina: 6-1
(Recuerda que nuestra informacion esta basada en manuales certificados de la Federal Aviation Administration FAA)
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Aircraft: Requirements and Characteristics of Reciprocating Engine Lubricants
Si bien hay varias propiedades importantes que debe poseer un aceite de motor alternativo satisfactorio, su viscosidad es m谩s importante en el funcionamiento del motor. La resistencia de un aceite a fluir se conoce como su viscosidad. El petr贸leo que fluye lentamente es viscoso o tiene una viscosidad alta; si fluye libremente, tiene una viscosidad baja.
Desafortunadamente, la viscosidad del aceite se ve afectada por la temperatura. No era raro que los grados anteriores de aceite se volvieran pr谩cticamente s贸lidos en climas fr铆os, lo que aumentaba la resistencia y hac铆a que la circulaci贸n fuera casi imposible.
Otros aceites pueden diluirse tanto a altas temperaturas que la pel铆cula de aceite se rompe, provocando una baja capacidad de carga, lo que provoca un r谩pido desgaste de las piezas m贸viles.
El aceite seleccionado para la lubricaci贸n de motores de aeronaves debe ser lo suficientemente ligero para circular libremente a bajas temperaturas, pero lo suficientemente pesado para proporcionar la pel铆cula de aceite adecuada a las temperaturas de funcionamiento del motor.
Dado que los lubricantes var铆an en propiedades y dado que ning煤n aceite es satisfactorio para todos los motores y todas las condiciones de operaci贸n, es extremadamente importante que solo se use el grado aprobado o la clasificaci贸n de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE).
Se deben considerar varios factores para determinar el grado adecuado de aceite para usar en un motor en particular, los m谩s importantes de los cuales son la carga operativa, las velocidades de rotaci贸n y las temperaturas operativas. El grado del aceite lubricante a utilizar viene determinado por las condiciones de funcionamiento que deben cumplir los distintos tipos de motores.
El aceite utilizado en los motores alternativos de las aeronaves tiene una viscosidad relativamente alta requerida por:
1. Grandes holguras operativas del motor debido al tama帽o relativamente grande de las piezas m贸viles, los diferentes materiales utilizados y las diferentes tasas de expansi贸n de los diversos materiales;
2. Altas temperaturas de funcionamiento; y
3. Altas presiones de apoyo.
Viscosidad - Viscosity
Generalmente, los aceites de aviaci贸n comercial se clasifican por un n煤mero (como 80, 100, 140, etc.) que es una aproximaci贸n de la viscosidad medida por un instrumento de prueba llamado Viscos铆metro Universal Saybolt. En este instrumento, un tubo contiene una cantidad espec铆fica del aceite a probar. El aceite se lleva a una temperatura exacta mediante un ba帽o l铆quido que rodea el tubo.
El tiempo en segundos requerido para que fluyan exactamente 60 cent铆metros c煤bicos de aceite a trav茅s de un orificio calibrado con precisi贸n se registra como una medida de la viscosidad del aceite. Si se usaran los valores reales de Saybolt para designar la viscosidad del aceite, probablemente habr铆a varios cientos de grados de aceite.
Para simplificar la selecci贸n de aceites, a menudo se clasifican bajo un sistema SAE que divide todos los aceites en siete grupos (SAE 10 a 70) seg煤n la viscosidad a 130 °F o 210 °F. Las clasificaciones SAE son puramente arbitrarias y no guardan una relaci贸n directa con Saybolt u otras clasificaciones.
La letra W ocasionalmente se incluye en el n煤mero SAE dando una designaci贸n, como SAE 20W. Esta W indica que el aceite, adem谩s de cumplir con los requisitos de viscosidad en las especificaciones de temperatura de prueba, es un aceite satisfactorio para uso invernal en climas fr铆os. Esto no debe confundirse con la W que se usa delante del n煤mero de grado o peso que indica que el hidrocarburo es del tipo dispersante sin cenizas.
Aunque la escala SAE ha eliminado cierta confusi贸n en la designaci贸n de los aceites lubricantes, no se debe suponer que esta especificaci贸n cubre todos los requisitos de viscosidad importantes.
Un n煤mero SAE indica solo el grado de viscosidad o la viscosidad relativa; no indica calidad u otras caracter铆sticas esenciales. Es bien sabido que existen aceites buenos y aceites inferiores que tienen las mismas viscosidades a una temperatura dada y, por lo tanto, est谩n sujetos a clasificaci贸n en el mismo grado.
| N.潞 de Aviaci贸n Comercial | N.潞 SAE Comercial | N.潞 de Especificaci贸n del Ej茅rcito y la Marina |
| 65 | 30 | 1065 |
| 80 | 40 | 1080 |
| 100 | 50 | 1100 |
| 120 | 60 | 1120 |
| 140 | 70 |
Las letras SAE en un contenedor de aceite no son un respaldo o recomendaci贸n del aceite por parte de SAE. Aunque cada grado de aceite est谩 clasificado por un n煤mero SAE, seg煤n su uso espec铆fico, puede clasificarse con un n煤mero de grado de aviaci贸n comercial o un n煤mero de especificaci贸n del Ej茅rcito y la Armada. La correlaci贸n entre estos sistemas de numeraci贸n de grados se muestra en la Figura.
脥ndice de viscosidad - Viscosity Index
El 铆ndice de viscosidad es un n煤mero que indica el efecto de los cambios de temperatura en la viscosidad del aceite. Cuando el aceite tiene un 铆ndice de viscosidad bajo, significa un cambio de viscosidad relativamente grande debido al aumento de la temperatura.
El aceite se diluye a altas temperaturas y se espesa a bajas temperaturas. Los aceites con un alto 铆ndice de viscosidad tienen peque帽os cambios de viscosidad en un amplio rango de temperatura.
El mejor aceite para la mayor铆a de los prop贸sitos es aquel que mantiene una viscosidad constante a lo largo de los cambios de temperatura. El aceite que tiene un alto 铆ndice de viscosidad resiste el espesamiento excesivo cuando el motor se somete a bajas temperaturas.
Esto permite velocidades de arranque r谩pidas durante el arranque y una r谩pida circulaci贸n de aceite durante el arranque inicial. Este aceite resiste la diluci贸n excesiva cuando el motor est谩 a temperatura de funcionamiento y proporciona una lubricaci贸n completa y protecci贸n contra la carga de los cojinetes.
Punto de inflamaci贸n y punto de fuego - Flash Point and Fire Point
El punto de inflamaci贸n y el punto de ignici贸n se determinan mediante pruebas de laboratorio que muestran la temperatura a la que un l铆quido comienza a emitir vapores inflamables, la inflamaci贸n y la temperatura a la que hay suficientes vapores para sustentar un incendio.
Estos puntos se establecen para los aceites de motor para determinar que pueden soportar las altas temperaturas que se encuentran en un motor.
Punto de enturbiamiento y punto de fluidez - Cloud Point and Pour Point
El punto de enturbiamiento y el punto de fluidez tambi茅n ayudan a indicar la idoneidad. El punto de enturbiamiento del aceite es la temperatura a la cual su contenido de cera, normalmente en soluci贸n, comienza a solidificarse y separarse en peque帽os cristales, lo que hace que el aceite se vea turbio o borroso. El punto de fluidez del aceite es la temperatura m谩s baja a la que fluye o se puede verter.
Gravedad espec铆fica - Specific Gravity
La gravedad espec铆fica es una comparaci贸n del peso de la sustancia con el peso de un volumen igual de agua destilada a una temperatura espec铆fica. Como ejemplo, el agua pesa aproximadamente 8 libras por gal贸n; el aceite con una gravedad espec铆fica de 0,9 pesar铆a 7,2 libras por gal贸n.
En los primeros a帽os, el rendimiento de los motores de pist贸n de los aviones era tal que pod铆an lubricarse satisfactoriamente por medio de aceites minerales puros, mezclados a partir de aceites base de petr贸leo especialmente seleccionados. Los grados de aceite 65, 80, 100 y 120 son aceites minerales puros mezclados a partir de aceites base seleccionados de alto 铆ndice de viscosidad.
Estos aceites no contienen ning煤n aditivo a excepci贸n de cantidades muy peque帽as de depresor del punto de fluidez, que ayuda a mejorar la fluidez a temperaturas muy bajas, y un antioxidante. Este tipo de aceite se utiliza durante el per铆odo de rodaje de un motor de pist贸n de aviaci贸n nuevo o recientemente revisado.
La demanda de aceites con mayores grados de estabilidad t茅rmica y a la oxidaci贸n requer铆a fortalecerlos con la adici贸n de peque帽as cantidades de materiales no derivados del petr贸leo. Los primeros aditivos incorporados en los aceites minerales puros para motores de pist贸n estaban basados en sales met谩licas de bario y calcio.
En la mayor铆a de los motores, el desempe帽o de estos aceites con respecto a la oxidaci贸n y la estabilidad t茅rmica fue excelente, pero las c谩maras de combusti贸n de la mayor铆a de los motores no pod铆an tolerar la presencia de los dep贸sitos de ceniza derivados de estos aditivos que contienen metales.
Para superar las desventajas de los dep贸sitos da帽inos en la c谩mara de combusti贸n, se desarroll贸 un aditivo no met谩lico (es decir, polim茅rico que no forma cenizas) que se incorpor贸 en mezclas de aceites base minerales seleccionados. Los aceites W son del tipo sin cenizas y todav铆a est谩n en uso.
Los aditivos en estos aceites ampl铆an el rango de temperatura de funcionamiento y mejoran el arranque del motor en fr铆o y la lubricaci贸n del motor durante el per铆odo cr铆tico de calentamiento, lo que permite volar a trav茅s de rangos m谩s amplios de cambios clim谩ticos sin la necesidad de cambiar el aceite.
El aceite multigrado semisint茅tico SAE W15 W50 para motores de pist贸n se utiliza desde hace alg煤n tiempo. Los aceites W80, W100 y W120 son aceites dispersantes sin cenizas desarrollados espec铆ficamente para motores de pist贸n de aviaci贸n. Combinan aditivos no met谩licos con aceites base seleccionados de alto 铆ndice de viscosidad para brindar estabilidad, dispersancia y desempe帽o antiespumante excepcionales.
La dispersi贸n es la capacidad del aceite para mantener part铆culas en suspensi贸n hasta que puedan ser atrapadas por el filtro o drenadas en el pr贸ximo cambio de aceite. El aditivo dispersante no es un detergente y no limpia los dep贸sitos formados previamente en el interior del motor.
Algunos aceites multigrado son una mezcla de aceite sint茅tico y semisint茅tico de base mineral, adem谩s de un paquete de aditivos altamente efectivo, que se agrega debido a la preocupaci贸n de que el aceite completamente sint茅tico no tenga la solvencia para manejar los dep贸sitos de plomo que resultan del uso de combustible con plomo.
Como aceite multigrado, ofrece la flexibilidad de lubricar eficazmente en un rango de temperaturas m谩s amplio que los aceites monogrado. En comparaci贸n con el aceite monogrado, el aceite multigrado brinda una mejor protecci贸n contra el arranque en fr铆o y una pel铆cula lubricante m谩s fuerte (mayor viscosidad) a las temperaturas de funcionamiento t铆picas.
La combinaci贸n de aditivos antidesgaste no met谩licos y aceites base minerales y sint茅ticos de alto 铆ndice de viscosidad seleccionados brindan una estabilidad, dispersi贸n y rendimiento antiespumante excepcionales. El arranque puede contribuir hasta en un 80 por ciento al desgaste normal del motor debido a la falta de lubricaci贸n durante el ciclo de arranque. Cuanto m谩s f谩cilmente fluya el aceite a los componentes del motor al arrancar, menos desgaste se produce.
Los grados de dispersante sin cenizas se recomiendan para motores de aeronaves sujetos a amplias variaciones de temperatura ambiente, particularmente los motores de la serie turbocargados que requieren aceite para activar los diversos controladores turbo. A temperaturas inferiores a 20 °F, normalmente se requiere el precalentamiento del motor y del tanque de suministro de aceite, independientemente del tipo de aceite utilizado.
El aceite dispersante sin cenizas multigrado semisint茅tico de primera calidad es una mezcla especial de un aceite mineral de alta calidad e hidrocarburos sint茅ticos con un paquete de aditivos avanzado que se ha formulado espec铆ficamente para aplicaciones multigrado. El aditivo antidesgaste sin cenizas proporciona una protecci贸n excepcional contra el desgaste de las superficies de desgaste.
Muchos fabricantes de aeronaves agregan aceite lubricante conservante aprobado para proteger los motores nuevos contra la oxidaci贸n y la corrosi贸n en el momento en que la aeronave sale de la f谩brica. Este aceite conservante debe eliminarse al final de las primeras 25 horas de funcionamiento.
Cuando agregue aceite durante el per铆odo en que el aceite conservante est谩 en el motor, use solo aceite mineral puro de grado aeron谩utico o aceite dispersante sin cenizas, seg煤n se requiera, de la viscosidad deseada.
Si se utiliza aceite dispersante sin cenizas en un motor nuevo o en un motor reci茅n reacondicionado, es posible que se experimente un alto consumo de aceite. Los aditivos en algunos de estos aceites dispersantes sin cenizas pueden retardar el asentamiento de los anillos del pist贸n y las paredes del cilindro.
Esta condici贸n se puede evitar mediante el uso de aceite mineral hasta que se obtenga un consumo normal de aceite, luego cambie al aceite dispersante sin cenizas. Tambi茅n se debe utilizar aceite mineral tras la sustituci贸n de uno o m谩s cilindros o hasta que el consumo de aceite se haya estabilizado. En todos los casos, consulte la informaci贸n del fabricante cuando se considere el tipo de aceite o el tiempo de servicio.