ANÁLISIS DEL DESGASTE DE ACEITES LUBRICANTES DE MOTOR …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

“ANÁLISIS DEL DESGASTE DE ACEITES LUBRICANTES

DE MOTOR A GASOLINA”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO PETROLERO

PRESENTAN

GABRIELA GARCÍA GUERRA DULCE NAVIDAD LÓPEZ HERNÁNDEZ

ASESOR

ING. JOSÉ ÁLVAREZ SÀNCHEZ

MÉXICO D.F. A JUNIO DE 2010

Gracias Dios por permitirnos terminar una etapa muy importante en nuestra vida y por

todas las bendiciones con las que nos colmas día con día.

A nuestros seres queridos por su gran amor y apoyo que siempre nos brindan

desinteresadamente.

Al Instituto Politécnico Nacional y a la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias

Extractivas por ser la parte fundamental de nuestra formación académica.

A todos los profesores que intervinieron para la realización de este trabajo y en especial a

los del laboratorio de Química de Petroleros por su incondicional apoyo.

A nuestros amigos por tantas vivencias y tantos momentos compartidos.

¡GRACIAS!

“Soy politécnico por convicción y no por circunstan cia”

Para mis papás:

Los amo, gracias por brindarme la mejor herencia que se le puede dar a un hijo.

Para mis hermanos:

Marco, Angy y Brandon: su alegría y amor son la fuerza de mi alma.

Para mi familia y mis amigos:

Por el apoyo y cariño que siempre he recibido de ustedes.

GabyGabyGabyGaby

A mi Mamá, que sin tu apoyo no hubiera logrado lo que soy ahora.

A mis Hermanos Julio y Bet Mel, por los ánimos y amor que

siempre me brindan, a mi Abuelita por su cariño y a las

personas que de una u otra manera estuvieron en

todo momento conmigo para alentarme

a ser mejor día a día y alcanzar

mis sueños y metas.

Dulce NavyDulce NavyDulce NavyDulce Navy

“ANÁLISIS DEL DESGASTE DE ACEITES LUBRICANTES DE MO TOR A GASOLINA”

Gabriela García Guerra Dulce Navidad López Hernández

Índice General

Pg. RESUMEN

i

INTRODUCCIÓN

ii

Objetivo General

ii

Objetivos Específicos

ii

CAPITULO 1. GENERALIDADES

1

1.1 Aspectos generales

1

1.1.1. Aceite lubricante nuevo

1

a. Definición

1

b. Obtención del aceite mineral

1

c. Composición

2

d. Función

5

e. Clasificación

7

1.1.2. Aceite lubricante usado

9

a. Factores de degradación

9

b. Contaminantes

11

CAPITULO 2. MÉTODO DE TRABAJO

13

2.1. Muestras a analizar

13

2.2. Caracterización del aceite lubricante

14

2.2.1. Viscosidad Cinemática cSt a 40 y 100°C (ASTM -D-445) 14



2.2.2. Índice de Viscosidad (ASTM-D-2270)

19

2.2.3. Punto de Inflamación (ASTM-D-93)

24

2.2.4. Punto de Escurrimiento (ASTM-D-97)

27

2.2.5. Gravedad Específica (ASTM-D-1298)

30

2.2.6. Color ASTM (ASTM-D-1500)

35

2.3. Técnica de infrarrojo

37

CAPITULO 3. ANÁLISIS DE RESULTADOS

46

CONCLUSIONES Y TRABAJO A FUTURO

54

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

57



Índice de Tablas

Tabla Nombre Pg.

1.1. Ejemplos de aditivos para aceites lubricantes 3

2.1. Muestras de aceites nuevos 13

2.2. Muestras de aceites usados 13

2.3. Constante de calibración del viscosímetro 17

2.4. Tiempos con viscosímetro de 450 a temperaturas de 40ºC y 90ºC 17

2.5. Viscosidad a 40ºC y 90ºC 19

2.6. Valores para L y H para un sistema de viscosidad cinemática a 40-100 ºC 22

2.7. Índice de viscosidad 23

2.8. Temperatura de Inflamación y Temperatura de Ignición 26

2.9. Temperatura de Escurrimiento y Temperatura de Congelación 30

2.10. Densidad a 25ºC ( )254D 32

2.11. Factor de correlación “c” para diferentes densidades 33

2.12. Factor de correlación (c’) para transformación 5.155.15D en 20

4D e inverso 34

2.13. Gravedad Específica 35

2.14. Color ASTM 37



Índice de Figuras

Figura Nombre Pg.

2.1. Viscosímetro con aceite nuevo 16

2.2. Viscosímetro con aceite usado 16

2.3. Índice de Viscosidad

20

2.4. Viscosímetro con calentamiento a 40ºC de un aceite usado 23

2.5. Equipo para la determinación de la temperatura de inflamación e ignición 25

2.6. Punto de inflamación 26

2.7. Punto de ignición 26

2.8. Calentamiento a baño María 29

2.9. Equipo de enfriamiento 29

2.10. Muestras para la prueba de escurrimiento 29

2.11. Medición de densidad a 25ºC 32

2.12. Colorímetro Fisher 36

2.13. Correlaciones en espectroscopia infrarroja 38

3.1. Comparación de Color del aceite Roshfrans nuevo y usado 53

3.2. Comparación de Color del aceite ESSO nuevo y usado 53

3.3. Comparación de Color del aceite Bardahl nuevo y usado

53



Índice de Gráficas

Gráfica Nombre Pg.

2.1. Espectro Roshfrans Nuevo 39

2.2. Espectro Bardahl Nuevo 40

2.3. Espectro Básico Ligero Nuevo 41

2.4. Espectro Básico Pesado Nuevo 42

2.5. Espectro Roshfrans Usado 43

2.6. Espectro Bardahl Usado 44

2.7. Comparación de Espectros 45

3.1. Comparación de Viscosidades a diferentes temperaturas del aceite básico ligero nuevo y usado

46

3.2. Comparación de Viscosidades a diferentes temperaturas del aceite básico pesado nuevo y usado

47

3.3. Comparación de Viscosidades a diferentes temperaturas del aceite Roshfrans nuevo y usado

47

3.4. Comparación de Viscosidades a diferentes temperaturas del aceite ESSO nuevo y usado

48

3.5. Comparación de Viscosidades a diferentes temperaturas del aceite Bardahl nuevo y usado

48

3.6. Índice de Viscosidad de los aceites nuevos

49

3.7. Comparación de la temperatura de inflamación de las muestras nuevas y usadas

50

3.8. Comparación de la temperatura de ignición de las muestras nuevas y usadas

50

3.9. Comparación de la temperatura de escurrimiento de las muestras nuevas y usadas

51

3.10. Comparación de la temperatura de congelación de las muestras nuevas y usadas

52

3.11. Comparación de la gravedad API de las muestras nuevas y usadas 52


Gabriela García Guerra Dulce Navidad López Hernández i

RESUMEN

En el presente trabajo se obtuvieron diferentes muestras de aceites lubricantes de motor a

gasolina: nuevos, usados y básicos a los cuales se les realizaron pruebas de

caracterización como la viscosidad; índice de viscosidad; punto de inflamación; punto de

ignición; punto de escurrimiento; punto de congelación; punto de anilina y densidad.

Se realizaron pruebas con la técnica de infrarrojo con lo que se observan los principales

grupos funcionales como los alcanos, alquenos, aromáticos, etc. para determinar la

composición química de las muestras a utilizar.

Por último se realizó el análisis y comparación de los datos obtenidos con la

caracterización de los aceites lubricantes comprobando el desgaste que se tiene durante

su vida útil y el cambio en sus propiedades físicas y químicas; esto ayuda a conocer los

parámetros mas importantes a considerar para una posible regeneración o para cualquier

consulta relacionada con el desgaste de un aceite lubricante.


Gabriela García Guerra Dulce Navidad López Hernández ii

INTRODUCCIÓN

Actualmente el problema de la contaminación del agua, aire y del subsuelo ocasionado por

el desecho y manejo inadecuado del aceite lubricante usado, ha causado un gran impacto

en la naturaleza, para disminuir esta problemática una opción es la regeneración del

aceite lubricante usado por lo cual es necesario conocer los cambios que sufren las

propiedades físicas y químicas durante su uso en el motor. Para conocer los cambios en

sus propiedades es necesario caracterizar el aceite nuevo y usado y con los resultados

obtenidos hacer una comparación que permita saber las variaciones que sufrió el aceite

lubricante antes y después de su uso, el resultado de este análisis sirve de base para la

regeneración del mismo y como consulta de las modificaciones que tienen los aceites

lubricantes nuevos y usados, con esto se busca tener mayor visión y tratar

específicamente cada una de sus propiedades.

Objetivo General:

Análisis y comparación de aceites lubricantes de motor a gasolina nuevos, usados y

básicos para conocer los cambios en sus propiedades físicas y químicas.

Objetivos Específicos:

• Conocer los aspectos generales de los aceites lubricantes de motor a gasolina.

• Especificar los factores de degradación del aceite lubricante nuevo.

• Definir los principales contaminantes en el aceite lubricante usado.

• Determinar los métodos de caracterización de un aceite lubricante.

• Realizar las pruebas de caracterización del aceite nuevo, usado y básico con base en

las Normas ASTM.

• Aplicar la técnica de infrarrojo en aceites lubricantes.

• Comparar los resultados obtenidos de la caracterización.

• Analizar los resultados

• Proponer trabajo a futuro con base en los datos obtenidos y el análisis de resultados.


Gabriela García Guerra Dulce Navidad López Hernández 1

CAPITULO 1

GENERALIDADES

1.1 Aspectos generales

1.1.1. Aceite lubricante nuevo

Los lubricantes son sustancias aplicadas a las superficies de rodadura, deslizamiento o contacto

de las máquinas para reducir el rozamiento entre las partes móviles. Los primeros lubricantes

fueron los aceites vegetales y las grasas animales. Sin embargo, desde finales del siglo XIX la

mayoría de los lubricantes se derivan del petróleo.

Un buen lubricante tiene que tener cuerpo, o densidad, ser resistente a los ácidos corrosivos, tener

un grado de fluidez adecuado, presentar una resistencia mínima al rozamiento y la tensión, así

como unas elevadas temperaturas de combustión e inflamación.

Los lubricantes permiten un buen funcionamiento mecánico al evitar la abrasión o agarrotamiento

de las piezas metálicas a consecuencia de la dilatación causada por el calor.

a. Definición

Un lubricante es una sustancia que se interpone entre dos superficies (una de las cuales o ambas

se encuentran en movimiento), a fin de disminuir la fricción y el desgaste. Los aceites lubricantes

en general están conformados por una base más aditivos.

b. Obtención del aceite mineral

Los aceites minerales nacen de dos operaciones básicas de la refinación del petróleo: la

destilación atmosférica y la destilación al vacío. A partir del producto residual de la destilación

atmosférica, conocido como crudo reducido, es posible obtener las llamadas bases de aceites

minerales.



Para ello, se re-destila nuevamente pero en condiciones de vacío, generándose fracciones

específicas denominadas neutro ligero y neutro. Por medio de otros procesos de la refinación, es

posible mejorar las cualidades de las bases de aceites minerales. Los procesos más significativos

para lograrlo son:

• Desasfaltado con solventes

• Extracción con solventes

• Desparafinado con solventes

• Hidrotratamiento

• Tratamiento con tierras decolorantes

• Tratamiento con ácidos

Los aceites minerales refinados por uno o varios de los procesos mencionados anteriormente,

conforman las llamadas bases minerales o simplemente bases.[1]

Sin embargo, las bases por sí solas generalmente son insuficientes para satisfacer los requisitos

físicos y químicos que se les requieren. Por eso dentro de la misma refinería de petróleo, o en un

establecimiento aparte, las bases son mezcladas con ciertos aditivos, dando origen a los aceites

lubricantes.

c. Composición

Un lubricante está compuesto esencialmente por una base más aditivos. Las bases lubricantes

determinan la mayor parte de las características del aceite, tales como: Viscosidad, Resistencia a

la oxidación, Punto de fluidez.

Los aditivos se pueden clasificar como materiales que imparten nuevas propiedades o mejoran las

existentes del lubricante dentro del cual se incorporan. Los principales compuestos químicos de los

aditivos se presentan en la tabla 1.1.



Tabla 1.1. Ejemplos de aditivos para aceites lubric antes

Detergentes (Dispersantes Metálicos)

Salicilatos, Sulfonatos, Fenatos, Sulfofenatos

Dispersantes libres de cenizas

Cadenas largas de alquenil succinamidas N-sustituidas Esteres y poliésteres de alto peso molecular Sales de amonio de ácidos orgánicos de alto peso molecular Bases de Mannich derivadas de fenoles alquilados de alto peso molecular. Copolímeros de derivados de ácidos acrílicos o metacrílicos que contienen grupos polares, tales como aminas, amidas, iminas, imidas, hidroxilo, eter, etc. Copolímeros de etileno - propileno que contienen grupos polares como los ya indicados.

Corrosión Fosfitos orgánicos, Ditiocarbamatos metálicos Olefinas sulfuradas, Ditiofosfatos de Zinc

Antioxidantes Compuestos fenólicos Compuestos aromáticos nitrogenado Terpenos fosfosulfurados

Modificadores de Viscosidad

Polimetacrilatos Copolímeros de etileno - propileno (OCP) Copolímeros de estireno – dienos Copolímeros de estireno – éster Copolímeros de derivados de ácidos acrílicos o metacrílicos que contienen grupos polares, tales como aminas, amidas, iminas, imidas, hidroxilo, eter, etc. Copolímeros de etileno - propileno que contienen grupos polares como los ya indicados.

Aditivos antidesgaste Fosfitos orgánicos Olefinas sulfuradas Ditiofosfatos de Zinc Compuestos alcalinos como neutralizadores de ácidos

Depresores del punto de escurrimiento

Naftalenos alquilados con ceras Polimetacrilatos Fenoles alquilados con ceras Copolímeros de ésteres de acetato de vinilo/ácido fumárico Copolímeros de acetato de vinilo/éter vinílico Copolímeros de estireno – éster



Fundamentalmente, los aditivos persiguen los siguientes objetivos:

• Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenómenos químicos ocasionados por razón

de su entorno

• Proteger a la superficie lubricada de la agresión de ciertos contaminantes

• Mejorar las propiedades físico-químicas del lubricante.

Los aditivos otorgan a los lubricantes características que les permiten cumplir con diversas

exigencias según el servicio al cual estará destinado:

• Detergentes dispersantes

Un motor que gira también genera depósitos y residuos que formarán capas sobre los pistones y

otras piezas que se encuentran en movimiento. El aceite debe actuar para que las partes vitales

del motor se mantengan exentas de tales capas y depósitos. Hay otros aditivos que realizan esta

tarea.

El aceite no solamente debe mantener limpio el interior del motor sino que también debe

encargarse de que los elementos contaminantes sean inofensivos para él, impidiendo así, la

aglomeración de partículas. Las propiedades dispersantes del aceite, sumadas a los dispersantes

que le son añadidos son capaces de distribuir los elementos contaminantes en el aceite

impidiendo, de esta forma, que estas partículas se agrupen. Siendo dispersadas en el aceite de

forma que son inofensivas.

• Humedad y corrosión

Cuando un litro de gasolina es sometido a combustión en un motor, químicamente se forma un litro

de agua en forma de gas o de vapor. Si el motor no está lo suficientemente caliente, como por

ejemplo en invierno en un corto trayecto, el vapor puede condensarse y transformarse en agua

dentro del motor. Durante el invierno se observa con frecuencia el derrame de agua de los tubos

de escape. Parte de ésta agua puede entrar en el cárter y mezclarse con el aceite.

Lo mismo sucede con la humedad que entra, junto con el aire necesario para la combustión, en el

motor. Por ello el aceite necesita aditivos que transformen el agua en un elemento inofensivo para

el motor.



Durante la combustión se forman productos ácidos que habitualmente son evacuados con el gas

de escape, dado que estos gases ácidos pueden infiltrarse en el cárter, el agua y el gas forman

ácidos puros que provocarán una gran corrosión del motor.

Es importante que el aceite del motor contenga los aditivos adecuados, ofreciendo una reserva de

alcalinidad para que todos los ácidos que se formen en el motor puedan ser neutralizados.

• Disolución

Otro de los problemas que puede ocurrir es que en condiciones de bajas temperaturas, con

trayectos cortos, se condense una pequeña parte del combustible. Éste se ve forzado a bajar al

cárter pudiendo causar daños al motor. La gasolina, que es un solvente, alterará el aceite al

diluirlo.

• Oxidación

Una molécula de aceite oxidado se va combinar con otras moléculas provocando una reacción en

cadena. Para prevenir el comienzo de la oxidación se emplea los aditivos antioxidantes. Tienen la

propiedad de combinarse con las moléculas oxidadas e impedir el contacto con las moléculas de

aceite que no han sido afectadas.

d. Función

Los lubricantes desempeñan la función de selladores ya que todas las superficies metálicas son

irregulares vistas bajo microscopio se ven llenas de poros y ralladuras. El lubricante cubre los

espacios irregulares de la superficie del metal para hacerlo liso, además sellando así la potencia

transferida entre los componentes.

Los lubricantes también trabajan como limpiadores ya que ayudan a quitar y limpiar las partículas

de material que se desprenden en el proceso de fricción, ya que de otra forma estos actuarían

como abrasivos en la superficie del material.

• Refrigeración

El aceite actúa como refrigerante debido al calor que se genera en el motor, de forma

complementaria a otros sistemas de enfriamiento.



Por ello, el aceite necesita resistir temperaturas elevadas. Es importante, por lo tanto, que el aceite

tenga la viscosidad adecuada.

• Limpieza y protección

Los desechos de combustión, los eventuales residuos de aceite oxidado o quemado pueden

conllevar a la formación de depósitos o capas. El aceite debe limpiar el motor y arrastrar las

impurezas al filtro donde estas quedarán paralizadas. En otras palabras, existen aditivos que

deben proteger las superficies metálicas contra la acción de los ácidos formados en los procesos

de combustión.

• Reducción del frotamiento

El contacto entre dos piezas metálicas móviles aumenta el roce, genera calor y conlleva desgaste.

La consecuencia final son un agarrotamiento y el daño total del motor.

Con el fin de evitar el problema del rozamiento, fueron creados aditivos químicos especiales que

mezclados con el aceite refuerzan la capa lubricante. Un aceite que permanece entre las

superficies mantiene alejadas las asperezas de las piezas en movimiento.

• Protección del aceite contra la oxidación

Un buen aceite debe en principio proteger todas las piezas del motor. Su función es evitar que éste

sufra corrosiones y que sea invadido por las impurezas. Uno de los factores potenciales de

desgaste del motor son las altas temperaturas que en él se producen. Cuando la temperatura

sube, las moléculas de aceite se mezclan con el aire y se oxidan. Cuanto más alta es la

temperatura más rápido se produce la oxidación.

En resumen, las principales funciones de los aceites lubricantes son:

• Disminuir el rozamiento.

• Reducir el desgaste.

• Evacuar el calor (refrigerar).

• Facilitar el lavado (detergencia) y la dispersancia de las impurezas.



• Minimizar la herrumbre y la corrosión que puede ocasionar el agua y los ácidos residuales.

• Transmitir potencia.

• Reducir la formación de depósitos duros.

• Sellar.

e. Clasificación

Los lubricantes se diferencian por:

• Por su composición.

• Por su calidad.

• Por su grado de viscosidad.

Según su Composición pueden ser:

• De base mineral.

• De base semisintética.

• De base sintética.

Los aceites lubricantes se clasifican con base en las normas API y SAE

Norma API

El API (American Petroleum Institute) es una organización técnica y comercial que representa a los

elaboradores de productos de petróleo en los E.U. Cada motor tiene, de acuerdo con su diseño y

condiciones de operación, necesidades específicas que el lubricante debe satisfacer. Se puede

entonces clasificar a los aceites según su capacidad para desempeñarse frente a determinadas

exigencias.

API ha desarrollado un sistema para seleccionar y recomendar aceites para motor basado en la

condiciones de servicio. Cada clase de servicio es designada por dos letras. Como primera letra se

emplea la “S” para identificar a los aceites recomendados para motores que utilizan naftas como

combistible, para autos de pasajeros y camiones livianos “Service” y la letra “C” para vehículos

comerciales, agrícolas, de la construcción y todo terreno que operan con combustible diesel

“Comercial”.



En ambos casos la segunda letra indica la exigencia en servicio, comenzando por la “A” para el

menos exigido, y continuando en orden alfabético a medida que aumenta la exigencia.

La clasificación API es una clasificación abierta. Esto significa que se van definiendo nuevos

niveles de desempeño a medida que se requieren mejores lubricantes para los nuevos diseños de

motores. En general, cuando se define un nuevo nivel el API designa como obsoletos algunos de

los anteriores.

Existen 3 tipos de clasificación:

• Clasificación API Transmisión

• Clasificación API Motor a Gasolina

• Clasificación API Motor a Diesel

Los aceites a utilizar en éste estudio son clasificación API de motor a gasolina:

API SL : para los motores hasta 2004

API SM: para los motores actuales

Norma SAE

Los aceites para motor están agrupados en grados de viscosidad de acuerdo con la clasificación

establecida por la SAE (Society of Automotive Engineers). Esta clasificación permite establecer

con claridad y sencillez la viscosidad de los aceites, representando cada número SAE un rango de

viscosidad expresada en cSt (centi-Stokes) y medida a 100 C, y también a bajas temperaturas (por

debajo de 0 C) para los grados W (winter).

En esta clasificación no interviene ninguna consideración de calidad, composición química o

aditivación, sino que se basa exclusivamente en la viscosidad.

La norma SAE J 300 definió lo que se denomina "Grado de viscosidad" para cada lubricante Ej.:

S.A.E. 40 (grado de viscosidad para el verano). Cuanto más elevado es el número mejor es el

mantenimiento de la viscosidad a altas temperaturas. En el caso de uso urbano o deportivo, o



cuando la temperatura del aire es elevada, el motor soporta altas temperaturas que acentuarán

dicho fenómeno.

En frío, sin embargo, el aceite tiende a espesarse. Por ello, es importante que se mantenga muy

fluido, incluso en temperaturas bajas, para que pueda distribuirse por el motor y proteger así las

piezas mecánicas que están en movimiento. En este caso, el aceite también debe facilitar el

arranque. La viscosidad en frío se caracteriza, según las normas S.A.E por un grado de viscosidad

invierno. Ej.: S.A.E.10W El número que indica el grado de viscosidad invierno es siempre seguido

de la letra W. Cuanto menor es el número mayor es la fluidez del aceite a baja temperatura o en el

momento del arranque.

Los aceites multigrado responden a la vez a una graduación de invierno y una de verano. Ej.:

S.A.E. 10W 40 10W= Graduación de invierno 40= Graduación de verano El aceite multigrado es

menos sensible a la temperatura. Esto significa que en invierno permite un arranque fácil gracias a

su fluidez.

1.1.2. Aceite lubricante usado

a. Factores de degradación

La degradación de los aceites lubricantes depende de varios factores, siendo los más importantes:

• Composición química del aceite

• Condiciones bajo las cuales opera

La degradación que presenta un aceite puede ser de dos tipos: Degradación externa y

Degradación interna

Degradación externa

Sus principales causas son:

• Contaminación por partículas metálicas procedentes del desgaste que se encuentran en

suspensión.



• Dilución por combustible: líquidos presentes en la combustión incompleta de la gasolina y

agua

• Metal carbonoso, procedente de la combustión tal como hollín y carbón duro

• Polvos, fibras y toda clase de basura introducida del medio externo

Degradación interna

Se debe principalmente a los procesos de oxidación que sufre el aceite, ocasionados por:

• Alta temperatura producida por la fricción.

• Difícil desplazamiento en las superficies lubricadas

• Efecto catalítico de los metales

• El aceite que haya sufrido oxidaciones parciales y líquidos producidos por la combustión

incompleta de la gasolina.

Durante la contaminación del aceite se presentan principalmente los siguientes elementos:

Hierro: Normalmente el hierro viene de la fricción entre las paredes de los cilindros (sean camisas

o el bloque mismo) y los anillos. Pero también puede ser del árbol de levas, el cigüeñal, las

válvulas, los cojinetes, la bomba de aceite, los engranajes de la cadenilla, el turbo, las guías de

válvulas, o las bielas.

El hierro puede provenir del desgaste o herrumbre. Un motor que tiene aceite contaminado por

tierra, falta de viscosidad, o alto hollín (entre otros) tendrá desgaste por contacto o falta de

lubricación hidrodinámica. Si el aceite está con agua, todas las piezas de hierro son sujetas a

herrumbrarse.

Cobre: El cobre normalmente viene de cojinetes, bujes, enfriador de aceite, arandela de empuje,

guías de válvulas y bujes de bielas. Los cojinetes y bujes normalmente son aleaciones y capas de

diferentes metales blandos diseñados para absorber impacto y desgaste en lugar del cigüeñal y las

bielas. El residuo de estos elementos viene de desgaste o corrosión.

Aluminio: Las partículas de desgaste de aluminio (después de eliminar lo que ingresa como tierra)

viene de los cojinetes, bujes (varios), pistones, arandelas de empuje y el turbo.



Normalmente los cojinetes y bujes trabajan 100% en lubricación hidrodinámica. El desgaste de

aluminio en los pistones ocurre cuando hay falla de lubricación hidrodinámica o se abre mayor

espacio entre las paredes de los cilindros y los pistones permitiendo el movimiento lateral de la

falda del pistón.

Cromo: El cromo viene de la camisa, las válvulas de escape, los anillos, y algunos cojinetes. El

desgaste de cromo normalmente se origina con la contaminación del aceite.

Estaño: El estaño viene de las aleaciones de metales en los cojinetes y bujes (varios) y volandas

de empuje.

b. Contaminantes

Existen contaminantes que pueden ser de tipo solido, líquido o gaseoso. Los gases que son

absorbidos de la atmosfera. Ejemplo el CO2 y el H2SO4; el agua que se forma por la humedad del

ambiente y el aire que causa espumación por la turbulencia del aceite.

Los sólidos pueden ser partículas o residuos del equipo (desgaste), o por fuentes externas.

Ejemplo polvo, trazas de carbón y materiales carbonosos formados por la oxidación del mismo

aceite.

Los líquidos se forman ya que algunos gases contaminantes reaccionan con agua y forman ácidos,

los cuales causan corrosión y degradación del aceite. Estos tres tipos de contaminantes deben ser

removidos continuamente de la circulación del aceite y cada uno de ellos debe ser tratado

individualmente.

Especies contaminantes [2]

A) Óxidos de Nitrógeno:

Su origen es el oxido nítrico, que se forma del nitrógeno atmosférico durante la combustión.

Esta reacción es favorecida por las elevadas temperaturas



NOON 222 →+

Una parte del oxido nítrico de los productos de combustión es convertida a dióxido de nitrógeno:

22 22 NOONO ↔+

Este último es químicamente mas reactivo, debido a que la reacción es reversible y es difícil llevar

a cabo un análisis por separado. El termino NOx es usado a menudo para designar una mezcla de

los dos.

B) Compuestos de Azufre

Son convertidos durante la combustión en una mezcla de dióxido de azufre y trióxido de azufre. El

nivel de los óxidos de azufre en menor a la de los óxidos de nitrógeno, depende del contenido de

azufre del combustible, la reacción del aire/combustible y otros factores.

C) Hidrocarburos

Es originado por el combustible que no se quema y se acumula en las partes del motor.

D) Hollín del Combustible

Es originada por una combustión parcial, y contiene cantidades considerables de una combinación

de hidrogeno, oxigeno y azufre. Muestran fuertes características de atracción y absorción en la

superficie.



CAPITULO 2

MÉTODO DE TRABAJO

Para la realización de la experimentación se recolectaron diferentes tipos de aceites lubricantes

nuevos, usados y básicos de motor a gasolina. Posteriormente se realizaron las pruebas de

caracterización aplicando los métodos ASTM (American Society for Testing Materials) para

determinar sus propiedades físicas y químicas y la técnica de infrarrojo que permitirá conocer la

composición química de los aceites.

2.1. Muestras a analizar

Los aceites nuevos obtenidos permitirán saber el estado inicial de un aceite, los usados para

determinar el desgaste que sufre después de su uso y los básicos para conocer la formulación de

los aceites comerciales antes de adicionarles el paquete de aditivos.

Para verificar los cambios que experimentan los aceites después de determinado uso, los aceites

nuevos Roshfrans, ESSO y Bardahl fueron sometidos a desgaste habitual. Asimismo los aceites

básicos estuvieron expuestos a temperatura constante a nivel laboratorio, para simular el desgaste

que sufrirían en el motor. Los tipos de aceites empleados para el análisis se muestran en las tablas

2.1. y 2.2.

Tabla 2.1. Muestras de aceites nuevos

Muestra Características

Roshfrans SAE 40 API SL Monogrado

ESSO SAE 20W-50 API SM Racing

Bardahl SAE 25W-50 API SL Multigrado

Básico ligero Sin aditivos

Básico pesado Sin aditivos

Tabla 2.2. Muestras de aceites usados

Muestra Características

Roshfrans 7,500 km VW 5 meses de uso

ESSO 10,000 km Chevrolet 6 meses de uso

Bardahl 12,000 km Nissan 7 meses de uso

Básico ligero 72 horas a 115ºC

Básico pesado 72 horas a 115ºC



2.2. Caracterización del aceite lubricante

La caracterización permite conocer las principales propiedades físicas y químicas de los aceites

lubricantes utilizando los siguientes métodos ASTM:

• Viscosidad Cinemática cSt a 40 y 100°C (ASTM-D-445 )

• Índice de Viscosidad (ASTM-D-2270)

• Punto de Inflamación (ASTM-D-93)

• Punto de Escurrimiento (ASTM-D-97)

• Gravedad Específica (ASTM-D-1298)

• Color ASTM (ASTM-D-1500)

2.2.1. Viscosidad Cinemática cSt a 40 y 100°C (ASTM -D-445)

Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas,

dependiendo por tanto, del mayor o menor grado de cohesión existente entre estas. La viscosidad

de un aceite lubricante es una medida de sus características de flujo. La variación de la viscosidad

del aceite básico depende del aceite crudo de origen y sobre el peso molecular de los

componentes que lo constituyen.

La viscosidad cinemática es medida al tomar el tiempo de flujo de una cantidad de muestra de

aceite a través de un tubo capilar de vidrio calibrado bajo una fuerza gravitacional a una

temperatura estándar. Las unidades de la viscosidad cinemática en el sistema cgs están dadas en

cm2/s y se conocen como Stoke (St). En el sistema internacional (SI) la unidad es m2/s equivalente

a 104 St. Los centistokes (cSt) se usan con mas frecuencia (1 cSt=10-2 St=1 mm2/s).[8]

El procedimiento de cálculo de la viscosidad cinemática a través de este método es con la

siguiente ecuación:

tcV.C ×=

Donde:

c= Constante de calibración del viscosímetro, cSt/s

t= Tiempo de flujo del liquido, s



Procedimiento

Este método cubre la determinación de viscosidad cinemática de los productos líquidos del

petróleo siendo transparentes u opacos, midiendo el tiempo de reflujo de un volumen fijado del

liquido a una temperatura dada a través de instrumentos capilares de vidrio, calibrados, usando el

reflujo ocasionado por la gravedad.

1.- Viscosidad Cinemática, para el propósito de este método la viscosidad cinemática es una

medida del tiempo de flujo mediante la gravedad, de un volumen fijado del liquido através de un

capilar la unidad (gs) de viscosidad cinemática es de stoke el cual tiene las dimensiones de

centímetros cuadrados por segundo (cm2/seg).

2.- Viscosidad Dinámica, numéricamente es el producto de la viscosidad cinemática y la densidad

del líquido, ambas a la misma temperatura, la unidad de viscosidad dinámica es el poise, P, la cual

tiene las dimensiones de gramos por centímetro por segundo.

Se mide el tiempo de flujo de un volumen fijo del líquido através del capilar del viscosímetro bajo

una carga exactamente reproducible y a una temperatura rigurosamente controlada. La viscosidad

cinemática es entonces calculada a partir del tiempo de flujo medido y de la constante de

calibración dependiendo del tamaño del viscosímetro. Las constantes se observan en la tabla 2.3.

Aparatos:

1.- El viscosímetro como se muestra en la figura 2.1 es un tubo capilar de vidrio el cual esta

calibrado, capaz de medir la viscosidad dentro de los limites de reproducibilidad.

2.- El soporte sirve para facilitar al viscosímetro ser suspendido firmemente en el baño.

3.- Aparatos para medir la temperatura, termómetros que cubran los intervalos de las pruebas.

4.- Aparatos para medir el tiempo, se utilizará un cronometro que este graduado en divisiones que

representen no mas de 0.2 seg. y con una exactitud de por lo menos ± 0.05 por ciento cuando sea

probado sobre intervalos de 15 minutos.



Experimentación

1.- El termómetro a utilizar debe de estar calibrado.

2.- Mantener el baño dentro de los límites dados de temperatura y aplicar las correcciones

necesarias en la lectura de las temperaturas.

3.- Seleccionar el viscosímetro, adecuado para ésta prueba se utilizó el de 450 segundos que se

puede observar en la figura 2.2.

4.- Cargar el viscosímetro de la manera indicada por el diseño del aparato, si la muestra contiene

partículas sólidas fíltrelas durante la carga.

5.- Ya que el viscosímetro está cargado introducirlo en el baño el tiempo necesario para que

alcance la temperatura de prueba.

6.- Aplicar presión o succión (si la muestra no contiene componentes volátiles) para ajustar el nivel

de carga de la muestra a una posición alrededor de 5mm por encima de la primera marca para el

inicio del tiempo.

7.- Cuándo la muestra fluye medir el tiempo en segundos. Los resultados de la medición del

tiempo se observan en la tabla 2.4.

Figura 2.1. Viscosímetro con Figura 2.2. Viscosímetro con aceite nuevo aceite usado



Tabla 2.3. Constante de calibración del viscosímetr o

Tamaño Constante

25 0.002

50 0.004

75 0.008

100 0.015

150 0.035

200 0.1

300 0.25

350 0.5

400 1.2

450 2.5

500 8

600 20

RESULTADOS

Tabla 2.4. Tiempos con viscosímetro de 450 a 40ºC y 90ºC

Tipo de aceite Tipo de Viscosímetro

Tiempos a 40ºC

Tiempos a 90ºC

Roshfrans 450 59.13 s 8.16 s

ESSO 450 56.03 s 10.51 s

Bardahl 450 89.17 s 12.55 s

Básico Ligero 450 8.24 s 3.18 s NU

EV

OS

Básico Pesado 450 91.54 s 11.03 s

Roshfrans 450 77.46 s 9.63 s

ESSO 450 53.07 s 8.91 s

Bardahl 450 76.84 s 10.03 s

Básico Ligero 450 6.82 s 2.11 s US

AD

OS

Básico Pesado 450 200.52 s 18.93 s



CÁLCULO DE LA VISCOSIDAD CINEMÁTICA

cSt148147.823559.132.5V.C

tcV.C

≅=×=×=

Los resultados de la viscosidad cinemática aparecen en la tabla 2.5.

Las lecturas de las viscosidades fueron tomadas a una temperatura máxima de 90ºC debido a las

condiciones del laboratorio por lo que para la determinación de la viscosidad a 100ºC es necesario

utilizar la carta 1.

Car

ta 1

. Vis

cosi

dade

s a

dife

rent

es te

mpe

ratu

ras



RESULTADO DE LOS CÁLCULOS

Tabla 2.5. Viscosidad a 40ºC y 90ºC

Tipo de aceite Tipo de

Viscosímetro

C=2.5

Viscosidad

40ºC

cSt

Viscosidad

90ºC

cSt

Viscosidad

a 100ºC

sCt

Roshfrans 450 148 20 15.7

ESSO 450 140 26 15.7

Bardahl 450 223 31 24.2

Básico Ligero 450 21 8 7 NU

EV

OS

Básico Pesado 450 229 28 20

Roshfrans 450 194 24 18.1

ESSO 450 133 22 15

Bardahl 450 192 26 19.9

Básico Ligero 450 17 5 4.4 US

AD

OS

Básico Pesado 450 501 47 34

2.2.2. Índice de Viscosidad (ASTM-D-2270)

Se entiende como índice de viscosidad, el valor que indica la variación de viscosidad del aceite

con la temperatura. Siempre que se calienta un aceite como en la figura 2.4., éste se vuelve más

fluido, su viscosidad disminuye; por el contrario, cuando el aceite se somete a temperaturas cada

vez más bajas, éste se vuelve más espeso o sea su viscosidad aumenta.

La viscosidad de los aceites básicos disminuye a medida que se incrementa la temperatura, pero

esta relación de cambio depende de la composición del aceite.

El índice de viscosidad es un número empírico que nos indica el efecto del cambio de la

temperatura sobre la viscosidad de un aceite entre 40 y 100 ºC.

Un índice de viscosidad alto indica una relación baja de cambio de la viscosidad del aceite con la

temperatura como se muestra en la figura 2.3.



Figura 2.3. Índice de Viscosidad

Procedimiento

Los líquidos tienen la tendencia a adelgazarse cuando son calentados y a espesarse cuando son

enfriados, sin embrago, esta relación de la viscosidad con la temperatura, cambia en una u otra

proporción dependiendo del liquido.

Muchas veces, como los líquidos del petróleo, los cambios de la viscosidad pueden tener

marcados efectos en el rendimiento de un producto, o en su factibilidad para ciertas aplicaciones,

la propiedad de resistir cambios en la viscosidad con los cambios de temperatura, es expresado

como índice de viscosidad (IV), éste índice es un valor numérico abstracto y empírico, y entre

mayor sea, menor es el cambio en la viscosidad con la temperatura. El índice de viscosidad puede

ser calculado de tablas o graficas incluidas en ASTM. Para IV menores de 100 e IV mayor de 100

debe ser usado el método ASTM-D-2270, debido a que este es el método mas completo. Los

resultados del cálculo del índice de viscosidad se muestran en la tabla 2.7.

IV Número Empírico

Cambio de Temperatura

Alto IV

Bajo IV

Cambio pequeño de la viscosidad

con la temperatura

Cambio notable de la viscosidad con

la temperatura

Aceites lubricantes

Base Parafínica

Base Nafténica

Base Aromática

IV ≈ 100

IV ≈ 40

IV ≈ 0



Procedimiento A: para productos del petróleo de índice de viscosidad hasta 100

Procedimiento B: para productos del petróleo en el cual el índice de viscosidad es 100 o mayor

Procedimiento A

1) Cálculos

1.1) Si la viscosidad cinemática del aceite a 100º C es menor o igual hasta 70 mm2/s (cSt),

extraer de la Tabla 2.6 el valor correspondiente para L y H. valores medidos que no

estén enlistados, pero están entre los intervalos de la Tabla 2.6, pueden ser obtenidos

por interpolación lineal. El índice de viscosidad no está definido y puede no ser

reportado para aceites de viscosidad cinemática de menos de 2 mm2/s (cSt) a 100ºC.

1.2) Si la viscosidad cinemática está arriba de 70 mm2/s (cSt) a 100ºC, calcule los valores

de L y H como sigue:

9785.111684.0

21667.148353.02

2

−+=

−+=

YYH

YYL

Donde:

L = viscosidad cinemática en mm2/s (cSt) a 40ºC de un aceite de IV =0 teniendo la

misma viscosidad cinemática a 100ºC.

H= viscosidad cinemática en mm2/s (cSt) a 40ºC de un aceite de IV =100 teniendo la

misma viscosidad cinemática a 100ºC.

Y=viscosidad cinemática en mm2/s (cSt) a 100ºC del aceite cuyo IV esta para ser

calculado.

Procedimiento B

1) Cálculos

1.1) Si la viscosidad cinemática del aceite a 100º C es menor que o igual hasta 70 mm2/s

(cSt), extraer de la Tabla 2.6 el valor correspondiente para L y H valores medidos que

no estén enlistados, pero están entre los rangos de la Tabla 2.6, pueden ser obtenidos



por interpolación lineal. El índice de viscosidad no está definido y puede no ser

reportado para aceites de viscosidad cinemática de menos de 2 mm2/ (cSt) a 100ºC.

1.2) Si la viscosidad cinemática medida a 100ºC es mas grande de 70 mm2/(cSt),calcule el

valor de H como sigue:

9785.111684.0 2 −+= YYH

Donde:

H= viscosidad cinemática en mm2/ (cSt) a 40ºC de un aceite de IV =100 teniendo la

misma viscosidad cinemática a 100ºC del aceite cuyo índice de viscosidad eta por ser

calculado.

Y=viscosidad cinemática en mm2/ (cSt) a 100ºCdel aceite cuyo IV esta para ser

calculado.

1.3) Calcule el índice de viscosidad como sigue:

( )( ) ( )Y

UHN

NantiIV

logloglog

10000715.0

1log −=+

−=

Donde:

U= viscosidad cinemática en mm2 a 40ºC del aceite cuyo índice de viscosidad esta para

ser calculado.

Tabla 2.6. Valores para L y H para un sistema de vi scosidad cinemática a 40-100 ºC

Viscosidad Cinemática a 100 ºC

L H Viscosidad Cinemática a 100 ºC

L H

4.4 30.48 22.92 19.9 488.6 227.7

7 78.00 48.57 20 493.2 229.5

15 296.5 149.7 24.2 694.5 305.6

15.7 321.1 160.1 34 1286 509.6

18.1 412.6 197.8



Figura 2.4. Viscosímetro con calentamiento a 40ºC d e un aceite usado

RESULTADOS

Tabla 2.7. Índice de viscosidad

Tipo de aceite Índice de Viscosidad

Roshfrans 108

ESSO 112

Bardahl 121

Básico Ligero 195 NU

EV

OS

Básico Pesado 100

Roshfrans 102

ESSO 130

Bardahl 114

Básico Ligero 177 US

AD

OS

Básico Pesado 101



2.2.3. Punto de Inflamación (ASTM-D-93)

El punto de inflamación de un aceite lo determina la temperatura mínima a la cual los vapores

desprendidos se inflaman en presencia de una llama. Para un producto del petróleo o material

combustible, la temperatura de inflamación es importante como una indicación entre los límites de

peligrosidad y explosividad relacionados con su utilización.

El punto de ignición es la temperatura mínima necesaria para que los vapores generados por un

combustible comiencen a arder.

El significado de esta prueba radica en conocer la temperatura a la cual los vapores del producto

pueden mantener una combustión instantánea en presencia de una fuente de calor.

Este método puede ser utilizado para conocer o detectar algún contaminante dentro de un aceite

lubricante básico por contener pequeñas cantidades de materia volátil.

Para calcular la temperatura de inflamación, es importante conocer la presión ambiental, ya que

existe variación con respecto a esta variable, cuando la presión difiere de 760 mmHg (101.3 Kpa),

la temperatura de inflamación se puede corregir con las siguientes formulas:

( )PTioTic −+= 760033.0

Donde:

Tic=Temperatura de Inflamación corregida, °C

Tio=Temperatura de Inflamación observada, °C

P= Presión barométrica ambiental en la Ciudad de México, 585 mmHg.

Experimentación Termómetros: -5 a 110ºC para flash entre -6.7 y 104.4ºC

-90 a 370 para flash entre 104.4 y 371.1ºC

1. El aparato y sus accesorios deben de estar totalmente limpios y secos.



2. Llenar la copa del aceite hasta el nivel indicado.

3. Insertar el termómetro y ajustar la flama, aplicando calor elevar la temperatura de 5 a 6 ºC por

minuto como se muestra en la figura 2.5.

4. El punto de inflamación es la temperatura mínima a la cual los vapores desprendidos se

inflaman en presencia de una llama como se muestra en la figura 2.6., si se continua con el

calentamiento y la presencia de la llama produce la combustión de la muestra durante 5 segundos

se ha encontrado el punto de ignición como se observa en la figura 2.7.

5. Si la muestra tiene un “flash” de 104.4 ºC menor, aplíquese la flama de prueba cuando la

temperatura este en 10 ºC debajo de la temperatura de inflamación esperada y a intervalos de 1ºC

hasta obtener el flash, introduciendo la flama de prueba.

6. Si la muestra tiene un “flash” arriba de 104.4 ºC, aplique la flama de prueba cuando la

temperatura este 16ºC debajo de ella y a partir de entonces aplíquese a intervalos de 2ºC hasta el

flash del producto.

Los resultados de la temperatura de inflamación e ignición se muestran en la tabla 2.8.

Figura 2.5. Equipo para la determinación de la temp eratura de inflamación e ignición



Figura 2.6. Punto de inflamación Figura 2.7. Punto de ignición

RESULTADOS

Tabla 2.8. Temperatura de Inflamación e Ignición

Tipo de aceite Temperatura de

Inflamación

Temperatura de

Ignición

Roshfrans 250ºC 276ºC

ESSO 228ºC 252ºC

Bardahl 226ºC 262ºC

Básico Ligero 198ºC 216ºC NU

EV

OS

Básico Pesado 232ºC 280ºC

Roshfrans 230ºC 266ºC

ESSO 216ºC 242ºC

Bardahl 204ºC 244ºC

Básico Ligero 195ºC 213ºC US

AD

OS

Básico Pesado 229ºC 276ºC



2.2.4. Punto de Escurrimiento (ASTM-D-97)

La temperatura de escurrimiento, es la temperatura más baja en la cual el aceite solamente fluirá

bajo condiciones de prueba específicas, el método para determinar la temperatura de

escurrimiento de aceites lubricantes del petróleo es el ASTM-D-97.

La temperatura de escurrimiento de un aceite lubricante básico o de un aceite destilado del

petróleo es un índice que indica la temperatura mas baja en el cual un aceite puede permanecer

con fluidez para ser vaciado.

Ésta temperatura en un aceite lubricante básico es importante en su capacidad o habilidad para

lubricar temperaturas especificas y en combustibles es indispensable para conocer hasta que

temperatura se podrá usar para que éste pueda fluir sin causar taponamiento en tuberías y

accesorios.

La temperatura de congelación es a partir de la cual el aceite pierde sus características de fluido

para comportarse como una sustancia sólida.

Procedimiento Es útil conocer hasta que temperatura un aceite del petróleo puede llegar antes de perder sus

características de fluido.

Si un aceite lubricante es lo suficientemente enfriado, éste alcanzará una temperatura a la cual no

fluirá mas, bajo la influencia de la gravedad. Esta condición puede ser causada tanto por el

espesamiento del aceite que por lo general va acompañado por la reducción de la temperatura,

como también por la cristalización de los materiales parafínicos que están contenidos en el aceite y

que pueden reducir el flujo de la parte fluida.

Un aceite que no fluye por si mismo a una baja temperatura, no dará una lubricación satisfactoria.

El rango hasta el cual un aceite puede ser enfriado de forma segura, es llamado el punto de

fluidez, que es la temperatura a la cual un aceite puede fluir desde su recipiente por si mismo. El

comportamiento de un aceite a baja temperatura depende principalmente del tipo del crudo del

cual es refinado, el método de refinación y la presencia de aditivos.



Las bases parafínicas contienen compuestos que permanecen completamente en solución a

temperaturas ordinarias, sin embargo cuando la temperatura baja, éstos compuestos parafínicos

se empiezan a cristalizar hasta hacerlo por completo a una temperatura mas baja que el punto de

fluidez. En este punto el aceite no fluirá por si mismo bajo la influencia de la gravedad.

Experimentación:

1. Escurrir la muestra dentro de la jarra de prueba hasta el nivel de la marca como se observa en

la figura 2.10., cuando sea necesario, calentar la muestra en un baño con agua hasta que este

suficientemente fluida como se muestra en la figura 2.8. para escurrir dentro de la jarra de prueba.

2. Cerrar la jarra de prueba herméticamente con el corcho que tiene el termómetro, en posición

vertical en el centro del tubo, de modo que el bulbo del termómetro quede sumergido en tal forma

que el capilar empiece 3 mm debajo de la superficie de la muestra.

3. Para la medición del punto de escurrimiento la muestra en la jarra de prueba debe seguir el

siguiente tratamiento preliminar:

a) El disco se coloca en el fondo de la chaqueta y el tubo de prueba, con el empaque anular.

Coloque el empaque 25mm arriba del fondo dentro de la chaqueta. El disco, el empaque y el

interior de la chaqueta, deben de estar limpios y secos.

b) Después de que el aceite ha sido suficientemente enfriado para permitir la formación de

cristales de parafina, se debe de tener cuidado de no mover la masa del aceite o permitir

que el termómetro se mueva dentro del aceite, cualquier disturbio de la red esponjosa de los

cristales de parafina, conduce a resultados bajos y erróneos,

c) La temperatura de escurrimiento es expresado en enteros que son positivos o negativos y

múltiplos de 3ºC. Empezando a una temperatura de 9ºC arriba de la temperatura de

escurrimiento esperada. En cada lectura del termómetro de prueba que sea múltiplo de 3ºC,

se saca el tubo de prueba cuidadosamente de la chaqueta, y se inclina solo lo suficiente

para reconocer si hay movimiento del aceite. La operación completa de quitar y volver a

colocar el tubo, no debe de requerir más de 3s.

d) Si la muestra no ha cesado de fluir cuando esta la temperatura ha alcanzado 27ºC, transferir

la jarra de prueba hasta la temperatura próxima del baño como se muestra en la figura 2.9.

de acuerdo a la siguiente cedula:

La muestra está en +27°C, mover a un baño de 0°C

La muestra está en +09°C, mover a un baño de -18°C



La muestra está en -06°C, mover a un baño de -33°C



e) La prueba se debe continuar en esta forma hasta que se llegue al punto en que el aceite que

se halla en el tubo de prueba ya no muestre ningún movimiento cuando el tubo se sostiene

en posición horizontal durante exactamente 5 s. Éste punto se conoce como punto de

congelación y para reportar el de escurrimiento se deben restar 3ºC a dicha temperatura

como se muestra en la tabla 2.9.

Figura 2.8. Calentamiento a baño María Figura 2.9. Equipo de enfriamiento

Figura 2.10. Muestras para la prueba de escurrimien to



RESULTADOS

Tabla 2.9. Temperatura de Escurrimiento y Temperatu ra de Congelación

Tipo de aceite Temperatura

de

Escurrimiento

Temperatura

de

Congelación

Roshfrans -12ºC -15ºC

ESSO -18ºC -21ºC

Bardahl -15ºC -18ºC

Básico Ligero -12ºC -15ºC NU

EV

OS

Básico Pesado -9ºC -12ºC

Roshfrans -15ºC -18ºC

ESSO -30ºC -33ºC

Bardahl -24ºC -27ºC

Básico Ligero -15ºC -18ºC US

AD

OS

Básico Pesado -12ºC -15ºC

2.2.5. Gravedad Específica (ASTM-D-1298)

Está propiedad está ligada con los términos densidad, peso especifico y gravedad API.

Prácticamente todos los productos líquidos del petróleo son manejados y vendidos en base

volumétrica, por galón, barril, carro tanque etc.

Asimismo, en muchos casos, es importante conocer el peso del producto o muestra. La densidad

es una expresión que relaciona una medida absoluta del peso y volumen del producto.

Cualquier producto se expande cuando es calentado, reduciéndose por consiguiente el peso por

unidad de volumen. Debido a esto, la densidad es usualmente reportada a una temperatura

normal. De ahí que la densidad se pueda expresar a través de la gravedad específica o peso

específico.



Para productos del petróleo, la gravedad específica es la relación del peso de un volumen dado del

producto y el peso de un volumen igual de agua a la misma temperatura. La temperatura de

referencia estándar es 15.5 °C. La gravedad específ ica puede ser determinada a través de un

hidrómetro de vidrio, el cual provee una lectura directa de la escala graduada en la posición

sumergida en el líquido o producto a la temperatura de prueba, para posteriormente realizar las

conversiones adecuadas para llevar el dato a la temperatura requerida.

Otra forma de expresar la densidad es a través del peso específico. Para productos del petróleo la

gravedad API es una forma de representar la gravedad específica a través de una escala arbitraria

de acuerdo a la siguiente formula:

5.1315.1415.155.15

−=D

APIGravedad

Procedimiento Este método cubre la determinación en productos de petróleo o mezclas de estos con otros

productos que son líquidos normalmente. Los valores se miden con densímetro o hidrómetro a la

temperatura y mediante el uso de las tablas 2.11. y 2.12. se convierte a los respectivos valores de

20/4 ºC, obteniendo así el peso especifico de la relación de la masa de un volumen dado de líquido

a 20 ºC y la masa de un volumen igual de agua pura a 4 ºC. [7] El diámetro interno del hidrómetro

debe ser por lo menos de 2.5 cm. entre el fondo del mismo y el fondo de la probeta.

Experimentación:

1. Enjuagar la probeta que se va a utilizar y llenarla con la muestra, a una altura aproximadamente

de 5 cm. debajo del borde de la misma.

2. Sumergir el hidrómetro en el liquido como se observa en la figura 2.11., se deja flotar libremente,

procurando que salgan las burbujas de aire que estén pegadas al hidrómetro, éste no debe tocar el

fondo ni las paredes de la probeta.

3. Realizar la lectura del peso específico, éste se toma en el punto donde coincida la superficie del

líquido y la graduación del hidrómetro.

4. Tomar la temperatura de la muestra en el momento que se realiza la prueba, dejando que se

estabilice la temperatura en el termómetro. Se tendrá entonces el peso específico a la temperatura

de prueba como se muestra en la tabla 2.10.



Figura 2.11. Medición de densidad a 25ºC

RESULTADOS

Tabla 2.10. Densidad a 25ºC ( )254D

Tipo de aceite Cantidad de

muestra (ml) Densidad

Roshfrans 70 ml 0.885

ESSO 70 ml 0.868

Bardahl 70 ml 0.888

Básico Ligero 70 ml 0.873 NU

EV

OS

Básico Pesado 70 ml 0.898

Roshfrans 70 ml 0.900

ESSO 70 ml 0.882

Bardahl 70 ml 0.900

Básico Ligero 70 ml 0.871 US

AD

OS

Básico Pesado 60 ml 0.940



Para la determinación de la gravedad API es necesario aplicar las formulas, considerando las

siguientes constantes. Los resultados se muestran en la tabla 2.13.

Tabla 2.11. Factor de correlación “c” para diferent es densidades

Peso Específico Factor “c” Peso Específico Factor “ c”

0.6900—0.6999 0.000910 0.8500—0.8599 0.000699

0.7000—0.7099 0.000897 0.8600—0.8699 0.000685

0.7100—0.7199 0.000884 0.8700—0.8799 0.000673

0.7200—0.7299 0.000870 0.8800—0.8899 0.000660

0.7300—0.7399 0.000857 0.8900—0.8999 0.000647

0.7400—0.7499 0.000844 0.9000—0.9099 0.000633

0.7500—0.7599 0.000831 0.9100—0.9199 0.000620

0.7600—0.7699 0.000818 0.9200—0.9299 0.000607

0.7700—0.7799 0.000805 0.9300—0.9399 0.000594

0.7800—0.7899 0.000792 0.9400—0.9499 0.000581

0.7900—0.7999 0.000778 0.9500—0.9599 0.000567

0.8000—0.8099 0.000765 0.9600—0.9699 0.000554

0.8100—0.8199 0.000752 0.9700—0.9799 0.000541

0.8200—0.8299 0.000738 0.9800—0.9899 0.000528

0.8300—0.8399 0.000725 0.9900—1.0000 0.000515

0.8400—0.8499 0.000712



Tabla 2.12. Factor de correlación (c’) para transfo rmación 5.155.15D en 20

4D e inverso

204D Factor c’ 20

4D Factor c’

0.700—0.710 0.0051 0.830—0.840 0.0044

0.710—0.720 0.0550 0.840—0.850 0.0043

0.720—0.730 0.0050 0.850—0.860 0.0042

0.730—0.740 0.0049 0.860—0.870 0.0042

0.740—0.750 0.0049 0.870—0.880 0.0041

0.750—0.760 0.0048 0.880—0.890 0.0041

0.760—0.770 0.0048 0.890—0.900 0.0040

0.770—0.780 0.0047 0.900—0.910 0.0040

0.780—0.790 0.0046 0.910—0.920 0.0039

0.790—0.800 0.0046 0.920—0.930 0.0038

0.800—0.810 0.0045 0.930—0.940 0.0038

0.810—0.820 0.0045 0.940—0.950 0.0037

0.820—0.830 0.0044

CÁLCULOS DE LA GRAVEDAD API

( )TTcDD −+= 1254

204

´204

5.155.15 cDD +=

5.1315.1415.155.15

−=D

APIGravedad

( )

8883.0

202500066.0885.0204

204

=

−+=

D

D

892.0

0041.08883.05.155.15

5.155.15

=

+=

D

D

27.132APIGravedad

5.131892.0

5.141

=

−=APIGravedad



RESULTADOS

Tabla 2.13. Gravedad Específica

Tipo de aceite Densidad 254D

Factor c

Densidad 204D

Factor c’

Densidad 5.155.15D

Gravedad API

Roshfrans 0.885 0.00066 0.8883 0.0041 0.892 27.132

ESSO 0.868 0.000685 0.8714 0.0041 0.875 30.214

Bardahl 0.884 0.00066 0.8873 0.0041 0.891 27.31

Básico Ligero 0.873 0.000673 0.8764 0.0041 0.880 29.296

NU

EV

OS

Básico Pesado 0.898 0.000647 0.9012 0.0040 0.906 24.681

Roshfrans 0.900 0.000633 0.9032 0.0040 0.907 24.509

ESSO 0.882 0.00066 0.8853 0.0041 0.889 27.668

Bardahl 0.897 0.000647 0.9000 0.0040 0.904 25.027

Básico Ligero 0.874 0.000673 0.8774 0.0041 0.881 29.113 US

AD

OS

Básico Pesado 0.940 0.000633 0.9432 0.0040 0.947 17.919

2.2.6. Color ASTM (ASTM-D-1500)

El color de una muestra de aceite lubricante básico se mide en un contenedor de vidrio

estandarizado por comparación del color de la luz trasmitida con una serie de estándares de vidrio

numerados. Esta prueba es utilizada para propósitos de control en la refinación del petróleo.

El color del aceite lubricante no siempre es una guía confiable para conocer la calidad del

producto, aunque es una prueba de apoyo para conocer si existe descomposición térmica, arrastre

de material bituminoso pesado o contaminación con otros productos.

El método de prueba cubre la determinación visual del color de una amplia variedad de productos

del petróleo. Tales como aceites lubricantes, aceites de calentamiento, parafinas. etc.

El colorímetro Fisher se muestra en la figura 2.12. es un aparato usado extensamente para

determinar el color de los aceites lubricantes (método ASTM D 1500), consiste de una fuente de



luz, tipos de virio coloridos, compartimiento con cubierta para los recipientes conteniendo liquidos y

un ocular para efectuar la observación. El color determinado es conocido como color ASTM.

Procedimiento

El recipiente con la muestra se colocara en la parte derecha del compartimiento, mientras que en

la izquierda, se colocara otro recipiente igual con agua destilada colocando la cubierta, se

enciende la lámpara eléctrica. El color del aceite se obtiene determinando que tipo colorido

coincide más estrechamente en color con el problema cuando se observa el campo óptico.

Experimentación para aceites de color mayor a 8

Dichos aceites deberán ser diluidos con kerosina incolora de color saybolt menor de 21. La

observación será de la misma forma descrita anteriormente.

Los números designados al color de la muestra que tenga que ser diluida serán reportados

seguida de la palabra “dil”. Los resultados se observan en la tabla 2.14.

Figura 2.12. Colorímetro Fisher



RESULTADOS

Tabla 2.14. Color ASTM

Tipo de aceite Color ASTM

Roshfrans 4.5

ESSO 3.0

Bardahl 5.5

Básico Ligero 2.5 NU

EV

OS

Básico Pesado 6.0

Roshfrans 6 DIL 1 ml aceite

80 ml kerosina

ESSO 5.5 DIL 1 ml aceite

65 ml kerosina

Bardahl 8.0 DIL 1 ml aceite

70 ml Kerosina

Básico Ligero 8.0 DIL 1 ml aceite

30 ml Kerosina

US

AD

OS

Básico Pesado 8.0 DIL 1 ml aceite

60 ml Kerosina

2.3. Técnica de infrarrojo

Espectroscopia infrarroja (Espectroscopia IR) es la rama de la espectroscopia que trata con la

parte infrarroja del espectro electromagnético. Ésta cubre un conjunto de técnicas, siendo la más

común una forma de espectroscopia de absorción. Así como otras técnicas espectroscópicas,

puede usarse para identificar un compuesto e investigar la composición de una muestra. Ésta se

puede dividir según el tipo de la radiación que se analiza, en:

• Espectroscopia del Infrarrojo cercano

• Espectroscopia del infrarrojo medio

• Espectroscopia del infrarrojo lejano



La porción infrarroja del espectro electromagnético se divide en tres regiones; el infrarrojo cercano,

medio y lejano, así nombrados por su relación con el espectro visible. El infrarrojo lejano

(aproximadamente 400-10 cm-1) se encuentra adyacente a la región de microondas, posee una

baja energía y puede ser usado en espectroscopia rotacional. El infrarrojo medio

(aproximadamente 4000-400 cm-1) puede ser usado para estudiar las vibraciones fundamentales y

la estructura rotacional vibracional, mientras que el infrarrojo cercano (14000-4000 cm-1) como se

observa en la figura 2.13. puede excitar sobretonos o vibraciones armónicas.

La espectroscopia infrarroja se basa en el hecho de que las moléculas tienen frecuencias a las

cuales rotan y vibran, es decir, los movimientos de rotación y vibración moleculares tienen niveles

de energía discretos (modos normales vibracionales). Las frecuencias resonantes o frecuencias

vibracionales son determinados por la forma de las superficies de energía potencial molecular, las

masas de los átomos y, eventualmente por el acoplamiento vibrónico asociado. Para que un modo

vibracional en una molécula sea activa al IR, debe estar asociada con cambios en el dipolo

permanente. Sin embargo, las frecuencias resonantes pueden estar en una primera aproximación

relacionadas con la fuerza del enlace, y la masa de los átomos a cada lado del mismo. Así, la

frecuencia de las vibraciones puede ser asociada con un tipo particular de enlace.

Para medir una muestra, un rayo de luz infrarroja atraviesa la muestra, y se registra la cantidad de

energía absorbida en cada longitud de onda. Ésto puede lograrse escaneando el espectro con un

rayo monocromático, el cual cambia de longitud de onda a través del tiempo, o usando una

transformada de Fourier para medir todas las longitudes de onda a la vez. A partir de esto, se

puede trazar un espectro de transmitancia o absorbancia, el cual muestra a cuales longitudes de

onda la muestra absorbe el IR, y permite una interpretación de cuales enlaces están presentes.

Figura 2.13. Correlaciones en espectroscopia infrar roja

Las absorciones se expresan en cm-1



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095

101.

2

cm-1

%T

2921

.31

2852

.64

1459

.4813

76.7

5

721.

74

Grá

fica

2.1.

Esp

ectr

o R

oshf

rans

Nue

vo

RESULTADOS .



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

8

cm-1

%T

292

1.28

2852

.51

1459

.3313

76.8

0

975.

04

722.

01

Grá

fica

2.2.

Esp

ectr

o B

arda

hl N

uevo



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

7

cm-1

%T

2921

.69

2852

.91

1459

.021

376.

84

722.

07

Grá

fica

2.3.

Esp

ectr

o B

ásic

o Li

gero

Nue

vo



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

7

cm-1

%T

2921

.18

2852

.44

1459

.1813

76.7

2

722.

03

Grá

fica

2.4.

Esp

ectr

o B

ásic

o P

esad

o N

uevo



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

5

cm-1

%T

2921

.41

285

2.61

1459

.4013

76.7

0

722.

00

Grá

fica

2.5

. Esp

ectr

o R

oshf

rans

Usa

do



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

8

cm-1

%T

2921

.63

2852

.84

1459

.291

376.

88

1056

.80

721.

92

Grá

fica

2.6.

Esp

ectr

o B

arda

hl U

sado



4000

.036

0032

0028

0024

0020

0018

0016

0014

0012

0010

0080

065

0.0

56.06065707580859095100

101.

8

cm-1

%T

Grá

fica

2.7.

Com

para

ción

de

Esp

ectr

os

Ros

hfra

ns N

uevo

B

arda

hl N

uevo

B

ásic

o Li

gero

Nue

vo

Bás

ico

Pes

ado

Nue

vo

Ros

hfra

ns U

sado

B

arda

hl U

sado



CAPITULO 3

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Un aceite lubricante comercial está formulado por un paquete de aditivos que mejoran sus

características y una base de aceite mineral la cual es una mezcla entre los cortes ligeros y

pesados del petróleo, éstos últimos en mayor proporción debido a que representan un costo de

obtención menor. Teniendo en consideración lo anterior la relación del aceite ligero contenido en la

mezcla varía dependiendo del fabricante.

Después del uso que tienen los aceites lubricantes sus propiedades físicas y químicas son

alteradas, se aplicaron los métodos de caracterización para observar el grado de afectación que

sufren y con base en los resultados se tiene el siguiente razonamiento:

• Viscosidad Cinemática cSt a 40 y 100°C (ASTM-D-445 )

La viscosidad cinemática del aceite básico ligero nuevo es mayor a la del desgastado, y en el

aceite básico pesado el comportamiento es de manera inversa, debido a su composición química.

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80 100

Temperatura ºC

Vis

cosi

dad

Cin

emát

ica

sCt

Básico Ligero Nuevo Básico Ligero Desgastado

Gráfica 3.1. Comparación de Viscosidades a diferent es temperaturas del aceite básico ligero nuevo y usado



0

300

600

900

1200

1500

1800

0 20 40 60 80 100

Temperatura ºC

Vis

cosi

dad

Cin

emát

ica

sCt

Básico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.2.Comparación de Viscosidades a diferente s temperaturas del aceite básico pesado nuevo y usado

La viscosidad del aceite Roshfrans usado aumenta en comparación a la del Roshfrans nuevo por

lo que se asemeja al comportamiento del básico pesado.

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100

Temperatura ºC

Vis

cosi

dad

Cin

emá

tica

sCt

Roshfrans Nuevo Roshfrans Usado

Gráfica 3.3. Comparación de Viscosidades a diferent es temperaturas del aceite Roshfrans nuevo y

usado



Los aceites ESSO y Bardahl nuevos presentan una viscosidad cinemática mayor en relación con

los usados, lo que indica que su tendencia es hacia un básico con mayor contenido de ligero, uno

en mayor proporción que el otro.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100

Temperatura ºC

Vis

cosi

dad

Cin

em

átic

a s

Ct

ESSO Nuevo ESSO Usado

Gráfica 3.4. Comparación de Viscosidades a diferent es temperaturas del aceite ESSO nuevo y usado

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100

Temperatura ºC

Vis

cosi

da

d C

ine

má

tica

sC

t

Bardahl Nuevo Bardahl Usado

Gráfica 3.5. Comparación de Viscosidades a diferent es temperaturas del aceite Bardahl nuevo y

usado



• Índice de Viscosidad (ASTM-D-2270)

Los aceites básicos tienen un índice de viscosidad alto, es decir, que no existe un cambio notable

de la viscosidad con respecto al cambio de la temperatura. Aunque ambos básicos son buenos, el

ligero presenta un mayor índice de viscosidad en relación al pesado, lo que indica mejor

estabilidad en su viscosidad con el aumento de la temperatura.

Se nota que los aceites analizados poseen un buen índice de viscosidad, aunque el aceite

Roshfrans es más susceptible al cambio de temperatura por lo que se considera monogrado,

comparado con el ESSO y el Bardahl que son multigrado. Se revalida la constitución química de

los aceites, es decir que el aceite Roshfrans tiende a una composición de mayor cantidad de aceite

básico pesado que el aceite ESSO y el Bardahl.

0

40

80

120

160

200

240

Índi

ce d

e V

isco

sida

d

1Roshfrans Nuevo ESSO Nuevo Bardahl Nuevo

Básico Ligero Nuevo Básico Pesado Nuevo

Gráfica 3.6. Índice de Viscosidad de los aceites nu evos



• Punto de Inflamación (ASTM-D-93)

Existe una disminución en la temperatura de inflamación e ignición de los aceites nuevos

comparándolos con los usados. La disminución de la temperatura se presenta en relación a la

base de la cual proviene el aceite nuevo, es decir, el aceite Roshfrans tiene una tendencia al aceite

básico pesado ya que estos presentaron los puntos más altos de temperatura.

0

50

100

150

200

250

300

Tem

per

atu

ra º

C

1Roshfrans Nuevo Roshfrans UsadoESSO Nuevo ESSO UsadoBardahl Nuevo Bardahl UsadoBásico Ligero Nuevo Básico Ligero DesgastadoBásico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.7. Comparación de la temperatura de infla mación de las muestras nuevas y usadas

0

50

100

150

200

250

300

350

Tem

pera

tura

ºC

1Roshfrans Nuevo Roshfrans UsadoESSO Nuevo ESSO UsadoBardahl Nuevo Bardahl UsadoBásico Ligero Nuevo Básico Ligero DesgastadoBásico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.8. Comparación de la temperatura de ignic ión de las muestras nuevas y usadas



• Punto de Escurrimiento (ASTM-D-97)

El aceite básico ligero alcanzó una menor temperatura que el aceite básico pesado, debido a que

su composición molecular es de cadenas más cortas.

El aceite Rorshfrans en similitud con el básico pesado obtuvo un valor de temperatura más

cercano a cero, en caso contrario, los aceites ESSO y Bardahl alcanzaron un valor más lejano al

cero, por lo que su formulación presenta una cantidad mayor de aceite básico ligero comparado

con el aceite Rorshfrans.

Los aceites usados presentan una disminución de temperatura comparados con los aceites nuevos

esto es debido al contenido de aditivos (Depresores del punto de escurrimiento).

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Tem

per

atu

ra ºC

Roshfrans Nuevo Roshfrans UsadoESSO Nuevo ESSO UsadoBardahl Nuevo Bardahl UsadoBásico Ligero Nuevo Básico Ligero DesgastadoBásico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.9. Comparación de la temperatura de escur rimiento de las muestras nuevas y

usadas



-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Tem

pera

tura

ºC

Roshfrans Nuevo Roshfrans UsadoESSO Nuevo ESSO UsadoBardahl Nuevo Bardahl UsadoBásico Ligero Nuevo Básico Ligero DesgastadoBásico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.10. Comparación de la temperatura de cong elación de las muestras nuevas y usadas

• Gravedad Específica (ASTM-D-1298)

Las densidades de los aceites nuevos son menores a la de los usados y sucede de manera

opuesta con la gravedad API. En los aceites básicos, el ligero presenta una gravedad API mayor

que el aceite básico pesado tanto en los nuevos como en los desgastados, el aceite Roshfran

mantiene su comportamiento de aceite pesado ya que tiene menor gravedad API que el aceite

ESSO y Bardahl.

0

5

10

15

20

25

30

35

Gra

vedad A

PI

Roshfrans NuevoRoshfrans Nuevo Roshfrans UsadoESSO Nuevo ESSO Usado

Bardahl Nuevo Bardahl UsadoBásico Ligero Nuevo Básico Ligero DesgastadoBásico Pesado Nuevo Básico Pesado Desgastado

Gráfica 3.11. Comparación de la gravedad API de las muestras nuevas y usadas



• Color ASTM (ASTM-D-1500

En todas las muestras se presentó un cambio en el color de los nuevos a los usados, tornándose

en un tono mas oscuro.

Figura 3.1. Comparación de Color del aceite Roshfra ns nuevo y usado

Figura 3.2. Comparación de Color del Figura 3.3. Comparación de Color del

aceite ESSO nuevo y usado aceite Bardahl nuevo y usado

• Infrarrojo

Con esta técnica se observó la composición química de los aceites lubricantes, la cual resultó

parafínica para todas las muestras, se trabajó en un rango de 4000-650 cm-1.



CONCLUSIONES Y

TRABAJO A FUTURO

CONCLUSIONES

Debido al uso que tiene el aceite lubricante en el motor sus propiedades son modificadas ya que el

paquete de aditivos con el que cuenta se reduce, por lo cual el aceite usado se asemeja a las

características físicas de su aceite base.

En el motor del carro las temperaturas son elevadas lo que ocasiona un “cracking” térmico el cual

es un rompimiento de moléculas grandes en moléculas más pequeñas esto ocasiona una variación

en propiedades como las temperaturas de escurrimiento y de inflamación.

La viscosidad es la propiedad física más importante de un aceite y es una medida de la fricción

interna del lubricante en el motor; mientras menor sea la fricción fluirá con mayor facilidad y por lo

tanto la viscosidad será menor

El aceite desgastado puede tener una tendencia a aumentar o disminuir su viscosidad

dependiendo de la base del aceite

Al disminuir la viscosidad de un aceite se puede romper la película de lubricación, dando como

resultado el contacto metal-metal, ocasionando un desgaste en las piezas del motor y una

contaminación de partículas metálicas en el aceite. En el caso contrario, el aceite puede volverse

demasiado viscoso e impedir el funcionamiento adecuado de la maquinaria.

El índice de viscosidad es una medida de la variación de la viscosidad de un lubricante con la

temperatura y tendrá un impacto en el grosor de la película del aceite que tiene que proveer

lubricación al motor.

Un lubricante con un índice de viscosidad alto indica que su viscosidad varía poco con la

temperatura.



Los aceites monogrados, son muy viscosos a temperatura ambiente pero pierden rápidamente su

viscosidad al elevarse la temperatura de trabajo en el motor.

Los multigrados poseen baja viscosidad a temperatura ambiente lo que permite que sea

bombeado con mayor rapidez dentro del motor durante el arranque en frío, reduciendo el desgaste

considerablemente y al aumentar la temperatura los aceites multigrado poseen una mayor

estabilidad de la viscosidad brindando así una mayor protección.

El punto de fluidez de un aceite esta relacionado con su habilidad para empezar a lubricar cuando

una maquina fría se pone a funcionar, la agitación puede romper la estructura cristalina que se

haya podido formar, si el aceite no esta realmente congelado restaurándole de este modo su

fluidez.

Un aceite con bajo punto de fluidez ayuda a una lubricación completa cuando un equipo es

arrancado en frío.

Las densidades de los aceites nuevos son menores a la de los usados ya que estos adquieren

partículas metálicas durante su uso en el motor del carro. La gravedad API es obtenida partir de la

densidad utilizándola como dividendo, por lo tanto los aceites usados presentan menor gravedad

que los aceites nuevos.

La tonalidad oscura de los aceites usados no indica que sus propiedades principales se hayan

perdido completamente, si no que está cumpliendo con la función de mantener limpio internamente

el motor. Si el aceite se torna negro rápidamente puede ser ocasionado por la acumulación de

contaminantes como hollin y residuos de combustión.

La técnica del infrarrojo ayuda a comprobar que después del uso los aceites conservan la base de

la que fueron formulados.

Después del desgaste de los aceites básicos se concluye que uno de los principales factores de

degradación son las altas temperaturas con las que el motor trabaja ya que esta modifica varias

propiedades fisicoquímicas con las que cuenta el aceite nuevo.



El principal beneficio de este trabajo es que se logró conocer los cambios a los que están sujetos

los aceites lubricantes en el motor e identificar las propiedades fisicoquímicas que fueron

modificadas.

Los resultados de éste análisis sirven de apoyo para cualquier consulta de quien realice algún

cambio a ciertas propiedades o la regeneración del aceite lubricante ya que contienen las

principales variaciones de su comportamiento antes y después de su uso.

TRABAJO A FUTURO

Conociendo los cambios a los que están sujetos los aceites lubricantes en el motor se identifican

las propiedades que deben ser modificadas para su regeneración evitando la contaminación

producida por el manejo inadecuado del aceite usado, existen diverso métodos para la renovación

de los lubricantes.

Los resultados de éste trabajo sirven de apoyo ya que contienen los cambios en las principales

propiedades de los aceites lubricantes de motor a gasolina nuevos y usados, se cuenta también

con los datos de aceites básicos ligero y pesado, ya que después de la regeneración lo que se

obtendrá es una aceite sin el paquete de aditivos.



REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

1.- Refinación del petróleo. W.L. Nelson. Editorial Reverté S.A.

2.- Química Orgánica 2ª edición. L.G. Wade. Pearson Educación

3.- Normas ASTM

4.- www.llanocagua.com.ve/tips.php?id=3

5.- www.quiminet.com/ar7/ar_bcBuRsDFhgsA-de-donde-provienen-los-lubricantes.htm

6.- www.cal.org.ar/clasificacion.pdf

7.- www.wordreference.com/definicion/hidr%C3%B3metro

8.- www.essomobilborur.com/Articulos/Consejos%20de%20la%20Semana

9.- www.autotecnicatv.com.ar/MARCELOMARTINS/autos/Biblioteca/Diccio/P.html

10.- www.scribd.com/doc/261972/Recuperacion-o-reciclado-de-aceites-usados-de-motor

11.- www.bvsde.paho.org/bvsacd/congreso/animalub.pdf

12.- www.estrucplan.com.ar/articulos/verarticulo.asp?idarticulo=787

13.- www.spanish.xinhuanet.com/spanish/2008-09/05/content_711987.htm

ANÁLISIS DEL DESGASTE DE ACEITES LUBRICANTES DE MOTOR …

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