¿Qué es el aceite del motor del automóvil?

Aceites de motor

Los aceites de motor funcionan en condiciones extremas. Otros lubricantes utilizados en automóviles, aceites para engranajes y lubricantes son incomparablemente más fáciles de llevar a cabo sus funciones. Sin perder las propiedades necesarias. Porque trabajan en un entorno relativamente homogéneo, con temperatura, presión y cargas más o menos constantes. Modo motor "irregular". La misma porción de aceite está sometida a estrés térmico y mecánico cada segundo. Porque las condiciones de lubricación de los diferentes componentes del motor están lejos de ser las mismas. Además, el aceite del motor está expuesto a productos químicos. Oxígeno, otros gases, productos de la combustión incompleta del combustible, así como el combustible mismo, que inevitablemente ingresa al aceite, aunque en cantidades muy pequeñas.

Funciones de aceites de motor.

Reduzca la fricción entre las piezas de contacto, reduzca el desgaste y evite la abrasión de las piezas de fricción. Selle los espacios, en primer lugar, entre las partes del grupo cilindro-pistón, evitando o minimizando la penetración de gases desde la cámara de combustión. Protege las partes de la corrosión. Para eliminar el calor de las superficies de fricción. Retire las piezas de desgaste de la zona de fricción, disminuyendo así la formación de depósitos en la superficie de las piezas del motor. Algunas características básicas de los aceites. La viscosidad es una de las características más importantes de los aceites. Los aceites de motor, como la mayoría de los lubricantes, cambian la viscosidad según su temperatura. Cuanto menor es la temperatura, mayor es la viscosidad y viceversa.

Aceites de motor y arranque en frío.

Para garantizar un arranque en frío del motor, haga funcionar el cigüeñal con un motor de arranque y bombee aceite a través del sistema de lubricación. A bajas temperaturas, la viscosidad no debe ser demasiado alta. A altas temperaturas, el aceite no debe tener una viscosidad muy baja para crear una película de aceite fuerte entre las partes de fricción y la presión requerida del sistema. Índice de viscosidad. Un indicador que caracteriza la dependencia de la viscosidad del aceite de los cambios de temperatura. Esta es una cantidad adimensional, es decir no se mide en ninguna unidad, es solo un número. Cuanto mayor sea el índice de viscosidad del aceite del motor, mayor será el rango de temperatura en el que el aceite proporciona el motor. Para aceites minerales sin aditivos viscosos, el índice de viscosidad es 85-100. Los aceites con aditivos viscosos y componentes sintéticos pueden tener un índice de viscosidad de 120-150. Para aceites profundamente refinados con baja viscosidad, el índice de viscosidad puede alcanzar 200.

Aceites de motor. punto de inflamabilidad

Punto de inflamabilidad. Este indicador caracteriza la presencia de fracciones en ebullición en el aceite y, en consecuencia, está asociado con la evaporación del aceite durante la operación. Para buenos aceites, el punto de inflamación debe estar por encima de los 225 °C. En el caso de aceites de mala calidad, las fracciones de baja viscosidad se evaporan y se queman rápidamente. Esto conduce a un alto consumo de aceite y al deterioro de sus propiedades a baja temperatura. Número base, tbn. Indica la alcalinidad total de un aceite, incluida la utilizada por los detergentes y dispersantes alcalinos. TBN caracteriza la capacidad de un aceite para neutralizar los ácidos dañinos que ingresan durante el funcionamiento del motor y resistir los depósitos. Cuanto más bajo es el TBN, menos aditivos activos quedan en el aceite. La mayoría de los aceites para motores de gasolina suelen tener un TBN de 8 a 9, mientras que los aceites para motores diésel suelen oscilar entre 11 y 14.

Número alcalino de aceite de motor

Cuando el aceite del motor está funcionando, el número base total disminuye inevitablemente y se activan los aditivos neutralizantes. Una reducción significativa en TBN conduce a la corrosión ácida, así como a la contaminación de las partes internas del motor. Número ácido, bronceado. El número de ácido es un indicador que caracteriza la presencia de productos oxidantes en aceites de motor. Cuanto menor sea su valor absoluto, mejores serán las condiciones de funcionamiento del aceite del motor. Y cuanto más su vida restante. Un aumento en TAN indica la oxidación del aceite causada por una larga vida útil y temperatura de funcionamiento. El índice de acidez total se determina para el análisis del estado de los aceites de motor, como un indicador del grado de oxidación del aceite y la acumulación de productos ácidos de la combustión del combustible.

Moléculas de aceites minerales y sintéticos de aceites de motor.

Los aceites son hidrocarburos con un cierto número de átomos de carbono. Estos átomos se pueden conectar tanto a cadenas largas como rectas o ramificadas, por ejemplo, la corona de un árbol. Cuanto más rectas sean las cadenas, mejores serán las propiedades del aceite. Según la clasificación del American Petroleum Institute, los aceites base se dividen en cinco categorías. Grupo I, aceites base, que se obtienen por purificación selectiva y desparasitación con disolventes, minerales convencionales. Grupo II, aceites base altamente refinados con bajo contenido de compuestos aromáticos y parafinas, con mayor estabilidad oxidativa. Aceites hidrotratados, minerales mejorados.
Grupo III, aceites base de alto índice de viscosidad obtenidos por hidrocraqueo catalítico, tecnología HC.

Fabricación de aceites de motor

En un tratamiento especial, la estructura molecular del aceite mejora. Por lo tanto, las propiedades de los aceites base del grupo III son cercanas a los aceites base sintéticos del grupo IV. No es casualidad que este grupo de aceites esté clasificado como semisintético. Y algunas compañías incluso se refieren a aceites base sintéticos. Grupo IV, aceites base sintéticos basados ​​en polialfaolefinas, PAO. Las polialfaolefinas obtenidas como resultado de un proceso químico tienen características de una composición homogénea. Muy alta estabilidad oxidativa, alto índice de viscosidad y ausencia de moléculas de parafina en su composición. Grupo V, otros aceites base no incluidos en grupos anteriores. Este grupo incluye otros aceites base sintéticos y aceites base vegetales. La composición química de las bases minerales depende de la calidad del aceite, el rango de ebullición de las fracciones de aceite seleccionadas, así como de los métodos y el grado de purificación.

Aceites minerales para motores

La base mineral es la más barata. Este es un producto para la destilación directa de petróleo, que consiste en moléculas de diferentes longitudes y diferentes estructuras. Debido a esta heterogeneidad, inestabilidad de la viscosidad, propiedades de temperatura, alta volatilidad, baja estabilidad a la oxidación. Base mineral, el aceite de motor más común en el mundo. Una mezcla semisintética de aceites base minerales y sintéticos puede contener de 20 a 40 por ciento de "sintéticos". Los fabricantes de lubricantes semisintéticos no tienen requisitos especiales con respecto a la cantidad de aceite base sintético en el aceite de motor terminado. Tampoco se indica qué componente sintético, aceite base del grupo III o del grupo IV se debe utilizar en la producción de lubricantes semisintéticos. Por sus características, estos aceites ocupan una posición intermedia entre los aceites minerales y sintéticos, es decir, sus propiedades son mejores que los aceites minerales convencionales, pero peores que los sintéticos. A un precio, estos aceites son mucho más baratos que los sintéticos.

Aceites de motor sintéticos

Los aceites sintéticos tienen muy buenas características de viscosidad-temperatura. En primer lugar, es un punto de fluidez mucho más bajo, -50 ° C -60 ° C que el mineral, y un índice de viscosidad muy alto. Lo que facilita enormemente el arranque del motor en clima helado. En segundo lugar, tienen una viscosidad más alta a temperaturas de funcionamiento superiores a 100ºC. Por lo tanto, la película de aceite que separa las superficies de fricción no se rompe en condiciones térmicas extremas. Otros beneficios de los aceites sintéticos incluyen una mayor resistencia al corte. Debido a la homogeneidad de la estructura, alta estabilidad termooxidativa. Es decir, una baja tendencia a formar depósitos y barnices. Las películas transparentes, muy duraderas, prácticamente insolubles depositadas sobre superficies calientes se denominan barnices oxidativos. Además de la baja evaporación y el consumo de residuos en comparación con los aceites minerales.

Aditivos de aceite de motor

También es importante que los sintéticos requieran la introducción de una cantidad mínima de aditivos espesantes. Y especialmente sus variedades de alta calidad no requieren tales aditivos en absoluto. Por lo tanto, estos aceites son muy estables, porque los aditivos se destruyen en primer lugar. Todas estas propiedades de los aceites sintéticos ayudan a reducir la pérdida mecánica general en el motor y el desgaste de las piezas. Además, su recurso excede el recurso mineral en 5 o más veces. El factor principal que limita el uso de aceites sintéticos es su alto costo. Son 3-5 veces más caros que los minerales. Y especialmente sus variedades de alta calidad no requieren tales aditivos, por lo que estos aceites son muy estables.

Aditivos de aceite de motor

Aditivos antidesgaste. La función principal es evitar el desgaste de las partes de fricción del motor en lugares donde es imposible la formación de una película de aceite del espesor requerido. Funcionan absorbiendo una superficie metálica y luego reaccionando químicamente con ella durante el contacto metal-metal. Cuanto más activo, más calor se libera durante este contacto, creando una película metálica especial con propiedades "deslizantes". Lo que evita el desgaste abrasivo. Inhibidores de oxidación, aditivos antioxidantes. Durante el funcionamiento, el aceite del motor está constantemente expuesto a altas temperaturas, aire, oxígeno y óxidos de nitrógeno. Lo que provoca su oxidación, la destrucción de aditivos y engrosamiento. Los aditivos antioxidantes ralentizan la oxidación de los aceites y la inevitable formación de depósitos agresivos.

Aceites de motor - principio de funcionamiento

El principio de su acción es una reacción química a altas temperaturas con productos que provocan la oxidación del aceite. Se dividen en aditivos inhibidores que actúan en función del volumen total de aceite. Y aditivos termo-oxidantes que realizan sus funciones en la capa de trabajo sobre superficies calentadas. Los inhibidores de corrosión están diseñados para proteger la superficie de las piezas del motor de la corrosión causada por ácidos orgánicos y minerales formados durante la oxidación de aceites y aditivos. El mecanismo de su acción es la formación de una película protectora en la superficie de las piezas y la neutralización de los ácidos. Los inhibidores de óxido están destinados principalmente a la protección de las paredes de cilindros, pistones y anillos de acero y hierro fundido. El mecanismo de acción es similar. Los inhibidores de la corrosión a menudo se confunden con los antioxidantes.

Aceites de motor y antioxidantes

Los antioxidantes, como se mencionó anteriormente, protegen el aceite de la oxidación. La superficie de las partes metálicas es anticorrosiva. Contribuyen a la formación de una fuerte película de aceite sobre el metal. Lo que lo protege del contacto con ácidos y agua, que siempre están presentes en el volumen de aceite. Modificadores de fricción. Para los motores modernos, cada vez más intentan utilizar aceites con modificadores de fricción. Lo que puede reducir el coeficiente de fricción entre las partes de fricción para obtener aceites que ahorran energía. Los modificadores de fricción más conocidos son el grafito y el disulfuro de molibdeno. En los aceites modernos son muy difíciles de usar. Debido a que estas sustancias son insolubles en el aceite y solo pueden dispersarse en forma de pequeñas partículas. Esto requiere la introducción de dispersantes adicionales y estabilizadores dispersos en el aceite, pero aún no permite el uso de dichos aceites durante mucho tiempo.

Calificación de aceite de motor

Por lo tanto, los ésteres de ácidos grasos solubles en aceite actualmente se usan comúnmente como modificadores de la fricción. Que tienen muy buena adhesión a las superficies metálicas y forman una capa de moléculas que reducen la fricción. Para facilitar la selección de aceite de la calidad requerida para un tipo particular de motor y sus condiciones de operación, existen sistemas de clasificación. Actualmente, existen varios sistemas de clasificación para aceites de motor: API, ILSAC, ACEA y GOST. En cada sistema, los aceites de motor se dividen en series y categorías según la calidad y el propósito. Estas series y categorías fueron creadas por iniciativa de organizaciones nacionales e internacionales de refinerías de petróleo y fabricantes de automóviles. El propósito y el nivel de calidad son la base de la gama de aceites. Junto con los sistemas de clasificación generalmente aceptados, también existen los requisitos y especificaciones de los fabricantes de automóviles. Además de la clasificación de aceites por calidad, también se utiliza el sistema de clasificación de viscosidad SAE.