RefrigeranteUnrefrigerantees unproducto qumicolquidoogaseoso, fcilmente licuable, que es utilizado como medio transmisor de calor entre otros dos en una mquina trmica. Los principales usos son losrefrigeradoresy losacondicionadores de aire.El principio de funcionamiento de algunossistemas de refrigeracinse basa en un ciclo derefrigeracin por compresin, que tiene algunas similitudes con elciclo de Carnoty utiliza refrigerantes comofluidode trabajo.PropiedadesPara tener uso apropiado como refrigerante, se busca que los fluidos cumplan con la mayora de las siguientes caractersticas:Baja temperatura de ebullicin:Un punto de ebullicin por debajo de la temperatura ambiente, a presin atmosfrica. (evaporador)Fcilmente manejable en estado lquido:El punto de ebullicin debe sercontrolable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable tambinAlto calor latente de vaporizacin:Cuanto mayor sea el calor latente de vaporizacin, mayor ser el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulacin.No inflamable, no explosivo, no txico.Qumicamente estable:A fin de tolerar aos de repetidos cambios de estado.No corrosivo:Para asegurar que en la construccin del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes.Moderadas presiones de trabajo:las elevadas presiones de condensacin (mayor a 25-28kg/cm) requieren un equipo extra pesado. La operacin en vaco(menor a 0kg/cm) introduce la posibilidad de penetracin de aire en el sistema.Fcil deteccin y localizacin de prdidas:Las prdidas producen la disminucindel refrigerante y la contaminacin del sistema.Inocuo para los aceites lubricantes:La accin del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la accin de lubricacin.Bajo punto de congelacin:La temperatura de congelacin tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cul pueda operar el evaporador.Alta temperatura crtica:Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crtico, sin importar cul elevada sea la presin. La mayora de los refrigerantes poseen crticas superiores a los 93C.Moderado volumen especfico de vapor:Para reducir al mnimo el tamao delcompresor.Bajo costo:A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario.Haremos hincapi en las ms importantes para la seleccin del refrigerante adecuado para la aplicacin de que se trate y el equipo disponible. Todos los refrigerantes se identifican mediante un nmero reglamentario.

Caractersticas de los refrigerantes Punto de congelacin. Debe de ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema, para evitar congelamientos en el evaporador. Calor especfico. Debe de ser lo ms alto posible para que una pequea cantidad de lquido absorba una gran cantidad de calor. Volumen especfico.- El volumen especfico debe de ser lo ms bajo posible para evitar grandes tamaos en las lneas de aspiracin y compresin Densidad. Deben de ser elevadas para usar lneas de lquidos pequeas. La temperatura decondensacin, a la presin mxima de trabajo debe ser la menor posible. Latemperatura de ebullicin, relativamente baja a presiones cercanas a la atmosfrica. Punto crtico lo ms elevado posible. No [deben*] ser lquidos inflamables, corrosivos ni txicos. Dado que deben interaccionar con ellubricantedel compresor, deben ser miscibles en fase lquida y no nocivos con el aceite. Los refrigerantes, se aprovechan en muchos sistemas para refrigerar tambin el motor del compresor, normalmente un motor elctrico, por lo que deben ser buenosdielctricos, es decir, tener una bajaconductividad elctrica.

Tipos (GRUPOS DE CLASIFICACIN SEGN EL GRADO DE SEGURIDAD.)

Por su grado de seguridad GRUPO 1: no soncombustiblesnitxicos. GRUPO 2: txicos,corrosivosoexplosivosaconcetracionesmayores de 3,5% envolumenmezclados con elaire. GRUPO 3: txicos, corrosivos o explosivos a concetraciones menores o iguales a 3,5% en volumen.Por sus presiones de trabajo Baja Media Alta Muy altaPor su funcinPrimario: si es el agente transmisor en elsistema frigorfico, y por lo tanto realiza un intercambio trmico principalmente en forma decalor latente.Secundario: realiza un papel de intercambio trmico intermedio entre el refrigerante primario y el medio exterior. Realiza el intercambio principalmente en forma decalor sensible.- Pueden ser perjudiciales para lacapa de ozono:ndice ODPy ayudar alefecto invernadero:ndice GWPRefrigerantes comnmente usados Elagua. Elamonacoo R717. ElGlicol R11. R12. R22. R23. R32. R123. R124. R134a. R502. R407C. R410A. R507. R517.

NOMENCLATURA SIMBLICA NUMRICA.A efectos de lo dispuesto en el nmero anterior, se establece la siguiente nomenclatura simblica numrica:Los refrigerantes podrn expresarse, en lugar de hacerlo por su frmula o por su denominacin qumica, mediante la denominacin simblica numrica adoptada internacionalmente y que se detalla seguidamente.La denominacin simblica numrica de un refrigerante se establecer a partir de su frmula qumica, consistiendo en una expresin numrica en la que:La primera cifra de la derecha, en los compuestos que carezcan de bromo, indicar el nmero de tomos de flor de su molcula.A la izquierda de la anterior se indicar con otra cifra el nmero de tomos de hidrgeno de su molcula ms uno.A la izquierda de la anterior se indicar con otra cifra el nmero de tomos de carbono de su molcula menos uno.Si resultara cero no se indicar.El resto de los enlaces se completar con tomos de cloro.Si la molcula contiene tomos de bromo se proceder de la manera indicada hasta aqu, aadiendo luego a la derecha una B mayscula, seguida del nmero de dichos tomos.En los compuestos ismeros, el ms simtrico (en pesos atmicos) se indicar sin letra alguna a continuacin de los nmeros. Al aumentar la asimetra, se colocarn las letras a, b, c, etc.Los compuestos no saturados seguirn las letras anteriores, anteponiendo el nmero 1 como cuarta cifra, contada desde la derecha.Los azetropos o mezclas determinadas de refrigerantes se expresarn mediante las denominaciones de sus componentes, intercalando, entre parntesis, el porcentaje en peso correspondiente a cada uno. Los azetropos tambin pueden designarse por un nmero de la serie 500 completamente arbitrario.Los nmeros de identificacin de los refrigerantes de los compuestos inorgnicos se obtienen aadiendo a 700 los pesos moleculares de los compuestos.Cuando dos o ms refrigerantes inorgnicos tienen los mismos pesos moleculares se utilizan las A, B, C, etc. , para distinguirlos entre ellos

SELECCIN DE REFRIGERANTES

Propiedades qumicas y estabilidadLa estabilidad de un refrigerante est relacionada a la manera en que se comporta en presencia de otras sustancias, particularmente dentro del sistema frigorfico. Es importante que el refrigerante no reaccione con, o acte como solvente con cualquiera de los materiales dentro del sistema. Esto incluye los metales usados para las tuberas y otros componentes, aceite del compresor y aditivos asociados, materiales plsticos del motor, elastmeros en vlvulas y uniones, y desecantes alojados dentro del filtro secador. Tambin debe considerarse con respecto a pequeas cantidades de contaminantes tales como la humedad y el aire.En general, los refrigerantes CFC, HCFC, hidrofluorocarbonados (HFC) y HC son compatibles con la mayora de los materiales (dado que la mayora de los componentes son diseados para estos refrigerantes). Sin embargo, muchos componentes son diseados empleando mezclas y aditivos, de manera que existe la posibilidad de incompatibilidad con ciertos materiales si se utiliza un refrigerante sin especificar. El dixido de carbono tiene algunos problemas de compatibilidad con ciertos elastmeros, y debido a esto slo se usan componentes dedicados para el refrigerante R744.El amonaco no es compatible con muchos materiales, como el cobre y muchos materiales aisladores de circuitos elctricos. Por lo tanto, los elementos metlicos dentro de un sistema con amonaco, generalmente se limitan al acero de carbono y acero inoxidable.En todos los casos, deben consultarse las especificaciones del fabricante del componente para verificar si el material es compatible con el refrigerante.Presiones de operacinEs importante considerar las presiones de operacin tanto del lado de succin como de descarga de un sistema frigorfico. Preferentemente, se elije un refrigerante que tendr una presin de evaporacin por sobre la presin atmosfrica bajo condiciones normales de operacin, con el fin de evadir el ingreso de aire y humedad en el caso de una posible fuga de refrigerante. Es por esto, que el refrigerante debe seleccionarse con un punto de ebullicin normal que sea menor a la temperatura de evaporacin anticipada. El refrigerante seleccionado tambin deber tener una presin de condensacin que no exceda la presin lmite de los componentes del sistema frigorfico, por cuestiones de seguridad.Propiedades termodinmicas y de transporteEl criterio de performance ms importante para un sistema frigorfico es la capacidad frigorfica y la eficiencia , o Coeficiente de Performance (COP).Estas caractersticas son influenciadas por un nmero de propiedades que incluyen: Caractersticas de saturacin de presin - temperatura Temperatura crtica Calor latente Densidad Viscocidad Conductividad trmica Calor especficoLa capacidad frigorfica y el COP se dictan principalmente por el diseo y control del sistema por s mismo (compresor, intercambiadores de calor, tuberas, etc.), aunque tambin las propiedades del refrigerante juegan un papel en esto. EL COP puede verse afectado por el radio de compresin (que es dictado por las caractersticas de presin - temperatura), perfomance del intercambiador de calor y prdidas de presin alrededor del sistema., las cuales son todas influenciadas por el calor latente, densidad, viscosidad, conductividad trmica, calor especfico. Para una presin de evaporacin y condensacin dadas, la capacidad frigorfica de un sistema es fuertemente influenciada por el calor latente y densidad del gas que ingresa al compresor.Caractersticas de seguridadLos refrigerantes se clasifican en trminos de dos criterios generales de seguridad: toxicidad e inflamabilidad.Toxicidad:se considera la toxicidad tanto a corto y largo plazo en el ser humano durante la manipulacin de los refrigerantes y para los ocupantes de espacios acondicionados o refrigerados.Inflamabilidad:la inflamabilidad del refrigerante puede afectar la seguridad de las personas y las propiedades adyacentes durante el servicio de unidades.De acuerdo a varios tratados internacionales de estndares de seguridad, los refrigerantes pueden ser clasificados en seis tipos de acuerdo a su toxicidad e inflamabilidad. Esta clasificacin consiste de dos caracteres alfa numricos; la letra en mayscula corresponde al nive de toxicidad y el dgito a la flamabilidad. La letra A representa el nivel de toxicidad ms bajo, y la letra B el nivel ms alto. No existen refrigerantes que no sean txicos. El nivel de ausencia de llama se representa por el valor "1", el nivel ms bajo se representa por el nmero "2" y el nivel ms alto de inflamabilidad por el nmero "3".Los niveles de clasificacin se muestran en la siguiente tabla:

CLASIFICACIN DE REFRIGERANTESParmetros medioambientalesCuando se libera un gas hacia la atmsfera, esto tiene cierto impacto. Los impactos ms importantes relacionados con los refrigerantes son el calentamiento global y deterioro de la capa de ozono.Costo y disponibilidadEl costo de los refrigerantes vara ampliamente, con los HCFC tendientes a ser ms baratos, y las mezclas HFC ms caras. De manera similar, los refrigerantes HCFC ms usados (por ejemplo el R-22) y los ms ocmunes HFC (por ejemplo R-134a) tienden a ser los ms disponibles. Los refrigerantes hidrocarbonados tienden a tener menor disponibilidad, y el amonaco es normalmente distribuido por vendedores especializados.En trminos de seleccin de refrigerantes para el servicio de unidades, la seleccin depende mucho de si el refrigerante est disponible o no en el mercado actual. Si el refrigerante no cuenta con alguna restriccin, entonces debe usarse el mismo refrigerante que recomienda el fabricante. Si el refrigerante se encuentra restringido (debido a regulaciones), entonces tendrn que aplicarse varias consideraciones.

1. El sistema de lubricacin

1.1. concepto de lo que es un sistema de lubricacin Se denominan sistemas de lubricacin a los distintos mtodos de distribuir el aceite por las piezas del motor.El sistema de lubricacin es el mtodo ms conocido y el encargado de mantener lubricadas todas las partes mviles de un motor.Este se encarga de formar una fina pelcula o capa de aceite en medio de dos piezas que producen friccin o rozamiento para que no se produzca un desgaste excesivo en las piezas y as evita un mal funcionamiento y bajo rendimiento en el motor.Por lo general las el rozamiento se da en piezas con el contacto de un metal con otro metal y ah se produce el rozamiento.El sistema de lubricacin se encarga de mantener y renovar esta pelcula de aceite en los metales.Adems ayuda a la refrigeracin intercambiando el calor de las piezas con el lubricante.Todo el lubricante se recoge o almacena tempornea mente en el crter inferior el mismo que cierra por debajo al motor.

TIPOS DE LUBRICACIN

El tipo de lubricacin que cada sistema necesita se basa en la relacin de los componentes en movimiento. Hay tres tipos bsicos de lubricacin: limtrofe, hidrodinmica, y mezclada. Para saber qu tipo de lubricacin ocurre en cada caso, necesitamos saber la presin entre los componentes a ser lubricados, la velocidad relativa entre los componentes, la viscosidad del lubricante y otros factores. Desde hace relativamente poco tiempo se ha empezado a hablar de un cuarto tipo de lubricacin: Elasto-hidrodinmica.

La Lubricacin Limtrofe

Ocurre a baja velocidad relativa entre los componentes y cuando no hay una capa completa de lubricante cubriendo las piezas. Durante lubricacin limtrofe, hay contacto fsico entre las superficies y hay desgaste. La cantidad de desgaste y friccin entre las superficies depende de un nmero de variables: la calidad de las superficies en contacto, la distancia entre las superficies, la viscosidad del lubricante, la cantidad de lubricante presente, la presin, el esfuerzo impartido a las superficies, y la velocidad de movimiento. La mayor cantidad del desgaste ocurre al prender el motor. Esto sucede por la baja lubricacin limtrofe, ya que el aceite se ha "cado" de las piezas al fondo del crterproduciendo contactode metal-a-metal. Una vez que arranc el motor, una nueva capa de lubricante es establecida con la ayuda de la bomba de aceite a medida que los componentes adquieren velocidad de operacin.

Lubricacin Hidrodinmica.En algn momento de velocidad crtica la lubricacin limtrofe desaparece y da lugar a la Lubricacin Hidrodinmica. Esto sucede cuando las superficies estn completamente cubiertas con una pelcula de lubricante.Esta condicin existe una vez que una pelcula de lubricante se mantiene entre los componentes y la presin del lubricante crea una "ola" de lubricante delante de la pelcula que impide el contacto entre superficies. Bajo condiciones hidrodinmicas, no hay contacto fsico entre los componentes y no hay desgaste. Si los motores pudieran funcionar bajo condiciones hidrodinmicas todo el tiempo, no habra necesidad de utilizar ingredientes anti-desgaste y de alta presin en las frmulas de lubricantes. Y el desgaste sera mnimo. La propiedad que ms afecta lubricacin hidrodinmica es la viscosidad. La viscosidad debe ser lo suficientemente alta para brindar lubricacin (limtrofe) durante el arranque del motor con el mnimo de desgaste, pero la viscosidad tambin debe ser lo suficientemente baja para reducir al mnimo la "friccin viscosa" del aceite a medida que es bombeada entre los metales (cojinetes) y las bancadas, una vez que llega a convertirse en lubricacin hidrodinmica. Una de las reglasbsicas de lubricacin es que la menor cantidad de friccin innecesaria va a ocurrir con el lubricante de menor viscosidad posible para cada funcin especfica. Esto es que cuanto ms baja la viscosidad, menos energa se desperdicia bombeando el lubricante.Por ejemplo, los que corren los "Dragsters" de NHRA y IHRA en el cuarto de milla en los Estados Unidos (USA) le ponen aceite del "SAE 0" "SAE 5", pues reduce la friccin interior del motor, dndoles mxima potencia (pero alto desgaste, ya que la viscosidad es demasiado baja). Ellos quieren la mayor cantidad de HP, y no les importa si hay desgaste, ya que desarman el motor despus de cada carrera.

La Lubricacin MezcladaEs exactamente eso una mezcla inestable de lubricacin limtrofe e hidrodinmica. Por ejemplo, cuando enciendes el motor (o cuando arranca un componente, si es otro equipo), la velocidad de los componentes aumenta velozmente y por una pequea fraccin de segundo se produce lubricacin mezclada. En otras situaciones, cuando el esfuerzo y la velocidad de los componentes vara ampliamente durante el uso (durante manejo en montaa o en trfico, por ejemplo) la temperatura puede hacer que el lubricante se "queme" ms rpido y que as la lubricacin hidrodinmica sea difcil de adquirir (ya que el lubricante ha perdido el beneficio de ciertos aditivos que se "quemaron"), dejando as el motor trabajando en una condicin de lubricacin mezclada, que producir ms desgaste.Por ejemplo, mucha gente anda en un cambio (velocidad) ms alto que el que deben usar, cosa que causa pocas vueltas de motor, y tal vez menor consumo, pero aumenta el desgaste tremendamente. Cmo es eso? Supongamos que un motor viene en 3ra a 3.000 rpm, o en 4ta a 2.000 rpm y que el vehculo se acerca a una pendiente o cuesta, el conductor decide dejarlo en 4ta para subir, el motor empieza a trabajar ms duro (mayor esfuerzo) para subir, la temperatura interior y el esfuerzo interno del motor aumenta, pero las revoluciones (que se reflejan en el tacmetro) del motor no, el aceite se calienta, la friccin aumenta por qu?, porque el motor levanta presin, temperatura y friccin en la subida, y no en la bajada. Al aumentar el esfuerzo, sera lgico aumentar la cantidad de aceite que pasa por cada superficie bajo friccin, pero al dejar el motor en 4ta, las revoluciones siguen siendo 2.000, como en la recta antes de la subida, por ms que el esfuerzo del motor es mucho mayor en la subida y para mantener buena lubricacin se necesitaran ms revoluciones en el motor. Qu se debera de hacer?, bajarle un cambio o velocidad! Se debe aumentar las revoluciones para que la bomba de aceite pueda mandar ms lubricante sobre los componentes bajo mayor friccin!Es ms o menos as:Si se deja la lubricacin constante (al dejarlo en ralent) pero aumentamos el esfuerzo del motor, aumentar el desgaste.Si aumenta el esfuerzo, entonces aumentan las revoluciones del motor (bajndole un cambio de la caja de velocidades) para aumentar la lubricacin, ya que al levantar vueltas, se acelera la bomba de aceite!Esto es un ejemplo de lubricacin hidrodinmica perdiendo efecto y convirtindose en lubricacin mezclada (de alto desgaste de componentes). Lo bueno es que las subidas no son eternas, as que ningn motor trabaja en condiciones de lubricacin mezclada 100% del tiempo, si no, no durara mucho.

Lubricacin Elasto-Hidrodinmica (EHL)La lubricacin EHL se presenta en mecanismos en los cuales las rugosidades de las superficies en movimiento relativo trabajan siempre entrelazadas y las crestas permanentemente se estn deformando elsticamente. Bajo estas condiciones de operacin, el control del desgaste adhesivo y el consumo de energa por friccin dependen de la pelcula lmite adherida a las rugosidades y de las capas de aceite de la pelcula hidrodinmica que se forma cuando el lubricante es sometido a elevadas presiones, en el momento de la deformacin elstica de las crestas.

Las Pelculas delgadasNo son lo suficientemente gruesas como para mantener una separacin total entre las superficies en todo momento. Tambin llamadas lubricacin a pelculas mixtas o lmite. Cuando no es prctico o posible el suministro de suficiente cantidad de lubricante, las superficies se mueven bajo condiciones de pelcula lubricante muy finas. Sin embargo, aun, en estos casos, existe suficiente aceite de forma que parte de la carga alcanza a ser soportada por la pelcula lubricante y parte por el contacto metal-metal entre las superficies.

Las Pelculas slidasPermanecen adheridas a las superficies en movimiento casi permanentemente. La forma ms simple de pelcula lubricante ocurre cuando se aplica un lubricante slido de baja friccin a un agente, grasa o aceite y se aplica en forma ms o menos parecida a un lubricante fluido normal. El lubricante slido acta cuando su agente ha sido desplazado o evaporado como en el caso de solventes, permaneciendo en la zona de contacto y realizando su trabajo de lubricacin. Tambin se aplican lubricantes slidos en forma directa, mezclados con resinas o se combinan con algunos elementos de los equipos, conocidos como elementos sectorizados.

IMPACTO DEL DESGASTE SOBRE LOS MECANISMOSLUBRICADOSEl desgaste es sinnimo de improductividad y se define como la prdida de material entre dos superficies que se encuentran en movimiento relativo y que se manifiesta por su funcionamiento errtico, siendo necesario en la mayora de los casos sacar de servicio el equipo rotativo del cual hacen parte esencial, y cambiarle las piezas defectuosas. Las causas del desgaste no siempre se pueden determinar, conllevando a que en muchos casos sea imposible determinarlas an cuando el mecanismo se haya lubricado correctamente. El desgaste, cualquiera que sea su origen, finalmente conduce al contacto metal-metal entre las superficies del mecanismo que se encuentran en movimiento relativo y se define como el deterioro sufrido por ellas a causa de la intensidad de la interaccin de sus rugosidades superficiales; este tipo de desgaste puede llegar a ser crtico haciendo que las piezas de una mquina pierdan sus tolerancias y el mecanismo funcione de una manera errtica que fallen catastrficamente quedando inservibles y causando consecuentemente costosos daos y elevadas prdidas en el sistema productivo de la empresa. En cualquier caso el desgaste de un mecanismo es indeseable pero es imposible evitarlo ya que aun cuando se controlen las causas que lo originan, no ser factible evitar la fatiga del material ya que sta es una propiedad intrnseca de dicho material y conducir a que finalmente el mecanismo se tenga que reemplazar. Si se quiere que las mquinas alcancen sus mayores ndices de productividad es necesario lograr que los componentes que las constituyen se cambien por fatiga y no por alguno de los muchos tipos de desgaste que se pueden presentar durante su explotacin.

Tipos de desgasteLas superficies de los mecanismos lubricados de una mquina se pueden desgastar por causas que pueden ser intrnsecas al tipo de lubricante utilizado, a su tiempo de servicio, a contaminantes presentes en el aceite cuyo origen puede ser de ellos mismos de fuentes externas, a fallas intempestivas del sistema de lubricacin, a sobrecargas debidas a problemas mecnicos u operacionales, y en algunos pocos casos como resultado de una seleccin incorrecta del equipo rotativo para el tipo de trabajo que va a desarrollar, a un mal diseo alempleo de materiales inadecuados para las condiciones de operacionales de la mquina. Las superficies correctamente lubricadas tambin se desgastan cuando se consume se rompe la pelcula lmite en el caso de la lubricacin lmite y EHL y se conoce como desgaste adhesivo del desprendimiento de dicha pelcula de las rugosidades de las superficies metlicas cuando se tienen condiciones de lubricacin fluida; en este ltimo caso el desgaste es leve y generapartculas metlicas del orden de 1 a 2 m y se denomina desgaste erosivo.

Los tipos de desgaste ms comunes en orden de importancia son: Adhesivo. Erosivo. Corrosivo. Cavitacin. Corrientes elctricas. Fatiga superficial.

AdhesivoEs el ms crtico ya que en la mayora de los casos da lugar a la falla catastrfica del mecanismo lubricado quedando inservible y causando altas prdidas en el proceso productivo. Se presenta como resultado del contacto metal-metal entre las superficies del mecanismo lubricado debido al adelgazamiento de la pelcula lubricante en el caso de lubricacin fluida ya sea por la presencia de contaminantes en el aceite (agua, gases, combustibles, etc) a un bajo nivel de aceite, baja viscosidad baja presin en el sistema de lubricacin; un alto nivel deaceite, una alta viscosidad y una alta presin en el sistema de lubricacin tambin pueden dar lugar aldesgaste adhesivodebido a que el exceso de friccin fluida en el aceite incrementa la temperatura de operacin, haciendo que las superficies metlicas sometidas a friccin se dilaten y rocen, rompiendo en un momento dado la pelcula lmite. En la lubricacin EHL el desgaste adhesivose debe al rompimiento de la pelcula lmite formada por el aditivo EP dellubricante utilizado.En eldesgaste adhesivolas superficies metlicas de las rugosidades se sueldan al no estar interpuesto un elemento tribolgico que las separe, como por ejemplo, un aceite una grasa en la lubricacin fluida la pelcula lmite formada por los aditivos de Extrema Presin (EP) en la lubricacin EHL; las crestas de las rugosidades aunque tengan la capacidad de deformarse elsticamente no lo pueden hacer debido a que estn soldadas y al seguir actuando la carga transmitida por el mecanismo hace que se fracturen dando lugar al desprendimiento de partculas fragmentos metlicos de diferentes tamaos; la energa liberada incrementa la temperatura de operacin haciendo que las superficies que se encuentran en contacto metal-metal se aproximen an ms conduciendo finalmente a que el mecanismo se agarrote y la mquina se detenga.Cuando una mquina arranca para eldesgaste adhesivo, en los mecanismos lubricados es mnimo siempre y cuando la pelcula limite se encuentre en ptimas condiciones, de lo contrario ser crtico, si sta es escasa como resultado de la falta del agotamiento de los aditivos antidesgaste en el lubricante, en el caso de la lubricacin fluida de los aditivos Extrema Presin, en la lubricacin EHL, ya sea porque se est utilizando un lubricante inadecuado porque su vida de servicio ha sobrepasado el tiempo mximo permisible. Este tipo de desgaste en la mayora de los elementos lubricados no se puede eliminar completamente, pero si se puede reducir considerablemente mediante la utilizacin de lubricantes que tengan ptimas propiedades de pelcula lmite. Cuando la lubricacin es fluida el lubricante debe contar con aditivos antidesgaste que trabajen en el proceso de arrancada y parada de la mquina y en lubricacin EHL con aditivos de EP que pueden ser cidos grasos, fsforo, azufre, cloro, bisulfuro de molibdeno, grafito, etc., dependiendo de la generacin del aditivo de EP. La nica manera de evitar eldesgaste adhesivoen el momento de la puesta en marcha de los mecanismos de un equipo es cuando se utiliza la lubricacin hidrosttica, pero en la prctica sera imposible y antieconmico colocrselo a todas las mquinas. Si se eliminara eldesgaste adhesivoen el momento de la puesta en marcha del equipo, la vida disponible (Vd) de los mecanismos que lo constituyen sera mucho mayor que la esperada (Ve).

ErosivoEs la prdida lenta de material en las rugosidades de las dos superficies que se encuentran en movimiento relativo como resultado del impacto de partculas slidas metlicas en suspensin en un aceite que fluye a alta presin de un tamao mucho menor que el mnimo espesor de la pelcula lubricante (ho). Las partculas aunque sean de menor tamao al entrar en la zona de alta presin no siguen un movimiento lineal sino que se desordenan chocando con las rugosidades, es posible que cuando empiezan a chocar no causen desgaste, pero si van fatigando las superficies hasta que finalmente dan lugar al desprendimiento de material; un desgaste erosivo lento siempre estar presente aunque el aceite circule a baja presin ya que ningn aceite es completamente limpio an cuando cumpla con los estndares de limpieza de la Norma ISO 4406 de acuerdo con el tipo de mecanismo lubricado. El desgaste erosivo se puede presentar tambin, ya sea en lubricacin fluida EHL , como resultado del empleo de un aceite de una viscosidad mayor que la requerida debido a que el exceso de capas en la pelcula lubricante barren la capa lmite que se encuentra adherida a las superficies metlicas haciendo que dichas capas las desgasten por erosin. Cuando se tienen condiciones de flujo turbulento en la pelcula lubricante se presenta el desgaste erosivo porque la pelcula lubricante se mueve con respecto a las rugosidades, esto se puede presentar como resultado de la utilizacin de aceites con bajos ndices de Viscosidad que hacen que la viscosidad del aceite se reduzca considerablemente a la temperatura de operacin del equipo, ms cuando sta es alta cuando se presentan elevados incrementos en la temperatura ambiente que hacen que las condiciones de flujo de la pelcula lubricante cambien de laminar a turbulento como resultado del incremento en el Nmero Reynolds por encima de 2000.

CorrosivoPuede ser consecuencia del ataque qumico de los cidos dbiles que se forman en el proceso de degradacin normal del aceite, de la contaminacin de ste con agua con cidos del medio ambiente de los cidos fuertes debidos a la descomposicin del aceite cuando estsometido a altas temperaturas; en el primer caso el desgaste corrosivo es lento mientras que en el segundo es crtico siendo por lo tanto la situacin que ms se debe controlar; tanto los cidos dbiles como los fuertes dan lugar a la formacin de cido sulfrico. El desgaste corrosivo se puede evitar si el aceite se cambia dentro de los intervalos recomendados, para lo cual si no se conoce, se le analiza al aceite la acidez mediante la prueba del Nmero cido Total (TAN) Nmero de Neutralizacin (NN) segn el mtodo ASTM D664; este parmetro bajo ninguna circunstancia puede ser mayor que el mximo permisible de acuerdo con el tipo de mecanismo que est lubricando el aceite. El desgaste corrosivo se manifiesta inicialmente por un color amarillento y luego rojizo de las superficies metlicas, seguido del desprendimiento de pequeas partculas que cada vez aumentan su concentracin hasta que finalmente causan el desgaste por erosin y por abrasin de las superficies sometidas a friccin, por otro lado los pequeos crteres que dejan las partculas que se desprenden al unirse forman grietas que pueden producir finalmente la rotura de la pieza.

Eldesgaste corrosivocuando se presenta en los materiales ferrosos por la accin del agua se conoce con el nombre deherrumbrey se analiza con la prueba de laboratorio ASTM D665 y en los materiales blancos como el Babbitt con la prueba decorrosin en lmina de cobre,y se evala con la prueba ASTM D130.El desgaste corrosivoes muy frecuente en las coronasde bronce del reductor sinfn-corona cuando se utilizan en su lubricacin aceites con aditivos de Extrema Presin del tipo fsforo, cloro azufre y hay presencia de agua en el aceite. Es muy importante tener en cuenta que aunque el aceite se oxide, los inhibidores de la corrosin presentes en el aceite reducen la concentracin de los cidos disminuyendo la probabilidad de que se presente el desgaste corrosivo en las superficies metlicas.

La probabilidad de que se presente eldesgaste corrosivoen los motores de combustin interna es bastante alta debido a que durante el proceso de combustin se genera un buen nmero de productos gaseosos como el CO, CO, HO, xidos de nitrgeno y de azufre, halgenos, etc., los cuales tienen un carcter muy cido y en presencia de agua se pueden volver bastante corrosivos hacia los metales.Los motores Diesel son particularmente muy sensibles al desgaste corrosivo debido a la presencia de azufre en el combustible el cual durante el proceso de combustin reacciona con el agua que se forma produciendo cido sulfrico que ataca los anillos, pistones, paredes del cilindro y cojinetes de apoyo del cigeal; de manera similar en los componentes ferrosos de los motores a gasolina se puede presentar eldesgaste corrosivo por herrumbre debido a los cidos orgnicos y a los cidos clorhdrico y bromhdrico procedentes de los haluros orgnicos (bicloruro y dibromuro de etileno) que se usan junto con el compuesto antidetonante para eliminar los residuos de plomo que quedan cuando se quema gasolina con plomo. Se ha podido comprobar que mientras las paredes del cilindro del motor a gasolina se mantengan por encima de los 180F eldesgaste corrosivoes despreciable, pero es significativo a medida que la temperatura va disminuyendo debido a la condensacin de pequeas gotitas de agua cida; por lo tanto es recomendable que un motor a gasolina no se deje funcionando en vaco durante perodos de tiempo prolongados, aunque est situacin es inevitable en circunstancias de pare y arranque como es el caso de las horas pico en las grandes ciudades.

Eldesgaste corrosivoen los motores de combustin interna se controla con los aditivos detergentes-dispersantes del aceite, tales como los fenatos y sulfnatos bsicos. Si se considera el pH del aceite para controlar el desgaste corrosivo, ste no debe ser menor de 4,5 en los aceites para motores Diesel y de 6 en los de gasolina; sin embargo en la prctica de la lubricacin automotriz no se utiliza la prueba del pH sino la prueba del Nmero Bsico Total (TBN), segn ASTM D664. Esta caracterstica de los aceites automotores no debe ser inferior a los valores mnimos permisibles de acuerdo con el tipo de motor lubricado. Los aceites actuales para motores de combustin interna controlan muy bien los cidos corrosivos que pueden afectar los componentes internos del motor debido a los altos niveles de calidad API que para los motores a gasolina es el SL y en los Diesel el CI.

En los mecanismos que trabajan bajo cargas vibratorias continuas como es el caso de las zarandas se puede presentar un tipo de desgaste que se conoce como desgastecorrosivo por vibracinque causa el desprendimiento de pequeas partculas como resultado de la rotura dela pelcula lubricante y de la presencia de humedad en el ambiente. Este puede ser el caso de los componentes de los telares textiles que trabajan bajo cargas vibratorias continuas y en ambientes donde es necesario mantener determinadas condiciones de humedad relativa. El desgaste corrosivo por vibracinse puede reducir considerablemente evitar si se utilizan lubricantes con aditivos de Extrema Presin, siendo los ms indicados el grafito el bisulfuro de molibdeno.

AbrasivoEs consecuencia de la presencia de partculas slidas metlicas de un tamao igual mayor que el espesor mnimo de la pelcula lubricante y de la misma dureza superior a la de lassuperficies metlicas del mecanismo lubricado; el desgaste es mayor en la superficie ms blanda. Las partculas slidas como elsiliciodan lugar a un considerabledesgaste abrasivodebido a la elevada dureza de este material. Cuando las partculas del mismo tamao que el mnimo espesor de la pelcula lubricante se encuentran entre las dos superficies ruedan removiendo la pelcula lmite y desprendiendo material de ambas superficies. Cuando son de mayor tamao se fracturan dando lugar a partculas del mismo tamao que el mnimo espesor de la pelcula lubricante y de un tamao menor que propician el desgaste erosivo de dichas superficies metlicas el abrasivo si la carga que acta sobre el mecanismo se incrementa la viscosidad del aceite se reduce ya sea por contaminacin con agua con aceites de menor viscosidad. Tambin es factible que se incrusten partculas en una de las superficies y acten como una herramienta de corte, removiendo material de la otra.

Eldesgaste abrasivoen un mecanismo se puede controlar filtrando el aceite de tal manera que se mantenga dentro del cdigo de limpieza recomendado por la norma ISO 4406 de acuerdo con el tipo de mecanismo lubricado; esto quiere decir que el nmero de partculas cuyo tamao es mayor que el espesor mnimo de la pelcula lubricante es menor igual que el especificado; no significando esto, ausencia dedesgaste abrasivoen el mecanismo, sino que ste estardentro de los valores mximos permisibles para alcanzar la vida proyectada por el fabricante.En la actualidad no es factible eliminar totalmente eldesgaste abrasivodebido a laimposibilidad de contar con aceites completamente limpios.

CavitacinEs el fenmeno que se presenta cuando las burbujas de vapor de agua que se forman en el aceite, al circular ste a travs de una regin donde la presin es menor que su presin de vapor, explotan al llegar nuevamente a una regin de mayor presin como resultado del cambio de estado de vapor a lquido. Si las burbujas explotan cerca de las superficies metlicas darn lugar a presiones localizadas muy altas que ocasionarn picaduras en dichas superficies. La Cavitacin generalmente va acompaada de ruido y vibraciones. Eldesgastepor Cavitacinse puede evitar incrementando la presin en el sistema utilizando aceites con presiones de vapor bajas a altas temperaturas.

Corrientes elctricasSe presenta por corrientes elctricas, cuyo origen pueden ser corrientes parsitas u otras fuentes externas, que pasan a travs de los mecanismos de un componente equipo lubricado y cuya toma a tierra est defectuosa no la tiene causando en ellos picaduras que los pueden dejar inservibles. Este puede ser el caso de los rodamientos de los motores elctricos y de los cojinetes lisos de turbinas de vapor, gas, hidrulicas, generadores y compresores centrfugos.

Fatiga superficialEs el nico tipo de desgaste que no se puede evitar y el cual finalmente hace que el componente lubricado se tenga que cambiar. Se presenta como resultado de los esfuerzos cclicos que genera la carga al actuar en el punto donde se forma la pelcula lubricante que en el caso de la lubricacin fluida hace que las crestas de las rugosidades traten de aplastarse sin tocarse dando lugar a un ciclo de compresin y de tensin que termina deformando plsticamente las rugosidades causando su rotura, inicindose de esta manera el ojo de fatiga grieta incipiente que da lugar a un incremento localizado del esfuerzo, que cada vez sehace ms crtico por la falta de rea hasta que finalmente la velocidad de propagacin es tan alta que ocasiona la fractura del componente. En el caso de la lubricacin EHL, la fatiga de las rugosidades es ms crtica, debido a que la deformacin de las rugosidades que inicialmente es del tipo elstica termina por ser plstica causando la rotura de dichas rugosidades y por lo tanto el descascarillado de la superficie metlica y la propagacin de grietas internas que finalmente ocasionan la falla del componente por rotura. Entre mayor sea la temperatura de operacin del elemento lubricado, el desgaste por fatiga superficial es ms acelerado debido a la modificacin que sufre la curva esfuerzo-deformacin del material que hace que el punto de fluencia se corra hacia la izquierda y que por lo tanto para la misma condicin de carga, el mecanismo quede trabajando en la zona plstica y no en la elstica.La falla por fatiga superficial se presenta de manera tpica despus de millones de ciclos de deformacin elstica y se acelera cuando se tienen temperaturas de operacin por encima de los 50C, por la aplicacin de esfuerzos de tensin y compresin, que superan los del material del mecanismo, por la presencia de partculas slidas metlicas de un tamao igual al espesor de la pelcula lubricante y que no se adhieren a ninguna de las superficies en movimiento; en este caso la partcula es atrapada instantneamente entre las superficies yorigina hendiduras en ella debido a que las superficies se deflectan a lado y lado de la partcula como consecuencia de la carga que soportan, inicindose las grietas,las cuales se esparcen despus de n ciclos de esfuerzos.Eldesgaste por fatiga superficialaparece ms rpidamente en los elementos que estn sometidos a movimiento de rodadura que por deslizamiento debido a los mayores esfuerzos que soportan, este es el caso de los rodamientos, flancos de losdientes de los engranajes a la altura del dimetro de paso, y las superficies de las levas, entre otros.Consecuencias del desgaste

Los ms importantes son: Movimiento errtico de los mecanismos lubricados. Altos valores de vibracin e incremento en los niveles de ruido. Elevadas temperaturas de operacin. Mayor consumo de repuestos por incremento del mantenimiento correctivo. Reduccin significativa de la produccin por paros de maquinaria. Mayor consumo de energa para realizar la misma cantidad de trabajo til. Posibilidades de accidentes ante el peligro de roturas de componentes de mquinas.ACEITES LUBRICANTES

ComposicinUn 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 friccin y el desgaste. Los aceites lubricantes en general estn conformados por una Base ms Aditivos. El termino aceite lubricante, es generalmente usado para incluir toda clase de materiales lubricantes aplicados como fluidos. Estos pueden ser de origen vegetal, mineral o sinttico. Los aceites lubricantes, cualquiera sea su origen inicial, tienen dos grandes componentes; las bases lubricantes que determinan las propiedades del lubricante, tales como viscosidad, color, etc. y los aditivos, los cuales adecuadamente combinados brindan las caractersticas propiasde cada aceite lubricante pudiendo componer entre un 30% y un 2% del aceite lubricante. Los aditivos mejoran las propiedades fsicas y qumicas de los lubricantes.

Bases lubricantes

Es el componente ms importante del aceite, define su viscosidad y le da propiedades fsico-qumicas importantes al aceite, como las de demulsibilidad, antidesgaste, antiespumante, antioxidante, ndice de viscosidad, biodegradabilidad y toxicidad entre otras. Mientras los aditivos realicen su funcin, la base lubricante no se deteriora si no se contamina, pero una vez que estos se agotan, la base lubricante se empieza a degradar, inicindose el proceso que seconoce como oxidacin del aceite en el cual se forman lacas, barnices y gomas cidas, que conllevan a que finalmente el aceite se torne cido y sea necesario cambiarlo.La base lubricante puede ser derivada del petrleo, sinttica vegetal. La utilizacin de uno u otro tipo de base lubricante depende de las condiciones de operacin del equipo o mquina.Aunque las bases vegetales y animales se usan en algunos productos, son las bases lubricantes minerales y sintticas las que ms se encuentran en el mercado por su mayor disponibilidad y caractersticas inherentes.Dentro de las bases lubricantes minerales se encuentra gran cantidad de diferencias y clases.

Estas se agrupan en tres tipos que son:

a) Parafnicas: son bases saturadas con cadenas de hidrocarburos en lnea recta o ramificada. Los crudos con este tipo de formacin producen gasolinas de bajo octanaje, pero, excelentes kerosenos, aceites combustibles y bases lubricantes. Algunas de sus caractersticas son:

Resistencia a la oxidacin Alto punto de inflamacin Baja densidad Alto punto de fluidez Bajo poder disolvente

b) Naftnicas: En general estas bases son de menor calidad que las parafnicas, pudiendo mejorarse por procesos especiales de refinacin. Algunas de sus caractersticas son:

Bajo punto de fluidez Instabilidad qumica Bajo ndice de viscosidad Tendencia a la oxidacinc) Aromticas: Las bases aromticas son cadenas no saturadas. Esta configuracin las hace qumicamente activas y tienen tendencia a la oxidacin generando cidos orgnicos. Algunas de sus caractersticas son: Elevada densidad Instabilidad qumica Tendencia a la oxidacin Bajo punto de infamacin

Manufactura de las bases

La manufactura de las bases lubricantes implica una serie de pasos y procesos a travs de los cuales se separan y sustraen diversos compuestos indeseados de los residuos atmosfricos.

Procesos principales1.Destilacin al vaco: En la destilacin al vaci el material inicial del proceso (Feedstock), es separado en productos de similar punto de ebullicin. Las propiedades que son controladas por este proceso son viscosidad, punto de llama y residuos de carbn.2.Desasfaltado con propano: Mediante este proceso se logra retirar gran cantidad de resinas y asfaltos empleando en dicho proceso el propano en una proporcin de 7 partes de propanopor 1 de lquido a tratar.3.Extraccin furfural: Esta se encarga de separar los compuestos aromticos de los noaromticos mezclando en el proceso furfural con el aceite desfaltado.4.Desparafinado: Este proceso se usa para remover la cera, reduciendo as el punto de fluidez.5.Hidrogenacin cataltica: Consiste en un juego de catalizadores a travs de las cuales se hace pasar aceite caliente e hidrgeno logrando producir aceites con menor coloracin y con mejores caractersticas de funcionamiento.Tambin existen otros procesos alternativos que son: Desasfaltado Extraccin con solvente Desparafinado Terminado con arcilla Hidrotratamiento Hidrocraqueado

Clasificacin de las basesDe acuerdo con la API (Instituto americano del petrleo), las bases lubricantes se dividen en cinco grupos que son:Bases lubricantes clasificadas API Grupo I Solventes Grupo II Hidroprocesados Grupo III Aceites bases no convencionales Grupo IV Sintticos Grupo V Otros

Componentes del sistema de lubricacin

Crter: El crter o charola de aceite cumple la funcin de almacenar la cantidad de aceite Bomba de aceite: su funcin es impulsar el lubricante desde la parte ms baja hasta la ms alta del motor. Manmetro: Se encarga de medir la presin del aceite del circuito en tiempo real. Filtro de aceite: separa todas las impurezas y suciedad es del aceite para que as los componentes no tengan ningn inconveniente. Mano contacto de presin de aceite: este es un interruptor accionado por la presin de aceite. Si la presin del aceite es muy baja la luz se enciende.

Averas ms comunes en el sistema de lubricacin

El indicador del panel de instrumentos acusa falla o falta total de presin de aceite con el motor funcionando Falta de aceite en el crter del motor. Sensor de presin o indicador en mal estado. Colador de aceite obstruido. Tubo de aspiracin de la bomba quebrado. Bomba de aceite en mal estado. Vlvula de descarga pegada en abierto.

POCA PRESIN DE ACEITE O PESTAEA LA LUZ PILOTO Aceite muy diluido (fuera de kilometraje) Aceite muy caliente (exceso de temperatura) Filtro o colador parcialmente tapado Metales de bielas y bancadas gastados Algn sello de aceite o conducto interno con fugas

MANMETRO MARCA PRESIN EXCESIVA Viscosidad de aceite no corresponde (muy grueso) Aceite fro Vlvula de descarga de la bomba atascada Conducto parcialmente obstruido

CONSUMO DE ACEITE Desgaste de anillos Prdidas por empaqueta duras o retenes

Presin de aceite baja Aceite muy diluido o no corresponde grado de viscosidad. Aceite demasiado caliente ( ref. x aire). Colador parcialmente tapado. Tubo de aspiracin de la bomba fisurado. Nivel de aceite en crter bajo. Cojinetes de biela, bancada o de leva desgastados. Sello o galera de aceite con fugas.

Presin excesiva de aceite No corresponde grado de viscosidad del aceite. Vlvula de descarga de la bomba no abre (fro). Conductos obstruidos en forma parcial.

Tipos de lubricantes

El trmino lubricante hace referencia a una sustancia cuyo propsito consiste en la sustitucin de la friccin entre dos elementos en movimiento, por una friccin menor, producida por las molculas que lo componen.Algunas formas de clasificar a los lubricantes son: De acuerdo a la composicin, los lubricantes pueden ser clasificados de la siguiente manera:LUBRICANTES LQUIDOS:Pueden ser de origen vegetal o mineral. Son empleados en la lubricacin hidrodinmica, y son utilizados como lubricantes de perforacin.Tambin se denominan aceites lubricantes, y se clasifican en cuatro subgrupos: Aceites de origen vegetal y animal: tambin suelen denominarse aceites grasos. En esta categora se incluyen el aceite de lino, de oliva, de glicerina, etc. Aceites minerales: surgen a partir de la destilacin de petrleo. Aceites compuestos: se elaboran combinando los aceites vegetales con los minerales. A dichos elementos se le adicionan determinadas sustancias con el fin de optimizar las propiedades. Aceites sintticos: este tipo de aceites se elabora a partir de ciertos procesos de origen qumico.LUBRICANTES SEMISLIDOS: los lubricantes semislidos suelen denominarse grasas. Con respecto a la composicin de los mismos, puede ser mineral, animal o vegetal. Y en varias ocasiones se los combina con lubricantes slidos.

LUBRICANTES SLIDOS: esta clase de lubricantes cuenta con una composicin especfica, la cual proporciona ciertos beneficios sin que sea necesaria la adicin de lubricantes lquidos o semislidos.Segn la base a partir de la que se realizan, los lubricantes se clasifican en:

LUBRICANTES MINERALES: es obtenido a partir de la destilacin del barril de petrleo crudo, por ello se califica como orgnico. De acuerdo a sus propiedades y pureza, la industria suele clasificarlos en dos grupos (denominados 1 y 2).Este tipo de lubricantes son aditivazos en gran medida con el propsito de que tengan la propiedad de continuar estables bajo la exposicin a distintos grados de temperatura, lubricar a pesar de ella, etc.LUBRICANTES SINTTICOS: al ser creados mediante elementos artificiales tienen un mayor valor dentro del mercado. Son resistentes a la oxidacin, cuentan con una gran viscosidad. Adems son capaces de mantenerse estables al ser expuestos a grados diversos de temperaturas.