






El Efecto de la Viscosidad en el Motor
Lubricación Básica
Para entender completamente los efectos de la viscosidad del aceite en el motor es necesario entender los conceptos básicos de los cuatro tipos de lubricación:
Lubricación Hidrodinámica: Un colchón de aceite líquido encapsula o cubre el ítem lubricado y lo mantiene separado de las demás piezas. Cuando el aceite de la viscosidad correcta es utilizado en un motor correctamente construido a velocidades operacionales, el cigüeñal está en la fase de lubricación hidrodinámica. No tiene ningún contacto con los cojinetes. El único contacto físico es durante el arranque antes de circular, antes de llegar a la velocidad de ralentí, o cuando se esfuerza el motor a bajas revoluciones por no usar el cambio correcto de caja. Si el aceite es muy delgado, puede ser desplazado y permitir contacto. Si es muy viscoso tarda más para llegar y crear presión (el colchón) en los cojinetes y crea desgaste adicional. Si el aceite cizalla excesivamente este colchón se rompe. La presión de aceite normalmente es medido en el pasaje a los cojinetes de bancada. Baja presión indica un colchón débil; presión excesiva indica mucha restricción para un flujo adecuado a todas las piezas que requieren lubricación.
Lubricación Elasto-hidrodinámica: Durante momentos cortos en la operación del motor, ciertas piezas, como las levas que aprietan los vástagos o balancines crean tanta presión que el aceite momentáneamente se convierte en un sólido. Durante estos momentos el aceite es pasado por el cojinete, leva o superficie como un sólido, deformando esa superficie.
Lubricación Límite: Cuando el aceite es totalmente desplazado, arrastrado por los anillos de control de aceite o la acción deslizante del tren de válvulas, además de los cojinetes durante el arranque hasta que llegue el aceite, la lubricación es suministrada por los aditivos anti-desgaste. Estos compuestos polares son adheridos a las superficies metálicas, aunque pueden ser arrastrados por uso continuo en este modo (cuando falta aceite líquido) o cuando hay combustible en el aceite.
Lubricación Mixta: Esto es una combinación de lubricación hidrodinámica y lubricación límite.
Viscosidad
La definición de viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir. Entre más resistencia crea el líquido, más alta la viscosidad. Entre más viscoso el aceite, más consumo de combustible, más temperatura y más esfuerzo hará el motor. El factor más importante en la selección del aceite es su viscosidad. Para crear el colchón hidrodinámico correcto para la protección máxima de los cojinetes en alguna velocidad, su superficie, diámetro y tolerancia requiere una viscosidad específica. En el diseño de un motor, esta viscosidad ideal es calculada y recomendada. Como indicamos anteriormente, un aceite muy delgado no provee bastante lubricación hidrodinámica y un aceite muy viscoso no fluirá correctamente.
Eventualmente, mientras se va gastando el motor, puede ser necesario compensar por este desgaste subiendo la viscosidad levemente.
Como ejemplo el manual de auto Chevrolet Corvair en el año 1960 recomienda SAE 10W-30 o SAE 30 para la mayoría de las condiciones climáticas anticipadas. No habían aceites 5W-30 o 0W-30 en esos días, pero Chevrolet aparentemente diseñó este motor para operar con aceite que tiene una viscosidad entre 9.3 cSt y 12.5 cSt en los cojinetes. Esto quiere decir que mientras nuestro aceite está en ese rango, estamos minimizando el desgaste del motor. Cuando la viscosidad del aceite está encima o debajo de ese rango, el motor tendrá desgaste adicional.
Mientras el motor está debajo de la temperatura operacional, existe una lubricación muy pobre y frecuentemente el aceite está pasando por la válvula de alivio de presión directamente a los cojinetes sin pasar por el filtro de aceite o pasando directamente por el filtro, saliendo con la tierra por su válvula de alivio de presión.
Mientras la temperatura del motor se acerca a la temperatura operacional, empezamos a acercarnos al rango de protección óptimo
En este gráfico podemos ver que un aceite típico:
SAE 10W-30 está en el rango de diseño entre 92°C y 107°C
SAE 30 está en el rango de diseño entre 94°C y 106°C
SAE 15W-40 está en el rango de diseño entre 108°C y 121°C
SAE 20W-50 está en el rango de diseño entre 118°C y 130°C.
Nota que esto indica que un motor con aceite 20W-50, cuando fue diseñado para 10W-30, está fuera de su rango ideal de protección desde el momento de arranque hasta que los cojinetes alcanzan 118°C.