lubricación hidrodinámica

Tener un programa de lubricación óptimo requiere identificar tanto los lubricantes adecuados, como la forma de aplicación para combatir a los principales enemigos de la maquinaria: la fricción, el desgaste, el aumento de temperatura y la corrosión. Hoy hablaremos sobre la lubricación hidrodinámica, sus características y beneficios.

Regímenes de lubricación

Existen cuatro regímenes relacionados con el espesor de la película de lubricante: de límite o frontera, de película mixta, hidrodinámica y elastohidrodinámica.

La lubricación hidrodinámica consiste en la aplicación de una película de fluido con el fin de separar por completo dos superficies o componentes, de modo que no haya contacto entre ellas. La película de lubricante es de entre 5 y 200 micrones, esta debe soportar la carga y mantener la viscosidad ante los cambios de temperatura.

La mayoría de las aplicaciones de lubricaciones en motores se realizan de forma hidrodinámicas, separando componentes como los cojinetes por un colchón de aceite cuya función es reducir el desgaste de las piezas, así como la fricción.

qué es la lubricación hidrodinámica

La formación de la película hidrodinámica depende de los siguientes factores:

  • Velocidad de la máquina
  • La carga que soporta
  • La geometría
  • La viscosidad del aceite
  • Presión del aceite
  • Condición en que se encuentra el filtro de aceite

En los motores de combustión, cuando el combustible comienza a quemarse, el pistón es empujado hacia abajo contra la biela y el cojinete para forzar el giro del cigüeñal. En este punto se requiere el colchón de aceite para reducir la fricción y el desgaste. Para obtenerlo, se bombea el aceite a través del cigüeñal para forzarlo a salir por el orificio, dejando que entre a presión en el cojinete y separarlo del cigüeñal.

Cuando el aceite es muy delgado o tiene baja viscosidad, fluye directamente hacia el cárter sin separar las piezas, lo que puede provocar desgaste prematuro. Por su parte, cuando el aceite es muy espeso, o de alta viscosidad, no puede salir al cojinete con la velocidad adecuada para formar el colchón de aceite, lo que también provoca desgaste prematuro.

Ahora bien, antes de formar el colchón, el aceite debe pasar por el filtro. Cuando el aceite es de alta viscosidad por baja temperatura del entorno, no pasa por el papel filtrante y abrirá la válvula de alivio de presión del filtro llevando la suciedad consigo, lo que contamina tanto al aceite como a otras piezas, provocando su desgaste.

El punto más crítico para la lubricación es el momento de arranque, donde el nivel de viscosidad desempeña un papel importante para fluir adecuadamente. Durante el arranque y el apagado del motor no hay lubricación hidrodinámica, ya que esta comienza a presentarse al arrancar y formarse el colchón de aceite que, de no presentarse, puede dejar fluir al aceite del cojinete con mayor rapidez que con la que entra, provocando desgaste de las piezas.

cómo funciona la lubricación hidrodinámica

¿Cómo permitir la lubricación hidrodinámica?

Uno de los puntos más importantes en la lubricación hidrodinámica es la viscosidad. Para asegurarse de elegir el lubricante con un nivel de viscosidad adecuado para el motor, es importante consultar el manual del fabricante o dejarse asesorar por un técnico especialista.

También se puede realizar la prueba HT/HS (Alta Temperatura/Alta Cizallamiento) para verificar la viscosidad en puntos calientes del motor bajo presión elevada. Esta prueba mide la viscosidad mínima a una temperatura de 150°C en 90 ciclos de estrés, de modo que se simulen las condiciones de los cojinetes del motor. La viscosidad determina el nivel de protección del aceite durante la lubricación hidrodinámica.

Normatividad

El estándar SAE J300 es la nomenclatura que más se utiliza para identificar el nivel de viscosidad del aceite para motor, el cual se mide en una escala de 0 a 60 y su publicación se encuentra a cargo de la Society of Automotive Engineers (SAE).

Las normas SAE J300 indican que los aceites deben mantener la viscosidad ante el cizallamiento en alta temperatura, alta velocidad, cargas de gran peso y fricción de los componentes. Esta viscosidad es clave para obtener la protección del aceite durante la lubricación hidrodinámica.

Lubricación elastohidrodinámica

Usualmente la lubricación hidrodinámica es aumentada por la elastohidrodinámica. Este concepto es poco conocido, y consiste en una deformación elástica cuando las superficies entran en contacto, pero estas vuelven a su posición inicial, y la película de lubricante entre las superficies brinda una lubricación hidrodinámica y elástica al mismo tiempo, pero de un tamaño de un milímetro, aproximadamente, lo que es mucho menor que el colchón de aceite necesario para los cojinetes del motor.

reduccion de friccion con lubricación hidrodinámica

Con la lubricación hidrodinámica y elastohidrodinámica se puede reducir la fricción entre los componentes del motor, reduciendo el consumo de energía, combustible y se minimiza el riesgo de desgaste.

Esperamos que esta información te sea de utilidad y te ayude a comprender este concepto para tener una lubricación óptima de tu motor, compresor o maquinaria industrial. En el catálogo de Pochteca encontrarás una gran variedad de lubricantes industriales  y aceites para compresores de la marca Castrol, somos distribuidores autorizados y con gusto podemos asesorarte en tu elección si nos escribes a través del chat en línea.

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