ACEITES DE TRANSMISIÓN, LOS GRANDES OLVIDADOS EN EL CORRECTO MANTENIMIENTO DE NUESTRA MÁQUINA

Paquetes de embragues húmedos

Seguro que llevas a "rajatabla" los cambios de aceite motor, pero ¿a que no tanto la comprobación de niveles, estado y sustitución de los aceites de transmisión?
Hace unas semanas ya publiqué una entrada en referencia a la elección del mejor aceite para nuestro motor que venía a completar otra más e incluso otra anterior.
Los aceites de motor y transmisión son, con diferencia, los lubricantes que por volumen más destacan tanto en tractores como en otras máquinas agrícolas autopropulsadas (cosechadoras, vendimiadoras..)

aceite de motor y transmisión ¿“primos hermanos” o “lejanos”?
Hoy ambos aceites son “primos lejanos” aunque, en fechas no tan pretéritas, hubo algún fabricante que sacó al mercado formulaciones “mágicas” que servían para todo.
La formulación: En la formulación del aceite, sea cual sea, se utilizan básicamente tres componentes: Una base que constituye el mayor porcentaje del volumen del aceite; Un polímero y que se añade a la base para modificar, mejorándolo, el índice de viscosidad y su variación con los cambios de temperatura; Un paquete de aditivos que son los mejorantes del aceite para dotarlo de propiedades específicas. Las diferencias se hacen ostensibles entre el aceite motor y transmisión en el polímero y en el paquete de aditivos.

Aceite, el origen: Un aceite está formado principalmente por hidrocarburos originarios del petróleo y otros compuestos químicos sintéticos. Los aceites minerales son los que provienen exclusivamente del refino del petróleo, y los sintéticos los fabricados químicamente. Entre ambos se sitúan los semi sintéticos donde se mezcla una base mineral y una sintética.

Aditivos: Se añaden para potenciar las propiedades del aceite como el índice de viscosidad, antioxidantes, antiespumantes, detergentes…

 A simple vista son fácilmente distinguibles por su viscosidad, pero además, y obviamente, el etiquetado no deja lugar a dudas.

Aceite motor: Son aceites de “viscosidad ligera”. Lubrica elementos muy sensibles y sometidos a mucho estrés mecánico. También debe poseer importantes propiedades de limpieza, de sellado del conjunto pistón-cilindro a la vez que debe ser capaz de operar en ese ambiente tan agresivo como es el motor pero sin llegar a contaminarse por los gases de escape.

Caja ZF 8 velocidades

Aceite transmisión: De mayor viscosidad que el aceite motor. Capaces de trabajar entre superficies como los engranajes que pueden operar en condiciones de alta velocidad con poca carga o justo lo contrario, baja velocidad y altas cargas. Su función es la de formar un “colchón” hidrodinámico que proteja contra la fricción la superficie de engranajes ejes y cojinetes, pero además debe tener una buena circulación en el sistema hidráulico así como asegurar un coeficiente de fricción adecuado para permitir que los frenos y embragues húmedos se agarren firmemente sin calentamiento ni patinamiento.

Como consecuencia de su alto grado de viscosidad, la lubricación habitual se hace por barboteo aunque también, pero menos frecuentes, se puede impulsar por medio de bombas aunque para ello se está reduciendo la viscosidad.

DISEÑO DE UN ACEITE

El diseño de aceites ha tenido “mucho movimiento” en los últimos años. A ello ha contribuido el tema cambiante de la legislación sobre emisiones del motor (desde los Tier I hasta los Tier 4 Final / Fase IV) así como el aumento de la denominada “densidad de potencia” y que ha obligado a diseños de transmisión con mayor eficiencia a la vez que se incrementaban las velocidades de giro de los ejes y engranajes dejando a las reducciones finales el último ajuste a la relación de transmisión.
UTTO´s (diferentes según la transmisión):

(Foto cortesía Lubrizol)

Se denomina UTTO (Universal Tractor Transmision Oil) a los aceites de transmisión del tractor agrícola pero que se diseñan para lubricar algo más que la transmisión de una máquina agrícola autopropulsada, por ejemplo también se usan “UTTO´s” para lubricar el diferencial, o los frenos húmedos o las reducciones finales.
No es fácil lubricar este “tinglado” y las formulaciones han aumentado en exigencia con el fin de que el aceite evite el desgaste pero a la vez no evite que los anillos del sincronizador generen la suficiente fricción y no puedan desempeñar su función. Además los fabricantes han alargado los periodos de mantenimiento, así que hay que usar aceites capaces de no degradarse en esos periodos.

Transmisión convencional, powershift o CVT:
No tienen iguales características los aceites para transmisiones convencionales o para transmisiones del tipo powershift y CVT.

Transmisión CVT ML260 grupo AGCO

Transmisiones convencionales: Aunque quizá el lector pueda pensar que en las transmisiones “de toda la vida” se pueden usar aceites de formulaciones “antiguas” hay que saber que en tractores modernos también las exigencias se han incrementado. La razón está, por ejemplo, en el uso de sincronizadores con materiales “nuevos” como los aceros recubiertos de molibdeno, carbono o compuestos sinterizados. El uso de este tipo de materiales viene encaminado a aumentar la resistencia al desgaste por fricción, a la vez que los pares que se pueden llegar a transmitir son enormes para la superficie en contacto y es habitual encontrar cálculos con capacidad de par de hasta ¡20.000 Nm!
Powershift: Aunque no son exclusivos de ellas si que es cierto que usan un mayor número de embragues multiláminas húmedos. Este tipo de embragues se diseñan con materiales con particularidades muy propias. Se están usando materiales con compuestos a base de carbono para los elementos de fricción y esto significa que, de forma inmediata, el tractor “se chive” si estás usando un aceite poco adecuado. Así, si notas un “chirrido” al accionar los frenos y/o los embragues húmedos es señal casi inequívoca de que debes cambiar el aceite que estás usando.

Frenos húmedos de disco

Transmisión CVT: La inclusión de multitud de embragues húmedos a la vez que variadores hidrostáticos han obligado a los fabricantes de transmisiones "exprimir" el conocimiento de los químicos responsables de la formulación y diseñar UTTO´s de alto rendimiento.
Si en una powershift el aceite ya es muy exigente en una CVT lo es aún más convirtiéndose en una formulación crítica y que exige una elección exacta de la viscosidad y la resistencia al cizallamiento. Estos UTTO´s se diseñan con tolerancias muy concretas porque así lo exigen los mecanismos que lubrica. Por ejemplo, si entre el deslizador de la bomba y la junta del pistón existiese una pérdida de eficiencia hidráulica se originará un aumento de temperatura o desgastes en los componentes de la bomba cuya reparación o sustitución son muy caras. Así que no jugar con “el ahorro” en aceites.

CLASIFICACIÓN
Las clasificaciones más populares y las que se encuentran en la mayoría de los etiquetados son las de la API (American Petroleum Institute) y también las de la ACEA (Asociación de Constructores Europeos de Automóviles) aunque hay otras también muy frecuentes en algunos sectores como la MIL (generada por el ejército norteamericano para sus vehículos militares)

Daños en engranajes

Lo habitual para transmisión es encontrar gama de viscosidades SAE de 80 a 140 y que se pueden optar por aceites monogrado (SAE 90 por ejemplo) o multigrado (SAE 85W140)

API: Es la más usada, divide a los aceites en unas categorías que ya son bien conocidas por los profesionales que dedican su actividad a este negocio. La clasificación API se basa en clasificar un aceite y ordenarlo en función de las exigencias del componente a lubricar. Al leer una especificación leeremos el código GL (Gear Lubrican) seguido por una cifra que marca el nivel de exigencia. Se parte desde el nivel 1 (engranajes sometidos a bajas cargas) hasta el nivel 5 (máxima carga), también existe un nivel 6 aunque está obsoleto. Así una clasificación API podría ser GL4 o GL-5

Grado de viscosidad: Normalmente el cliente elige un aceite u otro por el grado de viscosidad siguiendo las indicaciones del manual de su tractor. El índice de viscosidad de un lubricante (VI) es una función que varía con la temperatura disminuyendo con la misma. En formulación de aceites de buena calidad se intenta mantener la viscosidad constante a cambios de temperatura dentro de un rango.

Estándares de los fabricantes: Los fabricantes de cierta entidad ya sean de automoción como de maquinaria agrícola, suelen tener sus propias normas o estándares para exigir el aceite conveniente para cada mecanismo. No significa esto que los fabricantes de automoción o de tractores fabriquen sus aceites si no que basándose en sus experiencias y en las tensiones que solo ellos conocen que se generan en sus máquinas exigen usar para un buen mantenimiento un aceite de unas determinadas características. Por eso es normal que cuando compras un aceite, también en el etiquetado se te informe de que estándares cumple incluyendo, además de API y ASAE, los patrones más importantes como Massey Ferguson; CNH; John Deere; Caterpillar; Danfoss…

¿SOLO TRANSMISIÓN O TRANSMISIÓN E HIDRÁULICO? 

Foto cortesía Olipes

Pues depende del tractor. Hoy, todavía, lo más habitual es que el aceite de la transmisión incluya el del sistema hidráulico y el diferencial trasero, aunque en tractores de alta especificación suelen tenerlos ya por separado.

Cuando se comparte aceite para la lubricación de la transmisión y para el sistema hidráulico hay que buscar una solución de compromiso para cumplir la especificación de elementos tan dispares como un cojinete o una bomba hidráulica. Así que la multifuncionalidad de los UTTO para lubricar los engranajes y “fluir” por los conductos hidráulicos es aquí donde se debe demostrar. Por una parte se debe soportar grandes presiones generadas por las bombas pero a la vez se debe mantener una fricción dinámica estable (frenos y embragues húmedos)

La aplicación más complicada es la del sistema hidráulico ya que su correcta viscosidad a diferentes temperaturas influye notablemente en el rendimiento de los servicios hidráulicos.

Vídeo ilustrativo particularidades aceite transmisión

Existe un problema añadido como es la convivencia con la contaminación hidráulica (suciedad y la entrada de agua) porque las conexiones hidráulicas se intercambian para accionar diferentes equipos accionados hidráulicamente desde el tractor.

Bibliografía:

He recibido información inestimable tanto de Lubrizol como de Lubricantes Olipes. También se han consultado información de API y ACEA