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| Paquetes de embragues húmedos |
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.
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| 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):
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:UTTO´s (diferentes según la transmisión):
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| (Foto cortesía Lubrizol) |
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.
No tienen iguales características los aceites para transmisiones convencionales o para transmisiones del tipo powershift y CVT.
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| Transmisión CVT ML260 grupo AGCO |
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.
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| 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)
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| 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?
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| 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.
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.
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| Vídeo ilustrativo particularidades aceite transmisión |
Bibliografía:
He recibido información
inestimable tanto de Lubrizol como de Lubricantes Olipes. También se han consultado información de API y ACEA
