NORMA NTF 869-1 FONDONORMA versión 2020-07-23 · 2020. 7. 28. · 51 de FONDONORMA, tiene la...

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NORMA FONDONORMA

NTF 869-1 versión 2020-07-23

xxxxxxx 2020

ACEITES LUBRICANTES DE USO AUTOMOTOR SISTEMA DE CLASIFICACIÓN SEGÚN LA VISCOSIDAD

Parte 1: MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

3ra Revisión

FONDO PARA LA NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CALIDAD

I.C.S: 75.100

Número de referencia FONDONORMA NTF 869-1:2020

© FONDONORMA 2020

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NORMA TÉCNICA FONDONORMA ACEITES LUBRICANTES DE USO AUTOMOTOR

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN SEGÚN LA VISCOSIDAD Parte 1: MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

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CONTENIDO 2

INDICE DE TABLAS ..................................................................................................................................... 3 3

PRÓLOGO ..................................................................................................................................................... 4 4

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 7 5

2. ALCANCE ............................................................................................................................................. 7 6

3. REFERENCIAS NORMATIVAS ............................................................................................................ 7 7

3.1. Normas Venezolanas ................................................................................................................ 8 8

3.2. Otras Normas ............................................................................................................................ 8 9

4. DEFINICIONES ..................................................................................................................................... 8 10

4.1. Aceite lubricante para motor ................................................................................................... 9 11

4.2. Aceite básico ............................................................................................................................. 9 12

4.3. Aceite multigrado ...................................................................................................................... 9 13

4.4. Aceite monogrado (aceite grado único) ................................................................................. 9 14

4.5. Aditivo ........................................................................................................................................ 9 15

4.6. Clasificación multigrado .......................................................................................................... 9 16

4.7. Clasificación monogrado ......................................................................................................... 9 17

4.8. Desgaste .................................................................................................................................... 9 18

4.9. Esfuerzo de corte .................................................................................................................... 10 19

4.10. Grado de viscosidad ............................................................................................................... 10 20

4.11. Tasa de corte ........................................................................................................................... 10 21

4.12. Aceite o Fluido Newtoniano ................................................................................................... 10 22

4.13. Aceite o Fluido No Newtoniano ............................................................................................. 10 23

4.14. Viscosidad de arranque en frío (CCS - Cold Cranking Simulator) .................................... 10 24

4.15. Viscosidad en Alta Temperatura y Alta Tasa de Corte (HTHS) .......................................... 10 25

4.16. Viscosidad en frío MRV (Mini Rotatory Viscometer) ........................................................... 10 26

4.17. Viscosidad ............................................................................................................................... 11 27

4.18. Viscosidad dinámica o absoluta ........................................................................................... 11 28

4.19. Viscosidad cinemática ........................................................................................................... 11 29

5. SIMBOLOS Y ABREVIATURAS ........................................................................................................ 11 30

6. CLASIFICACIÓN ................................................................................................................................ 12 31

7. METODOS PARA LA DETERMINACION DE LAS DIFERENTES VISCOSIDADES Y 32 SU INTERPRETACION ....................................................................................................................... 14 33

7.1. A Baja Temperatura ................................................................................................................ 14 34

7.2. A Alta Temperatura ................................................................................................................. 14 35

8. DESIGNACIÓN DEL GRADO DE VISCOSIDAD ............................................................................... 15 36

9. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 16 37

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INDICE DE TABLAS 39

Tabla 1. Clasificación de los aceites lubricantes para motores de combustión interna 40 SAE J300:15 .............................................................................................................................. 13 41

Tabla 2. Ejemplos de designación del grado de viscosidad SAE ..................................................... 16 42

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PRÓLOGO 44

Las normas técnicas elaboradas y publicadas por FONDONORMA, son el resultado de la actividad 45

voluntaria de la normalización, las cuales se elaboran con el propósito de proveer entre otros aspectos, las 46

bases para mejorar la calidad de productos, procesos y servicios. 47

El consenso en su contenido, se logra mediante propuestas y acuerdos que se alcanzan en comités 48

técnicos creados por la organización en áreas específicas de los distintos sectores de actividad en el país, 49

en los cuales se ofrece la oportunidad de participación institucional técnica voluntaria. El Consejo Superior 50

de FONDONORMA, tiene la atribución de la aprobación de las normas técnicas derivadas de la actividad 51

de normalización proveniente de los distintos comités técnicos de normalización de la institución. 52

La norma NVF 869:2006 (revisión 2da) originalmente estaba integrada por el sistema de clasificación de 53

los aceites lubricantes para motores de combustión interna y para los engranajes automotores, esto debido 54

a que las viscosidades de los motores de combustión interna y las de los engranajes son totalmente 55

distintas, se decidió dividirla en dos partes. La norma NTF 869:2020 consiste de las siguientes partes, bajo 56

el título general de ACEITES LUBRICANTES DE USO AUTOMOTOR SISTEMA DE CLASIFICACIÓN 57

SEGÚN LA VISCOSIDAD: 58

NTF 869-1 Parte 1: MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 59

NTF 869-2 Parte 2: ENGRANAJES AUTOMOTORES 60

En la norma NTF 869-1, correspondiente a los aceites lubricantes para motores de combustión interna y 61

la mayor variación de la norma es la incorporación de tres nuevas viscosidades SAE para aceites 62

lubricantes (8, 12 y 16) monogrado y la variación de la viscosidad cinemática mínima a 100 °C del SAE 20 63

de 5.6 a 6.9 (mm2/s). 64

La presente norma, fue elaborada de acuerdo a las directrices del Comité Técnico de Normalización 65

FONDONORMA CT4 Petróleo, gas y sus derivados, y por el Subcomité Técnico SCT 03 Aceites y 66

grasas del petróleo, siendo aprobada por FONDONORMA en la reunión del Consejo Superior Nº 2020-67

XX de fecha XX-XX-2020. 68

El contenido de esta norma sustituye lo establecido en la norma FONDONORMA 869:2006 (2da Revisión) 69

Aceites Lubricantes de uso automotor aprobada por FONDONORMA en la reunión del Consejo Superior 70

Nº 2006-06 de fecha 20/12/2006. Sistema de Clasificación según la viscosidad), en lo referente a motores 71

de combustión interna. 72



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Esta norma se desarrolló bajo el convenio de elaboración de normas suscrito con ASOQUIM y en ella 73

participaron las siguientes entidades: FUNDACIÓN CENTRO NACIONAL DE TECNOLOGÍA QUÍMICA 74

(CNTQ), INDUSTRIAS CAGUA, C.A – INCAOIL, MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA EL 75

PETRÓLEO, PDVSA (MERCADO INTERNO & INTEVEP), PURAMIN, PRODUCTOS QUIMICOS LMV, 76

SERVIOIL, ULTRAFLUIDS CORPS, S.A., UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA - FACULTAD DE 77

INGENIERÍA.78



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AUTORIDADES CT4/SC3

PRESIDENTE Miguel Antonio Castillejo Cans

1er VICEPRESIDENTE Ludiorka Sorena Acasio

2do VICEPRESIDENTE Cruz Rafael Cabrera Colón

COORDINADOR FONDONORMA Ing. Oswaldo José Montes Ramírez

COORDINADOR ASOQUIM Ing. Erik Pereira

SUB COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN CT4/SC3

ENTIDAD REPRESENTANTES

ASOQUIM Erik Pereira

Fundación Centro Nacional de Tecnología Química (CNTQ)

Ibelise Peña Natasha Tellería

Industrias Cagua, C.A – Incaoil Gustavo Ferrer Lina Álvarez

PDVSA Mercado Interno Ludiorka Sorena Acasio

Productos Quimicos LMV Rafael Arévalo Harrison Barreto

Servioil Francisco Peña

UltraFluids Corps, S.A. Cruz Rafael Cabrera Colón

Universidad Central de Venezuela Facultad de Ingeniería

Maida Carolina Pfaff Hermoso Miguel Antonio Castillejo Cans Rene Roberto Rojas Bolívar

APROBACIÓN

DISCUSIÓN PÚBLICA

DESDE: 29/07/2020

HASTA: 09/09/2020

DURACIÓN: 30 DÍAS HÁBILES

FECHA DE APROBACIÓN POR EL SUBCOMITÉ

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1. INTRODUCCIÓN 80

La principal función del aceite lubricante es lubricar todas las partes del motor para asegurar el mejor 81 rendimiento y uso óptimo de éste, por ello algunos de estos lubricantes cuentan con aditivos que 82 complementan su función. 83

Los aceites lubricantes de motores de combustión interna desempeñan un papel importante, a medida que 84 los fabricantes de equipos originales (OEM) buscan formas de mejorar la eficiencia en casi todas las partes 85 del vehículo. Existe una tendencia mundial hacia el uso de aceites lubricantes a baja viscosidad que 86 permitan mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al 87 reducir la pérdida de potencia y mejorar la eficiencia operativa en una aplicación adecuada. 88

En el caso de los motores de combustión interna, la presente revisión continúa el proceso de extender el 89 sistema de clasificación SAE de viscosidad de aceite del motor para reducir las viscosidades a alta 90 temperatura y alta tasa de corte (High-Temperature High-Shear-rate HTHS) agregando dos nuevos grados 91 de viscosidad a alta temperatura: SAE 12 y SAE 8, con HTHS mínimo de viscosidades de 2,0 y 1,7 mPa.s 92 respectivamente. El ensayo HTHS se realiza a alta temperatura 150 °C y alta tasa de corte 106 s-1. El 93 beneficio de establecer nuevos grados de viscosidad es proporcionar un marco para formular aceites de 94 motor con menos HTHS en apoyo de la búsqueda continua de los fabricantes de la (OEM) para mejorar la 95 economía de combustible. 96

Los rangos de viscosidad cinemática a 100 °C (VC100) de los nuevos grados de viscosidad se superponen 97 para proporcionar un espacio de formulación adecuado para estos grados. En el anexo A de este 98 documento se indican los criterios para asignar un único grado de viscosidad a alta temperatura a un aceite 99 de motor con VC100 en las regiones solapadas. 100

2. ALCANCE 101

Esta norma Técnica establece el sistema de clasificación según la viscosidad de los aceites lubricantes 102 destinados a los motores de combustión interna. 103

Esta norma define los límites para una clasificación de aceites lubricantes para automotores únicamente 104 en términos reológicos. No se consideran ni se incluyen otras características del aceite. 105

Esta norma no contempla los requisitos de calidad, ni el cambio de viscosidad que experimenta el aceite 106 con el uso en sus aplicaciones finales. 107

3. REFERENCIAS NORMATIV AS 108

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de 109 esta norma. Como toda norma está sujeta a revisión se recomienda a aquellos que realicen acuerdos con 110 base a ellas, que analicen la conveniencia de usar la edición más reciente de la norma citada 111 seguidamente. 112



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3.1. Normas Venezolanas 113

NVF 424 Petróleo crudo y sus derivados. Determinación de la viscosidad cinemática y cálculo de la viscosidad dinámica.

NTF 2445 Aceites lubricantes para el motor Determinación de la viscosidad aparente a bajas temperaturas utilizando el simulador de arranque en frío.

NVF 2774 Aceites lubricantes para motor. Determinación del esfuerzo límite y la viscosidad aparente a baja temperatura.

3.2. Otras Normas 114

ASTM D445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and the Calculation of Dynamic Viscosity).

ASTM D3244 Standard Practice for Utilization of Test Data to Determine Conformance with Specifications.

ASTM D3829 Standard Test Method for Predicting the Borderline Pumping Temperature of Engine Oil.

ASTM D4683 Standard Test Method for Measuring Viscosity at High Temperature and High-Shear Rate by Tapered Bearing Simulator.

ASTM D4684 Standard Test Method for Determination of Yield Stress and Apparent Viscosity of Engine Oils at Low Temperature.

ASTM D4741 Standard Test Method for Measuring Viscosity at High Temperature and High-Shear Rate by Tapered-Plug Viscometer.

ASTM D5133 Standard Test Method for Low Temperature, Low Shear Rate, Viscosity/Temperature Dependence of Lubricating Oils Using a Temperature-Scanning Technique.

ASTM D5293 Standard Test Method for Apparent Viscosity of Engine Oils Between –30 and –5 °C Using the Cold-Cranking Simulator.

ASTM D5481 Standard Test Method for Measuring Apparent Viscosity at High-Temperature and High-Shear Rate by Multicell Capillary Viscometer.

CEC L-36 The Measurement of Lubricant Dynamic Viscosity Under Conditions of High Shear.

CRC Report No. 409 Evaluation of Laboratory Viscometers for Predicting Cranking Characteristics of Engine Oils at 0 °F and –20 °F, April 1968.

SAE J300 Engine Oil Viscosity Classifications Issued 2015-01.

Los métodos de ensayo y análisis referidos en la Tabla 1, corresponden a los estándares de la última 115 edición vigente de NVF, ASTM o COVENIN. En relación con esta última se debe tener cuidado que haya 116 sido actualizada o revisada en un lapso no mayor de 5 años. 117

Para verificar las características especificadas en el perfil de grados de viscosidad de esta norma, deberán 118 utilizarse los estándares ASTM indicados en la Tabla 1. 119

Para los ensayos se adoptarán las últimas ediciones vigentes de las normas ASTM en idioma inglés y la 120 traducción y el uso de éstas será responsabilidad del usuario. Las Normas Venezolanas que apliquen 121 deberán corresponder o ser equivalente a estas Normas ASTM. 122

4. DEFINICIONES 123

Para los propósitos de esta Norma Técnica FONDONORMA se aplican las siguientes definiciones: 124



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4.1. Aceite lubricante para motor 125

Es un líquido que reduce la fricción y el desgaste entre las partes móviles dentro de un motor, y también 126 sirve como un refrigerante. Puede contener aditivos para mejorar ciertas propiedades. Son ejemplos, la 127 inhibición de la oxidación del motor, la formación de depósitos, el desgaste del tren de válvulas, la oxidación 128 del aceite y la formación de espuma. 129

4.2. Aceite básico 130

Es un componente tipo hidrocarburo de aceites lubricantes terminados, diferente del aditivo o paquete de 131 aditivos, producido por un mismo fabricante según las mismas especificaciones de manufactura, 132 independientemente del tipo de crudo y/o del sitio de producción, e identificado por un número de fórmula 133 o número de identificación de producto único, o ambos. 134

4.3. Aceite multigrado 135

Aceite lubricante que satisface los requisitos de más de un grado de viscosidad SAE. 136

4.4. Aceite monogrado (aceite grado único) 137

Aceite lubricante que satisface los requisitos de solamente un grado de viscosidad SAE. 138

4.5. Aditivo 139

Sustancia química que se agrega a un aceite básico (de petróleo o síntesis petroquímica) para impartir o 140 mejorar ciertas propiedades. 141

4.6. Clasificación multigrado 142

Este aceite lubricante tiene la ventaja de poseer un alto índice de viscosidad y su comportamiento 143 viscométrico satisface simultáneamente requisitos de viscosidad a baja y alta temperatura según lo 144 establecido en la tabla 1. Están diseñados para trabajar en un rango más amplio de temperaturas 145 gracias a su composición, un aceite base de baja viscosidad así como de aditivos que evitan que el 146 lubricante pierda viscosidad al calentarse. Se designan mediante un código alfanumérico expresado 147 como XXW-YY, donde XX significa el grado de viscosidad SAE a baja temperatura, YY significa el grado 148 de viscosidad SAE a alta temperatura y W significa “Winter” (invierno), (Ej.: en el caso de los motores de 149 combustión interna donde está el ejemplo 0W-10, 15W-40, 20W-50). 150

4.7. Clasificación monogrado 151

Se caracterizan por tener un solo grado de viscosidad. Es un aceite lubricante cuyo comportamiento 152 viscométrico satisface los requisitos de viscosidad a baja o alta temperatura según lo establecido en la 153 Tabla 1. Están diseñados para trabajar a una temperatura específica o dentro de un rango muy cerrado de 154 ésta. Se designan mediante un código alfanumérico expresado como XXW o YY, donde XX significa el 155 grado de viscosidad SAE a baja temperatura y W significa “Winter” (invierno) y YY significa el grado de 156 viscosidad SAE a alta temperatura. (Ej.: en el caso de los motores de combustión interna, 0W, 15W, 157 20W para baja temperatura y 30, 40, 50 para alta temperatura). 158

4.8. Desgaste 159

Pérdida o deterioro de material que se produce en la interface de contacto entre dos superficies en 160 movimiento relativo bajo la acción de una fuerza. La pérdida de material puede ser el resultado de una 161 variedad de mecanismos tales como abrasión, erosión y fatiga de la superficie. 162



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4.9. Esfuerzo de corte 163

El esfuerzo de corte (o cizalladura) se define como la fuerza tangencial por unidad de área (F/A) requerida 164 para mantener una velocidad constante de movimiento de un fluido. Se expresa en Pascal (Pa = N/m2). 165

4.10. Grado de viscosidad 166

Los grados de viscosidad SAE constituyen una clasificación para aceites lubricantes de uso automotor 167 solo en términos reológicos y están propuestos para ser utilizados por los fabricantes de motores para 168 determinar los grados de viscosidad que se recomendarán para el uso en sus motores y por los 169 comercializadores de aceite para formular y etiquetar sus productos. El valor SAE define el grado de 170 viscosidad de un aceite lubricante, que depende de la temperatura. La viscosidad se refiere a un valor que 171 indica la mayor o menor estabilidad de un aceite lubricante con los cambios de temperatura. 172

4.11. Tasa de corte 173

La tasa de corte (o cizalla) se define como el cociente de la velocidad del fluido y el espesor del fluido o la 174 distancia entre las superficies que lo contienen. Se expresa en unidades de s-1. 175

4.12. Aceite o Fluido Newtoniano 176

Aceite o fluido cuya viscosidad está relacionada exclusivamente con la temperatura y la naturaleza del 177 fluido, y no se ve influenciado por factores de flujo o cizallamiento. 178

4.13. Aceite o Fluido No Newtoniano 179

Aceite o fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y el esfuerzo cortante que se le aplica. Como 180 resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante a una temperatura 181 determinada, a diferencia de un fluido newtoniano. 182

4.14. Viscosidad de arranque en frío (CCS - Cold Cranking Simulator) 183

Prueba que simula el proceso reológico del arranque en frío de un motor a baja temperatura y con un alto 184 cizallamiento (o esfuerzo de corte), así como, la facilidad para crear la película de aceite bajo esas 185 condiciones. Se expresa en unidades de mPa.s (cP). Se realiza con el equipo Simulador de arranque en 186 frío o CCS. Sirve para establecer la clasificación multigrado de un aceite lubricante. 187

4.15. Viscosidad en Alta Temperatura y Alta Tasa de Corte (HTHS) 188

La viscosidad en alta temperatura y alta tasa de corte (cizallamiento) HTHS mide la capacidad de un aceite 189 lubricante sometido a una temperatura de 150 °C, para mantener una película de aceite a régimen límite 190 y en alta velocidad, sin que se produzca desgaste. Esta condición se observa en algunas áreas de 191 contacto, tales como la interfaz anillo/camisa, contactos válvula-árbol de levas y engranajes. Se expresa 192 en unidades de mPa.s. 193

4.16. Viscosidad en frío MRV (Mini Rotatory Viscometer) 194

Este ensayo permite determinar la capacidad de bombeabilidad de un lubricante de motor en condiciones 195 de baja temperatura. Mide la temperatura de bombeo límite o más baja a la cual un aceite puede ser 196 suministrado sin problemas a la entrada de la bomba de aceite de un motor, que puede ocurrir a partir de 197 una viscosidad de 60.000 mPa.s (cP). Simula una condición en la cual, si el aceite no tiene una apropiada 198 viscosidad, no podrá ser succionado por la bomba, de ahí que no pueda llegar a los componentes del 199 motor que deben ser lubricados. La falla ocurre por la formación de una estructura tipo gel que da como 200 resultado un elevado esfuerzo de corte, una alta viscosidad, o ambos. 201



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4.17. Viscosidad 202

Es la relación entre el esfuerzo cortante aplicado y la velocidad de corte, se conoce también como 203 coeficiente de viscosidad dinámica. Por lo tanto, este valor es una medida de la resistencia a fluir que 204 ofrece el líquido. En el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad es el pascal-segundo. El 205 centipoise utilizado con frecuencia equivale a 1 mPa.s. 206

4.18. Viscosidad dinámica o absoluta 207

Es la relación entre el esfuerzo cortante aplicado y la velocidad de corte, se conoce también como 208 coeficiente de viscosidad dinámica, el cual es una medida de la resistencia a fluir que ofrece el líquido. En 209 el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad es el pascal-segundo. El centipoise utilizado con 210 frecuencia equivale a 1 mPa.s. 211

4.19. Viscosidad cinemática 212

Es la relación entre la viscosidad dinámica y la densidad del líquido. Es una medida de la resistencia que 213 ofrece un líquido a fluir bajo la acción de la gravedad. En el sistema internacional (SI) la unidad de 214 viscosidad cinemática es m2/s, por razones prácticas es conveniente utilizar un submúltiplo (mm2/s). El 215 centistokes (cSt) utilizado comúnmente equivale a 1 mm2/s. 216

5. S IMBOLOS Y ABRE VIATURAS 217

°C grados Celsius

°F grados Fahrenheit

API American Petroleum Institute (Instituto Americano del Petróleo)

ASTM American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales)

CCS Cold Cranking Simulator (CCS)

CEC The Coordinating European Council

COVENIN Comisión Venezolana de Normas Industriales

cP Centipoise

cSt Centistoke

HTHS Siglas en inglés de alta temperatura y alta tasa de corte o cizallamiento

IEC International Electrotechnical Commision (Comisión Electrotécnica Internacional)

ISO International Organization for Standardization (Organización Internacional para la Normalización)

VC100 Viscosidad cinemática a 100 °C

mm2 milímetros al cuadrado

mPa miliPascal

MRV Mini Rotatory Viscometer (mini viscosímetro rotativo)

NTF Norma Técnica FONDONORMA

NVF Norma Venezolana FONDONORMA

S segundo

SAE Society of Automotive Engineers



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6. CLASIF ICACIÓN 218

Con la viscosidad buscamos crear una capa de aceite entre las superficies metálicas que resista las 219 presiones de trabajo, con el objetivo de que el desgaste sea mínimo a cualquier temperatura. 220

Por este motivo, la norma SAE J300 es aceptada en todo el mundo para clasificar los aceites lubricantes 221 de motor, en función de su grado de viscosidad. Los fabricantes la emplean para definir cómo se debe 222 mover el aceite en sus motores según su diseño. El objetivo consiste en optimizar el funcionamiento del 223 motor y alarga su vida útil al máximo. 224

Para conseguir este objetivo existen dos niveles de control del lubricante: durante el arranque o en régimen 225 normal de funcionamiento. Es decir, en frío o en caliente. 226

Así, en la norma se establecen viscosidades mínimas o máximas a diferentes temperaturas, 227 concretamente, a 100 oC se establecen las viscosidades mínima y máxima de cada grado, mientras que a 228 150 oC se indica la viscosidad mínima que puede alcanzar un lubricante, en condiciones de alta 229 temperatura y alto cizallamiento, relacionado con la carga que se soporta en ciertas zonas, especialmente 230 en los cojinetes del cigüeñal. 231

En el arranque a bajas temperaturas, la SAE J300 determina a través del mini viscosímetro rotatorio (MRV), 232 hasta qué temperaturas bajo cero la bomba puede seguir moviendo el aceite. De hecho, mientras pueda 233 cumplir con este trabajo, se podrá evitar el contacto entre las piezas gracias a la capa de lubricante. Así, 234 se establece que el valor máximo de la viscosidad es de 60 000 mPa.s (cP). 235

Este dato no quiere decir exactamente que el aceite fluya de manera correcta en el motor, sobre todo en 236 las zonas en las que se mueven más las piezas, como el cigüeñal o los anillos del pistón. Por eso se aplica 237 el ensayo Cold Cranking Simulator (CCS), que determina la capacidad en el arranque para crear la película 238 de aceite necesaria con el menor esfuerzo, es decir, con el menor gasto energético. 239

Los límites especificados en la Tabla 1 están destinados a ser utilizados por los fabricantes de motores 240 para determinar los grados de viscosidad del aceite del motor que se utilizarán en sus motores, y por los 241 comercializadores de aceites en la formulación, fabricación y etiquetado de sus productos. Se espera que 242 los comercializadores de aceites distribuyan solo productos que estén dentro de las especificaciones 243 relevantes establecidas en la dicha Tabla. 244

La aplicación de ASTM D3244 se usará solo para la resolución de disputas y no modificará los valores 245 límite de la Tabla 1. 246

En la Tabla 1 se definen dos series de grados de viscosidad: (a) los que contienen la letra W y (b) los que 247 no tienen la letra W. para los aceites de grado de viscosidad simple ("grados únicos") con la letra W se 248 definen las máximas viscosidades de arranque en frío y bombeabilidad a baja temperatura, y una 249 viscosidad cinemática mínima a 100 oC. Los aceites de un solo grado sin la letra W se basan en un conjunto 250 de viscosidades cinemáticas mínimas y máximas a 100 oC, y una viscosidad mínima de alta temperatura 251 y alta tasa de corte a 150 oC. La velocidad de corte dependerá del método de prueba utilizado. Los aceites 252 de varios grados de viscosidad ("multigrado") se definen por los dos criterios siguientes: 253

a. Las viscosidades máximas de arranque y bombeabilidad a baja temperatura corresponden a uno de 254 los grados W; y 255

b. Viscosidades cinemáticas máximas y mínimas a 100 oC y una viscosidad mínima de alta velocidad de 256 corte a 150 °C correspondiente a uno de los grados no W. 257



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Tabla 1. Clasificación de los aceites lubricantes para motores de combustión interna SAE J300:15(1) (2) 258

Grado de viscosidad

SAE

Viscosidad de arranque a baja

temperatura (oC) (3) (CCS)

Viscosidad(2) de bombeabilidad a baja

temperatura (oC) (4) Sin esfuerzo límite (4)

(MVR)

Viscosidad cinemática (5)

a 100 oC

Viscosidad a alta tasa de

corte(6) a 150 oC

(mPa.s) (mPa.s) (mm2/s) (mm2/s) (mPa.s)

Máx. Máx. Min. Máx. Min.

0W 6 200 a -35 60 000 a -40 3,8

5W 6 600 a -30 60 000 a -35 3,8 -

10W 7 000 a -25 60 000 a -30 4,1

15W 7 000 a -20 60 000 a -25 5,6

20W 9 500 a -15 60 000 a -20 5,6

25W 13 000 a -10 60 000 a -15 9,3

8 4,0 < 6,1 1,7

12 5,0 < 7,1 2,0

16 6,1 < 8,2 2,3

20 6,9 < 9,3 2,6

30 9,3 < 12,5 2,9

40 12,5 < 16,3 3,5 (Grados 0W-40,

5W-40, 10W-40)

40 12,5 < 16,3 3,7 (Grados

15W-40, 20W-40, 25W-40, 40 monogrado)

50 16,3 < 21,9 3,7

60 21,9 < 26,1 3,7

Método de Ensayo

NTF 2445 NVF 2774 NVF 424 ASTM D4683

NOTAS:

(1) 1 mPa.s = cP ; 1 mm2/s = 1 cSt

(2) Todos los valores, con la excepción de la viscosidad de arranque a baja temperatura, son especificaciones críticas según lo definido por ASTM D3244.

(3) ASTM D 5293: Viscosidad de arranque -- el protocolo de especificación no crítico en ASTM D3244 se aplicará con un valor P de 0,95.

(4) ASTM D 4684: Tenga en cuenta que la presencia o existencia de cualquier esfuerzo limite detectable por este método constituye una falla independiente de la viscosidad.

(5) ASTM D445 (Viscosidad cinemática).

(6) ASTM D4683, ASTM D4741, ASTM D5481, o CEC L-36

PRECAUCIÓN: los rangos de viscosidad cinemática para los grados de viscosidad SAE 8 a SAE 20 se superponen parcialmente. En el capítulo 7 de este documento se establece cómo designar un grado de viscosidad único a un aceite de motor que satisfaga las especificaciones de viscosidad cinemática de más de un grado.



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7. METODOS PARA LA DETE RMINACION DE LAS DIF ERENTES 259

VISCOSIDADES Y SU IN TERPRETACION 260

A continuación se presenta el criterio dado en la norma SAE J-300:15, relativas a la determinación del 261 grado de viscosidad SAE sobre los ensayos y/o análisis de baja y alta temperatura en caso de duda, de 262 manera de poder designar de manera correcta su grado de viscosidad SAE. 263

7.1. A Baja Temperatura 264

La viscosidad de arranque a baja temperatura se mide de acuerdo con el procedimiento descrito en 265 ASTM D5293 (NTF 2445) y se reporta en milipascal.segundos (centipoise). Los valores obtenidos se deben 266 correlacionar con la tabla 1 para efectos del control de manufactura. Se ha encontrado que las viscosidades 267 medidas por este método se correlacionan con la capacidad de los motores para arrancar a baja 268 temperatura. 269

Un fabricante no puede liberar un producto si su viscosidad de arranque a baja temperatura, medida con 270 el método de ensayo ASTM D5293 (NTF 2445), excede el límite máximo para su grado W, de acuerdo a 271 la Tabla 1. De manera similar, no se puede liberar un producto si su viscosidad CCS, medida por el 272 fabricante, es menor o igual al límite establecido del siguiente grado W más bajo. Si se obtienen múltiples 273 mediciones de CCS válidas operacionalmente a una temperatura dada, se utilizará el valor promedio para 274 juzgar la idoneidad para la liberación. 275

La viscosidad de bombeabilidad es una medida de la capacidad de un aceite para fluir hacia la bomba 276 de aceite del motor y proporcionar una presión de aceite adecuada durante las etapas iniciales de 277 operación. La viscosidad de bombeo se mide en mPa.s (cP) de acuerdo con el procedimiento de ASTM 278 D4684. Este procedimiento utiliza el mini viscosímetro rotativo para medir la existencia del esfuerzo límite 279 o la viscosidad en ausencia de esfuerzo límite medido después de que la muestra se haya enfriado a través 280 de un ciclo prescrito de enfriamiento lento (denominado TP1). Este ciclo de enfriamiento ha predicho como 281 fallan varios aceites de motor SAE 10W-30 y SAE 10W-40 que se sabe que han sufrido fallas de 282 bombeabilidad en el campo después de corto plazo un enfriamiento (dos días o menos). Se cree que estas 283 fallas en el campo son consecuencia de la transformación del aceite a una forma de estructura de gel que 284 resulta en un esfuerzo límite y/o viscosidad excesiva del aceite del motor. La importancia del método ASTM 285 D4684 se proyecta a partir de los datos SAE 10W-30 y SAE 10W-40 anteriores. Esta prueba solo se 286 realizará para desarrollar o cambiar la fórmula del aceite de motor y no para control de manufactura. 287

Para otros métodos tales como la temperatura límite de bombeo (ASTM D3829) y/o el método Scanning 288 Brookfield (ASTM D5133), el trabajo de ensayo limitado ha demostrado que, en algunos casos específicos, 289 ambos pueden proporcionar información adicional sobre el desempeño a baja temperatura. Se sugiere 290 que estas pruebas se realicen al formular nuevos aceites de motor, o cuando haya cambios significativos 291 en el aceite básico o en los componentes aditivos de los productos existentes. 292

Debido a que tanto la bombeabilidad, así como el giro del motor antes del encendido y el arranque en frío 293 del motor son importantes a bajas temperaturas, la selección de un aceite para operar en condición 294 estacional de invierno debería considerar tanto la viscosidad requerida para un exitoso flujo de aceite, 295 como también el giro del motor antes del encendido y el arranque en frío, a la temperatura ambiente más 296 baja esperada. 297

7.2. A Alta Temperatura 298

El método ASTM D445 (NVF 424) permite establecer la viscosidad cinemática a 100 °C y los resultados 299 se reportan en mm2/s (centistokes). Las viscosidades cinemáticas se han relacionado con ciertas formas 300 de consumo de aceite y han sido utilizadas tradicionalmente como guía para seleccionar la viscosidad del 301 aceite para su uso a temperaturas normales del motor en funcionamiento. Además, las viscosidades son 302 el ensayo rutinario de control de manufactura para establecer el grado de viscosidad SAE correspondiente, 303



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de acuerdo a la tabla 1, así como para indicar el tipo de especificación requerida para otras aplicaciones 304 distintas a la de uso en los motores automotores. 305

La viscosidad a alta temperatura y alta tasa de corte (HTHS) medida a 150 °C y reportada en mPa.s (cP) 306 es ampliamente aceptada como un parámetro reológico que es relevante para el desempeño del motor a 307 alta temperatura. 308

En particular, generalmente se cree que es un indicativo de la viscosidad efectiva del aceite en 309 componentes de alto cizallamiento de un motor de combustión interna (por ejemplo, entre los cojinetes y 310 el cigüeñal, así como entre los anillos, las paredes del cilindro) en condiciones severas de operación. Si 311 bien las condiciones específicas de temperatura y tasa de corte o cizallamiento que experimenta un aceite 312 en una aplicación particular dependen del diseño mecánico y los parámetros de operación, las condiciones 313 de medición especificadas en la Tabla 1 son representativas de una amplia gama de condiciones de 314 operación del motor. 315

Muchos aceites comerciales automotores contienen aditivos a base de polímeros para una variedad de 316 propósitos, de los cuales uno de los más importantes es la modificación de la viscosidad. Específicamente, 317 es común el uso de tales aditivos en la creación de aceites multigrado. Sin embargo, los aceites que 318 contienen una concentración significativa de aditivo polimérico, ya sea para la modificación de la viscosidad 319 u otra función lubricante, generalmente se caracterizan por tener una viscosidad de "adelgazamiento por 320 cizallamiento" no newtoniana (es decir, una viscosidad que disminuye al aumentar la tasa de corte). 321

Para asegurar que los aceites que contienen polímeros no creen una situación en la que la viscosidad del 322 aceite disminuya a menos de un límite específico, se asignan valores mínimos de viscosidad HTHS a cada 323 uno de los grados de viscosidad distintos a W en la Tabla 1. Una situación especial existe con respecto al 324 grado SAE 40. Históricamente, los aceites SAE 0W-40, 5W-40 y 10W-40 se han utilizado principalmente 325 en motores de servicio liviano. Estos aceites multigrados SAE 40 deben cumplir con un límite mínimo de 326 viscosidad HTHS de 3,5 mPa.s. 327

En contraste, los aceites SAE 15W-40, 20W-40, 25W-40 y 40 se han utilizado típicamente en motores de 328 servicio pesado. Los fabricantes de tales motores han requerido límites de viscosidad HTHS consistentes 329 con una buena durabilidad del motor en aplicaciones de servicio severo de alta carga. Por lo tanto, los 330 aceites SAE 15W-40, 20W-40, 25W-40 y 40 monogrado deben cumplir con un límite mínimo de viscosidad 331 HTHS de 3,7 mPa.s. 332

Existen tres métodos aceptables para la medición de la viscosidad HTHS. Para los métodos de 333

viscosímetro rotativo ASTM D4683 y CEC L-36 (ASTM D4741), la velocidad de corte es 1,0 106.s–1. Para 334

el método del viscosímetro capilar, ASTM D5481, la velocidad de corte es de 1,4 106.s–1 en la pared del 335 capilar. Se ha encontrado que la última velocidad de corte o cizallamiento proporciona viscosidades HTHS 336 en el viscosímetro capilar que son equivalentes a las obtenidas por los métodos de viscosímetro rotativo. 337 La prueba HTHS, solo se realizará para desarrollar la fórmula del aceite de motor o cuando se produce 338 un cambio en el tipo de polímero mejorador de la viscosidad originalmente aprobado. 339

8 . DESIGNACIÓN DEL GRADO DE VISCOSIDAD 340

Para describir correctamente el grado de viscosidad de un aceite automotor de acuerdo con este 341 documento (4.6 y 4.7), se deben cumplir los requisitos establecidos en la tabla 1 y las letras "SAE" deben 342 preceder a la designación del número de grado. Además, para formulaciones de aceite multigrado, este 343 documento requiere que el grado W preceda al grado no W y que los dos grados estén separados por un 344 guion (es decir, SAE 10W-30). No son aceptables otras formas de puntuación o separación. 345

Los aceites automotores que no cumplan con los requisitos técnicos de algún grado de viscosidad indicado 346 en este documento no deberán tener ningún grado de viscosidad SAE en la etiqueta. 347

Es posible que un aceite automotor cumpla con los requisitos de viscosidad cinemática de más de un grado 348 de viscosidad a alta temperatura (SAE 8 a SAE 20). Al designar un aceite de un solo grado o multigrado 349 que cumpla con los requisitos de viscosidad cinemática de más de un grado, solo se mencionará en la 350



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etiqueta el grado de viscosidad más alto obtenido por la viscosidad HTHS. En la Tabla 2 se proporcionan 351 ejemplos de etiquetado adecuado. 352

Tabla 2. Ejemplos de designación del grado de viscosidad SAE 353

Viscosidad Cinemática (mm2/s) a 100 oC

Viscosidad de alta velocidad de corte (mPa.s) a 150 oC

Grado de viscosidad SAE

7,0 2,6 20

7,0 2,4 16

7,0 2,1 12

5,6 2,1 12

5,6 1,9 8

La mayoría de los aceites automotores cumplirán los requisitos de viscosidad de al menos uno de los 354 grados W. Sin embargo, de acuerdo con la práctica histórica, cualquier aceite newtoniano puede 355 designarse como un aceite de un solo grado (con o sin W). Los aceites que están formulados con polímeros 356 mejoradores del índice de viscosidad con el fin de hacerlos productos de varios grados de viscosidad no 357 son newtonianos y deben designarse con el grado multigrado apropiado (tanto W, como el grado de alta 358 temperatura). Dado que cada grado W se define sobre la base de las viscosidades máximas de arranque 359 en frío y bombeabilidad a baja temperatura, así como las viscosidades cinemáticas mínimas a 100 oC, es 360 posible que un aceite satisfaga los requisitos de más de un grado W. Al designar un aceite de grado W o 361 de varios grados de viscosidad, solo se debe mencionar en la etiqueta el grado W más bajo. Por lo tanto, 362 un aceite que cumpla los requisitos para los grados SAE 10W, 15W, 20W, 25W y 30 debe denominarse 363 solo un grado SAE 10W-30. 364

Un aceite debe cumplir con los requisitos de bombeabilidad del grado W más bajo satisfecho por la 365 viscosidad de arranque o para el giro del motor sin encendido para poder dejar más adelante viscosidad 366 de arranque. Si el grado W definido por la viscosidad de bombeo es mayor que el grado más bajo satisfecho 367 por la viscosidad de arranque, el aceite no cumple con los requisitos de este documento. 368

Los límites de baja temperatura en la tabla 1 son los derivados del grupo de trabajo de desempeño de 369 motores de baja temperatura de ASTM a partir de estudios de motores realizados en la década de 1990 370 [ASTM STP 1143]. Los fabricantes de equipos individuales pueden usar estos límites como guía para 371 recomendar el grado apropiado de aceite de motor para invierno, o pueden aplicar criterios más limitantes 372 (viscosidad de arranque, viscosidad de bombeabilidad u otros) a los aceites que recomiendan para usar 373 en sus motores. 374

Si la VC100 no cumple con los requisitos del grado W más bajo satisfecho por la viscosidad de arranque, 375 entonces el aceite no cumple con los requisitos de este documento. 376

Algunos aceites automotores están prediluidos, generalmente para ayudar en la mezcla con el combustible 377 cuando se usan en ciertos motores de dos tiempos. Si se usa cualquier grado de viscosidad de la SAE J300 378 para describir un aceite automotor prediluido, el grado indicado debe relacionarse con la viscosidad del 379 aceite en su estado sin diluir. Al mostrar los grados de viscosidad SAE J300 de los aceites prediluidos, los 380 envases deben indicar que el grado SAE que aplique al aceite es el de su estado no diluido. 381

Más exactamente, las propiedades reológicas de los aceites automotores de ciclos de dos tiempos deben 382 identificarse utilizando la terminología y los grados descritos en SAE J1536 (NVF 936-2). También se 383 proporciona más información sobre aceites prediluidos en la norma SAE J1510. 384

9. B IBLIOGRAFÍA 385

ASTM. ASTM STP 1068 High-Temperature, High-Shear Oil Viscosity - Measurement and Relationship to 386 Engine Operation. 387



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—. ASTM STP 1143 Low-Temperature Lubricant Rheology: Measurement and Relevance to Engine 388 Operation. 389

—. 2007. Guide to Astm Test Methods for the Analysis of Petroleum Products and Lubricants (ASTM 390 Manual Series). [ed.] R A Nadkarni. 2. West Conshohocken : ASTM International, 2007. pág. 315. 978-0-391 8031-4274-9. 392

ISO/IEC. 2018. Directivas ISO/IEC, Parte 1 — Suplemento ISO Consolidado — Procedimientos específicos 393 de ISO. Novena Edición. Ginebra : ISO/IEC, 2018. 394

—. 2016. Directivas ISO/IEC, Parte 2 — Principios y reglas para la Directivas ISO/IEC, Parte 2 — Principios 395 y reglas para la estructura y redacción de documentos ISO e IEC. Séptima Edición. Ginebra : ISO/IEC, 396 2016. pág. 101. 397

SAE International. 2017-05-25. SAE J 1510 Lubricants for Two-Stroke-Cycle Gasoline Engines. 2017-05-398 25. Norma Técnica. 399

—. 2017-06. SAE J 1536 Two-Stroke-Cycle Engine Oil Fluidity/Miscibility Classification. 2017-06. Norma 400 Técnica. 401

—. Revised 2015-01. SAE J 300 - 15 Engine Oil Viscosity Classifications Issued 1911-06. Revised 2015-402 01. 403

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