ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Stalin Chugchiln 04/02/2013 MECANICA DE FLUIDOS

CONSULTA SAE J300 La determinacin de viscosidad de aceites para motores se mide con la tabla de viscosidades SAE de acuerdo a la norma SAE J300. Esta tabla clasifica las viscosidades de acuerdo a su viscosidad cinemtica a 100C y en caso de aceites multigrados tambin se mide su bombeabilidad y resistencia al arranque en fro. Esta tabla entr en vigor en Diciembre del 1999. Aceites producidos o certificados anteriormente utilizaban una tabla menos exigente.

SAE J306 J306 Viscosity Classification for Automotive Gear Oils - Effective January 1, 2005

ASTM D445: Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity) Este mtodo de ensayo especifica un procedimiento para la determinacin de la viscosidad cinemtica, v, de productos lquidos del petrleo, tanto transparentes y opacas, midiendo el tiempo para un volumen de lquido fluya por gravedad a travs de un viscosmetro capilar de cristal calibrado. La viscosidad dinmica, se puede obtener multiplicando la viscosidad cinemtica, v, por la densidad, p, del lquido. NOTA 1-Para la medicin de la viscosidad cinemtica y la viscosidad de los betunes, ver tambin mtodos de ensayo D2170 y D2171.

NOTA

2-ISO

3104

corresponde

al

Mtodo

de

Prueba

D445.

El resultado obtenido de este mtodo de prueba es dependiente del comportamiento de la muestra y est destinado a aplicacin a los lquidos para que todo el esfuerzo cortante y velocidades de cizallamiento son proporcionales (comportamiento de flujo newtoniano). Si, sin embargo, la viscosidad vara significativamente con la tasa de cizallamiento, los diferentes resultados se pueden obtener de viscosmetros capilares de diferentes dimetros. Los valores de precisin y procedimientos para los fuelleos residuales, que bajo ciertas condiciones exhiben un comportamiento no newtoniano, se han incluido. La gama de viscosidades cinemticas cubiertos por este mtodo de ensayo es de 0,2 a 300 000 mm2 / s (vase la Tabla A1.1) a todas las temperaturas (ver 6,3 y 6,4). La precisin ha sido determinada para los materiales, los rangos de viscosidad cinemtica y temperaturas como se muestra en las notas al pie de la seccin de precisin. Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como los estndares. La unidad del SI utiliza en este mtodo de ensayo para la viscosidad cinemtica es mm2 / s, y la unidad SI utiliza en este mtodo de ensayo para la viscosidad dinmica es mPa s. Referencia para el usuario, 1 mm2 / s = 10-6 m2 / s = 1 cSt y 1 mPa s = 1 cP = 0,001 Pa s. ASTM D446 - 07 STANDARD SPECIFICATIONS AND OPERATING INSTRUCTIONS FOR GLASS CAPILLARY KINEMATIC VISCOMETERS Clasificacin: 17,060 Medicin del volumen, masa, densidad, viscosidad (incluyendo instrumentos de medida, vase tambin 75.180.30) 75,080 Productos derivados del petrleo en general Responsable TC / SC / WG: ASTM Esta norma cubre algunos viscosmetros ampliamente utilizados adecuados para uso de acuerdo con la norma ASTM D 445. Otros viscosmetros del tipo capilar de vidrio que son capaces de medir la viscosidad cinemtica dentro de los lmites de la precisin indicada en el Mtodo de Ensayo D 445 puede ser utilizado. ASTM D2602-86 TEST METHOD FOR APPARENT VISCOSITY OF ENGINE OILS AT LOW TEMPERATURE USING THE COLD-CRANKING SIMULATOR Materiales se someten a un aumento en la movilidad molecular en la transicin vtrea visto como un aumento de paso sigmoidal en la capacidad de calor. Este aumento de la movilidad puede conducir a eventos cinticos tales como reaccin qumica entlpico recuperacin, o cristalizacin a temperaturas cerca de la transicin vtrea. El flujo de calor asociado con los eventos cinticos pueden interferir con la determinacin de la transicin vtrea. La transicin vtrea se observa en calorimetra diferencial de barrido como un cambio sigmoidal o

paso en la capacidad de calor especfico. MTDSC proporciona un mtodo de ensayo para la separacin del flujo de calor debido a la capacidad de calor y la asociada a eventos cinticos por lo que es posible determinar la transicin de vidrio en presencia de interferir evento cintica. Este mtodo es til en la investigacin y desarrollo, control de calidad y el control y la aceptacin especificacin. Otros mtodos para la asignacin de la temperatura de transicin vtrea incluyen calorimetra diferencial de barrido (E Mtodo de Ensayo 1356), el anlisis termomecnico (E Mtodo de Ensayo 1545) y el anlisis mecnico dinmico (E Mtodo de Ensayo 1640) BROOKFIELD VISCOSITY (ASTM D2983) La prueba de Viscosidad Brookfield fue desarrollada por primera vez en General Motors en 1954 usando un bao de aire tcnica para determinar viscosidades de los fluidos de transmisin automtica (ATF), aceites hidrulicos de engranajes y lquidos a bajas temperaturas. Publicado por primera vez en la dcada de 1960 como CRC L-45, la temperatura baja, 16-hora procedimiento de ensayo ASTM D2983 se convirti a principios de 1970. El uso de una temperatura controlada, de la caja fra fue elegido primero para uso comercial porque el lquido baos no estaba disponible para el control de la temperatura durante la noche. Limitaciones graves de la caja fra viscosimetra se caracterizaron por los resultados con frecuencia errnea causada por el calentamiento de la muestra eliminacin de la caja fra. Varias tcnicas como los carritos de muestras de bloques de balsa fueron los esfuerzos para evitar los problemas de control de temperatura. Las muestras idnticas y un promedio fueron una necesidad. Adems, el control de temperatura de una caja fra fue errtico ya que se abre y se cierra a acceder a las muestras para anlisis. Una mejora fue la utilizacin de un control de temperatura, bao de lquido en el que las muestras fueron reemplazado desde el armario de aire para los ltimos 30 minutos de la hora 16 perodo de remojo. Este enfoque fue introducido en la dcada de 1970 y se permite el viscosmetro para ser conectado al husillo y la viscosidad tomada mientras que la muestra se mantuvo en el bao lquido a la temperatura. Ms tarde, se pens que si el control de temperatura ms preciso de baos lquidos podra reproducir bao aire curvas de enfriamiento, los resultados deben ser aceptables. Sin embargo, el razonamiento estaba viciado porque un medio lquido de bao fro elimina calor de la muestra mucho ms rpidamente que el aire. As era realmente necesario para reproducir la tasa de extraccin de calor de la muestra expuesta a la circulacin aire en la caja fra. Este problema se super relativamente recientemente por un enfoque simple basado en una mayor comprensin de la dinmica de refrigeracin lquida y medicin de la viscosidad.

ASTM D3829 - 02(2007) STANDARD TEST METHOD FOR PREDICTING THE BORDERLINE PUMPING TEMPERATURE OF ENGINE OIL

Temperatura lmite de bombeo es una medida de la temperatura ms baja a la que puede ser un aceite de motor de manera continua y adecuadamente suministrada a la entrada de la bomba de aceite de un motor de automvil. Este mtodo de ensayo cubre la prediccin de la temperatura lmite de bombeo (BPT) de los aceites de motor a travs del uso de un ciclo de enfriamiento 16-h por encima del rango de temperatura de 0 a -40 C. Aplicabilidad a los productos petrolferos distintos de los aceites de motor no ha sido determinada. Este mtodo de prueba utiliza la milipascales (mPa s), como la unidad de viscosidad. Para obtener informacin, la unidad centipoises equivalente se muestra en parntesis. Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prcticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

ASTM D4684 - 08 STANDARD TEST METHOD FOR DETERMINATION OF YIELD STRESS AND APPARENT VISCOSITY OF ENGINE OILS AT LOW TEMPERATURE Cuando un aceite de motor es enfriado, la velocidad y la duracin de refrigeracin puede afectar a su tensin de fluencia y la viscosidad. En esta prueba de laboratorio, un aceite de motor nuevo se enfra lentamente a travs de un rango de temperatura donde se sabe que se produzca cristalizacin de la parafina, seguido de un enfriamiento relativamente rpido a la temperatura de ensayo final. Los resultados de las pruebas de laboratorio han predicho como fracasos de los aceites de motor conocidos que han fracasado en el campo debido a la falta de capacidad de bombeo de petrleo. Estos aceites de campo documentado su defecto, han consistido normalmente de aceites probados a -25 C. Estos fallos de campo se cree que son el resultado del aceite que forma una estructura de gel que resulta en cualquiera de tensin de fluencia excesiva o la viscosidad del aceite del motor, o ambos. Perfiles de refrigeracin:

Para los aceites a probar a -20 C o inferior, la Tabla X1.1 aplica. El perfil de enfriamiento descrito en la Tabla X1.1 se basa en las propiedades de viscosidad de los aceites de Referencia ASTM bombeabilidad (PRO). Esta serie de aceites se incluyen los aceites con propiedades de flujo normales de baja temperatura y aceites que han sido asociados con problemas de bombeabilidad a baja temperatura (1-5). Importancia para el -35 y -40 perfiles de temperatura C se basa en los datos recogidos en el "arranque en fro y Estudios de capacidad de bombeo en los motores

modernos",

realizado

por

la

ASTM

(6,7).

Para los aceites a ser probados a -15 o -10 C, Tabla X1.2 aplica. Sin significado se ha determinado para este perfil de temperatura debido a la ausencia de aceites de referencia apropiados. Del mismo modo, la precisin del mtodo de ensayo con este perfil de la temperatura de -10 C prueba es desconocida. El perfil de temperaturas de la Tabla X1.2 se deriva de la de la Tabla X1.1 y se ha movido hacia arriba en la temperatura, con relacin a la Tabla X1.1, en consideracin de los puntos de enturbiamiento esperados ms altos de los aceites viscosos ensayados a -15 y -10 C. 1,1 Este mtodo de ensayo cubre la medicin de la tensin de fluencia y la viscosidad de los aceites de motor despus de enfriar a velocidades controladas durante un perodo superior a 45 horas a una temperatura de ensayo final entre -10 y -40 C. Las medidas de viscosidad se hacen en una tensin de cizalladura de 525 Pa sobre una velocidad de cizallamiento de 0,4 a 15 s-1. La viscosidad, medida a este esfuerzo de cizallamiento se encontr que produca la mejor correlacin entre la temperatura a la que la viscosidad alcanza un valor crtico y la temperatura lmite de bombeo fallo en los motores. 1,2 Este mtodo de ensayo contiene dos procedimientos: Procedimiento A incorpora varios equipos y modificaciones de procedimiento de Mtodo de Prueba D 4684-02 que han demostrado mejorar la precisin de la prueba, mientras que el procedimiento B no ha cambiado desde el Mtodo de Ensayo D 4684-02. Adems, Procedimiento A se aplica a los instrumentos que utilizan la tecnologa de refrigeracin termoelctrica o la tecnologa de la refrigeracin directa de fabricacin reciente para control de instrumentos de temperatura. El procedimiento B se pueden utilizar los mismos instrumentos utilizados en el Procedimiento A o aquellos enfriado por circulacin de metanol. 1,3 Procedimiento A de este mtodo de ensayo ha indicado precisin para un rango de rendimiento de menos de 35 Pa a 210 Pa y rango de viscosidad aparente 4300 a 270 000 mPa s. El procedimiento de ensayo se puede determinar la tensin de fluencia superior y niveles de viscosidad. 1,4 Este mtodo de prueba es aplicable para aceites no usados, denominados a veces como aceites frescos, diseados tanto para ligeros y pesados para aplicaciones de motor de destino. Tambin se ha demostrado que es adecuado para diesel y aceites usados de motor de gasolina. La aplicabilidad a otros productos petrolferos que los aceites de motor no ha sido determinada. 1.5 Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como los estndares. No hay otras unidades de medida estn incluidos en esta norma. 1.5.1 Excepcin-Este mtodo de prueba utiliza la segunda milipascales (mPa s) como la unidad de viscosidad. Para obtener informacin, la unidad equivalente, centipoise (cP), se muestra entre parntesis.

1.6 Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prcticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. BIBLIOGRAFIA: http://www.widman.biz/Seleccion/j300.html, 04/02/13, 5H30 http://engineers.ihs.com/document/abstract/POPGIBAAAAAAAAAA, 04/02/13, 5H30 http://www.astm.org/Standards/D446.htm, 04/02/13, 5H30. http://infostore.saiglobal.com/store/Details.aspx?productID=201436, 04/02/13, 5H30 http://www.tannasco.com/images/Brookfield_D2983_SimAir.pdf, 04/02/13, 5H30