Efecto de los Aditivos Lubricantes Cuando se Prueba en Régimen de Lubricación hidrodinámica (motores)

Jairo Edison Guasumba-Maila, Diego David Oramas-Proaño, Erick Joel Sáez-Erazo, Cesar Augusto Granda-Fuel

Resumen


El sector del transporte es un consumidor principal de diferentes recursos energéticos, por lo que reducir el consumo de recursos energéticos vitales es fundamental en los automóviles. La evolución de los lubricantes para motores de combustión interna desde el inicio del diseño de estos componentes hasta la actualidad se busca aprovechar la energía provoca por las oscilaciones de su trabajo normal. Por todo aquello se están desarrollando aditivos para mejorar las propiedades de desgaste de los componentes del motor, la eficiencia del combustible y para reducir las emisiones de carbono, ya que estos componentes influyen sobre varias propiedades del lubricante como es la fricción, la temperatura y otros más que son prioridad en la aplicación práctica de aceites comerciales. En este trabajo también se aprecia cual es el comportamiento de la fricción hidrodinámica, la fricción límite y su relación con la viscosidad del aceite para los diseños de ciertos componentes como el pistón, el cigüeñal que son donde se concentra un gran porcentaje de perdidas en el motor. En conclusión, se menciona que las películas de aceite generadas en los contactos con la adición de los aditivos evitan eficazmente el contacto directo entre las asperezas metálicas y redujeron el desgaste de la superficie desgastada provocada por la fricción en los componentes del motor derivando en un menor consumo de combustible y por tanto de energía.


Palabras clave


Lubricantes para automóviles; formulación de aditivos; fricción; motor; propiedades tribológicas.

Texto completo:

PDF HTML XML

Referencias


Ali, M. K. A., Fuming, P., Younus, H. A., Abdelkareem, M. A. A., Essa, F. A., Elagouz, A., & Xianjun, H. (2018). Fuel economy in gasoline engines using Al2O3/TiO2 nanomaterials as nanolubricant additives. Applied Energy, 211, 461–478. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.11.013

Ali, M. K. A., & Xianjun, H. (2020). Improving the heat transfer capability and thermal stability of vehicle engine oils using Al2O3/TiO2 nanomaterials. Powder Technology, 363. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.12.051

Ali, M. K. A., Xianjun, H., Abdelkareem, M. A. A., Gulzar, M., & Elsheikh, A. H. (2018). Novel approach of the graphene nanolubricant for energy saving via anti-friction/wear in automobile engines. Tribology International, 124, 209–229. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.04.004

Broitman, E., & Zhou, X. B. (2019) El Uso de Recubrimientos DLC en Rodamientos de Acero para Generadores Eólicos.

Bhushan, B.: Friction. In: Tribology and Mechanics of MagneticStorage Devices, pp. 231–365. Springer, Berlin (1990). doi:10.1007/978-1-4684-0335-068.

Castillo Marcano, S. J., Bensaid, S., Deorsola, F. A., Russo, N., & Fino, D. (2014). Nanolubricants for diesel engines: Related emissions and compatibility with the after-treatment catalysts. Tribology International, 72, 198–207. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2013.10.018

Delfin, F. A. (2018). Influencia de los parámetros de proceso en la estructura y propiedades tribológicas de los recubrimientos tipo DLC.

Gutman, M., & Stotter, A. (1985). INFLUENCE OF OIL ADDITIVES ON ENGINE FRICTION AND FUEL CONSUMPTION. Lubrication Engineering, 41(3), 150–154.

Haas, A., Esch, T., Fahl, E., Kreuter, P., & Pischinger, F. (1991). Optimized design of the lubrication system of modern combustion engines. SAE Technical Papers. https://doi.org/10.4271/912407

Hatami, M., Hasanpour, M., & Jing, D. (2020). Recent developments of nanoparticles additives to the consumables liquids in internal combustion engines: Part I: Nano-fuels. In Journal of Molecular Liquids (Vol. 318). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114250

Herrera, W. P. C., & Cunalata, O. G. T. (2019). Principios de tribología aplicados en la ingeniería mecánica. http://doi.org/10.17993/IngyTec.2019.57

Huynh, K. K., Tieu, K. A., & Pham, S. T. (2021). Synergistic and Competitive Effects between Zinc Dialkyldithiophosphates and Modern Generation of Additives in Engine Oil. Lubricants, 9(4), 35. https://doi.org/10.3390/lubricants9040035

Jia, B., Mikalsen, R., Smallbone, A., & Roskilly, A. P. (2018). A study and comparison of frictional losses in free-piston engine and crankshaft engines. Applied Thermal Engineering, 140, 217-224.

Kotia, A., Borkakoti, S., & Ghosh, S. K. (2018). Wear and performance analysis of a 4-stroke diesel engine employing nanolubricants. Particuology, 37, 54–63. https://doi.org/10.1016/j.partic.2017.05.016

Li, B., Sun, J., Zhu, S., Liu, G., Miao, E., Li, Y., & Zhu, G. (2019). Lubrication Analysis of Main Bearing for Internal Combustion Engine Considering Axial Movement of Crankshaft. Jixie Gongcheng Xuebao/Journal of Mechanical Engineering, 55(17), 94–101. https://doi.org/10.3901/JME.2019.17.094

Mian, O., Merritt, D., & Wang, D. (2002). The Effect of crankshaft flexibility on the EHL of connecting rod bearings. SAE Technical Papers. https://doi.org/10.4271/2002-01-0295

Moughon L. (2006) Effects of piston design and lubricant selection on reciprocating engine friction. M.S. Thesis. Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA.

Naseer, S., Azim, R. A., Qasim, S. A., & Malik, K. I. (2018). Analyzing the shear heating effects in modeling the hydrodynamic lubrication of high torque low speed diesel engine by considering different viscosity-grade lubricants. ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Proceedings (IMECE), 7. https://doi.org/10.1115/IMECE201888238

Olaitan Kolawole, F., Kolade Kolawole, S., Bernardo Varela, L., Felix Owa, A., Antonio Ramirez, M., & Paulo Tschiptschin, A. (2020). Diamond-Like Carbon (DLC) Coatings for Automobile Applications. In Engineering Applications of Diamond [Working Title]. https://doi.org/10.5772/intechopen.95063

Pan, J., Yang, J., Liu, W., Liu, K., & Feng, R. (2018). Elastohydrodynamic Lubrication Analysis of Crankshaft and Connecting Rod Bearings with Consideration of Oil Flow in Oil Passage. Qiche Gongcheng/Automotive Engineering, 40(4), 382–388. https://doi.org/10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.04.002

Palacio, M., Bhushan, B.: A review of ionic liquids for greenmolecular lubrication in nanotechnology. Tribol. Lett.40(2),247–268 (2010). doi:10.1007/s11249-010-9671-869.

Pulkrabek, W. W. (2013). Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine: Pearson New International Edition PDF eBook. Pearson Higher Ed.

Ramón-Raygoza, E. D., Rivera-Solorio, C. I., Giménez-Torres, E., Maldonado-Cortés, D., Cardenas-Alemán, E., & Cué-Sampedro, R. (2016). Development of nanolubricant based on impregnated multilayer graphene for automotive applications: Analysis of tribological properties. Powder Technology, 302, 363–371. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.08.072

Sgroi, M. F., Asti, M., Gili, F., Deorsola, F. A., Bensaid, S., Fino, D., Kraft, G., Garcia, I., & Dassenoy, F. (2017). Engine bench and road testing of an engine oil containing MoS2 particles as nano-additive for friction reduction. Tribology International, 105, 317–325. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2016.10.013

Tian, T., Wong, V. W., & Heywood, J. B. (1996). A piston ring-pack film thickness and friction model for multigrade oils and rough surfaces. SAE Technical Papers. https://doi.org/10.4271/962032

Tonk, R. (2021). The science and technology of using nano-materials in engine oil as a lubricant additives. Materials Today: Proceedings, 37, 3475-3479.

Wong, V. W., & Tung, S. C. (2016). Overview of automotive engine friction and reduction trends–Effects of surface, material, and lubricant-additive technologies. In Friction (Vol. 4, Issue 1). https://doi.org/10.1007/s40544-016-0107-9

Wu, B., Song, H., Li, C., Song, R., Zhang, T., & Hu, X. (2020). Enhanced tribological properties of diesel engine oil with Nano-Lanthanum hydroxide/reduced graphene oxide composites. Tribology International, 141. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.105951

Zahid, R., Masjuki, H. H., Varman, M., Mufti, R. A., Kalam, M. A., & Gulzar, M. (2015). Effect of lubricant formulations on the tribological performance of self-mated doped DLC contacts: a review. Tribology Letters, 58(2), 1-28.

Zhang, C., Zhao, J., Zhu, G., Li, H., & Li, Z. (2020). Effects of the Crankshaft Balance Rate on the Lubrication Characteristics of Main Bearings. Neiranji Xuebao/Transactions of CSICE (Chinese Society for Internal Combustion Engines), 38(2), 178–184. https://doi.org/10.16236/j.cnki.nrjxb.202002024

Zia, T., Qasim, S. A., & Azim, R. A. (2017). Modeling the viscoelastic effects in the hydrodynamic lubrication of journal bearing in a high-torque low-speed diesel engine. American Society of Mechanical Engineers, Fluids Engineering Division (Publication) FEDSM, 1A-2017. https://doi.org/10.1115/FEDSM2017-69306

Zottin, W., & Lopez, L. M. V. (2000). Bearings performance simulation with elasto-hydrodynamic lubrication (EHL) model. SAE Technical Papers. https://doi.org/10.4271/2000-01-3299




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v6i8.3002

Enlaces de Referencia

  • Por el momento, no existen enlaces de referencia
';





Polo del Conocimiento              

Revista Científico-Académica Multidisciplinaria

ISSN: 2550-682X

Casa Editora del Polo                                                 

Manta - Ecuador       

Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa,  Manta - Manabí - Ecuador.

Código Postal: 130801

Teléfonos: 056051775/0991871420

Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com

URL: https://www.polodelconocimiento.com/