LUBRICANTES Y MOTORES AERONÁUTICOS

Lubricantes aeronáuticos – Características y Uso

En esta columna vamos a describir los distintos tipos de lubricantes para motores de pistón de uso aeronáutico. Fundamentalmente nos referiremos a los motores horizontales fabricados por Continental y Lycoming y también los motores radiales de Pratt & Whitney y Jacobs. Los lubricantes para las turbinas utilizadas en los motores turbohélices tienen una especificación totalmente diferente a los de pistón y serán cubiertos en próximos artículos.

• Lubricantes minerales “puros” (en inglés “straight mineral oil”), sin dispersantes que cumplen con la norma SAE J-1966. Estos son usados principalmente en la fase de asentamiento del motor (break-in) durante las primeras 25hs. No hay una demostración científica que estos aceites ayuden al asentamiento, pero por tradición y principalmente por recomendación de los fabricantes de motores, se siguen utilizando. En el caso de Phillips 66, el lubricante sería el Type M 20W50.

• El segundo grupo es el de los lubricantes para la operación normal del motor. Estos cumplen con la norma SAE J-1899 y contienen dispersantes sin ceniza (ashless dispersant AD). Este grupo también incluye los lubricantes que contienen el aditivo anti-desgaste recomendado (y en algunos motores de uso obligatorio) por Lycoming, el LW-16702. Estos lubricantes pueden ser minerales (como en el caso de toda la línea de Phillips 66) o semisintéticos (como el caso del Aeroshell 15W50). Qué dice cada fabricante acerca del uso de los lubricantes?

Continental especifica el uso de sus aceites en la SIL 99-2C, ahora incorporado en el Manual M-0 en el Capítulo 3. En la primera tabla del documento, hay un listado de todos los proveedores de lubricantes con dispersantes sin ceniza aceptados por Continental, mucho de los cuales ya no se encuentran en el negocio, como, por ejemplo, el Exxon Elite que discontinuó su producción hace unos años. Dentro de esta tabla se encuentran los lubricantes de Phillips 66 como el Type A 100AD y 120AD, el X/C 20W50 y 25W60 y el Victory 100AW, así como también los de Aeroshell.

La segunda tabla especifica los lubricantes sin dispersantes y hace mención del uso de estos lubricantes para su uso en el período de asentamiento.

También recomienda el grado de viscosidad según la temperatura ambiente: por encima de 4°C (40°F), SAE 50 (grado comercial 100) o multigrado. Por debajo de 4°C usar SAE 30 o multigrado.

Lycoming tiene sus recomendaciones en la SI 1014N revisada en julio del 2020 para sus distintos tipos de motores:

A. Para motores turbo alimentados, especifica el uso de lubricante con dispersante sin ceniza tanto para el asentamiento como para el uso normal

B. Para los motores de la serie O-320-H y O/LO-360-E pueden utilizar lubricantes con o sin dispersante, pero se le debe agregar el aditivo LW-16702 que en algunos casos viene pre-mezclado con el lubricante, como el caso del Phillips 66 Victory 100AW y 20W50AW.

C. El resto de los motores debe usar un lubricante mineral sin dispersante en las primeras 50hs o hasta que se estabilice el consumo de aceite. No se recomienda el uso del aditivo LW-16702 (o lubricantes que lo contengan pre-mezclado) en el asentamiento, ya que puede inhibir el correcto asentamiento.

Lycoming tuvo problemas con el diseño de algunos motores en el cual presentaban un alto grado de desgaste del árbol de levas y sus botadores principalmente por dos factores: en primer lugar, los árboles de levas se encuentran en la parte superior del motor donde luego de un período prolongado de inactividad, escurre el aceite y quedan desprotegidas esas piezas, sumado a eso la parte superior del motor se acumula vapor de agua y puede condensar en esas superficies. Eso acelera el proceso de corrosión y en cada puesta en marcha se produce un contacto metal contra metal acelerando el proceso de desgaste y corrosión. En segundo lugar, estos motores fueron provistos con botadores que se pudieran extraer del block sin separar las carcazas y por ese motivo tienen una superficie muy pequeña de contacto con el árbol de levas generando una mayor presión en esa superficie y por lo tanto un mayor desgaste.

La serie de motores afectados por este problema son: O-320H, O-360E, LO-360E, TO-360E, LTO-360E, TIO- 541, TIGO-541; encontrados en algunos Cessna 172, Piper Seminole y Navajo y Beechcraft Duke.

Esto provocó que la FAA emitiera la AD 80-04-03 R2 y para solucionar este problema, Lycoming introdujo el aditivo LW-16702 que luego fue incorporado en los lubricantes como en el Phillips 66 Victory 100AW y el Victory 20W50AW. Lycoming emitió varios documentos al respecto como el SB446E, SB471B y SI1409C y la FAA el SAIB NE-06-31R5 donde describe los aceites que cumplen la AD 80-04-03. Es importante notar que tanto Continental como Lycoming recomiendan el cambio de aceite cada 50hs, si los motores están dotados de un filtro de aceite y sino cada 25hs si tienen una malla filtrante. En ambos casos se debería cambiar el aceite cada 4 meses para eliminar los ácidos que puedan acumularse en el aceite debido a los subproductos de la combustión.

Pratt & Whitney en su SB 1183 rev X, recomienda el uso de lubricantes de grado 120 (equivalente al SAE 60) en climas moderados y templados. En este caso están listados los productos de Phillips 66 tomo el Type A 120AD y el X/C 25W60 único multigrado en el mercado con este grado de viscosidad.

Diferencias entre un aceite monogrado y multigrado

Tanto los lubricantes monogrados como los multigrados deben tener la misma viscosidad a una temperatura de 100°C para cumplir con la norma. La viscosidad de los lubricantes disminuye a medida que aumenta la temperatura y por el contrario se vuelven más “pesados” cuando disminuye la temperatura. Para el caso del lubricante multigrado, ese aumento de viscosidad a bajas temperaturas es menor que en el caso del monogrado, es decir, el aceite multigrado será más “liviano” a bajas temperaturas.

Esto significa una mejor lubricación en la puesta en marcha del motor ya que es un período crítico para la durabilidad del mismo y normalmente se hace con temperaturas relativamente bajas.

Asimismo, a medida que aumentamos la temperatura por encima de los 100°C, la viscosidad del aceite multigrado no disminuye tanto como la del monogrado y por lo tanto produce una mayor protección en las zonas calientes del motor.

Phillipss 66 introdujo el primer lubricante de uso aeronáutico multigrado, el X/C 20W50, en 1979 y ha sido un éxito desde entonces.

Importancia del cambio de aceite frecuente

El uso y por consiguiente el desgaste del motor, trae aparejado la liberación de pequeñas partículas metálicas que son removidas por el aceite y capturadas por el

filtro. Por lo tanto, en el cambio de aceite y del filtro esas partículas y otros subproductos de la combustión son quitadas del motor. Es una buena práctica realizar análisis espectrográficos de aceite usado para determinar la tendencia de las partículas de desgaste. También abriendo el filtro de aceite se puede determinar la cantidad de partículas.

Otro beneficio del cambio de aceite es el de drenar los ácidos producidos en la combustión y por el combustible no quemado que pasa por los aros y termina en el cárter (blow-by). Estos ácidos son corrosivos, causando oxidación y pitting en las superficies de los botadores. Los ácidos no son atrapados por el filtro de aceite y la única forma de removerlos es cambiando el aceite.

Cualquier comentarios o dudas son bienvenidas, buenos vuelos y hasta la próxima!

Ingeniero mecánico, piloto comercial y apasionado de la aeronáutica. Desde el 2012 representa para Uruguay y Argentina a Phillips 66, líder en lubricantes aeronáuticos para motores de pistón. Con su Cessna 210 ha recorrido el Uruguay, sur de Brasil y gran parte de la Argentina y Chile.