Mejores prácticas para lubricantes de cubos de ruedas

Mar. 7, 2022

Autor: Noria Latín América

Última actualización: 07/03/23

Wes Cash, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América
Si bien se presta mucha atención a los lubricantes automotrices principales, como el aceite de motor y el fluido de transmisión, hay muchos otros componentes en un vehículo que tienen requisitos de lubricación específicos. Uno de estos componentes es el conjunto del cubo, en el que comúnmente se utilizan los llamados lubricantes para cubos de ruedas. Los cubos de ruedas se pueden lubricar con grasa o con y, al igual que los motores y las transmisiones, el lubricante y las prácticas de lubricación tendrán un impacto considerable en su vida útil y funcionamiento. Cuanto mejor cuide estos componentes, más durarán.

Cómo funcionan los cubos de ruedas

La mayoría de los cubos de ruedas (en algunas ocasiones conocidos como mazas) utilizan un rodamiento en el eje para permitir que la rueda gire libremente. Por lo general, estos son rodamientos de rodillos cónicos para ayudar a soportar cargas en múltiples direcciones. A menudo se instalan en pares en las ruedas de dirección. Para las ruedas que no giran, conocidas como ruedas motrices o libres, puede encontrar rodamientos de bolas tradicionales. Aunque estos rodamientos pueden reducir la cantidad de fricción entre las piezas móviles, deben lubricarse periódicamente para permitir la máxima vida útil del conjunto. Esto plantea la pregunta ¿qué lubricante se debe usar para lubricar, proteger y garantizar que el rodamiento brinde un servicio sin problemas durante un período de tiempo prolongado?

Selección de lubricante

Se han empleado aceites en muchos cubos de ruedas con buenos resultados. Cuando se usa un baño de aceite para lubricar, generalmente hay menos resistencia en los rodamientos en comparación con la lubricación con grasa. El aceite se aplica directamente al cubo a través de un puerto de llenado o se suministra internamente desde el diferencial utilizando tuberías. En ambos casos, mantener el nivel de aceite correcto y seleccionar el aceite adecuado son claves para preservar el rodamiento y garantizar que el cubo funcione correctamente. Los rodamientos que comparten aceite del diferencial normalmente se lubrican con aceite para engranajes. Incluso los cubos de ruedas que se lubrican por salpique en su propio baño individual se pueden lubricar con un aceite para engranajes aprobado. Si bien la mayoría de las personas pueden estar familiarizadas con los aceites para engranajes, los que se usan en aplicaciones automotrices son ligeramente diferentes a los de aplicaciones industriales, y tienen sus propias designaciones y sistemas de grados de viscosidad. Los aceites para engranajes para estas aplicaciones deben cumplir con las especificaciones del American Petroleum Institute (API, por sus siglas en inglés). Para los cubos de ruedas motrices, donde el aceite se comparte entre el cubo y el eje, esto se vuelve muy importante, ya que el aceite lubricará un juego de engranajes y un juego de rodamientos. Asegúrese de consultar las recomendaciones del fabricante del equipo original (OEE, por sus siglas en inglés) para ver qué designación de aceite para engranajes prefiere. El más actual y ampliamente utilizado es el GL-5. Esta designación se emplea con la mayoría de los conjuntos de engranajes hipoidales y tiene niveles de desempeño estándar enumerados en la especificación ASTM D7450. Gran parte de esta especificación está dedicada a probar la capacidad del lubricante para reducir el desgaste de los componentes de los engranajes. Otros parámetros analizados incluyen la estabilidad de la espuma, la protección contra la oxidación y la estabilidad térmica y oxidativa. La gama completa de designaciones de aceite para engranajes abarca desde GL-1 hasta GL-6. Las únicas designaciones activas son GL-4 y GL-5. GL-4 se utiliza en muchas transmisiones manuales y transejes. Estos tienden a usarse para velocidades y cargas más bajas en comparación con GL-5. Las otras designaciones se consideran inactivas y, por lo general, no se recomiendan en estas aplicaciones. La designación MT-1 rompe el molde, pues se emplea con frecuencia en transmisiones manuales no sincronizadas. Estos aceites son más especializados y se debe tener cuidado para evitar mezclarlos accidentalmente con otros fluidos. Para que un lubricante cumpla con estas especificaciones, debe haber una buena dosis de aditivos para fortalecer el aceite base. Los aditivos más comunes en este tipo de fluidos son los antioxidantes, los mejoradores del índice de viscosidad y los aditivos de extrema presión (EP). Algunos aditivos EP contienen fósforo y azufre activos, que pueden ser corrosivos para los metales más suaves (ej. cobre y sus aleaciones), así que siempre consulte el manual de su equipo antes de seleccionar y usar cualquier aceite para su aplicación en particular. Además de la designación del aceite, también debe elegir la viscosidad adecuada para el sistema. La viscosidad se denotará por el grado de viscosidad SAE y, por lo general, se incluirá en el mismo lugar que la designación del aceite. Muchas aplicaciones automotrices utilizan un aceite de viscosidad 75W-90 en estas aplicaciones, pero no es raro encontrar algunas viscosidades superiores a SAE 140. Las viscosidades más altas se usan a menudo para cargas más altas y aplicaciones de mayor par o para aquellas que experimentan temperaturas más altas.

Niveles de aceite

Al usar aceite para lubricar un cubo de rueda, el nivel de aceite será fundamental para la salud y el desempeño general del sistema. Si el cubo de rueda tiene su propio depósito individual, es probable que haya una mirilla o tapón de nivel que se puede usar para controlar el nivel de aceite. Dependiendo del tipo de cubo de rueda, el nivel de aceite puede variar, así que asegúrese de revisar la mirilla para ver la marca de “lleno” y no simplemente buscar señales de aceite en el visor u orificio del tapón. Para los cubos de rueda que comparten un sumidero con el resto del conjunto del eje, es posible que deba sacar el tapón de nivel del diferencial o del conjunto de engranajes para verificar que el aceite esté en el nivel de funcionamiento adecuado. Idealmente, debe verificar estos niveles cuando el vehículo está en terreno nivelado, ya que la pendiente de la superficie podría afectar el nivel de aceite y darle una lectura falsa. Recuerde, tener un nivel de aceite demasiado alto puede ser tan peligroso y destructivo como tener un nivel de aceite demasiado bajo.

Lubricación con grasa

La gran mayoría de los cubos de ruedas están lubricados con grasa. A diferencia del aceite, la grasa se mantiene mejor en su lugar dentro del rodamiento y la carcasa. También puede resistir la descomposición durante el servicio mejor que un aceite tradicional. La desventaja es que la grasa puede ser difícil de reemplazar y el exceso de grasa es común en muchas aplicaciones. Los rodamientos de las ruedas de los automóviles de pasajeros suelen estar lubricados con grasa y sellados de por vida, lo que significa que el lubricante no se puede reemplazar. La grasa en servicio no solo debe proporcionar las mismas propiedades lubricantes que el aceite, sino que también debe poder resistir las temperaturas presentes en el cubo de la rueda para evitar un sangrado excesivo del aceite del espesante. Esto es muy importante en aplicaciones que requieren un frenado frecuente, ya que la fricción de los frenos a menudo se transfiere a los rodamientos de las ruedas. Al seleccionar una grasa para un rodamiento de rueda, comience por considerar el lubricante recomendado o la grasa que ya está en uso dentro del rodamiento. Se sabe que las grasas tienen problemas de compatibilidad cuando se mezclan diferentes tipos. Este riesgo se minimiza en gran medida si puede reemplazar completamente la carga de grasa limpiando todos los restos del lubricante antiguo. Algunas investigaciones sobre el espesante de la grasa y el aceite base pueden arrojar luz sobre si la nueva grasa podrá mezclarse con la grasa en servicio. En caso de duda o si hay problemas de compatibilidad, intente realizar un cambio de grasa lo más completo posible. Las grasas automotrices tienen especificaciones de desempeño que son similares a las designaciones de engranajes de los aceites. Estas especificaciones, que originalmente fueron clasificadas por NLGI, siguen un protocolo de prueba descrito en el estándar ASTM D4950. Las clasificaciones de las grasas automotrices se dividen en dos categorías: grasas para chasís y grasas para rodamientos de ruedas. Algunas grasas que pasan ambos protocolos de prueba pueden llevar la marca de doble servicio. Las grasas para chasis se clasifican como “LA” para servicio liviano y “LB” para servicio severo. Las grasas para rodamientos de ruedas tienen tres clasificaciones: GA, GB y GC. Al igual que las clasificaciones de chasis, la principal diferencia es qué tan robusta es la grasa y qué tan severas son las condiciones de manejo. Van desde servicio leve (GA), servicio moderado (GB) y servicio severo (GC). Las frecuencias de reengrase siguen el mismo patrón, con relubricación más frecuentes para GA y menos frecuentes para GC. La mayoría de las grasas empleadas en aplicaciones automotrices tienden a mantener la marca de doble servicio, que incluye LB y GC. Las grasas para rodamientos de ruedas GA-GC tienen pruebas similares según la especificación, pero el protocolo varía según la clasificación. Todas las clasificaciones de rodamientos de rueda están sujetas a pruebas de consistencia, punto de fluidez y desempeño a baja temperatura. También todos tienen los mismos criterios de consistencia, lo que los coloca en el rango de consistencia NLGI de 1-3. La consistencia de grasa más común es NLGI 2. Para las otras dos pruebas, los límites de aceptación cambian según la clasificación, y GC requiere valores más altos en la mayoría de las otras pruebas. Se realizan pruebas adicionales de protección contra la corrosión, resistencia al agua, fugas, vida útil a alta temperatura, protección contra el desgaste y compatibilidad con elastómeros para las grasas GB y GC. Las grasas GC también se someten a pruebas de desempeño en condiciones de extrema presión. Durante la instalación, estos rodamientos suelen engrasarse a mano. No solo se debe colocar grasa en el rodamiento, sino que también se debe aplicar un poco de grasa en la carcasa y en las superficies internas del cubo de la rueda donde se asienta el rodamiento. Esto ayudará a prevenir la corrosión. La carcasa también debe tener algo de grasa en la cavidad que rodea al rodamiento, pero no debe llenarse. Este espacio en la cavidad permitirá que la grasa escurra fuera del rodamiento y también proporcionará espacio para la expansión térmica del lubricante. Si la cavidad está completamente llena, se producirá una agitación o batido de la grasa y calor excesivo. Ciertos cubos de rueda tienen puntos de engrase que permiten el reengrase periódico del rodamiento. Si los engrasa con una pistola de engrasar, asegúrese de aplicar la grasa lentamente y deténgase si se percibe una contrapresión anormal. Tenga en cuenta que una pistola de engrasar puede generar suficiente presión para reventar los sellos y crear una abertura que permitirá la entrada de contaminantes y la salida del aceite.

Consideraciones clave

Cuando se lubrican correctamente, los cubos de ruedas deben cumplir o superar su vida útil estimada. Los elementos clave a considerar incluyen mantener el nivel de aceite, volver a engrasar con la frecuencia adecuada, usar la especificación correcta para aceites y grasas, y monitorear rutinariamente el ensamblaje de la rueda para detectar cualquier signo de fuga. Si los sellos tienen fugas y el lubricante sale de la carcasa, puede llegar a los frenos, lo que podría provocar un mal funcionamiento. Además, si se queda sin lubricante, el rodamiento puede calentarse y provocar un incendio. La rueda podría incluso soltarse y provocar daños o perjuicios a otros automovilistas. Por lo tanto, los cubos de ruedas deben recibir el mantenimiento adecuado para el buen desempeño del vehículo y la seguridad del público. Su lubricación no tiene por qué ser misteriosa y, a menudo, se puede realizar durante el mantenimiento normal de su vehículo. Si lleva su vehículo a un taller de reparación, asegúrese de que se sigan los principios descritos aquí para estar listo para su próximo viaje por carretera. Referencias ASTM D7450-13 Standard Specification for Performance of Rear Axle Gear Lubricants Intended for API Category GL-5 Service, ASTM International 2018 Annual Book of ASTM Standards ASTM D4950-14 Standard Classification and Specification for Automotive Service Greases, ASTM International 2018 Annual Book of ASTM Standards Fitch, J.C., Scott, R., & Leugner, L. (2012). “The Practical Handbook of Machinery Lubrication – Fourth Edition.” Pirro, D.M. & Wessol, A.A. (2001). “Lubrication Fundamentals – Second Edition, Revised and Expanded.”  

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