El fluido hidráulico es el elemento más importante de un sistema hidráulico. Una buena elección del fluido hidráulico es vital para garantizar el mejor rendimiento y eficiencia del sistema. Cada fluido tiene características particulares, en relación a su viscosidad, condiciones adecuadas de operación, propiedades antidesgaste, etc. Este artículo le da valiosos trucos y consejos para seleccionar el fluido adecuado para su sistema hidráulico.
El fluido hidráulico (FH) es un elemento fundamental de todos los sistemas hidráulicos porque influye en parámetros importantes para el rendimiento, como la transmisión de potencia, lubricación, disipación de calor, transporte de residuos, contaminación y formación de lodos.
Para escoger el mejor fluido hidráulico, se deben considerar las condiciones de operación y los requisitos del sistema. Además se deben tener en cuenta las condiciones y normas vigentes de seguridad y medioambientales.
Cómo influyen los fluidos hidráulicos sobre el rendimiento de sus sistema
El fluido y los elementos de un sistema hidráulico forman una unidad. Juntos determinan la eficiencia del sistema y su vida útil. Las propiedades críticas de un fluido hidráulico son: el tipo, la viscosidad y la calidad.
Un sistema hidráulico que opera con un fluido no adecuado sufre de:
- reducción de la eficiencia,
- falta de lubricación,
- menor vida útil de las partes,
- corrosión, lodos y barnices,
- generación de calor
Además de las propiedades del fluido, el nivel de contaminación es igual de importante para el rendimiento del sistema y la resistencia al desgaste de la bomba y piezas.
La viscosidad de los fluidos hidráulicos es crucial
Aunque hay varias propiedades del fluido que afectan a las distintas funciones del rendimiento, la viscosidad del fluido es un elemento fundamental. La viscosidad del fluido afecta a los sistemas hidráulicos de distintas formas:
- eficiencia volumétrica (=eficiencia en relación a la pérdida de volumen por fugas internas),
- eficiencia mecánica (=eficiencia en relación a las pérdidas mecánicas por fricción interna),
- lubricación (elasto)hidrodinámica y límite,
- cavitación,
- disipación de calor,
- liberación de aire,
- filtrabilidad,
- …
Si la viscosidad del fluido hidráulico es demasiado baja, la película de aceite será demasiado delgada, lo que provocará contacto directo entre metales lo que provoca un desgaste excesivo de las piezas. Los fluidos de baja viscosidad también aumentan el riesgo de fugas internas causando una menor eficiencia volumétrica de las bombas y motores.
Si la viscosidad del fluido es demasiado elevada, el sistema sufrirá de un movimiento lento y una menor eficiencia mecánica.Esto causa pérdidas de energía y una generación de calor innecesaria. Otros efectos negativos de una alta viscosidad del fluido son cavitación, baja liberación de aire y una mala lubricación.
La viscosidad del FH depende de la temperatura ambiente y de operación y del diseño del sistema. Al subir la temperatura baja la viscosidad y viceversa. La selección de un fluido hidráulico con la viscosidad adecuada es fundamental para la eficiencia global del sistema. La viscosidad del fluido determina tanto las eficiencias volumétrica y mecánica y establece los límites del intervalo óptimo de operación de un sistema hidráulico.
Otros parámetros fundamentales de los fluidos hidráulicos
Además de la viscosidad, un fluido hidráulico cuenta con otros parámetros que afectan al rendimiento del sistema:
- Propiedades antidesgaste: los aditivos antidesgaste forman una fina capa reactiva en la superficie para evitar el contacto directo entre metales. Existen dos tipos: basados en Zn (dialquil-ditiofosfato de zinc, ZDDP) y sin Zn. Los aditivos basados en Zn son considerados los más habituales, mientras que los que no tienen Zn se recomiendan por motivos medioambientales o en casos de corrosión o problemas de hidrólisis.
- Índice de viscosidad (IV): valor que indica el efecto de la temperatura sobre la viscosidad. Los fluidos con un IV alto mantienen bien su viscosidad con cambios de temperatura.
- Estabilidad térmica y frente a la oxidación: la reacción química del O2 con el aceite generará derivados ácidos. La velocidad de oxidación depende de la temperatura, concentración de agua y de metales de desgaste (catalizadores).
- Liberación de aire: la capacidad del aceite de liberar el aire atrapado. El aire provoca una baja eficiencia del sistema y cavitación.
- Formación de espuma: cuando se agita y airea el aceite, se generan espumas. Es un problema habitual de sistemas hidráulicos. Depende de parámetros como la concentración de agua y aire, contaminación, fracciones degradadas del aceite y diseño del sistema.
- Filtrabilidad: la capacidad de pasar por un filtro para eliminar partículas.
- Demulsibilidad: la capacidad de separar agua, importante en climas húmedos.
- Inhibición de la oxidación y corrosión: la capacidad del FH de evitar la oxidación y corrosión. Los inhibidores de oxidación forman una fina película sobre las superficies metálicas para evitar su oxidación.
- Compatibilidad de materiales: En tuberías, depósitos, juntas y sellantes se usan muchos materiales de caucho y elastómeros. Se debe comprobar la compatibilidad del FH con sellados y elastómeros.
Conclusión: ¿cómo seleccionar el fluido hidráulico adecuado?
Para seleccionar el mejor fluido hidráulico para su sistema, se deben seguir los siguientes pasos:
- Escoger la viscosidad correcta en el intervalo deseado de temperatura de operación para garantizar la máxima eficiencia y cumplir los requisitos del sistema.
- Seleccionar los aditivos antidesgaste adecuados: aditivos de protección antidesgaste con o sin Zn.
- Comprobar el índice de viscosidad. En caso de cambios extremos de temperaturas o condiciones duras de operación, la mejor opción son aceites hidráulicos con una alta viscosidad.
- Seleccionar el control de contaminación adecuado y las propiedades de control para asegurar la vida útil de los elementos del sistema hidráulico y del fluido.
- Comprobar los requisitos o regulaciones particulares, tales como el uso de fluidos hidráulicos resistentes al fuego o ecológicos. Estas condiciones influirán a menudo sobre el tipo de fluido hidráulico.
