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IM-2006-II-03 
 
 
 
 
INTEGRACIÓN DE PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA EL 
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JAIRO FELIPE BAUTISTA RIVERA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA 
SANTAFE DE BOGOTA 
2006 
 
 
 
 
 
IM-2006-II-03 
 
 
 
INTEGRACIÓN DE PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA EL 
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JAIRO FELIPE BAUTISTA RIVERA 
 
 
 
 
Proyecto de grado para optar al titulo 
de: Ingeniero Mecánico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Asesor 
RAFAEL BELTRÁN PULIDO 
Ingeniero m ecánico Msc 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA 
SANTAFE DE BOGOTA 
2006 
 
IM-2006-II-03 
 
Bogotá, Enero 18 del 2007 
 
Doctor 
 
LUIS MARIO MATEUS 
 
Director del departamento de ingeniería mecánica 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
 
Estimado doctor: 
 
Cordialmente someto a su consideración el proyecto de grado 
titulado INTEGRACION DE PRUEBAS DE LUBRACACION PARA 
EL LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA, cuyo princ ipal 
objetivo es la adecuación de los 11 laboratorios principales en el 
área de lubricación con resultados confiables. 
 
Presento a usted este documento com o requisito final para optar al 
titulo de Ingeniero Mecánico. 
 
 
Atentamente 
 
 
________________________ 
Jairo Felipe Bautista Rivera 
 
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 iv 
CONTENIDO 
 
 
LISTAS DE FOTOGRAFIAS............................................................................................... vi 
LISTA DE TABLAS............................................................................................................ vii 
1 INTRODUCCION.......................................................................................................... 8 
2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................................... 10 
3 OBJETIVOS................................................................................................................. 12 
3.1 OBJETIVO GENERAL........................................................................................ 12 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 12 
4 LABORATORIOS....................................................................................................... 13 
4.1 MARCO TEORICO................................................................................................... 14 
4.2 DEFINICION DE LABORATORIOS PARA ACEITES.......................................... 14 
4.3 RESUMEN PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA ACEITES............................. 17 
4.4 DEFINICION DE LABORATORIOS PARA GRASAS........................................... 22 
4.5 RESUMEN PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA GRASAS............................... 23 
5 RECOPILACION Y ESTADO DE EQUIPOS............................................................ 25 
5.1 RECOPILACION GUIAS DE LABORATORIO................................................ 25 
5.2 RECOPILACIÓN DE LOS EQUIPOS EXISTENTES....................................... 27 
5.3 DETERMINACION DE ESTADO DE LOS EQUIPOS..................................... 30 
5.4 DETERMINACIÓN DE LOS EQUIPOS FALTANTES.................................... 32 
5.5 ADQUISICIÓN DE LOS EQUIPOS REQUERIDOS............................................... 33 
6 IMPLEMENTACIÓN DE PRUEBAS......................................................................... 34 
6.1 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA LAVADO DE GRASA......................................... 34 
6.2 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA CONTEO DE MICROPARTÍCULAS EN 
ACEITES.......................................................................................................................... 35 
6.3 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA DE VISCOSIDAD................................................ 36 
6.4 IMPLEMENTACIÓN PUNTO DE FLASH.............................................................. 37 
7 EXPERIMENTOS REALIZADOS CALIBRACION Y SUS RESULTADOS......... 38 
7.1 ENSAYOS VISCOSIDAD......................................................................................... 40 
7.2 ENSAYOS PUNTO DE FLASH................................................................................ 41 
7.3 ENSAYOS PRUEBA LAVADO DE GRASA .......................................................... 43 
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 v 
7.4 ENSAYOS PRUEBA CONTEO DE MICROPARTÍCULAS EN ACEITES........... 44 
8 CLASIFICACION Y SEGURIDAD DE LOS LABORATORIOS............................. 47 
9 PLAN DE ACTUALIZACIONES............................................................................... 52 
10 CONCLUSIONES.................................................................................................... 55 
11 RECOMENDACIONES........................................................................................... 56 
BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................. 57 
ANEXOS.............................................................................................................................. 58 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 vi 
LISTAS DE FOTOGRAFIAS 
 
 
Foto 1. Resistencia lavado con agua ................................................................................... 34 
Foto 2. Sistema de calentamiento y bombeo ........................................................................ 34 
Foto 3. Montaje de filtrado .............................................................................................. 35 
Foto 4. Sistema de filtrado por vacío.................................................................................... 35 
Foto 5. Viscosímetro Saybolt ............................................................................................... 36 
Foto 6. Montaje punto de Flash............................................................................................ 37 
Foto 7. Experimento viscosidad Saybolt .............................................................................. 40 
Foto 8. Punto de fuego.......................................................................................................... 41 
Foto 9. Montaje en funcionamiento y chorro de prueba....................................................... 43 
Foto 10. Vista de partículas en el papel filtrante .................................................................. 45 
Foto 11. Instrumentos gravedad especifica .......................................................................... 49 
Foto 12. Instrumentos practica neutralizaciones .................................................................. 49 
Foto 13. Elementos de fluidez .............................................................................................. 50 
Foto 14. Elementos ceniza sulfatada .................................................................................... 50 
Foto 15. Equipo de destilación prueba de contenido de agua en aceite ............................... 50 
Foto 16. Elementos penetración de grasa ............................................................................. 51 
Foto 17. Elementos punto de goteo ...................................................................................... 51 
Foto 18. Cámara de conteo Neubauer................................................................................... 51 
Foto 19. vasos precipitados 60 ml adquiridos ...................................................................... 51 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 vii 
LISTA DE TABLAS 
 
 
Tabla 1: Recopilación guías de laboratorio .......................................................................... 26 
Tabla 2. Inventario practicas para aceites ............................................................................. 28 
Tabla 3. Inventario practicaspara aceites ............................................................................. 29 
Tabla 4. Inventario practicas para grasas .............................................................................. 29 
Tabla 5. Equipos faltantes..................................................................................................... 32 
Tabla 6. Rendimiento y propiedades aceite Mobil Super HP............................................... 38 
Tabla 7. Rendimiento y propiedades grasas Mobil XHP.................................................... 39 
Tabla 8. Resultados viscosidad............................................................................................. 40 
Tabla 9. Resultados punto de flash....................................................................................... 42 
Tabla 10. Resultados de lavado de grasa .............................................................................. 44 
Tabla 11. Material asegurado caja 1 ..................................................................................... 48 
Tabla 12. Material asegurado 2 ............................................................................................ 48 
Tabla 13. Conteo de partículas según norma ISO 4406 ....................................................... 58 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUCCION 
 
 
Todas las maquinas y elementos mecánicos que se construyen y utilizan en las 
actividades de ingeniería para solucionar las necesidades y problemas de la 
humanidad necesitan de sustancias liquidas o espesas, y viscosas que permiten 
su buen funcionamiento y su correcta operación por largo tiempo. 
 
Estas sustancias son los aceites y las grasas, los cuales son derivados del 
petróleo de suma importancia para que las máquinas funcionen. Los aceites son 
líquidos viscosos que forman una capa lubricante y protectora entre 2 
componentes en general metálicos que se mueven uno con respecto al otro. Esta 
capa permite que los elementos se muevan con facilidad ya que evita que exista 
contacto metal-metal con lo cual habría desgaste permanente por alta fricción y el 
funcionamiento seria incorrecto y la durabilidad de las piezas extremadamente 
cortas. 
 
Por su parte las grasas son sustancias espesas de mayor viscosidad y 
consistencia definida, las cuales cumplen con tareas de sellamiento y resistencia a 
la humedad y la temperatura en especial cuando los elementos están expuestos a 
la acción del medio ambiente el cual actúa de manera extrema en los países con 
estaciones. 
 
Debido a la importancia de los aceites y las grasas se hace necesario llevar a 
cabo un estudio experimental por medio de prácticas de laboratorio en el área de 
lubricación por medio de las cuales sea posible medir su rendimiento y clasificarlos 
según el tipo de aplicación que se necesite. 
 
La universidad cuenta con material teórico como guías de lubricación y parte de 
los equipos de laboratorio de 11 prácticas experimentales que sobresalen como 
básicas y mas importantes para realizar un estudio profundo de las principales 
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características y comportamiento de los lubricantes y permiten medir varias 
propiedades de relevancia de seguridad y rendimiento en el estado de encendido 
de las maquinas y en el estado de operación. 
 
Por medio de estas practicas es posible controlar la calidad, formulación y 
propiedades deseadas de los lubricantes desde que son refinados, analizar el 
desgaste de componentes de motores, monitorear el estado de las partes 
mecánicas, predecir su vida útil y conocer el comportamiento bajo condiciones 
extremas de temperatura, humedad y variables externas que influyen en su 
rendimiento. 
 
Por esto el trabajo se concentrara en revisar la existencia de equipos y partes de 
los laboratorios y comprobar las bondades y buen funcionamiento de los mismos, 
y además encontrar las partes restantes para que los laboratorios se puedan llevar 
a cabo con la confianza que los datos reportados se encuentran medidos de 
acuerdo a la realidad. 
 
Este proyecto pretende recuperar los 11 laboratorios mencionados y analizar las 
necesidades del laboratorio de ingeniería mecánica para que el estudio de los 
aceites en cursos de la profesión tales como lubricación tenga el material práctico 
necesario para hacer este estudio satisfactorio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 10 
2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
 
Luego de una búsqueda exhaustiva del material existente concerniente a las 
practicas se encuentra que las guías de los 11 laboratorios se encuentran 
dispersas en tesis realizadas anteriormente en el tema de lubricación, otras se 
encuentran en archivo digital en el departamento y algunas no se han realizado. 
 
Algo similar ocurre con los instrumentos, partes y equipos los cuales algunos de 
ellos se encuentran regados a lo largo del laboratorio sin ningún tipo de 
clasificación. A su vez se determina que varios de los instrumentos no se 
encuentran y es necesario adquirirlos para poder implementar en el futuro los 11 
laboratorios. Sin embargo se encuentra que la mayoría de los instrumentos de 
mayor complejidad y costo como la bomba de vació, la bomba sumergible, el 
viscosímetro entre otros se encuentran disponibles y algunos de ellos se utilizan 
en varias actividades del laboratorio por lo cual no se puede realizar una 
integración permanente de estos equipos con los demás elementos que 
componen su respectiva practica. 
 
Una falla que se detecta es que las personas encargadas de los elementos en el 
laboratorio no tienen conocimiento de varios instrumentos que son solicitados o 
ignoran su ubicación, por tanto se hace urgente realizar un inventario con su 
correspondiente clasificación para que estas personas puedan responder por este 
material, el cual en varios casos es de alto costo y difícil adquisición. 
 
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 11 
Por ultimo se pretende estudiar que material nuevo es necesario comprar, la 
factibilidad de hacerlo, la eficiencia de los laboratorios y si surge la necesidad de 
agregar mas practicas para que el estudio de los aceites sea mas completo y 
llevar a cabo el diseño de un plan de actualización para mejorar los ensayos de 
aceites y grasas. 
 
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 12 
3 OBJETIVOS 
 
3.1 OBJETIVO GENERAL 
 
Entregar instrumentos, equipos, montajes de tesis pasadas y elementos a ser 
adquiridos del área de lubricación en buen funcionamiento, en un lugar seguro y 
con su correspondiente clasificación por laboratorio y determinar cuales elementos 
se deben adquirir para optimizar las prácticas. 
 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Con el propósito de realizar practicas de lubricación en la universidad, que 
permitan realizar ensayos y experimentos para poder estudiar a fondo los 
principios de lubricación y comprobar la teoría que se recibe en varios cursos de 
ingeniería mecánica se pretenden conseguir los siguientes objetivos para llevar 
esto a cabo. 
 
 Recopilar la información existente sobre los equipos de laboratorio del área 
de lubricación como las guías de laboratorio y los catálogos de los equipos 
entre otros. 
 
 Reunir los equipos existentes y evaluar el estado actual de esos equipos. 
Determinar que elementos faltan para poder cumplir las prácticas de 
laboratorio. 
 
 Proponer un plan de actualización de los equipos incluyendo algunos 
equipos nuevos que puedan comprarse o fabricarse localmente. 
 
 
 
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 13 
4 LABORATORIOS 
 
 
El siguiente es el listado de laboratorios que se pretende integrar y clasificar según 
sus componentes. Aquí el listado se realiza según el tipo de laboratorio para 
aceites o grasas. 
 
Para aceites: 
 
1. Viscosidad de lubricantes (viscosímetro Saybolt) 
2. Punto de Flash 
3. Punto de fluidez 
4. Gravedad especifica 
5. Contenido de partículas de aceite6. TBN y TAN de aceite 
7. Ensayo de contenido de agua de aceites 
8. ceniza sulfatadas 
 
Para grasas: 
 
1. Prueba de penetración de grasa 
2. Prueba de lavado de grasa 
3. Punto de goteo de grasa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 14 
4.1 MARCO TEORICO 
 
A continuación se presenta un marco teórico con términos importantes y la 
definición de cada laboratorio. 
 
Aceites lubricantes: comprende toda clase de materiales lubricantes que son 
aplicados como un fluido y son obtenidos por destilación refinada o fracción 
residual obtenida directamente desde un aceite crudo. 
 
Grasas: las grasas son un producto sólido a semilíquido de dispersión de un 
agente espesante en un lubricante liquido. Este agente espesante es el encargado 
de dar propiedades especiales y determinadas que el lubricante liquido no tiene 
por si solo. 
 
Aceite mineral: son una combinación compleja de hidrocarburos creados 
naturalmente cuyas propiedades resultan de la selección de componentes del 
crudo que tienen las mejores propiedades para la aplicación que se busca. 
 
Aceite sintético: un aceite sintético es el creado por el hombre con una estructura 
molecular controlada y con propiedades predecidas por sus creadores. Es 
producido por combinación de unidades individuales en una entidad unida lo cual 
se logra con bases sintéticas que son producidas desde el petróleo. 
 
4.2 DEFINICION DE LABORATORIOS PARA ACEITES 
 
4.2.1 Viscosidad de lubricantes 
La viscosidad es una de las mas importantes propiedades de un aceite lubricante. 
Es un factor de la formación de películas lubricantes bajo condiciones de película 
delgada y gruesa que afecta la generación de calor en rodamientos, cilindros y 
engranes. Para cualquier pieza de un equipo la esencia principal para resultados 
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 15 
satisfactorios es utilizar un aceite de viscosidad apropiada para encontrar las 
condiciones de operación. La viscosidad determina la facilidad con la cual se 
puede iniciar el funcionamiento de las maquinas en condiciones frías. 
Según el modo en que se calcule la viscosidad esta es dinámica la cual es 
función solamente de la fricción interna del fluido y se calcula en Poises 
(1Pa.s=10P), o cinética utilizada para caracterizar los lubricantes y medida en 
Stocks (1cSt=1mm^2/s). 
 
El sistema que nos interesa para nuestro experimento es el Saybolt, el cual a sido 
muy familiar por varias años aunque los instrumentos desarrollados para medir 
viscosidad en este sistema es raramente utilizado. 
 
La utilidad del sistema Saybolt esta en que permite comparar el comportamiento 
de la viscosidad a diferentes temperaturas. La viscosidad de un fluido cambia con 
un incremento si la temperatura decrece, y disminuye si la temperatura aumenta. 
Debido a esto ASTM cuenta con una grafica logarítmica de la viscosidad contra la 
temperatura utilizada en la práctica por viscosímetro Saybolt. 
 
En la selección del aceite adecuado para una aplicación dada, la viscosidad es la 
primera consideración. Debe ser lo suficientemente alta para proporcionar 
películas lubricantes adecuadas pero no tan alta como para que las perdidas por 
fricción sean excesivas en el aceite. 
 
4.2.2 Punto de flash 
 
Es la temperatura mínima a la cual un lubricante emite vapores que pueden 
provocar ignición al aplicar una llama encima de este. A medida que la 
temperatura aumenta luego de alcanzar el punto de flash la cantidad de vapor 
liberado aumenta. A cierta temperatura por encima del punto de flash se produce 
combustión con la aplicación de la llama lo cual se conoce como el punto de 
fuego. Los puntos de flash y fuego varían con la rata de calentamiento. Un aceite 
con un punto de flash bajo tiene mayor volatilidad que un de un punto de flash mas 
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alto. El punto de flash varía proporcionalmente con la viscosidad a mayor 
viscosidad mayor punto de flash. 
 
4.2.3 Punto de fluidez 
Es la temperatura mínima expresada como un múltiplo de 3º C a la cual un aceite 
se observa fluir cuando es enfriado y examinado bajo condiciones prescritas. 
A medida que el aceite es enfriado su estructura cambia y se va produciendo una 
formación progresiva de una red de cristales, así el recipiente de la muestra es 
inclinado repetitivamente hasta que el aceite no fluye cuando la red se a 
completado. 
 
4.2.4 Gravedad especifica 
También conocida como densidad relativa es la razón de la masa del volumen de 
un material dado a una temperatura estándar y la masa de un volumen igual de 
agua a la misma temperatura. 
 
4.2.5 Numero de neutralizaciones 
Se busca neutralizar el acido sulfúrico y lavar los residuos del aceite. Para 
determinar la cantidad de acido en un aceite se neutraliza con una base. Por esto 
la cantidad de acido es la cantidad de base requerida para neutralizar un volumen 
especifico de aceite que es el mismo numero de neutralización del aceite. 
 
4.2.6 Ceniza sulfatada 
Es el residuo en porcentaje por peso, que permanece después de quemar el 
aceite, tratando el residuo inicial con acido sulfúrico, y quemando el residuo 
tratado. Es la medida de los constituyentes no combustibles contenidos en el 
aceite. 
 
 
 
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4.2.7 contenido de agua de aceites 
 
Este ensayo determina la cantidad de agua contenida en un aceite dado el cual es 
contaminado por la humedad del aire, o cualquier fuente de agua al ser lavados 
los equipos o atravesar charcos o ríos que puede ingresar al motor y causar daño 
de corrosión entre otros. 
 
4.2.8 contenido de partículas en aceites lubricantes 
 
Analizar y contar las micropartículas indeseables que contaminan los aceites 
lubricantes y generan el desgaste de los elementos del motor, ya que estas 
micropartículas en caso de tener una mayor dureza que las paredes de los 
motores y componentes mecánicos actúan como un buril retirando material lo cual 
se ve representado en mal funcionamiento de los componentes. Al tomar muestras 
de aceites de motores que han sido trabajados, la prueba permite evaluar el 
estado de la maquina y la influencia en la contaminación del aceite y en la 
eficiencia del filtro del mismo. 
 
4.3 RESUMEN PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA ACEITES 
 
 4.3.1.1 Practica de viscosidad 
 El objetivo es comparar el comportamiento de la viscosidad en relación a la 
temperatura de 2 aceites uno mineral y uno sintético. 
 
Unidades SSU tiempo que se tarda en llenar un frasco estándar en segundos 
Saybolt universal. 
Es una medida de la viscosidad y se puede convertir a centiStocks por medio de 
tabla. 
 
 
 
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Funcionamiento Viscosímetro Saybolt 
Este equipo mide el tiempo de flujo de una determinada cantidad de aceite a 
través de un tubo capilar. 
Cuenta con 2 depósitos de alrededor de 60 ml de capacidad los cuales son 
calentados por un baño de agua caliente, un dispositivo de agitación, un 
calentador controlado termostáticamente y un termómetro. 
 
4.3.1.2 Desarrollo 
Se vierte la cantidad de prueba de cada uno de los aceites en su correspondiente 
depósito. 
 Luego se procede a un calentamiento de los aceites probados hasta 40º C 
controlando la temperatura por medio de la perilla del calentador controlado 
termostáticamente y de un serpentín con agua fría. 
Al quitar los tapones de las salidas de los depósitos se cronometra el tiempo que 
tarda en llenarse cada uno de los frascos graduados. 
Se registra el tiempo de llenado el cual es la medida de viscosidad en SSU. 
Luego se repite el proceso de calentamiento hasta 80º C y el cronometraje de 
llenado de los frascos. 
Finalmente por medio de la grafica ASTM se concluye. 
 
4.3.1.3 Importancia 
 Inicio de operación de una maquina o arranque en frió. 
 Correcto funcionamiento de operación de elementos mecánicos como 
rodamientos, engranes y cilindros en los distintos rangos de temperatura de 
operación graciasa las películas y capas lubricantes. 
 
4.3.2.1. Desarrollo práctica punto de flash por el método de tasa abierta 
Se calienta un recipiente de cobre que contiene el aceite probado a una tasa de 
calentamiento determinada. Por debajo de 28º C del punto teórico de flash de la 
muestra se inicia la aplicación de la llama a través del centro del recipiente. Se 
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observa el momento de ignición y se registra la temperatura de un termopar en 
contacto con la muestra. 
Al continuar con el calentamiento y la aplicación de llama, se repite el proceso de 
ignición hasta que la muestra se encienda y continúe encendida por 5 segundos. 
Este es el punto de fuego. 
 
4.3.2.2. Importancia 
 Toma de medidas preventivas para evitar accidente por inflamación. 
 Encontrar temperatura a la cual se producen perdidas por evaporación. 
 Determinar la tasa de consumo y volatilidad de los aceites. 
 
4.3.3.1 Desarrollo practica punto de fluidez 
La muestra es enfriada a una tasa especificada, y examinada en intervalos de 3º C 
en busca de características de fluidez al inclinar el recipiente de prueba. La 
temperatura mínima a la cual se observa que el aceite fluye se registra como el 
punto de fluidez. 
 
4.3.3.2 Importancia 
Su importancia es evidente en especial en lugares en donde existen estaciones y 
las maquinas en especial los motores de los vehículos tienen que operar en 
extremas condiciones ambientales en las cuales las temperaturas externas son 
muy bajas. Por esto al iniciar el motor el punto de fluidez tiene que ser lo 
suficientemente bajo para que el bombeo del aceite por una bomba de succión se 
lleve a cabo correctamente mientras el aceite alcanza condiciones de operación 
de temperatura normales. 
 
4.3.4.1 Desarrollo gravedad específica 
Un hidrómetro es calibrado para leer gravedad específica. El aparato el cual 
incluye un cilindro de presión con 2 válvulas de agua y una de vapor se purga con 
una porción de la muestra, antes de ser llenado con la porción a ser utilizada para 
la prueba. El cilindro de presión es llenado a un nivel en el cual el hidrómetro 
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encerrado puede flotar libremente. Con esto al final la lectura del hidrómetro y la 
temperatura son registradas. 
 
4.3.4.2 Importancia 
 
 Esta propiedad es ampliamente utilizada para el control en las operaciones 
de las refinerías ya que los productos de un crudo de petróleo se clasifican 
en rangos definidos. 
 Útil para identificación de aceites. 
 Se utiliza para convertir cantidades pesadas a volúmenes y volúmenes 
medidos a peso. 
 
4.3.5.1 Desarrollo número de neutralizaciones 
La muestra es disuelta en una mezcla de tolueno y alcohol isopropil que contiene 
una pequeña cantidad de agua, la solución resultante es titulada con una solución 
alcohólica básica o acida hasta que se indique un cambio de color naranja en 
acido y verde-café en base. 
 
4.3.5.2 Importancia 
 Se utiliza para indicar cambios relativos que sufren los aceites bajo un 
ambiente de trabajo oxidante pero no se conoce una relación directa entre 
los números de neutralización y la corrosión de piezas mecánicas tales 
como rodamientos. 
 
 Se utiliza como guía en el control de calidad de las formulaciones de 
aceites lubricantes. 
 Algunos aditivos contienen materiales alcalinos con la intención de 
neutralizar productos ácidos de combustión. La tasa de consumo de estos 
materiales alcalinos es un indicativo de la vida de servicio del aceite y esta 
medida de alcalinidad es el numero total básico (TBN por sus siglas en 
ingles). 
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 21 
 
4.3.6.1 Desarrollo ceniza sulfatada 
La muestra es quemada hasta que permanece solamente ceniza y carbón. 
Después del enfriamiento el residuo es tratado con acido sulfúrico y calentado a 
775º C hasta que la oxidación del carbón se completa. La ceniza es enfriada, 
retratada con acido sulfúrico, y calentada a 775º C. 
 
4.3.6.2 Importancia 
Asegurarse que los aditivos han sido incorporados en las cantidades correctas. 
Esto permite mejorar el rendimiento de los aceites, ya que cantidades excesivas 
de elementos metálicos contenidos en los aditivos pueden contribuir a problemas 
como depósitos en la cámara de combustión de motores y desgaste de los anillos 
superiores. 
 
4.3.7.1 Desarrollo contenido de agua en aceites 
La muestra es introducida en un balón de vidrio junto con 100ml de solvente 
liquido, luego este es calentado para destilar la muestra hasta que no hay 
visibilidad de agua excepto en una trampa o dispositivo de atrapamiento y el 
volumen de agua permanece constante en la trampa por 5 minutos. Finalmente se 
deja enfriar la trampa con su contenido y se registra el volumen en la escala. 
 
4.3.7.2 Importancia 
Conocer el estado del aceite para así impedir la corrosión de los equipos y 
asegurarse que la viscosidad de la capa lubricante es correcta, ya que el agua 
disminuye la eficiencia de la capa permitiendo contacto entre piezas metálicas y 
herrumbre. 
El agua también produce la perdida de los aditivos del aceite y aumenta la 
formación y acumulación de lodos y barniz por lo tanto esta prueba permite saber 
cuando es indispensable cambiar el aceite y tomar medidas para evitar la 
contaminación del aceite debido a esta causa. 
 
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4.3.8.1 Desarrollo conteo de partículas en aceites lubricantes 
Se toma una muestra de un motor que se halla trabajado o lleve trabajando 
recientemente. 
Luego se introduce la muestra en un montaje de succión haciéndola pasar por una 
membrana de filtrado con la bomba de succión encendida. Se agrega solvente. 
Luego de esto se retira la membrana y se coloca en el microscopio óptico. Por 
medio de un computador conectado al microscopio se visualiza la muestra y se 
realiza el conteo de partículas. 
 
4.3.8.2 Importancia 
Esta prueba permite llevar un monitoreo permanente del aceite y comprobar el 
desgaste del motor. Permite analizar la vida útil de un motor y su buen 
funcionamiento por los rastros o no que se encuentren en su aceite. 
Permite conocer la eficiencia del filtro del aceite en cualquier momento. 
 
4.4 DEFINICION DE LABORATORIOS PARA GRASAS 
 
 
 4.4.1 Penetración de grasas lubricantes con cono 
Consistencia de grasas 
Es una medida de la dureza o suavidad y puede indicar propiedades de flujo o 
dispersión y depende de la viscosidad del aceite y del tipo de espesante que 
posea. 
 
Penetración con cono 
La prueba de penetración por cono se hace sobre 3 muestras con diferentes 
características. Estas son penetración sin disturbaciones, penetración de grasa no 
trabajada, penetración de grasa trabajada, aunque la penetración de grasa 
trabajada es la mas utilizada ya que las muestras trabajadas en maquinas y sus 
características son las importantes para el análisis de las mismas. 
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 4.4.2 Resistencia de lavado de agua 
 Es la capacidad de una grasa para resistir un chorro de agua bajo condiciones 
donde el agua puede ser salpicada directamente en un rodamiento. 
 
4.4.3 Punto de goteo de grasas 
Es la temperatura a la cual una grasa pasa de un estado semisólido a uno líquido 
fluyendo a lo largo de un orificio bajo condiciones estándar. Las grasas de jabón 
convencional no tienen un punto de fusión determinado pero a cierta temperatura 
si muestran un comportamiento mas liquido. 
 
4.5 RESUMEN PRUEBAS DE LUBRICACIÓN PARA GRASAS 
 
 4.5.1.1 Desarrollo penetración de grasas lubricantes con cono 
Primero por medio del tratador de grasa se somete la grasa a 60 ciclos o carreras 
dobles del pistón perforado a 25º C. luego se coloca la muestra de grasa trabajada 
debajo de un cono con dimensiones y geometría especiales las cuales se 
encuentran en la norma ASTM. Después se deja caer el cono sobre la grasa 
durante 5 segundos y se toma la medida de la profundidad alcanzada en décimas 
de milímetroque el cono haya penetrado, lo cual indica la consistencia de la 
grasa. 
 
 4.5.1.2 Importancia 
Esta prueba permite conocer la capacidad de lubricación y sellamiento de una 
grasa, su permanencia en un sitio, su bombeabilidad y capacidad de soportar 
temperatura. 
 
 4.5.2.1 Desarrollo resistencia de lavado de agua 
La grasa es introducida dentro de un rodamiento de bolas el cual esta a su vez 
contenido en una carcaza con dimensiones determinadas por la norma ASTM. El 
rodamiento se gira a una velocidad de 600+-30 RPM por medio de una correa 
IM-2006-II-03 
 24 
acoplada a un motor eléctrico. Se dispara un chorro de agua a 79º C contra la 
carcaza donde se encuentra la grasa en el rodamiento a razón de 5 ml por 
segundo. La cantidad de grasa que es removida por el agua en una hora es la 
medida de la resistencia al lavado con agua. 
 
 4.5.2.2 Importancia 
 
Permite conocer la resistencia de una grasa a la humedad con lo cual se puede 
seleccionar la grasa apropiada para tareas en las cuales las condiciones de agua 
estén presentes. 
 
4.5.3.1 Desarrollo punto de goteo de grasas 
Un portaprobetas en forma de disco, es colocado sobre una estufa la cual es 
controlada por un variador de voltaje para obtener temperatura creciente en la 
placa. El calentamiento se hace de forma gradual para uniformizar la temperatura 
de las muestras. 
Cuando la grasa comience a gotear se registra el valor de la temperatura del 
termopar. 
 
4.5.3.2 Importancia 
Es un indicador útil de control de calidad durante la manufactura de la grasa. No 
es determinante del desempeño de una grasa a no ser que las temperaturas de 
operación se acerquen al valor de la temperatura de goteo. 
 
 
 
 
 
 
 
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 25 
5 RECOPILACION Y ESTADO DE EQUIPOS 
 
5.1 RECOPILACION GUIAS DE LABORATORIO 
 
Por medio de una búsqueda exhaustiva se procedió a recopilar las guías de 
laboratorio. Como lo muestra la tabla 1 cada una de las practicas se buscaron por 
las normas estándar ASTM, por guías de laboratorio existentes en la base de 
datos del asesor y revisando los proyectos que se llevaron a cabo en el pasado en 
cada uno de los laboratorios que nos concierne. 
 
Todos los laboratorios se presentan con su correspondiente norma ASTM la cual 
esta referenciada con excepción del laboratorio de conteo de micropartículas en 
aceites la cual esta indicada por una norma ISO como se muestra en la Tabla 1. 
Por medio de las tesis trabajadas en lubricación y el material existente 
suministrado por el asesor encontramos que se cuenta con 6 guías a disposición. 
Sin embargo hay 5 laboratorios que no cuentan con guías de procedimiento para 
los laboratorios y es necesario realizar los experimentos por las normas estándar. 
 
Se puede observar como por medio de las guías es más simple y rápida la 
realización de los ensayos ya que la información esta más compilada y se procede 
directamente a la realización de la prueba con la toma de datos que nos interesa y 
las recomendaciones de calibración a tener en cuenta. Las normas comprenden 
desde la descripción del montaje y es bueno leerla previamente antes de realizar 
el experimento aunque las guías como material de realización de las pruebas es 
de gran utilidad. 
 
 
 
 
 
 
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 26 
Tabla 1: Recopilación guías de laboratorio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECOPILACION GUIAS DE LABORATORIO 
ENSAYO MATERIAL ENCONTRADO 
 Norma ASTM guías de laboratorio Tesis 
1 Viscosidad 
(viscosímetro 
Saybolt) 
D2161 cátedra MOBIL 
2 Punto de Flash D92-78 practica de laboratorio y 
guía en la tesis 
Tesis 621.89 
C418 
3 Punto de fluidez D97-66 
4 Gravedad 
especifica 
 D1657-82 
5 Prueba de 
penetración de 
grasa 
 D217-82 guía de laboratorio en la 
tesis 
Tesis 621.89 
H252 
6 Prueba de 
lavado de grasa 
 D1264-73 Tesis 621.89 
H252 
7 Punto de goteo 
de grasa 
 D566 guía de laboratorio Tesis 621.89 
H252 
8 Contenido de 
partículas en 
aceite 
ISO 4407 guía de laboratorio en la 
tesis 
Tesis 
9 TBN y TAN de 
aceite 
 D974-139 guía de laboratorio en la 
tesis 
Tesis 621.89 
C265 
10 ensayo de 
contenido de 
agua de aceites 
 D95-70 
11 ceniza sulfatada D 874-82 
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 27 
5.2 RECOPILACIÓN DE LOS EQUIPOS EXISTENTES 
 
Inicialmente por medio de la información encontrada en las guías, tesis y de 
acuerdo a las normas estándar se realizo un inventario de todos los equipos y 
elementos representativos de cada uno de los 11 laboratorios. Aquí no se 
encuentran varios accesorios sencillos de conseguir en la adaptación de cada 
laboratorio como tornillos, tuercas y mangueras. 
 
Con esto se procedió a realizar una búsqueda exhaustiva de los elementos y 
equipos que existen en la universidad. Esto se llevo a cabo en 2 fases, primero se 
recolectaron los elementos de todo el material que se encontraba distribuido a lo 
largo del laboratorio de ingeniería mecánica tales como equipos, montajes de tesis 
pasadas e instrumentos. Luego se agregaron los instrumentos que el asesor 
estaba guardando para su protección, en especial los elementos de las prácticas 
para las grasas. Es de notar que varios de los elementos que hacen parte de los 
laboratorios son instrumentos que se utilizan frecuentemente con diferentes fines 
en el laboratorio tales como la bomba sumergible y los instrumentos de medición 
de propiedades. 
 
De esta forma se realizaron las tablas de inventarios para prácticas de aceites 2.1, 
2.2 y grasas 3 en las cuales se especifica con que elementos se cuenta y con 
cuales no. 
 
Se puede observar que en la mayoría de laboratorios faltan elementos, aunque es 
posible conseguir los elementos faltantes para realizar el montaje de cada 
laboratorio con diferente complejidad como el caso de la práctica de 
micropartículas de aceites donde hay un considerable número de piezas por 
adquirir y algunas de estas no es tan sencillo de acceder o la prueba de contenido 
de agua en aceite de la cual no se encuentra la existencia de ninguno de sus 
componentes básicos. 
 
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 28 
Tabla 2. Inventario practicas para aceites 
 
1. 
Instrumentos viscosidad (viscosímetro 
Saybolt) Existente Faltante 
Tipo de 
elemento 
1 VISCOSIMETRO SAYBOLT y sus partes X 3 
1.1 agitador X 3 
1.2 entrada y salida de agua X 3 
1.3 2 tapones X 3 
1.4 cable de corriente X 1 
2 Cronometro X 2 
3 2 frascos graduados de 60 ml X 1 
4 Termómetro X 2 
2. 
Instrumentos medición punto de flash 
(open cup) 
1 resistencia de calentamiento X 1 
2 vaso porta muestra de bronce X 1 
3 aplicador de llama X 1 
4 Variac X 2 
5 Termopar X 2 
3. Instrumentos punto de fluidez 
1 tubo 30x200 mm X 1 
2 tapón # 6 X 1 
3 contenedor del baño de enfriamiento X 1 
4 
termómetro de mercurio con escala 
negativa X 2 
4. Instrumentos gravedad especifica 
1 hidrómetro de vidrio X 1 
2 probeta X 2 
5. número de neutralizaciones 
2 bureta de 25 ml X 1 
3 embudo de vidrio X 2 
4 Erlenmeyer de 250 ml X 1 
5 probeta de 100ml X 2 
6 beaker 600 ml X 2 
7 Pipeta X 1 
6. ensayo de contenido de agua en aceites 
1 destilera o balón de 250 ml X 1 
2 condensador de reflujo X 1 
3 trampa de condensación X 1 
5 mechero X 1 
7. cenizas sulfatadas 
1 crisol de 48x43 mm X 1 
2 Mufla X 2 
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 29 
Tabla 3. Inventario practicas para aceites 
 
8. contenido de partículas de aceite Existente Faltante 
Tipo de 
elemento 
 sistema conteo de partículas 
1 Microscopio X 2 
2 cámara digital X 2 
3 Computador X 2 
4 
cámara de conteo Neubauer o 
portamuestras X 1 
 sistema de filtrado por vacío 
5 bomba de vacío X 2 
6 balón de 2000 ml X 1 
7 probeta de 500 ml X 2 
9 manómetro de presión de vacío X 1 
10 embudo de acero en forma de cono X 1 
11 tubo de cobre X 1 
12 juntas de caucho X1 
13 brida de acero X 1 
14 racor de bronce X 1 
 
Tabla 4. Inventario practicas para grasas 
 
1. punto de goteo de grasa Existente Faltante 
Tipo de 
elemento 
1 horno eléctrico X 2 
2 Variac X 2 
3 disco portamuestra de 5 in de diámetro X 1 
4 disco portamuestra de 5.8 in diámetro X 1 
5 Termopar X 2 
2. 
Instrumentos prueba de penetración de 
grasa 
1 cono estándar X 1 
2 tratador de grasa X 1 
3 cortador de grasa X 1 
4 camisa del cono X 1 
3. prueba de lavado de grasa 
1 
base de 23 in de alto, con contenedor de 
(8x8x8)in X 3 
1.1 Carcaza X 3 
1.2 rodamiento de bolas X 3 
1.3 
boquilla de agua(bronce) con capilar de un 
mm X 3 
1.4 eje de 0.6 in de diámetro X 3 
2 motor eléctrico de 1790 RPM X 2 
3 bomba sumergible X 2 
4 correa continental A 41 X 1 
5 polea de 5 pulgadas de diámetro X 1 
6 polea de 2.4 pulgadas de diámetro X 1 
 
 
IM-2006-II-03 
 30 
 
 
5.3 DETERMINACION DE ESTADO DE LOS EQUIPOS 
 
 
Para determinar en que estado se encuentran los equipos y elementos 
recolectados inicialmente se describe en este capitulo el aspecto visual sin 
evidencia de daños o mal funcionamiento, luego mas adelante después de haber 
realizado el estudio y adquisición de equipos se probaran algunos de los montajes 
para realizar una calibración pertinente y mostrar que los laboratorios que se están 
implementando o alistando para una posterior implementación son sistemas 
adecuados en la medición de las propiedades de los aceites y las grasas de 
acuerdo a los valores reales que arrojan las pruebas de las compañías 
especializadas en este tema. 
 
De acuerdo a esto encontramos que elementos de medición de propiedades que 
se utilizan a diario en el laboratorio tales como termómetros, microscopio o la 
mufla se encuentran en buen estado ya que son utilizados con frecuencia y sirven 
para el propósito que los estudiantes lo utilizan. Por otro lado se encuentra gran 
cantidad de frascos y recipientes de vidrio, los cuales presenten buena apariencia 
física sin evidencia de agujeros o grietas que causen errores de medición. 
 
Sin embargo al observar los montajes que se han construido en tesis pasadas 
como el sistema de vacío del laboratorio de conteo de micropartículas, el montaje 
de lavado de grasa y el montaje del punto de flash encontramos que varias de sus 
piezas han sido perdidas. 
 
Por lo tanto se ve la necesidad de adquirir estas piezas e implementarlas a los 
montajes. Por otro lado algunos de estos montajes tienen errores en su 
construcción como el caso del recipiente del sistema de vació en el conteo de 
micropartículas el cual es de vidrio y representa un posible peligro en el laboratorio 
en caso de colapsar por descuido. 
IM-2006-II-03 
 31 
 
Otro problema que se encontró es que el montaje de lavado de grasa carece de 
una base de fijación tanto del motor eléctrico como del contenedor del rodamiento 
lo cual es un factor de error en la medición. 
También se encuentra un problema para el laboratorio de penetración de grasa, 
en el cual aunque se cuenta con la geometría correcta del cono de penetración, se 
carece de un montaje para la toma del valor de la profundidad alcanzada como lo 
muestra la norma estándar por medio de un comparador de carátula, ya que por 
investigación en el laboratorio todo indica que la toma de datos se realizaba por 
medio de un calibrador lo cual genera alto error humano en la medición debido a la 
condición del experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IM-2006-II-03 
 32 
5.4 DETERMINACIÓN DE LOS EQUIPOS FALTANTES 
 
Para completar los elementos que se requieren para cada una de las prácticas se 
realizo un listado como se observa en la tabla 4, en el cual se resume los 
elementos más importantes que es necesario adquirir. 
 
Su adquisición se llevara a cabo mediante compra, construcción, reparación y en 
el caso del portamuestras de conteo el cual tiene un costo elevado se recurrirá a la 
facultad de biología. 
Como se puede observar la práctica de conteo de micropartículas es la que 
requiere de mayor adquisición de piezas. Por otro lado el ensayo de contenido de 
agua en aceite carece de cualquier pieza en el inventario y es necesario ordenar la 
compra y adquisición total del equipo el cual es costoso, complejo en su 
construcción y delicado por su material. 
 
Tabla 5. Equipos faltantes 
 
 Elemento ensayo 
1 cable de corriente prueba Viscosidad 
2 vaso porta muestra de bronce punto de flash por método open cup 
3 aplicador de llama punto de flash por método open cup 
4 tubo 30x200 ml punto de fluidez 
5 
contenedor del baño de 
enfriamiento punto de fluidez 
6 Beaker 600 ml numero neutralizaciones 
7 erlenmeyer 250 ml numero neutralizaciones 
8 bureta de 25 ml numero neutralizaciones 
9 Trampa 
ensayo de contenido de agua en 
aceites 
10 balón 200 ml 
ensayo de contenido de agua en 
aceites 
11 condensador de reflujo 
ensayo de contenido de agua en 
aceites 
12 2 poleas de 2.4 y 5 in de diámetro lavado de grasa 
13 correa continental A 41 lavado de grasa 
14 cámara de conteo Neubauer conteo micropartículas 
15 embudo cónico de acero conteo micropartículas 
16 brida de acero conteo micropartículas 
17 tubo de cobre conteo micropartículas 
18 racor de bronce conteo micropartículas 
19 crisol 48x43 mm ceniza sulfatada 
20 accesorios adicionales 
IM-2006-II-03 
 33 
5.5 ADQUISICIÓN DE LOS EQUIPOS REQUERIDOS 
 
Esta etapa fue la mas tediosa del proyecto ya que requirió de una investigación del 
lugar donde se podían adquirir los elementos y el desplazamiento a estos sitios 
luego de cotizar y encontrar las mejores opciones de compra según la aplicación o 
el proceso que se le debida dar a cada uno. De esta forma se llevo a cabo la 
adquisición por: 
 
Reparación: el cable de corriente para el viscosímetro. 
 
Compra: vaso portamuestras de bronce el cual fue complicado de conseguir por 
sus dimensiones y elevado costo del material en el mercado actualmente, 
aplicador de llama, tubo de cobre, racor de bronce, correa y demás accesorios. 
 
Diseño, compra y mecanizado: poleas, embudo y brida de aluminio los cuales 
fueron mecanizados en el torno. 
 
Diseño y construcción: contenedor del baño de enfriamiento. 
 
Préstamo: portamuestras o cámara de conteo de partículas Neubauer la cual fue 
facilitada por funcionarios del laboratorio de biología, ya que la adquisición de esta 
cámara es difícil de encontrar y su costo sobrepasa el millón de pesos. 
 
Además de esto se realizo la cotización del equipo de destilación de agua para 
aceites y se encontró la mejor opción de compra en la compañía sopladora de 
vidrio NOC donde por medio de la universidad se adquirió el equipo el cual es 
utilizado por varias empresas de lubricantes para hacer sus experimentos por un 
costo de $400.000 y además se compraron 5 vasos precipitados para el 
viscosímetro por un valor de $250.000. Con esto es posible realizar el laboratorio 
de contenido de agua en aceites lubricantes con el cual no se contaba 
previamente. 
IM-2006-II-03 
 34 
6 IMPLEMENTACIÓN DE PRUEBAS 
 
En vista del alto numero de laboratorios de lubricación (11), se decidió 
implementar cuatro de ellos. Aunque cada uno de los laboratorios es de gran 
importancia en el estudio, conocimiento y experimentación de aceites y grasas dos 
de ellos tienen mayor complejidad de implementación y de procedimiento 
experimental, y además se ha detectado que estos laboratorios presentan el 
mayor numero de piezas faltantes. Por otro lado por medio de Exxon Mobil se 
consiguió un listado de aceites y grasas con las especificaciones de sus 
propiedades principales, lo cual nos permite tener un patrón de comparación 
eficiente para asegurarse de que las prácticas en la universidad proporcionan o no 
valores confiables de medición como se comprobara en el capitulo de calibracióny 
se determinara el buen funcionamiento de los equipos probados. 
De esta forma los laboratorios en peor estado o con mayor número de piezas 
faltantes y de mayor complejidad son la prueba de conteo de micropartículas de 
aceites, y la prueba de lavado de grasas. Por otro lado para determinar la 
confiabilidad de los laboratorios se procederá a implementar, tomar resultados y 
comparar los valores del punto de flash, la viscosidad y la prueba de lavado de 
grasa. 
6.1 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA LAVADO DE GRASA 
 
 
 Foto 1. Resistencia lavado con agua Foto 2. Sistema de calentamiento y bombeo 
 
 
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 35 
 
Para este laboratorio se contaba con la el contenedor y la carcaza del rodamiento. 
Para su implementación se compraron, mecanizaron y ajustaron el eje las poleas 
a la carcaza con su rodamiento. Luego de esto se juntaron el contenedor con el 
sistema de rodamiento, el motor eléctrico, la correa, la bomba sumergible, la 
resistencia de calentamiento de agua y la termocupla. El contenedor y el motor 
eléctrico se anclaron a una base fija, centrando adecuadamente el sistema para 
darle equilibrio en el estado de operación. Para la compra de las poleas se realizo 
un calculo para reducir la velocidad del motor de 1435 RPM en estado de 
operación a 600 RPM de la polea superior para que el rodamiento gire a las 
revoluciones requeridas por la prueba. 
 
6.2 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA CONTEO DE MICROPARTÍCULAS 
EN ACEITES 
 
Foto 3. Montaje de filtrado Foto 4. Sistema de filtrado por vacío 
 
 
 
 
Luego de comprar el tubo, racor de bronce, cilindro de aluminio para el sistema de 
filtrado por vació, de mecanizar el embudo y la brida en el torno personalmente, y 
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 36 
de reunir el papel filtrante de 15 micras, el manómetro de vació y el balón de vidrio 
de 1000 ml se realizo el montaje final el cual se muestra en las figuras. 
Además se busco la cámara de conteo de micropartículas Neubauer la cual fue 
facilitada por personal del laboratorio de microbiología. 
 
6.3 IMPLEMENTACIÓN PRUEBA DE VISCOSIDAD 
 
 
Foto 5. Viscosímetro Saybolt 
 
 
 
 
 
 
 
Ya que la prueba de viscosidad se hace por medio del viscosímetro Saybolt, el 
único trabajo que fue necesario realizar fue la conexión del agua del serpentín y la 
revisión de la existencia de todos los elementos del viscosímetro Saybolt. Con 
esto el sistema quedo listo para ser probado. 
 
 
 
 
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 37 
6.4 IMPLEMENTACIÓN PUNTO DE FLASH 
 
Foto 6. Montaje punto de Flash 
 
 
 
 
 En esta prueba las piezas faltantes que fueron adquiridas vaso portamuestras de 
bronce con las medidas requeridas fue adquirido en el mercado con dificultad 
debido a su alto costo y escasez en el mercado actualmente, y el aplicador de 
llama. Luego de esto se realizo el montaje de la estufa de calentamiento 
conectada por el variac para regular el voltaje de entrada y la tasa de temperatura 
de 5º C y 3º C por minuto dependiendo de la fase de la prueba. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 38 
7 EXPERIMENTOS REALIZADOS CALIBRACION Y SUS 
RESULTADOS 
 
Para comprobar las bondades de los laboratorios de lubricación, se trabajó en la 
experimentación de cuatro de ellos. Para los ensayos de lavado de grasa, 
viscosidad y punto de flash se pretende comparar las propiedades medidas por 
medio de estos laboratorios con una lista de propiedades y especificaciones 
suministradas por el fabricante de lubricantes Exxon Mobil en el cual se presentan 
los valores que obtiene el fabricante en sus laboratorios para caracterizar sus 
aceites y vender un producto de calidad a sus clientes con unos rendimientos 
establecidos de sus lubricantes y una garantía de que estos cumplen dichas 
características. Esto nos permite tener un patrón de comparación confiable a partir 
del cual se procederá a realizar los experimentos mencionados y se podrá concluir 
la eficiencia y eficacia de los laboratorios implementados. 
 
Tabla 6. Rendimiento y propiedades aceite Mobil Super HP 
 
 
 
Por su parte por medio del ensayo de micropartículas en aceites no se cuenta con 
un patrón definido, ya que en esta prueba se toma una muestra de aceite 
trabajado luego de un número determinado de kilómetros. Sin embargo los 
IM-2006-II-03 
 39 
resultados de su experimentación tendrán que arrojar un valor de micropartículas 
razonable de acuerdo al kilometraje de trabajo y las condiciones en las cuales fue 
operado. La tabla de propiedades y rendimiento suministrada por el fabricante es 
para los aceites de motor vehicular a gasolina o diesel. 
La tabla suministrada por el fabricante es para grasas utilizadas en la industria, 
sector automotriz, construcción y marítimo. Estas grasas son diseñadas y sus 
características comprobadas en laboratorios bajo condiciones operativas severas. 
 
Tabla 7. Rendimiento y propiedades grasas Mobil XHP 
 
 
 
Como base para los experimentos se procederá a realizar las pruebas con: 
Aceite: Mobil SUPER HP 20W-50 
Grasa: Mobil XHP 222 
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 40 
7.1 ENSAYOS VISCOSIDAD 
 
Foto 7. Experimento viscosidad Saybolt 
 
 
 
En base a la guía de laboratorio existente y según el desarrollo descrito en la 
sección 4.3.1.2 se procedió a la realización de la práctica. Los resultados 
obtenidos para el aceite seleccionado fueron: 
 
Tabla 8. Resultados viscosidad 
 
Temperatura 
(º C) 
40 80 
viscosidad 
medida (SSU) 
765 101,2 
19 cSt a SSU 94,8 
172 cSt a SSU 797 
Error 
(%) 
4,015056462 6,75105485 
 
 
En la tabla se muestran los resultados de viscosidad que se obtuvieron en 
segundos universales Saybolt (SSU) a las temperaturas de 40 y 80º C. Luego se 
presentan los valores teóricos del aceite según el fabricante y su correspondiente 
conversión a SSU lo cual se hizo en base a la norma de conversión de viscosidad 
IM-2006-II-03 
 41 
cinética a viscosidad Saybolt por medio de la norma ASTM D 2161. Finalmente se 
realiza el cálculo del error de nuestra prueba en relación al valor real del aceite. 
 
El error nos muestra que existe una leve diferencia entre el valor que medimos y el 
proporcionado por el fabricante. La razón de esto se debe a que el aceite probado 
es un aceite con una nueva formulación con respecto a la tabla que fue realizada 
para la antigua formulación y por tanto presenta un incremento en sus 
propiedades. Sin embargo en general se puede concluir que este laboratorio mide 
eficientemente la propiedad de viscosidad ya que el valor del error es pequeño y 
aceptable teniendo en cuenta la nueva formulación. 
 
7.2 ENSAYOS PUNTO DE FLASH 
 
Foto 8. Punto de fuego 
 
 
 
 
Por medio de la guía existente y de acuerdo a la norma ASTM D 92 y al desarrollo 
descrito en la sección 4.3.2.1 se procedió a la determinación del punto de flash. 
Los resultados obtenidos fueron: 
 
 
 
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 42 
Tabla 9. Resultados punto de flash 
 
punto de flash teórico 
(º C) 240 
punto de flash 
corregido (º C) 246 
punto de flash obtenido 
(º C) 258 
punto de fuego 
obtenido (º C) 275 
error 
(%) 4,87804878 
 
 
En la tabla se presenta el punto de flash proporcionado por el fabricante. A 
continuación se presenta el punto de flash corregido, el cual se corrige 
dependiendo de la presión barométrica que se presente en las condiciones del 
laboratorio donde se realiza la prueba. Debido a que la presión barométrica en 
Bogotá varía de 760 mm de mercurio (Hg) la cual se encuentra a nivel del mar, a 
560 mm Hg a una altura de 2600 metros la siguiente relación nos permite realizar 
esta corrección. 
 
Punto de flash-fuego corregido )760(*06.0º abarometricPC −+= 
 
Después se presenta el valor medidoen el experimento para el punto de flash y el 
punto de fuego. Por ultimo se realiza el cálculo del error de la medición en relación 
al valor real proporcionado por el fabricante. 
Como se puede ver el método realizado para hallar el punto de flash es acertado y 
permite conocerlo con buena precisión, aunque existe un ligero error el cual puede 
ser producido por un cambio en la presión barométrica diferente al valor teórico 
presentado en el caso de bogota de 560 mm de mercurio. 
 
 
 
 
IM-2006-II-03 
 43 
7.3 ENSAYOS PRUEBA LAVADO DE GRASA 
 
Foto 9. Montaje en funcionamiento y chorro de prueba 
 
 
 
Inicialmente para este experimento se realizó el calculo de reducción de RPM del 
motor el cual giraba a 1435 RPM para que el rodamiento girara a 600 RPM. Esto 
se llevo a cabo en base a los diámetros de las poleas adquiridas. 
Luego se ajustó la velocidad del chorro de agua que salía del capilar hacia el 
rodamiento el cual según la norma debe ser de 5 ml por segundo. Esto se llevó a 
cabo ajustando la válvula de paso de agua de la bomba hasta encontrar el valor 
deseado. Para esto se utilizó una probeta la cual recogía el agua saliendo del 
capilar, y se media el tiempo en el cual se llenaba un determinado volumen en la 
probeta. Luego se realizaba una división del volumen recogido sobre el tiempo que 
se tardaba y se verificaba el valor de la velocidad hasta que la válvula arrojaba el 
valor deseado. 
Verificando esos valores se realizó el procedimiento de acuerdo a la norma ASTM 
D 1264 y la descripción del capitulo 4.5.2. Los valores iniciales y obtenidos son los 
siguientes: 
La principal causa de error en este experimento, es que la norma exige que la 
temperatura del agua se mantenga a 79º C. para conseguir eso fue necesario 
conectar y desconectar la resistencia de calentamiento por lo cual el valor de 
IM-2006-II-03 
 44 
temperatura se mantenía variando cerca de este valor. Por lo tanto un dispositivo 
automático de temperatura mejoraría la medición y haría más sencilla su 
realización. 
Esto se ve reflejado en el error de la pérdida de grasa ya que según el fabricante 
debería haber una pérdida de 5% y en nuestro experimento la pérdida es de 10%, 
lo cual muestra un error del 5% del valor medio con respecto al valor real, el cual 
no es muy alto pero se puede mejorar. 
 
7.4 ENSAYOS PRUEBA CONTEO DE MICROPARTÍCULAS EN 
ACEITES 
Datos del aceite 
Tipo: Havoline 20W-50 
Kilometraje: 6000 km 
Condiciones de operación: aceite de un taxi, por tanto las condiciones de 
operación son severas. 
 
Este ensayo se realizó de acuerdo a la guía existente en la tesis que se llevó a 
cabo anteriormente acerca de este tema, la norma ISO 4407 y el desarrollo 
descrito en la sección 4.3.8.1 
Luego de la fase de filtrado se procedió a realizar el conteo de micropartículas. 
Para esto utilizamos la cámara de conteo Neubauer la cual tiene una retícula 
como se observa en la figura 10 y realizamos el conteo por medio del microscopio. 
 
 
Tabla 10. Resultados de lavado de grasa 
 
 
 
 
peso 
rodamiento 
(gr) 
Peso inicial 
rodamiento+grasa 
(gr) 
Peso final 
rodamiento+grasa 
(gr) 
Perdida 
Teórica 
(%) 
Perdida 
Encontrada 
(%) 
Error 
 
(%) 
103,4 107,4 107 5 10 5 
IM-2006-II-03 
 45 
Foto 10. Vista de partículas en el papel filtrante 
 
 
 
 
Para esta prueba por medio del microscopio contamos un número de 20 partículas 
y conocemos los siguientes datos: 
 
Área efectiva de filtrado (AEF): =∗ 2rπ =∗ 24π 50.26 2mm 
Volumen muestra: 100 ml 
Numero de áreas contadas (f): 10 
Área del cuadrado de la retícula (WxL): 0.0625 2mm 
Numero de partículas en las 10 áreas (n):20 
 
Conociendo estos datos podemos hallar el número de micropartículas por medio 
de la siguiente ecuación: 
 
VWLf
nAEF
N
∗∗∗
∗∗
=
510
 N=1608500 
mililitro
particulas
100
 
 
De acuerdo a la tabla 1 del anexo, se encuentra que para un valor de 16085 
partículas se tiene un código numero 21. Por medio de este código se puede ver 
como la contaminación en este aceite es alta, aunque no sobrepasa el límite en el 
cual el número de micropartículas es un riesgo muy alto para el buen 
funcionamiento o falla de componentes. 
Puesto que esta muestra es de un aceite que soporta condiciones de operación 
severas de uso prolongado, el resultado se ajusta a estas condiciones de 
IM-2006-II-03 
 46 
operación. La realización de la práctica presento demoras y problemas debido al 
tamaño del papel filtrante de 11 micras con el cual se realizo inicialmente lo cual 
no permitía un filtrado efectivo. Debido a esto se requirió conseguir un papel con 
un tamaño de poro mas alto de 15 micras el cual detiene las micropartículas en la 
membrana pero permitiendo llevar a cabo el filtrado correctamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IM-2006-II-03 
 47 
8 CLASIFICACION Y SEGURIDAD DE LOS 
LABORATORIOS 
 
 
Debido a que en un periodo de tiempo corto el laboratorio de ingeniería mecánica 
se traslada de instalaciones es necesario tomar una alternativa diferente a la idea 
que se tenía previamente de guardar los equipos clasificados en un depósito 
exclusivo para las prácticas de lubricación. 
 
Dado esto por medio de esta tesis se abre un registro fotográfico y de tablas con lo 
cual se muestra que existen todos los elementos para realizar las 11 practicas 
para que las personas interesadas en realizar los laboratorios de lubricación 
puedan buscar los elementos dependiendo del laboratorio que pretenden montar y 
realizar. 
 
De esta manera se procede a colocar parte de los elementos que tienen como 
característica ser utilizados exclusivamente en alguna de las once practicas y que 
poseen el tamaño adecuado en cajas para herramienta con su correspondiente 
candado, para que se realice el traslado de los equipos al nuevo laboratorio de 
manera fácil, segura y evitando la perdida de cualquier elemento de valor. 
 
Además los montajes y el instrumental de vidrio que no se guarden en las cajas de 
herramienta quedan registrados para saber con que material se cuenta y dispone, 
estos montajes quedan reseñados para que en el momento indicado sean 
trasladados y los instrumentos de vidrios delicados y costosos quedan en manos 
del asesor. 
 
Existen 3 clases de elementos que se utilizan para las prácticas de laboratorio. 
 
La clase de elementos 1 son los elementos que solamente se utilizan para 
cualquier prueba de lubricación determinada y serán colocados en las cajas de 
herramienta. 
IM-2006-II-03 
 48 
La clase de elemento 2 son los elementos que están en el laboratorio y se utilizan 
en varias aplicaciones del laboratorio. 
La clase de elementos 3 son montajes o equipos de mayor tamaño como el 
viscosímetro Saybolt y el montaje del lavado de grasa. 
La clasificación según el tipo de elementos se encuentra en las tablas 2.1, 2.2, y 3. 
 
De esta forma un registro grafico se lleva a cabo por medio de las fotografías 1, 
4,5, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 de los elementos de las once prácticas. 
Dado esto se procede a colocar los elementos de clase 1 en cajas de herramienta. 
Existen 2 cajas de herramientas. Las tablas 11 y 12 muestran en material 
guardado en cada caja respectivamente. 
 
Tabla 11. Material asegurado caja 1 
 
 laboratorio elemento 
embudo 
tubo de bronce 
manómetro 
1 
conteo de micro 
partículas balón 1000ml 
2 viscosidad 
2 vasos precipitados 60 
ml 
crisol 48x43 mm 
erlenmeyer 250 ml 
3 
numero 
neutralizaciones beaker 600 ml 
 
Tabla 12. Material asegurado 2 
 
 laboratorio elemento 
1 punto de goteo 2 discos portamuestras 
cono estándar 
cortador de grasa 
2 penetración de grasa tratador de grasa 
3 gravedad especifica 2 hidrómetros 
contenedor 
4 punto de fluidez tubo 30x200 mm 
vaso de bronce5 punto de flash aplicador de llama 
2 poleas diámetro 5-2.4 
in 
6 lavado de grasa correa A41 
 
IM-2006-II-03 
 49 
Además la grafica 18 muestra la cámara de conteo de partículas Neubauer con 
mayor detalle. Las gráficas 15 y 19 muestran el material que fue adquirido para 
completar las prácticas de laboratorio en su totalidad mediante la compra del 
equipo de destilación para hallar el contenido de agua en aceite con el cual no se 
contaba por un valor de 400000 pesos y también 2 vasos precipitados de 60 ml 
especiales para el viscosímetro los cuales fueron adquiridos por un valor de 
100000 por medio de una sopladora de vidrio local llamada NOC. 
 
Foto 11. Instrumentos gravedad especifica 
 
 
 
Foto 12. Instrumentos practica neutralizaciones 
 
 
IM-2006-II-03 
 50 
Foto 13. Elementos de fluidez 
 
 
 
Foto 14. Elementos ceniza sulfatada 
 
 
 
 
Foto 15. Equipo de destilación prueba de contenido de agua en aceite 
 
 
IM-2006-II-03 
 51 
Foto 16. Elementos penetración de grasa 
 
 
 
Foto 17. Elementos punto de goteo 
 
 
Foto 18. Cámara de conteo Neubauer 
 
 
Foto 19. Vasos precipitados 60 ml adquiridos 
 
 
IM-2006-II-03 
 52 
9 PLAN DE ACTUALIZACIONES 
 
 
 
 Conteo de micropartículas 
A pesar que la norma establece una presión máxima de 86 kPa o 560 mm de Hg 
la cual es una presión baja que es soportada por el recipiente de vidrio en el 
proceso de filtrado por vació se propone: 
 
1. Reemplazar el balón de vidrio de 1000 ml el cual esta conectado a la bomba de 
vacío en el montaje y se encarga de sellar el sistema para producir las condiciones 
adecuadas para que el aceite atraviese la membrana con el objetivo de que en 
caso de que se llegara a generar un vacío muy grande el recipiente no colapse 
causando peligro contra las personas que manipulen el equipo por la exposición 
de partículas de vidrio saliendo a gran velocidad. Para esto se recomiendo 
construir un recipiente de un material mas resistente a la presión como el acrílico 
el cual soporte una mayor presión y proporcione mayor seguridad en caso de 
colapsar a causa de la presión ya que este material no falla como el vidrio 
arrojando gran cantidad de esquirlas pequeñas alrededor. 
 
2. Realizar la adquisición de la cámara de conteo de micropartículas Neubauer 
con línea de la retícula brillante para tener una mejor resolución para el laboratorio 
de ingeniería mecánica. Esta cámara se encuentra en el comercio nacional por un 
valor aproximado a 100000 pesos. Empresas proveedoras de este producto son 
VIDCOL, PRODUQUIMICOS Y ALIANZA MEDICA. 
 
3. Realizar la compra de las normas de conteo de micropartículas ISO 4406 y la 
ISO 4407 para que se pueda consultar la norma antes de realizar la práctica. La 
norma ISO 4406 permite conocer en base a un resultado obtenido de 
micropartículas en una muestra de aceite un código que indica el grado de 
contaminación del aceite. Por su parte la norma ISO 4407 describe la forma de 
realizar el conteo por medio del microscopio la forma de calcular el número de 
IM-2006-II-03 
 53 
micropartículas aunque no cuenta con la forma de realizar el montaje y las 
dimensiones o requerimientos de los instrumentos para que el experimento se 
realice con seguridad. Estas normas se encuentran disponibles a la venta en el 
website de la organización internacional de estándares ISO por un valor de 56 
dólares cada una. 
 
 Lavado de grasa 
 
Implementar un dispositivo de calentamiento automático del agua el cual se 
controle a una temperatura de 79º C a lo largo del experimento. Este dispositivo 
se puede diseñar con un termostato el cual se controla mediante un control 
eléctrico el cual puede ser manejado fuera del recipiente. La adición de este 
dispositivo mejoraría considerablemente el valor del resultado final del lavado de 
grasa y minimizaría el error en la prueba. 
 
 Contenido de agua en aceite 
 
Debido a que el equipo de destilación para este laboratorio fue adquirido se 
recomienda realizar el montaje del equipo el cual consiste en colocarlo en un 
montaje universal y hacer las conexiones de mangueras necesarias. El proveedor 
de este equipo asegura su buen funcionamiento y es el proveedor de varios 
laboratorios de empresas petroleras que operan en el país por tanto se 
recomienda realizar pruebas de acuerdo a la norma ASTM para comprobar este 
buen funcionamiento y realizar un trabajo de calibración si se requiere. 
 
 Penetración de grasa 
 
Para esta práctica se cuenta con el cono con las medidas y geometría requeridas 
por el experimento y la chaqueta a través de la cual se desliza el cono. Sin 
embargo en las pruebas realizadas anteriormente no se diseño y fabrico un 
soporte especial para la chaqueta y la medición de la profundidad alcanzada se 
IM-2006-II-03 
 54 
realizo midiendo la profundidad con un calibrador para conocer esta en décimas 
de milímetro. 
Esto genera un error en la medición, por lo tanto se propone realizar el diseño, 
construcción e implementación de un penetrómetro especial para el cono, el cual 
fije la chaqueta y el cual permita por medio de su diseño conectarle un 
comparador de carátula para que la medición se lleve a cabo con buena exactitud. 
 
 Punto de fluidez 
Se recomiendo la compra de 2 termómetros con un rango de temperatura 
negativo, con lo cual se pueda determinar el punto de fluidez para lubricantes en 
los cuales esta propiedad se encuentre por debajo de 0 º C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 55 
10 CONCLUSIONES 
 
 
 Mediante la recolección de los equipos, la compra de los elementos 
faltantes y la corrección de algunos laboratorios las 11 prácticas de 
lubricación se pueden llevar a cabo. 
 
 El resultado de los laboratorios muestra una medición efectiva como se 
compara con datos del rendimiento y medición de propiedades 
suministradas por un fabricante de aceites. 
 
 Se presenta un registro grafico y tablas que cuenta con todos los elementos 
de las 11 practicas y se proporciona seguridad a gran parte de ellos. 
 
 Para minimizar el error y la seguridad se sugieren mejoras para las 
prácticas de conteo de micropartículas, lavado de grasa, y penetración de 
grasa y también la compra de la cámara de conteo Neubauer para el 
laboratorio para mayor facilidad de las pruebas como la compra de las 
guías para conteo de partículas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 56 
11 RECOMENDACIONES 
 
 
 
Aparte de realizar el plan de actualizaciones propuesto se sugiere trasportar todos 
los elementos de tipo 1 y 3 al nuevo laboratorio en el cual se ubique este 
instrumental en un depósito para la seguridad de estos elementos. 
 
Para esto se hace necesario entregar el material a los operarios del laboratorio 
para que tengan tanto el conocimiento de los elementos de los experimentos como 
en que laboratorio son utilizados para que cualquier estudiante que vaya a realizar 
alguno de los experimentos reciba la información correcta acerca del equipo que 
va a utilizar. 
 
Para la ubicación de equipos se requiere de un depósito que cuente con un 
candado para la seguridad de los elementos y que tenga dimensiones 
aproximadas de 1.50 metros de altura, por 1.50 metros de largo, por 60 
centímetros de ancho. Este depósito debe tener 3 niveles de tal forma que los 
elementos grandes de tipo 3 puedan ser depositados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 57 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
 
 
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vol.5; petroleum products, lubricants and fossil fuels 1983 
 
[2] ASM metals hanbook; American society for metals; vol. 18; friction, 
lubrication and wear technology. 
 
[3] Albarracín, Pedro Ramón, Tribología y lubricación industrial y automotriz, 
1993. 
 
[4] Wallace, Robert; Lubricants and their applications; New York Mac Graw Hill,1993 
 
[5] Wills, J. George; Fundamentos de lubricación; traducción de Rafael G., 
Beltrán. 
 
 
[6] Héndez Puerto, Daniel Mauricio; Implementación del equipo para la 
realización del ensayo de penetración por cono en grasas lubricantes; 
proyecto de grado universidad de los Andes; 2002 
 
[7] Cerón Serpa, Juan Guillermo; Implementación de un equipo para la 
determinación del número de neutralizaciones de aceites lubricantes; 
proyecto de grado universidad de los Andes; 1996 
 
[8] Franco Díaz, Andrea; Desarrollo y evaluación de grasas lubricantes a partir 
de aceite de palma; proyecto de grado universidad de los Andes; 2006 
 
[9] Pinzón Gómez, Nelson Elías; Conteo de micropartículas en aceites 
residuales de motores diesel mediante el uso de microscopio; proyecto de 
grado universidad de los Andes; 2004 
 
[10] Clavijo Pérez, Andrés Horacio; Medición del punto de flash de los 
lubricantes; proyecto de grado universidad de los Andes; 1999 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 58 
 
 
ANEXOS 
 
 
Tabla 13. Conteo de partículas según norma ISO 4406 
 
No of Particles per 
mls Greater than 
No of Particles 
per mls Less than 
Range No 
 
80000 160000 24 
40000 80000 23 
20000 40000 22 
10000 20000 21 
5000 10000 20 
2500 5000 19 
1300 2500 18 
6400 1300 17 
320 640 16 
160 320 15 
80 160 14 
40 80 13 
20 40 12 
10 20 11 
5 10 10