Lubricantes industriales para la industria automotriz

Ya sea en la ruta o en el exterior, las condiciones difíciles suelen plantear nuevas fronteras. Para ayudar a enfrentar esas condiciones, la industria recurre a la química.

Permitir que las industrias avanzadas sigan funcionando perfectamente

En todas las industrias y las aplicaciones, existe un objetivo constante: incrementar la eficiencia sin comprometer el costo ni el rendimiento. Ya sea que se trate de un fabricante industrial que intenta reducir el tiempo de inactividad de la producción, un proveedor aeroespacial que intenta prolongar la vida útil de los componentes o un fabricante automotriz que intenta incrementar la eficiencia del combustible, siempre se requiere innovación. En general, la innovación surge a partir de condiciones operativas cada vez más difíciles: mayores temperaturas, productos químicos cáusticos o presión extrema.

Tomemos el ejemplo de la industria automotriz. Los tamaños de los motores se reducen para cumplir con los crecientes estándares de ahorro de combustible ya que la Agencia de Protección Ambiental (Environmental Protection Agency, EPA por sus siglas en inglés) ha establecido un objetivo de 54,5 mpg para el año 2025 en el caso de los estándares corporativos de combustible promedio, es decir, un aumento del 49% respecto del estándar del año 2017. Las regulaciones de la UE son aún más exigentes, con un objetivo de 5,6 litros cada 100 km o 57 mpg para el año 2021. Esta disminución en el tamaño de los motores se correlaciona con un importante incremento de las temperaturas debajo del cofre, que han aumentado de 120 °C (248 °F) a comienzos del año 2000 a aproximadamente 200 °C (392 °F) en la actualidad¹ . ¿Cómo los fabricantes automotrices están lidiando con este cambio en la temperatura sin sacrificar el rendimiento? Han recurrido a la industria química para buscar materiales y componentes de alto rendimiento, por ejemplo, los lubricantes Krytox™ de alto rendimiento.

Los estándares detallados anteriormente son saltos enormes que no se pueden lograr en pocos años, especialmente para una industria que confía casi totalmente en la combustión interna, una tecnología que data de aproximadamente 150 años. Si bien los vehículos eléctricos e híbridos pueden ayudar a la industria a cumplir con este estándar, un informe predice que solo el 25% de los vehículos tendrán motores eléctricos para el año 2025².

Sin embargo, gracias, en parte, a las contribuciones de la industria química, los fabricantes automotrices están encontrando nuevas maneras de cumplir con estos ambiciosos objetivos de eficiencia, mediante el uso de la tecnología tradicional de combustión interna. Por ejemplo, Chemours ofrece Krytox™, lubricantes sintéticos que pueden durar años, incluso décadas, en muchas aplicaciones. Dado que son complemente inertes, excepto en situaciones muy limitadas, se han convertido en componentes fundamentales para muchas industrias, entre ellas, la industria aeroespacial, automotriz, de procesamiento de alimentos, de combustible, de generación de energía, etc.

Hacer más con menos

Para cumplir con las crecientes demandas de kilometraje o millaje, la industria automotriz está reduciendo el popular motor de cuatro cilindros a tres cilindros; un fabricante automotriz europeo incluso ofrece un automóvil de dos cilindros. Para lograr el rendimiento de grandes motores con estos motores más pequeños, los fabricantes están agregando turbocompresores. De hecho, un fabricante automotriz de EE.UU. dice que su motor turbo de tres cilindros de 1,0 litro ofrece más potencia que su anterior motor de cuatro cilindros de 1,6 litros.³

Pero no es fácil mantener en funcionamiento los turbocompresores. Los turbocompresores, que giran a hasta 300.000 rpm, crean más energía y más calor en menos espacio. Considerando el aumento del calor y las altísimas rpm de la turbina, se podría esperar que el turbocompresor se prenda fuego rápidamente. Y sin un lubricante industrial adecuado, esto podría suceder.

Afortunadamente, los lubricantes Krytox™ funcionan perfectamente incluso en estos entornos cada vez más hostiles. Si bien el intenso calor podría provocar que un lubricante convencional se desintegre o se caliente, los productos Krytox™ siguen funcionando. El lubricante Krytox™, que se utiliza dentro de su rango de temperatura especificado (que, según el grado, podría ir de -70 °C (-94 °F) a 399 °C (750 °F) no se degrada ni se desintegra en contenedores de níquel puro. A diferencia de los hidrocarburos, no es inflamable y, por ende, no se puede quemar ni carbonizar.

A medida que el entorno dentro del motor de un automóvil se vuelve más hostil, el entorno en el interior del vehículo se ha tornado más acogedor. Los sistemas avanzados de administración de motores permiten que los motores funcionen más silenciosamente y los motores eléctricos son aún más silenciosos. Pero esto presenta un nuevo desafío a medida que los rechinidos y sonidos que anteriormente se ocultaban gracias al ruido del motor comienzan a ser escuchados por el conductor y los pasajeros.

Chemours prestó atención a este desafío nuevo y sumamente diferente que enfrentan las industrias automotrices. “Puede que algo que hace ruido sea silencioso colocando grasa convencional”, dice Rob French, Gerente de Desarrollo de Negocios de Chemours. “Pero después de 20.000 millas, ese rechinido podría aparecer nuevamente porque la grasa se secó o se impregnó en el plástico que la rodea”.

Sin embargo, Chemours fue capaz de crear una solución. “Los productos Krytox™ resuelven este problema ya que no se secan ni se degradan y se quedan ahí durante toda la vida útil del vehículo”, explica French. “Aplíquelos una sola vez y será suficiente”.

Lubricación en los límites más lejanos

Esta clase de propiedades permite que los lubricantes Krytox™ funcionen en un entorno aún más exigente: el espacio aéreo. Este lubricante industrial, que se utiliza en aviones, satélites y aeronaves, está diseñado para resistir temperaturas extremas, cambios de presión, radiación, vacíos y más.

La aviación avanzada introduce muchas condiciones exigentes, desde ciclos repetidos de temperatura y presión hasta altos niveles de esfuerzo mecánico e intervalos de mantenimiento prolongados. El lubricante Krytox™ tienen un mejor rendimiento cuando ayuda a prolongar la vida útil de los componentes de los vehículos aéreos no tripulados (unmanned aerial vehicle, UAV por sus siglas en inglés) que funcionan en climas hostiles o en la lubricación duradera de las bombas de combustible de la aeronaves y de los ejes de las bombas hidráulicas de los helicópteros.

Cuando se sale de la atmósfera de la tierra, todo se vuelve más hostil. Por ejemplo, buscar un lubricante que funcione para los trajes espaciales es sumamente difícil. Los trajes están presurizados en el interior pero enfrentan una presión cero en el exterior, en el vacío del espacio. Además, sus capas externas pueden sufrir cambios de temperatura de cientos de grados cuando los astronautas pasan de la luz solar a la sombra. Dado que Krytox™ conserva sus propiedades de lubricación en un rango de temperaturas tan amplio como ese y no se escurre por las uniones como los lubricantes tradicionales, permite que los trajes espaciales funcionen perfectamente en los entornos más hostiles.

Los motores de los cohetes enfrentan condiciones aún más hostiles. Deben ofrecer una enorme cantidad de energía mientras se trasladan del calor y la presión de la superficie de la tierra al vacío frío del espacio, todo esto mientras experimentan una increíble vibración. Una vez más, Krytox™ actúa como un facilitador, lubricando la mayoría de las partes móviles del motor del cohete, incluidas las turbinas y las bombas que entregan combustible y oxígeno.

Personalizar las soluciones para cumplir con distintos desafíos

Prácticamente cada lote del lubricante Krytox™ está personalizado para una aplicación determinada. Está disponible como aceite o grasa y en 20 variantes básicas. Además, los ingenieros de Chemours trabajan con los clientes para adaptar las características del lubricante según los usos específicos y en distintas industrias que van desde la producción de alimentos hasta la ingeniería de satélites espaciales. La fórmula se puede adaptar para brindar propiedades como resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica; se puede preparar para funcionar en el frío extremo del espacio o en el calor abrasador de un turbocompresor.

Si bien la tecnología avanza, todavía es imposible predecir los desafíos del próximo año, y mucho menos los desafíos del año 2030. Es por esto que Chemours se comunica todos los días con sus clientes para buscar maneras de anticiparse a los problemas y personalizar las soluciones.