Muchos hemos escuchado hablar sobre el término tribología, pero ¿cuál ha sido su aportación al buen funcionamiento de los vehículos? Y ¿de qué manera ha influido en beneficio del autotransporte?
En esta ocasión nos dimos a la tarea de conocer más a fondo esta ciencia que tanto ha aportado a la industria y en este proceso nos acompañó uno de los mejores expertos en el tema quien compartió con Motor a Diesel su pasión por la Tribología.
Nos referimos a Víctor Manuel Castañeda Montiel, Ingeniero Industrial Mecánico graduado por el Instituto Tecnológico de Querétaro, con 32 años de experiencia profesional en la industria, es Catedrático de tiempo completo en la Universidad Tecnológica de Querétaro en la División de Ingeniería en Mantenimiento Industrial.
Cuenta además con Grado de maestría en Tecnología Avanzada, con especialidad en Tribología y ha participado como ponente en congresos internacionales y nacionales sobre temas relacionados con Competencias Laborales, Administración del Mantenimiento Industrial y Tribología.
Motor a Diesel: Sabemos que la tribología es una ciencia multidisciplinaria que favorece la conservación y optimización de la energía, pero ¿de qué manera colabora concretamente en los vehículos?
Víctor Manuel Castañeda:
Los vehículos están constituidos por mecanismos lo cuales hacen posible que cumplan con su función primordial que es la de transportar. Por su naturaleza de construcción, los mecanismos poseen superficies que están en contacto deslizándose entre sí. Esto genera fricción, que a la vez produce calentamiento y el desgaste de las superficies. El conocimiento de la Tribología coadyuva a entender los fenómenos de la fricción y el desgaste y las mejores prácticas de lubricación para reducir los efectos de la fricción, contribuyendo de esta manera en el ahorro de energía (combustible) y el consumo de refacciones, necesarios para mantener la flota trabajando. Por otro lado, ahorrar energía y disminuir el consumo de refacciones significa cumplir con lineamientos establecidos por la ONU en 1983, para el Desarrollo Sustentable.
Motor a Diesel: Fricción y desgaste son los temas que mayormente preocupan a los operadores o dueños de flotas -ya sea de carga o pasaje- en este rubro ¿Qué aportaciones ha hecho la tribología?
Víctor Manuel Castañeda:
La tribología ha contribuido al desarrollo de nuevos y mejores lubricantes para reducir la fricción y el desgaste de los mecanismos, así como el desarrollo de nuevos materiales con menores coeficientes de fricción; por citar algunos ejemplos. Por otro lado, el conocimiento de los principios de la tribología permite a dueños y operadores de flotas aplicar nuevas prácticas en el mantenimiento de las unidades, comprender el impacto en la reducción de los costos de operación, al utilizar eficazmente la tecnología del análisis de aceite y la ferrografía como herramientas para controlar la fricción y el desgaste de los mecanismos de los motores y las transmisiones de su parque vehicular.
Motor a Diesel: ¿Y que hay de la lubricación?
Víctor Manuel Castañeda:
La lubricación es un componente tribológico que sustituye la fricción sólida (deslizamiento entre superficies) por fricción molecular que se presenta entre las capas del lubricante. La fricción molecular es de una magnitud mucho menor que la fricción sólida. Esto significa que se requiere menos energía para vencer la fricción que se opone al movimiento, como sucede en la fricción sólida. En la lubricación se presentan diversos tipos de películas lubricantes las cuales son: de capa límite, hidrostática, mixta, hidrodinámica, elastohidrodinámica y sólida. Cada una de ellas posee características que las hacen apropiadas o inapropiadas dependiendo del mecanismo en la que se presente. Actualmente se están empleando moléculas que al evaporarse se adhieren a las superficies para modificar su coeficiente de fricción. La lubricación también incluye saber sobre los tipos de lubricantes; si son básicos de origen mineral, vegetal o sintético y la variedad de paquetes de aditivos que algunos poseen y el papel que realizan en el lubricante.
Motor a Diesel: ¿Cómo nace el término tribología?
Víctor Manuel Castañeda:
A principios de la década de los 60´s hubo un reporte de incremento de fallas de la maquinaria industrial asociadas a problemas de desgaste y uno de los rubros de mayor impacto fueron las pérdidas económicas. Debido a que los procesos de manufactura eran ya más automatizados y las fallas de máquina resultaban cada vez más costosas. En octubre del 64 el Comité de fricción y desgaste del instituto de ingenieros mecánicos de Inglaterra realizó presentaciones a su gobierno sobre esta problemática llamando la atención del Ministro de Educación y Ciencia. Esto hizo que conformara un grupo científicos para conocer el nivel de educación e investigación que existía en materia de lubricación y si cubría las necesidades de los industriales. Finalmente el 9 de marzo de 1966 el Dr. Peter Jost, presidente del grupo de investigadores, entregó el reporte de los trabajos realizados, a la cámara de los comunes del gobierno británico y con ello se hizo del dominio público la palabra tribología. Para 1967 un Comité de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico definió a la tribología como una ciencia multidisciplinaria. Definida como la «Ciencia y Tecnología de las superficies que interactúan en movimiento relativo, incluye la fricción el desgaste y la lubricación».
Motor a Diesel: ¿Qué aspectos toma en cuenta la tribología para el diseño de los mecanismos?
Víctor Manuel Castañeda:
Para el diseño de los mecanismos, la tribología tiene que identificar los sistemas tribológicos que están inmersos en los mecanismos. Posteriormente definir las características del sistema tribológico. El sistema tribológico está constituido por: las características de ambas superficies (tipo de material, forma, dureza y rugosidad), conocido con el nombre de par tribológico, las características del lubricante, la carga que actúa sobre el par tribológico, la temperatura y velocidad de trabajo a la que está sometido el par tribológico y el medio ambiente que lo rodea (ambiente polvoso, húmedo, seco).
Motor a Diesel: ¿Nos podría hablar un poco sobre los componentes que se ven beneficiados de la tribología?
Víctor Manuel Castañeda:
En el motor sería el cigüeñal, los cojinetes (metales), el árbol de levas, los pistones y camisas, etc., en la caja de transmisión rodamientos, engranes y sellos por nombrar algunos, así como los elementos mecánicos de los equipos periféricos o auxiliares (compresores de aire, equipos de aire acondicionado) y las llantas de los vehículos).
