El índice de viscosidad ( VI ) es una medida arbitraria, sin unidades, del cambio de viscosidad de un fluido en relación con el cambio de temperatura. Se utiliza principalmente para caracterizar el comportamiento viscosidad-temperatura de los aceites lubricantes . Cuanto menor es el VI, más se ve afectada la viscosidad por los cambios de temperatura. Cuanto mayor sea el VI, más estable permanece la viscosidad frente a las fluctuaciones de temperatura. El VI se midió originalmente en una escala de 0 a 100; sin embargo, los avances en la ciencia de la lubricación han llevado al desarrollo de aceites con VI mucho más altos. [1]
La viscosidad de un lubricante está estrechamente relacionada con su capacidad para reducir la fricción en los contactos de cuerpos sólidos. Generalmente, se desea el lubricante menos viscoso que todavía fuerza a las dos superficies móviles a separarse para lograr condiciones de " cojinete de fluido ". Si el lubricante es demasiado viscoso, requerirá una gran cantidad de energía para moverse (como en la miel ); si es demasiado delgado, las superficies entrarán en contacto y aumentará la fricción. [2]
Muchas aplicaciones de lubricantes requieren que el lubricante funcione en una amplia gama de condiciones, por ejemplo, se requieren lubricantes para automóviles para reducir la fricción entre los componentes del motor cuando el motor se arranca desde frío (en relación con las temperaturas de funcionamiento del motor).) hasta 200 ° C o 392 ° F cuando está funcionando. Los mejores aceites con el VI más alto permanecerán estables y no variarán mucho en viscosidad dentro del rango de temperatura. Esto permite un rendimiento constante del motor dentro de las condiciones normales de trabajo. Históricamente, se recomendaban dos tipos de aceite diferentes para su uso en diferentes condiciones climáticas. Por ejemplo, con aceites de invierno y arranque en frío de los motores, y con rangos de temperatura de, digamos, -30 ° C a 0 ° C, un aceite de peso 5 sería bombeable a temperaturas muy bajas y temperaturas de funcionamiento del motor generalmente más frías. Sin embargo, en climas cálidos donde las temperaturas oscilan entre 30 ° C y 45 ° C, sería necesario un aceite de peso 50 para que permanezca lo suficientemente espeso como para sostener una película de aceite entre las partes calientes móviles.
Así surgió la cuestión de los aceites multigrado, donde con temperaturas variables de, digamos, menos -10 ° C durante las noches frías y 20 ° C durante los días, un aceite de peso 5 sería bueno ya que el aceite sería bombeable en un motor frío y a medida que el motor alcanza la temperatura de funcionamiento y el día se calienta, las características de un aceite de peso 30 serían ideales. Por lo tanto, se introdujeron los aceites 5W-30W o 5-30W, en lugar de los grados fijos y limitadores de temperatura, donde los aceites delgados se volvían demasiado delgados cuando estaban calientes y los aceites más espesos se volvían demasiado espesos cuando estaban fríos.
Estos efectos de la temperatura en un aceite de viscosidad simple se pueden demostrar vertiendo una pequeña cantidad de aceite vegetal en una olla o sartén y luego enfriándolo en un congelador o calentándolo en una estufa. Cuando los aceites se enfrían lo suficiente en un congelador, se solidificarán en un bloque de aceite parecido a una "cera" que no se puede bombear dentro del sistema de lubricación de un motor. Sin embargo, cuando se pone una cucharada de aceite muy frío en una sartén sobre una estufa y se calienta lentamente y se arremolina, el aceite se calentará gradualmente y hay un rango de temperatura definido en el que el aceite está tibio y tradicionalmente "aceitoso". Sin embargo, a medida que el aceite se calienta más,el aceite se vuelve más y más delgado hasta que casi humea y es casi tan delgado como el agua, y por lo tanto, casi no tiene capacidad para mantener las partes móviles separadas, lo que resulta en contacto de metal con metal y daño de los componentes que se supone que deben mantenerse aparte con una fina capa de aceite.
Por lo tanto, se recomienda el uso de aceites multigrado en función de los rangos de temperatura ambiente de la estación o el medio ambiente.