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• Ray Cepeda Mena

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Sistemas Hidráulicos

Aceites Hidráulicos

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¨

¿Qué es hidráulica ?  LA HIDRAULICA ES UNA DE LAS RAMAS MAS VIEJAS DE LA CIENCIA DEFINIDA COMO : " HIDRAULICA ES LA TRANSMISION DE UNA FUERZA DE UN PUNTO A OTRO UTILIZANDO UN FLUIDO COMO TRANSMISOR DE ESA FUERZA "  BASICAMENTE LA HIDRAULICA SE UTILIZA PARA TRANSMITIR UNA FUERZA PARA : CAMBIO DE DIRECCION : POR EJ. SERVODIRECCION.

CAMBIO DE MAGNITUD : POR EJ. FRENAJE.  UTILIZA UN SISTEMA ESPECIAL DE CIRCULACION DONDE LA BOMBA LLENA EL ACEITE PARA MOVER LOS ACTUADORES.

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Aplicaciones

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Las Ventajas de La Hidráulica LA HIDRAULICA OFRECE MAYORES VENTAJAS SOBRE LA MECANICA EN POLEAS, NIVELADORES Y ENGRANAJES. ALTA RELACION POTENCIA / TAMANO.  VELOCIDADES INFINITAMENTE VARIABLES.

 ELIMINA LAS COMPLEJAS Y COSTOSAS CONEXIONES MECANICAS.  FACILMENTE DESVIABLE Y DESCONECTABLE.  PUEDE SERVIR MUCHOS PTOS. DE LUBRICACION / APLICACIONES.  EL FLUIDO NO SE INTERRUMPE.  LAS FUERZAS PUEDEN RAPIDAMENTE SER TRANSMITIDAS A GRANDES DISTANCIAS.  PERMITE QUE GRANDES CARGAS PUEDAN SER MOVIDAS POR PEQUENAS FUERZAS.

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Principios Básicos - Conservación de la Energía CARGA

FUERZA 1 cm

100 cm

AREA DE LA SUP. DEL PISTON 100 CM 2 CILINDRO

AREA DE LA SUP. DE LA BOMBA -1 CM 2 ACEITE HIDRAULICO

VALVULA

 MEDIANTE LA LEY DE PASCAL DE PUEDE COMPROBAR QUE UN ELEFANTE PUEDE SER LEVANTADO EJERCIENDO UNA PEQUENA FUERZA (POR EJ. CON UN CRICKET DE AUTOMOVIL). 3

 CUANDO LA BOMBA MUEVE 100 cm3 , ESTA TRANSFIERE 100 cm3 DE ACEITE AL OTRA LADO, LEVANTANDO EL PISTON Y EL ELEFANTE 1 cm.

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Un Sistema Hidráulico Simple VALVULA DE SEGURIDAD

VALVULA DIRECCIONAL

FILTRO

ACTUADOR

ACEITE HIDRAULICO ALTA PRESION BOMBA TAPA DE VENTILACION

MALLA FILTRANTE

TAPON DE ACEITE HIDRAULICO DRENAJE DE ACEITE / AGUA BAJA PRESION

PLACA DEFLECTORA

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Componentes del Sistema Hidráulico depósito  EL DEPOSITO DE ACEITE CUMPLE VARIAS FUNCIONES: PARA ALMACENAR EL GRUESO DEL ACEITE, PARA RESERVA. PARA REPOSO Y SEPARACION. PARA DRENAJE DE LOS CONTAMINANTES.  PARA LLEVAR A CABO ESTO EL DEPOSITO NECESITA CIERTAS CARCTERISTICAS DE DISENO. REDUCTOR DE VELOCIDAD / PLACA DEFLECTORA. TAPON DE DRENAJE. VENTANA DE NIVEL DE ACEITE. MALLA FILTRANTE. SISTEMA DE VENTILACION - SUMIDERO. CANERIAS DE SALIDA DEL ACEITE CORRECTAMENTE UBICADOS.

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Componentes del Sistema Hidráulico:

Bombas

Bomba de Engranajes

Bomba de Paletas

Bomba Centrifuga

Bomba de pistones Axiales - 10 -

Componentes del sistema hidráulico - bombas. BOMBAS DE ENGRANAJES ENTRADA DE ACEITE (SUCCION)  SIMPLE / COMPACTA / BAJO  TRABAJA A BAJA PRESION: 500-3000 PSI.  MANTENIMIENTO ECONOMICO.  TOLERANCIA A CONTAMINACIONES ALTAS  RENDIMIENTO: REGULAR A BUENA.

RUIDOSA.  REGIMENES DE LUBRICACION: BAJA VELOCIDAD - LIMITROFE. ALTA VELOCIDAD - HIDRODINAMICA.

SALIDA DEL ACEITE (BAJO PRESION)

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Componentes Del Sistema Hidráulico - Bombas. BOMBAS DE PALETAS ENTRADA DE ACEITE  BAJO COSTO / COMPACTAS. SUCCION

COMPRESION

SALIDA DEL

 TRABAJA A PRESION MODERADA. 1000-3000 PSI  RENDIMIENTO - BUENO.

ACEITE

 SILENCIOSOS. SALIDA DEL ACEITE PALETAS

 HUELGOS REDUCIDAS. MUY SENSIBLES A LA CONTAMINACION.  REGIMENES:

ARO DE LEVA

LAS PALETAS TRABAJAN CONTRA EL ARO LIMITROFE/MIXTA. ENTRADA DEL ACEITE

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Componentes Del Sistema Hidráulico - Bombas BOMBAS RADIALES

DE PISTON PISTON (RESORTE CARGADO)

DESCARGA (LADO DE ALTA PRESION)

SUCCION (LADO DE BAJA PRESION) ARO ZAPATA



LA PRESION PUEDE VARIARSE BALANCEANDO EL ARO.

 TRABAJA DE MODERADA A ALTA PRESION. 3000 - 10,000 PSI.  RUIDOSA.  RENDIMIENTO - BUENO.  COSTOSA.  TRABAJA GENERALMENTE EN UN REGIMEN HIDRODINAMICO MIXTO.

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Componentes del sistema hidráulico - bombas. CILINDROS

EJE ROTATIVO

BOMBAS DE PISTON AXIAL LUMBRERAS

PISTONES ALMOHADILLA BASCULANTE  EL VOLUMEN Y LA PRESION PUEDEN VARIARSE MEDIANTE EL USO DEL PLATO "BASCULANTE".  TRABAJA DE MODERADA A ALTA PRESION. 3000 - 10,000 PSI.  RUIDOSO.  RENDIMIENTO - BUENO.  COSTOSO.  GENERALMENTE TRABAJA EN FORMA HIDRODINAMICA / MIXTA. PROVISTO POR VICKERS PARA PROPOSITOS DE ENTRENAMIENTO SOLAMENTE NO USAR COMERCIALMENTE.

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Bombas

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Componentes Del Sistema Hidráulico - Filtros  ESENCIALES PARA PROTECCION DEL DESGASTE. DOS TIPOS PRINCIPALES.  FILTROS DE MALLA - PROTEGEN LA BOMBA. SE ENCUENTRAN EN LA LINEA DE RECUPERACION DEL DEPOSITO PARA PREVENIR QUE GRANDES PARTICULAS SEAN ASPIRADAS. GENERALMENTE FILTROS TIPO MALLA DE ACERO.  FILTROS EN LINEA - PROTEGEN LAS VALVULAS Y LOS ACTUADORES. FILTROS DE FIBRAS FINAS PARA EXTRAER PEQUENAS PARTIC. UN INDICADOR DE PRESION EN LA PARTE SUPERIOR DEL FILTRO INDICA CUANDO SE DEBE CAMBIAR EL FILTRO.  TAMBIEN SON UTILIZADOS MAGNETOS PARA ATRAER GRANDES PARTICULAS FERROSAS.

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Componentes del sistema hidráulico actuador.  ESTE ES UN DISPOSITIVO CAPACITADO PARA MOVER LA CARGA. 

VARIA DEPENDIENDO DE: EL TRABAJO. LAS CONDICIONES. LAS NECESIDADES DE ENERGIA.

 PUEDE SER DE SIMPLE O DOBLE ACCION.  GRALMENTE. CONSISTE DE UN PISTON Y UN CILINDRO.  SIRVE PARA TRABAJAR EN REGIMEN HIDRODINAMICO / LIMITROFE. DEPENDE DE LA VELOCIDAD Y LA CARGA.

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Componentes del sistema hidráulico - válvulas. VALVULAS  DOS TIPOS PRINCIPALES ALIVIADOR DE PRESION (VALVULA DE SEGURIDAD).

VALVULA DIRECCIONAL (PARA OPERAR DE ACTUADOR).

 VARIOS TIPOS DE VALVULAS, TANTO MECANICAS COMO ELECTRICAS. NECESITAN REACCION RAPIDA. POR LO GENERAL TIENEN ORIFICIOS ESTRECHOS Y CANALES.

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Componentes Del Sistema Hidráulico CAÑERIAS, MANGUERAS Y SELLOS  LAS CANERIAS ESTAN GRALMENTE. FORMADAS POR MANGUERAS METALICAS Y POR MANGUERAS DE GOMA. NECESITAN SOPORTAR PRESIONES ALTAS.  LAS CANERIAS Y SELLOS CONFORMAN LA PARTE MAS DEBIL DE LOS SISTEMAS HIDRAULICOS. FILTRACIONES POTENCIALES. PUEDEN CAUSAR SERIOS RIESGOS (ALTA PRESION DE ACEITE). DEBEN CHEQUEARSE Y MANTENERSE A PERIODOS REGULARES.

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Aplicación Típica FILTRO (FILTRABILIDAD)

AL EQUIPO A SER OPERADO

ACEITE

EMBOLO VISCOSIDAD CARACTERISTICAS DE BAJA TEMPERATURA

DEPOSITO ESCAPE DE AIRE BAJA ESPUMOSIDAD BOMBA

ANTIDESGASTE VISCOSIDAD ESTABILIDAD DE CORTE DEMULSIBILIDAD

VALVULAS ESTABILIDAD TERMICA Y DE OXIDACION

PROVISTO POR JCB PARA FINES DE ENTRENAMIENTO SOLAMENTE. NO USAR COMERCIALMENTE

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Impotencia de Viscosidades Para Las Bombas VISCOSIDAD MAXIMA * VISCOSIDAD MINIMA * AL ARRANQUE BAJO CARGA EN OPERACION cSt cSt BOMBA DE ENGRANAJES

10 to 20

860 to 1000

BOMBA DE PALETAS

10 to 32

800 to 860

BOMBA DE PISTON

10 to 16

220 to 1600

* LAS VISCOSIDADES SON DIFERENTES POR CADA FABRICANTE

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Propiedades CrÍticas de un Lubricante VISCOSIDAD:  DEMASIADO BAJA PROVOCA ROTURA DE LA PELICULA Y DESGASTE.  DEMASIADO ALTA PROVOCA ARRASTRE Y CAVITACION (SUCCION Y BOMBEO DEL AIRE, CAUSANDO DESGASTE).

AIRE ATRAPADO:  EL AIRE ATRAPADO CUANDO ESTA BAJO PRESION SE TORNA MUY CALIENTE, CAUSANDO ROTURA LOCAL DEL ACEITE, DANDO LUGAR A DEPOSITOS DE CARBON.  LOS FLUIDOS COMPRIMIDOS DAN CARACTERISTICAS DE CARGA POBRE Y OPERACIONES INEFICIENTES.

ESTABILIDAD:  OXIDACION / DEGRADACION TERMICA PROVOCA BLOQUEO DEL ACEITE Y PEGADO DE LOS COMPONENTES.  SE REFLEJA EN LA VIDA UTIL DEL ACEITE.

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Propiedades Críticas De Un Lubricante CONTAMINACION DE AGUA.  LOS ADITIVOS PUEDEN REACCIONAR CON EL AGUA FORMANDO DEPOSITOS (HIDROLITICAMENTE INESTABLES) CAUSANDO BLOQUEO DE LOS FILTROS Y DESGASTE.  EL ACEITE Y EL AGUA PUEDEN FORMAR EMULSIONES ESTABLES

DANDO COMO RESULTADO, ESPESAMIENTO DEL ACEITE, HERRUMBRE Y BLOQUEO DEL FILTRO, PUDIENDO CAUSAR DESGASTE.  TAMBIEN PUEDE CAUSAR ESPUMA.

COMPATIBILIDAD.  LA PLATA Y METALES BLANDOS PUEDEN SER ATACADOS POR LA REACCION DE LOS ADITIVOS.  LOS ADITIVOS PUEDEN ATACAR TUBERIAS Y SELLOS PROVOCANDO FILTRACIONES.

ESPUMA.  PUEDE CAUSAR OPERACIONES IRREGULARES, PERDIDA DE ACEITE Y DERRAMES.

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Areas Críticas De Lubricación COMPONENTE

AFECTA

PROPIEDAD

 BOMBA DE ENGR.

AGARRADO DE ENGRANAJES

VISCOSIDAD, CONDICION ANTIDESGASTE DEL ACEITE

 BOMBA DE PALETA

LAS PALETAS DESLIZAN CONTRA EL ARO

VISCOSIDAD, ANTIDESGASTE, LIMPIEZA DEL ACEITE

 BOMBA DE PISTON

PISTONES Y ZAPATAS CORREN CONTRA EL CILINDRO LAS VALVULAS PUEDEN ATASCARSE

VISCOSIDAD, ANTIDESGASTE, COMPAT. CON METALES LIMPIEZA, DEMULSIBILIDAD, ESTABILIDAD TERMICA

 ACTUADOR

BAJA VELOCIDAD, ALTAS CARGAS

VISCOSIDAD, ANTIDESGASTE

 FILTRO

OBSTRUCCIONES DEL FILTRO

 DEPOSITO

LA CONDICION DE TRABAJO A BAJA TEMPERATURA

DEMULSIBILIDAD, ACEITE LIMPIADOR, FILTRABILIDAD. IV-DEMULSIBILIDAD, INHIBIDOR DE HERRUMBRE, COMPAT. CON LA PINTURA. COMPATIBILIDAD

 VALVULAS

 TUBERIAS / SELLOS PERDIDAS, CORROSION

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Designación ISO 11158 De Aceites Hidráulicos

PURO HH

R&O HL

(Vacuoline 100)

(Mobil DTE 790)

ANTIDESGASTE HLP/HLPD

ALTO IV HV

Hydraulic AW / Nuto H (Mobil DTE 10M) Mobil DTE20)

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Aceites hidráulicos minerales Mobil DTE 20

Mineral, flagship - Alta resistencia de oxidación y antidegaste - Baja formación de depósitos - Para sistemas de alta presión y alta temperatura - "controla" niveles de agua - Para sistemas hitec, robótica, válvulas sensibles

Hydraulic oil AW

Mineral, valor - Buena resistencia a oxidación y antidegaste - Para la mayoría de sistemas - Para aplicaciones que necesitan un producto antidegaste y económico

Mobil DTE 10M

Mineral, premium alto IV aceite hidráulico - Buena resistencia al corte, oxidación y antidegaste - Para sistemas que trabajan sobre un amplio rango de temperaturas - Alta protección de la bomba a alta y baja temperatura - 27 -

Aceites hidráulicos especiales Mobil EAL Envirosyn H

Sintético especial, flagship aceite hidráulico - Biodegradable, no es tóxico - Con alto IV, alta resistencia de hidrólisis, oxidación y formación de pegamento - Para sistemas que trabajan sobre un amplio rango de temperaturas, y donde hay posibilidades de pérdidas al ambiente. - Alta protección del equipo y el ambiente.

Mobil EAL 224 H

Aceite vegetal, flagship - Biodegradable, no es tóxico, y con alto IV y alto antidegaste - Para aplicaciones donde hay posibilidades de pérdidas al medio ambiente - Para temperaturas y niveles de agua moderados

Mobil DTE excel

Aceite mineral sin ceniza, flagship - Con alta resistencia a temperatura, agua, y desgaste, y libre de Zn - Buena compatabilidad con aceites de corte - Para aplicaciones donde hay posibilidades de contacto con el medio ambiente - 28 -

Productos - típicos Propiedad

Aplicación Grado Descripción 1. Buena respuesta del equipo y resistencia a la formación de los depositos 2. Alto nivel de antidesgaste 3. Larga vida por baja oxidación 4. Buena Filtrabilidad- reducido mantenimiento 5. Para Uso en un Amplio Rango de Temperaturas 6. Resistente a la herrumbre y metales sensibles 7.Mantiene el sistema limpio 8.Buena separación de agua/aire Bajo mantenimiento (todo) Operación suave (todo) Larga vida del equipo (2,5,6,7)

Mobil Hydraulic Oil Mobil DTE 20 AW Ac Hidráulico de Ac Hidráulico Especial para Propósito General que alta presión y mantener la cumple las normas de limpieza. los mayores EBs ISO 32-150 ISO 32-150 Aceite mineral con AW Aceite mineral con AW de Zn de Zn

XXX

XXXX

XXX XXX

XXXX* XXX

XXX

XXX

XX

XX

XXXX

XXX

XXX XXX XXX XXX XX

XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX

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Toxicidad

Hidráulico AW sin Zn

Básico (mineral o Ester)

> 5,000 ppm

1000 ppm

2000 ppm - 30 -

Mobil EAL 224 H

Mobil EAL Syndraulic 46

> 5,000 ppm

> 5,000 ppm

Vida del aceite Estabilidad a la oxidación sin agua - Ensayo TOST 1200 1000 1000

Horas

800 600

500

400 200

100

0 Triglicéridos

Esteres sintéticos sin saturar

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Esteres sintéticos saturados

Productos EAL

ISO VG Base stock

Approval

Meets

EAL 224 H

EAL Syndraulic

32

32 - 46 - 68 - 100

Rapeseed oil

Synthetic ester

-

Denison HF0 Gothenborg List

DIN 51524-2 VDMA 24568 ISO HETG

Cat BF-1 SS 15 54 34 DIN 51524-2 VDMA 24568 ISO HEES

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Productos amigables con el ambiente Propiedad

Aplicación

Grado

Descripción

Mobil EAL 224H

Mobil EAL Envyrosyn

Aceite sintético de hidráulico Aceite hidráulico biodegradable biodegradable y no tóxico, para y no tóxico, para sistemas de sistemas de circulación que circulacion que necesitan un producto necesitan un producto que no afecte que no afecte al ambiente. al ambiente y larga vida. ISO 32-100 ISO 32-100 Un aceite de vegetal con Aceite sintético antidesgaste biodegradabilidad con antidesgaste 35 hasta 110C -20C to 80C

XXX XX

XXXX** XXXX**

XX

XXXX

XX

XXXX*

XXXX**

XXXX**

7. Alto nivel de biodegradabilidad

XXXX**

XXXX**

Bajo mantenimiento (todo)

X XX XXXX** XXX

XXXX** XXXX** XXXX** XXXX**

1. Alto nivel de antidesgaste 2. Larga vida por baja oxidación 3. Buena Filtrabilidad- reducido mantenimiento 4. Para Uso en un Amplio Rango de Temperaturas 6. No es tóxico

Operación suave (todo) Bajo riesgo al ambiente Larga vida del equipo (2,5,8,7)

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-

Productos especiales Mobil DTE Excel

Propiedad

Aplicación Grado Descripción 1. Buena respuesta del equipo y resistencia a la formación de depósitos 2. Alto nivel de antidesgaste 3. Larga vida por baja oxidación 4. Buena Filtrabilidad- reducido mantenimiento 5. Para Uso en un Amplio Rango de Temperaturas 6. Mejor para el ambiente 7. Alta resistencia de corte 8.Buen separación de agua/aire Bajo mantenimiento (todo) Operación suave (todo) Larga vida del equipo (2,5,8,3) Otras Propiedades

Mobil DTE 10M

Ac Hidráulico, para Ac Hidráulico para ambientes amplio Rango de sensibles, y Temperaturas metales sensible ISO 32-100 ISO 32-150 Aceite mineral de Aceite mineral con AW sin cenizas AW y VII

XXXX

XXX

XXXX XXX

XXX XXX

XXX

XXX

XX

XXXx

XXXX XXXX XXX XXX XXX XXX

XXX XXX XXX XXX XXXX XXXX

Compatible con fluidos de corte, reduce problemas de contaminacion

VI 140 for ISO 15-46, VI 115 for ISO 68-150

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Designación ISO 11158 De Aceites Hidráulicos

PURO HH

R&O HL

(Vacuoline 100)

(Mobil DTE 790)

ANTIDESGASTE HLP/HLPD

ALTO IV HV

Hydraulic AW /Nuto H (Mobil DTE 10M) Mobil DTE 20

EMULSION DE

EMULSION DE

SOLUCION DE

ACEITE EN

AGUA EN

AGUA-POLIMERO

AGUA

HFB

HFC

ESTERES FOSFATADOS HFD

AGUA/GLICOL

HFA (Pyrogard D)

(Nyvac FR)

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(Pyrogard 53)

Productos que tienen resistencia al fuego Propiedad Aplicación Grado Descripción 1. Buena respuesta del equipo - rápida separacion de aire y agua 2. Alto nivel de antidesgaste 3. Resistente a la herrumbre y metales sensibles 4. Larga vida por baja oxidación 5. Buena Filtrabilidad 6. Para Uso en un Amplio Rango de Temperaturas 7. Compatibilidad con Elastómeros y Pinturas

Mobil Pyrogard D

Mobil Nyvac FR 200D

Aceitehidráulico Aceitehidráulico resistente resistente al fuego. para al fuego. Económico para amplio Rango de Temp y sistemas de baja presión. Hasta 2000 psi KV40:100 46 Agua en aceite, Glicol Agua fluido Emulsión Invertida . Por resistente al fuego sistemas hasta 1500 psi

Alta seguridad contra fuego Operación suave (todo) Larga vida del equipo (2,3,6) Otras Propiedades

Aceite de hidráulicos "less hazardous" para altas presiones y larga vida

ISO 46 Sintetico Ester Fosfatado

X

XXX

XXXX*

XX

XXX

XXXX**

XX

XXX

XXXX

X No X

XXX XXX XXX

XXXX* XXXX XXXX

4C to 54C

-18C to 50C

-10 to 100C Necesita ser estudiada

X

XXX

8. Requisitos especial de la bomba Bajo mantenimiento (todo)

Mobil Pyrogard 53

Si

XXX XXXX XXXX XXXX

X XXXX XX XX HFB - 36 -

HFC

No

XXXX* XXXX XXXX* XXXX** HFD, FM