Simulador de arranque en frío

El simulador de arranque en frío ( CCS ) es un dispositivo que se utiliza para determinar el comportamiento de los lubricantes a bajas temperaturas durante el arranque de un motor frío (arranque en frío). En estas condiciones, la única energía disponible para hacer girar el motor proviene del motor de arranque y la batería , y se ha asumido ampliamente que el sistema actúa como un viscosímetro de potencia constante . El uso de este dispositivo para este fin está estandarizado como ASTM D5293. ^{[ 1 ]}

El simulador de arranque en frío fue inventado ^{[ 2 ]} y desarrollado por el Dr. Dae Sik Kim de Esso Research and Engineering Company en 1964. El primer prototipo se construyó en la mesa de la cocina de su apartamento con Unimat , una máquina de torno/fresado en miniatura, para minimizar y evitar los procedimientos oficiales de la empresa. Presentó los resultados de su trabajo de desarrollo, titulado: "Resultados del simulador de arranque en frío y un comentario", en la reunión de la SAE sobre combustibles y lubricantes en Palmer House, Chicago, el 18 de mayo de 1965. Aunque el dispositivo se llamó inicialmente "Kimometer", se negó a ponerle su nombre y lo bautizó según su propósito.

El simulador de arranque en frío simula el proceso reológico de un motor promedio durante el arranque en frío. El motor de arranque se reemplazó por un pequeño motor universal de excitación en serie, un motor típico de máquina de coser , y el motor, por un cilindro frío especialmente diseñado y un rotor cilíndrico aislado con un par de superficies planas paralelas. El aceite de muestra se somete a cizallamiento continuo bajo una velocidad de cizallamiento que varía periódicamente, siendo menor cuando pasan las superficies planas. Los aceites en los motores reales se someten a un cizallamiento similar, alto en los cojinetes de deslizamiento, oscilatorio en los anillos del pistón y bajo en la galería. La mayor parte del trabajo de desarrollo se centró en dimensionar adecuadamente la superficie plana para simular la distribución relativa de la velocidad de cizallamiento en un motor promedio. Tanto el motor como el simulador se calibran con un conjunto de aceites estándar newtonianos para cárteres con viscosidades conocidas.

Cuando la SAE y la ASTM decidieron utilizar el simulador para su futuro instrumento estándar, la empresa Esso R & E otorgó una licencia exclusiva gratuita a Cannon Instrument Co de State College, Pensilvania, para evitar conflictos de intereses.

Durante las últimas cuatro décadas se han introducido numerosas mejoras menores, pero el diseño y la idea básica siguen siendo los mismos. A lo largo de los años se han fabricado varias generaciones del CCS, y la última, la Cannon CCS-2100, utiliza refrigeración Peltier y un enfriador asociado para operar prácticamente el mismo instrumento que el diseño original de la década de 1960.

A finales de la década de 1980, Ravenfield Designs, con sede en Heywood, Inglaterra, rediseñó por completo el sistema, utilizando un novedoso método para modelar con precisión los instrumentos antiguos y creando una nueva máquina que ofrecía mayor repetibilidad y reproducibilidad que los métodos anteriores. El aparato de Ravenfield, denominado Modelo CS, es notablemente más pequeño que el aparato de Cannon, ya que integra el sistema de refrigeración, el ordenador, el instrumento y el bombeo de muestras en un  espacio de 600 mm².

La Sociedad de Ingenieros Automotrices adoptó la prueba CCS como parte de la especificación J300 ^{[ 3 ]} , y es objeto del método de prueba ASTM D5293. ^{[ 1 ]}