cap 8.2 - análisis de aceite g1

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Capítulo 8: Técnicas Predictivas de Mantenimiento Ing. Milton García T, M.Sc. Mantenimiento 8.1. Análisis de vibraciones 8.2. Análisis de Lubricantes 8.3. Ensayos no destructivos 8.3.1. Análisis de ultrasonidos 8.3.2. Radiografía 8.3.3. Termografia 8.3.4. Corrientes de Eddy 8.3.5. Tintas Penetrantes 8.3.6. Corrientes inducidas

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ANALISIS DE ACEITES

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  • Captulo 8: Tcnicas Predictivas de Mantenimiento

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    8.1. Anlisis de vibraciones 8.2. Anlisis de Lubricantes 8.3. Ensayos no destructivos

    8.3.1. Anlisis de ultrasonidos8.3.2. Radiografa8.3.3. Termografia8.3.4. Corrientes de Eddy 8.3.5. Tintas Penetrantes8.3.6. Corrientes inducidas

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    OBJETIVOS DE LA LUBRICACIN:

    Reducir friccin y desgaste

    Eliminar calor generado

    Proteccin contra la oxidacin, corrosin y herrumbre

    Lavado y arrastre de contaminantes

    Amortiguacin de ruidos

    Transmisin de potencia

    Aislamiento elctrico

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    CLASIFICACIN DE LOS LUBRICANTES

    SOLIDOS: Polvos micronizados que adheridos a las superficies deslizantes de los mecanismos

    reducen la friccin: Grafito, tefln, MoS2

    LIQUIDOS: Aceites Minerales: Base hidrocarburo petrolfero

    Aceites Sintticos: Base no hidrocarburo convencional- Procedentes del petrleo: Alquilbencenos, polibutenos, PAO (Poli Alfa Olefinas)- No procedentes del petrleo: glicoles, siliconas o productos fabricados a partirde aceites de plantas, animales, de pescado, etc.

    Aceites semisintticos: Base mezcla de aceites minerales y sintticos

    Emulsiones y soluciones: Aceite en agua (taladrinas), soluciones de glicoles en agua(hidrulicos)

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    PASTOSOS O SEMISLIDOS:

    Base ms espesantes y aditivos

    Grasas de espesante tipo orgnico

    Grasa de espesante inorgnico

    Grasas sintticas

    Pastas lubricantes

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    MODIFICADORES DE LAS PROPIEDADES FSICAS

    Aditivos de fluorescencia y color

    Mejoradores del ndice de Viscosidad

    Depresores del punto de congelacin

    MEJORADORES DE LAS PROPIEDADES QUMICAS

    Aditivos antioxidantes

    Inhibidores de la corrosin

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    MEJORADORES DE LAS PROPIEDADES FISICO-QUMICAS

    Aditivos detergentes-dispersantes

    Aditivos antidesgaste

    Aditivos antiherrumbre

    Aditivos antiespumantes

    MEJORADORES DEL COMPORTAMIENTO EN CONDICIONES DE EXTREMA PRESIN

    Aditivos de untuosidad

    Aditivos de extrema presin

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    El anlisis de aceite usado es comparable al anlisis de sangre utilizado en humanos de cara al diagnstico. Al igual que la sangre, el aceite contiene gran cantidad de informacin sobre el elemento por el que circula.

    Bsicamente, mediante el anlisis de aceite somos capaces de determinar tres grandes rasgos ampliamente necesarios para el mantenimiento:

    Degradacin del aceite: variacin de las propiedades caractersticas delaceite con el uso, usualmente prdida de capacidad.

    Contaminacin del aceite: presencia en el seno del aceite de diferentescontaminantes, que como consecuencia de los mismos pueden llevar amayor degradacin del aceite. El conocimiento de los mismos puede serindicativo del origen de la contaminacin.

    Desgaste: presencia de partculas metlicas como consecuencia del desgastesufrido entre los elementos que deben ser protegidos por el lubricante.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    El factor crtico en el anlisis de aceite es la interpretacin de los resultados obtenidos de los anlisis.

    La interpretacin del anlisis de aceite debe incluir los aspectos de: la condicin del aceite, nivel de contaminacin y estado de desgaste

    Los beneficios genricos de un programa de anlisis de aceite de cara al mantenimiento predictivo son:

    Reduccin de los tiempos de parada imprevistos

    Maximizacin y optimizacin de los periodos de cambio de aceite

    Mejora de la fiabilidad de los equiposReduccin de los costes de mantenimiento

    Aumento del rendimiento del mantenimiento programado

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Anlisisdel lubricanteenmotoresDiesel

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Ampliamenteutilizadoengrandesflotasdetransporte: autobuses,camiones, ferrocarriles, etc.

    La lubricacin de los motores de combustin interna presenta caractersticas propias y es una de lasaplicacionesmasproblemticasdesdeel puntodevistadelalubricacin.

    Comoresultadosfundamentalesseintentaobtener:

    Exhaustivoseguimientodela lubricacindel motor.

    Optimizacindel periododecambiodel aceite.

    Deteccin tempranadefallosyevitar falloscatastrficos.

    Posibilidaddeensayosoanlisisdetaller

  • Anlisis de Lubricante: Efectos de la combustin sobre el aceite

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    En el anlisis de aceite se tienen en cuenta tres factores.

    Degradacin: variacin de sus propiedades fisico-qumicas.

    Contaminacin: presencia de materias ajenas.

    Interna: agua, combustible, productos de oxidacin, etc.

    Externa: silicio

    Restos de fabricacin, reparacin, limpieza, etc

    Desgaste del motor: presencia de metales

  • Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Bele MarcosGutirrez SantiagoOrellana Diego

  • Anlisis de lubricante

    Degradacin

    Se define como el proceso por el cual se va reduciendo la capacidad delaceite para cumplir las funciones para las que se disea, esto es:lubricar, proteger, refrigerar y limpiar.

    Las variaciones de las propiedades fsicas y qumicas del aceite sedeben a las condiciones en las que se ve sometido durante su uso.

    Ejemplo: en el caso de combustin alternativa los factores massignificativos son elevadas temperaturas, grandes velocidades decizallamiento, ambientes corrosivos, contaminacin, etc.

  • Viscosidad La viscosidad es la caracterstica mas importante de un fluido desde el

    punto de vista de la lubricacin, ya que va a determinar su capacidadfsica para mantener la lubricacin, esto es, va a fijar sus prdidas porfriccin, el rendimiento mecnico, la capacidad de carga y el gasto delfluido para unas condiciones determinadas de velocidad,temperatura, carga y dimensiones.

    La viscosidad es la resistencia o frotamiento interno existente entrelas molculas de un fluido al deslizarse entre s.

    Viscosidad cinemtica: se define como la resistencia a fluir de unfluido bajo la accin de la gravedad

    Viscosidad dinmica: se define como la resistencia de un luido a fluir.

  • Tcnica de medida

    La determinacin de la viscosidad se puede hacer con los siguientes mtodos:

    Midiendo el tiempo de escurrimiento delaceite a travs de un capilar mediante elviscosmetro Ostwald.

    Figura: viscosmetro Ostwald.

    Midiendo el tiempo de desplazamiento de unsolido a travs del aceite mediante unviscosmetro de bolas.

    Figura: viscosmetro de bolas.

  • Tcnica de medida

    Tipo Nombre Cizallamiento Temperatura Indicacin Norma ASTM

    Capilar -- Bajo 40C, 100C Grado SAE D-445

    Capilar -- Muy alto 150C Proteccin de cojinetes D-4624

    RotacionalScanning

    BrookfieldMuy bajo -10C a 40C

    Bombeabilidad a baja

    temperaturaD-5133

    Rotacional Brookfield Bajo a medio -10C a +40CViscosidad aceites

    engranajesD-2983

    Rotacional MRV Bajo -10C a 35CBombeabilidad a baja

    temperaturaD-4684

    Rotacional CCS Alto -5C a 30C Arranque de motor D-2602

    Rotacional TBS o Ravenfield Muy alto 150C Proteccin de cojinetesD-4683/

    D-4741

    TABLA: Resumen de los principales tipos de viscosmetros usados para medidas en aceites lubricantes

  • Factores que afectan

    Viscosidad excesivamente alta

    Mayor generacin de calor, mayoroxidacin del aceite

    Cavitacin.

    Flujo inadecuado a las zonas delubricacin.

    Batido de aceite en cojinetes.

    Prdidas por mayor consumo de energa.

    Pobres caractersticas antiespuma ydemulsificantes.

    Pobres caractersticas de bombeabilidada baja temperatura.

    Viscosidad excesivamente baja

    Perdida de pelcula de aceite,lubricacin limite, friccin y por lotanto excesivo desgaste.

    Alta friccin mecnica y prdida deenerga.

    Fugas internas y externas.

    Incremento de la sensibilidad delsistema a la contaminacin porpartculas.

    Fallo de la pelcula lubricante encondiciones severas.

  • Bibliografia

    [1] Bernardo, T. M. (2005). Diagnstico de motores disel mediante el anlisis del aceite usado. Barcelona: EDITORIAL REVERT, S. A.

    [2] Salgado, P. S., & Rico, M. J. (2009). MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE MOTORES MEDIANTE ANALISIS DE ACEITE. Pamplona: Revista Colombiana de tecnologas de avanzada.

    AUTORES

    Bele Marcos

    Gutirrez Santiago

    Orellana Diego

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    VISCOSIDAD Tcnica de medida

    Usualmente las temperaturas de referencia son a 40 y 100 C, y los

    mtodos empleados son diversos:

    Viscosmetros capilares

    Viscosmetros de comparacin

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Descenso de Viscosidad Aumento de Viscosidad

    Cambios en la estructura del

    lubricante

    Ruptura de las molculas. Degradacin de los aditivos modificadores del IV.

    Polimerizaciones. Oxidacin.Prdidas porevaporacin. Formacin delodos y lacas

    Combustible. Disolventes.Mezcla de aceite (de viscosidad inferior).

    Agua (emulsiones). Espumas.Insolubles / Materia carbonosa.Mezcla de aceite (de viscosidad superior).

    Contaminacin

  • TBN / TAN

    ORELLANA OVIEDOLEMA

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

  • TBN (Total Base Number):

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Es la reserva alcalina o bsica de los aceites que neutralizan cidos, procedentes de la combustin y de la propia oxidacin del aceite, debido a la temperatura.

    NOTA: La reserva alcalina es mayor cuanto mayor es la cantidad de azufre que contiene el combustible.

  • FACTORES QUE AFECTAN y TECNICA DE MEDIDA

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    A medida que el motor lleva mas tiempo en uso, las holguras y ajustes son peores por lo que pasan gases hacia el crter, contaminado el aceite y disminuyendo notoriamente el nivel de TBN.

    Aunque el contenido de azufre en le combustible a disminuido en la actualidad, los niveles de TBN se mantienen gracias a aditivos

    Se obtiene muestras del aceite que se calientan a 65C para asegurar que los cidos se disuelva en el aceite

    La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potencimetro con una solucin de HCl.

    Interpretacin: Si el TBN alcanza el 2.0 o disminuye ms del 50% con respecto al punto de partida, se debe considerar un drenaje.

  • TAN (Total Acid Number):

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Permite detectar la oxidacin del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es sntoma de oxidacin y una disminucin de consumo de aditivos.

    La seccin de la grfica donde el TBN se cruza con el TAN, representa una importante acidificacin del aceite que supera ala reserva alcalina.

  • FACTORES QUE AFECTAN y TECNICA DE MEDIDA

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Para la mayora de los lubricantes el TAN inicial es bajo y comienza a incrementarse debido a la presencia de cidos dbiles que se derivan de la oxidacin del aceite.

    La presencia de una cantidad apreciable de cidos en el sistema puede ocasionar fallas en los rodamientos y excesivo desgaste.

    Las muestras se calientan a 65C

    La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potencimetro con una solucin de KOH

    Permite detectar la oxidacin del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es sntoma de oxidacin y una disminucin de consumo de aditivos.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Reserva bsica del aceite para la neutralizacin de los

    cidos que pasan al mismo provenientes de la combustin

    TBN

    y la propia degradacin del aceite.

    Medida: mtodos normalizados de laboratorio (ASTM) o equipos porttiles.

    16 0.3

    Contenido en Azufre

    TBN aceite nuevo

    TBN aceite usado

    16

    TBN aceite nuevo

    14 0.2

    12

    12

    TBN(m

    gKOH/g)

    0.1

    Contenidoenazufredelcombustible(%

    )

    4

    TB

    Nm

    gK

    OH

    /g(A

    ST

    MD

    -28

    96

    )

    8

    TBN lmite aceite usado

    1990 1992 1994 1996 1998 2000

    10 0

    0 31 2

    Contenido en azufre (%)

    0

    Aos

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    TBN

    El TBN se ve afectado por:

    Fallos de combustin que generan compuestos cidos (funcin de la presencia de azufre en el combustible)

    Mezcla de aceites con distintos niveles de TBN original

    Limites de variacin:

    Hay que tener muy en cuenta el tipo de combustible y motor en el que se utiliza el aceite

    No es conveniente bajar del 50% del valor original

    Cuando cruza el valor con el TAN

    Algunos fabricantes lo dan como valor absoluto

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    TBN

  • Detergencia:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Grupo: 1 Mantenimiento

    Integrantes: Farez Pineda Silvio Vinicio Pineda Jean Carlos Rosales Castro Francis Pal

    Bibliografa:B.Tornos. DIAGNOSTISCO DE MOTORES DIESEL MEDIANTE EL ANALISIS DEL ACEITEUSADO

  • Detergencia:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    La finalidad de la capacidad detergente y dispersante del aceite lubricante es lacapacidad de reducir la formacin de depsitos y mantener dispersos sinaglomerarse los contaminantes arrastrados por el aceite.

  • Tcnicas de Medida:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Los niveles de detergencia se obtienen mediante el equipo denominadofotmetro, conformado por:

    Papel secante.- muestra la dispersin de la mancha. Papel cromatgrafo.- para depositar la muestra a la cual se le somete a una

    temperatura de 80C la cual se puede observar la expansin de la manchacausada por temperatura.

    El equipo realiza una medida de opacidad de mancha, calculando un ndice de contaminacin (IC) y nivel de detergencia

    residual (MD).

    IC.- Representa la concentracin de la materia carbonosa presente en el aceite

    MD.- Es la habilidad del aceite para separarse homogneamente a lo largo de la mancha y depende de la calidad del aceite

  • Factores que afectan la Detergencia:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    El ndice de contaminacin (IC) que representa la concentracin de la materiacarbonosa insoluble presente en el aceite, est afectado por varios factores:

    Aplicacin Tiempo de servicio del lubricante Entorno de operacin

    Aplicacin Tiempo de servicio Entorno de Operacin

  • Monitorizado del parmetro de degradacin:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Este monitorizado se aplica por defecto para motores englobados en el sistemade automocin nicamente, la cual es ms interesante por las caractersticas delcombustible empleado y el reducido de volumen empleado:

    Para la toma de decisiones de

    posibles diagnsticos si los

    datos no resultan

    meridianamente claros

    mediante el clculo de

    degradacin ponderada (DP).

    = 100

    Manchas de aceite analizadas en el

    fotmetro con sus respectivos parmetros

  • Evolucin del nivel de detergencia un lapso de uso de aceite:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    La finalidad del detergente y dispersante del aceite lubricante es la capacidadreducir la formacin de depsitos y mantener dispersos (sin aglomerarse) loscontaminantes arrastrados por el aceite.

    Evolucin del nivel de detergencia

    con el periodo de uso del aceite.

    Relacin entre la variacin de

    reserva bsica del aceite el nivel

    de detergencia

    Histogramas de valores obtenidos del nivel de

    detergencia en las muestras de Automocin con

    aceite Repsol Sper Turbo Disel 15w-40.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    DETERGENCIA Mide la capacidad del aceite para evitar la

    formacin de depsitos y la dispersin de los

    lodos hmedos.

    Medida: Mtodos de laboratorio o mtodos indirectoscomo el ensayo de la mancha

    Zona central: caracteriza la cantidad de materia carbonosa contenida en el aceite.

    Zona

    central

    Aureola La Aureola indica con su grosor y coloracin el contenido de partculas gruesas

    carbonosas o de contaminantes

    Zonade

    Zona intermedia o de difusin es la caracterstica de la dispersin del carbn en

    el aceite y por tanto de su poder detergente

    Zona

    traslcida Zona exterior, desprovista de materia

    carbonosa da idea del grado de oxidacin del

    aceite, normalmente debe ser translcida y

    sin coloracin alguna.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Medida: Mtodos de laboratorio o mtodos indirectoscomo el ensayo de la mancha

    Reposo

    1 h. a 80 C

    Calentamiento

    del aceite.

    5 min a 250 C

    Muestra 2 ml. aprox

    en papel de filtroAnlisis del papel

    secante mediante el

    fotmetro

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    El Nivel de Detergencia se ve reducido por:

    Degradacin propia del aceite con el paso del tiempo

    Degradacin acelerada por mal funcionamiento del motor: mala combustin o contaminacin.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    NIVEL DE ADITIVACIN Los aditivos son compuestos aadidos al aceitebase parapotenciardeterminadascaractersticas deseables de estos. Sepotencia las propiedadesrequeridas en funcin del tipo de aceite.

    Medida:Mediante la espectrometra (Zinc, magnesio, calcio, bario, boro)

    El nivel de aditivacin del aceite tiende adisminuir con el periodo de uso del mismo,porconsumode los mismos

    Enocasiones se observa un aumento del contenido de aditivos posiblemente debido a laprdida de voltiles del aceite y aumento de la concentracin de los mismos.

    Hay que tener en cuenta el tipo de aditivacin del aceite en funcin del motor al que vaaestar destinado (problema ZDDPDialquilthiofosfatodeZincen los motores degasolina)

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Parmetrosdecontaminacin

    Los parmetros monitorizados para considerar la contaminacin del lubricante son:

    Agua

    Materia carbonosa / Insolubles

    Contenido de combustible (dilucin)

    Punto de inflamacin

    Silicio

    Otros

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    FABIAN MALDONADOFABIAN AGUIRREADONNYS CABRERA

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Contaminacin por agua El agua es considerado el segundo contaminante mas destructivo

    Acciones para minimizar ese aspecto: Restringir la posible entrada de la misma al sistema. Debemos reconocer su presencia y tenerla en cuenta. Debemos analizar su estado y concentracin.

    Agua disuelta. Agua emulsionada. Agua libre.

    Eliminar la presencia de la misma en la medida de lo posible.

    Efectos de la contaminacin por agua sobre los sistemas lubricados . En el sistema lubricado cualquiera, las dos fases ms peligrosas son:

    Agua libre Emulsin

    Figura 1: Corrosin sobre cojinetes debido a la contaminacin por agua.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Efectos del agua sobre el lubricante Juega un papel importante en la tasa de envejecimiento o degradacin de los aceites lubricantes. La presencia de agua en el lubricante puede provocar que el proceso de oxidacin del mismo se multiplique

    por diez.

    Problema Efectos Efectos

    Hidrolisis y oxidacin

    La presencia de agua conduce a cambios qumicos y fsicos en el aceite base.

    Formacin de cidos Espesamiento del aceite Barnices y lodos

    AeracinEl agua fomentan los problemas de aireacin.

    Espuma Entrada de aire

    Efecto de la viscosidad El agua conduce a emulsiones estables, mayor viscosidad.

    Efecto dielctrico Reduce las propiedades aislantes.

    Tabla 1: Efecto de la contaminacin con agua sobre los aditivos de los aceites lubricantes

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Se puede determinar si existe contaminacin por agua marina mediante la medida de cloro en elaceite.Se utiliza un parmetro de comprobacin, que tiene en cuenta tanto la presencia de agua en el aceitecomo de cloro en el mismo. Mediante la siguiente expresin realizamos una comparativa.

    =[]

    % 100

    Si la reaccin es menor a 5000 podemos descartar que la presencia del agua sea de origen salino. Valores entre 5000 15000 son indicativos de que existe un alto % de que sea agua de origen salino. Valores superiores a 15000 confirman que se trata de agua salina

    Para el calculo tambin se emplea el sodio, utilizando la siguiente expresin.

    =

    % 100

    Los valores de d coeficiente C son los valores obtenidos mediante un estudio estadstico sobre laconcentracin normal de sodio en el aceite tpicos en los diferentes grupos de motores.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    LIMITESEn diferentes aplicaciones diferenciaremos los limites aplicables atendiendo a las mismas.Los limites aplicables segn diversas fuentes: fabricantes de motores [MTU; 2001], [Jenbacher; 1994],[Waukesha; 2001], [NTS Technical Information], entre otros. En todos los casos tanto los fabricantes como otrasfuentes hablan de estos valores aproximados en funcion del uso real que del motor se realice.

    Anlisis

    Fabricante de motores Otros

    MAN CAT CumminsDetroitDiesel

    MTU Macian Thibault

    Agua 0,3 % 0,25 % 0,2 % 0,3 % 0,2 % 0,25 % 0,25 %

    Tabla 2: Valores limites mximos segn diferentes fuentes en motores diesel de automocin

    Los limites definidos para el contenido con agua son enumeradas por todas las fuentes consultadas, la presenciareal en el aceite de este contaminante es muy extraa. Es por ello que la mayora de fabricantes hacen referenciaa la presencia de glicol, elemente peligroso y seal inequvoca de presencia de fugas en el circuito derefrigeracin.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    AGUA

    Contaminante procedente de la condensacin o debidoa una fuga del refrigerante. Puede causar problemas delubricacin (afecta a la viscosidad y degrada el aceite) y causante de corrosin.

    Medida: Diversos mtodos

    Crepitacin

    Constante dielctrica

    Mancha

    Mtodos de laboratorio

    Esquemademecheroparaensayodecrepitacin

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Lmite de contenido de agua en el aceite:

    No mas de 0,5%

    En numerosas ocasiones la presencia directa de agua es difcil de detectar debido a la evaporacin y expulsin:

    Se puede correlacionar la presencia de agua mediante elcontrol de los contenidos de sodio y boro (aditivos tpicosen el refrigerante)

    Relacin sodio / boro (4-5 / 1)

  • MATERIA CARBONOSACabezas y??

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Insolubles y materia carbonosa

    El aumento de la mater ia carbonosa en e l acei te produce problemas ta les como la perd ida de capac idad d ispersante del acei te las par t icu las de mater ia de carbonosa se at raen ent re e l las formando una de gran tamao estas t ienen una forma esfr ica y un tamao ent re 0, 01 y 0 , 05

    Relac ionado con degradac in del acei te , e f icac ia de los f i l t ros , desgaste del s is tema lubr icado, carbonosa produc ida en la combust in.

    Consta de un 98% ca r bono en peso, se for m a dura nte e l p roc eso de com bust in y entra a l c r ter de a c e i te con e l b low - by de los ga ses de la com bust in .

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Equipo de medicin de materia carbonosa:Sootmeter

    E l a n l i s i s se puede rea l i za r en m enos de 30 segundos y los resu l ta dos obten idos se ex presa n en conten ido porc entua l de m ater ia ca r bonosa en e l a c e i te .

    C o m p a r a t i v a e n t r e s o o t m e t e r y

    t c n i c a e s p e c t r o m e t r a t . d e f u r i e r

    i n so lub le con pe r i odo de uso de ace i te i n s o l ub l e c o n u s o d e m o t o r

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Importancia de la toma de muestra

    DEBE TOMARSE DE FORMA QUE SUFRA LAS MENOS MODIFICACIONES POR PARTE DE AGENTES EXTERNOS QUE PUEDAN LLEVAR A RESULTADOS ERRNEOS.

    SE DEBE REALIZAR CON EL EQUIPO EN FUNCIONAMIENTO ESTABLE .

    LIMPIEZA DEL RECIPIENTE DE TOMA DE MUESTRA.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    LimitesPara las magni tudes de parmetros de contaminac in del acei te se establece su n ive l de gravedad cont rastando e l va lor obtenido en e l anl is is f rente a va lores f i jos determinados, lo que denominamos l mi tes.

    Se def ine dos l imi tes L1 ( l mi te de a ler ta y L2 ( l mi te de a larma) .

    Para e l va lor de L1 ( independientemente del anl is is que se est cont rastando) se le as igna s iempre un va lor de nd ice dec imal de 2.0 y para e l va lor de L2 e l va lor de 4,0. Con e l lo los ca lores pueden ser ca l i f icados ut i l izando in terpolac iones o ext rapolac iones.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    MATERIA CARBONOSA / INSOLUBLES

    Productos de la combustin que pasan al aceite por el blow by. Los insolubles consideran adems los productos de degradacin delaceite (lacas y barnices) y residuos slidos.

    Medida: Diversos mtodos

    Mtodos de laboratorio

    Mtodo del IFP: comparacin de la opacidad del aceiteusado con filtros calibrados.

    Ensayo de la mancha

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    MATERIA CARBONOSA / INSOLUBLES

    La Materia Carbonosa se relaciona con fallos en la combustin:

    Dosado elevado, tanto por exceso de combustible como por falta de aire

    Mala inyeccin

    Los insolubles se relacionan con una excesiva degradacin o contaminacin del aceite

    Lmites:

    Materia carbonosa no superior al 3%

    Insolubles no deben superar el 5%, ello implicara la posible obstruccin de conductos

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Medida de la Constante dielctrica del lubricante

    La constante dielctrica es la capacidad de un medio para conducir la electricidad, comparada con la del vaco.

    Contaminantes que producen un incremento moderado de la misma:

    lodos, suciedad, oxidacin y cidos.

    Incremento importante: agua, anticongelante (glicol), partculas metlicas y

    residuos carbonosos.

    Contaminante que produce un descenso de la constante dielctrica:

    combustible

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Medida de la Constante dielctrica del lubricante

    Equipo Lubrisensor para medida de la degradacin del aceite basado en laconstante dielctrica.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    DILUCIN POR COMBUSTIBLE

    Contaminacin del aceite por paso del combustible al mismo. Provoca una importante prdida de viscosidad en el aceite con los problemas asociados a lamisma.

    Medida: Diversos mtodos

    Correlacionado con la viscosidadEnsayo de la mancha

    Constante dielctrica

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    La dilucin por combustible se relaciona con fallos en la inyeccin:

    Mala atomizacin del combustible

    Goteo del inyector

    Postinyeccin (regeneracin DPF Diesel Particulate Filter)

    Limite:

    No superior al 5%

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    ZHUNIO FLORESAGUILAR

  • Puntos de InflamacinInflamabilidad: Es la facilidad de un material combustible

    para arder con produccin de llama.

    El punto de inflamacin puede revelar la calidad del

    petrleo del cual proviene el lubricante o la calidad del

    proceso de refino, tambin puede ser indicativo sobre la

    volatilidad y contenido de compuestos voltiles en el aceite.

  • Tcnicas de medida

    El ensayo ms usado para medir el punto de

    inflamacin del aceite es el de "vaso abierto

    Cleveland" (COC), que consiste en llenar un

    vaso de bronce con un determinado volumen

    de aceite, y calentarlo con un aumento de

    temperatura normalizado. Se pasa una

    pequea llama sobre la superficie del aceite a

    intervalos de tiempo estipulados. El punto de

    inflamacin es la temperatura a la cual se han

    desprendido suficientes voltiles como para

    provocar una inflamacin instantnea.

  • Mtodo de Copa Cerrada de

    Pensky - Martens

    METODOLOGA

    Calentamiento a velocidad

    constante con agitacin continua

    Aplicacin de llama a la copa en

    intervalos regulares

    Punto de inflamacin: T mas

    baja en el que la llama inflama el

    vapor sobre la muestra

    Mide el punto de inflamacin a

    la temperatura ms baja en la

    que la aplicacin de una fuente

    de ignicin provoca que los

    vapores de una muestra se

    prendan.

  • Limites

    Lmite superior de

    inflamabilidad: L.S.I.

    Es la mxima concentracin

    de vapores de combustible

    en mezcla con un

    comburente, por encima de

    la cual no se produce

    combustin

    Lmite inferior de

    inflamabilidad: L.I.I.

    Es la mnima concentracin

    de vapores de combustible,

    en mezcla con un

    comburente, por debajo de

    la cual no se produce la

    combustin

  • Limites

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    PUNTO DE INFLAMACIN

    Temperatura mnima a la que el aceite desprende vapores que se inflaman. Normalmente entre los 200-240 C.

    Medida: procedimientos de laboratorio

    Vaso abierto (copa Cleveland)

    Vaso cerrado (Pensky-Martens) (valores inferiores)

    El punto de inflamacin:

    Aumenta por degradacin del aceite (prdida de voltiles)

    Disminuye por la presencia de combustible en el aceite

    Limite:

    No debe disminuir en mas de 30C y nunca < 180 C

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Mtodo de vaso abierto Mtodo de vaso cerrado

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    NarvaezVillaltaSiguencia

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Silicio:

    El silicio es el primer contaminante ms destructivo, el aumento de lacantidad del mismo repercute en el desgaste general del motor, laprincipal causa de la presencia de silicio se debe a el polvo atmosfricoque ingresa en los motores en funcionamiento por la admisin debidoa la utilizacin de filtros de aire ineficaces, sucios o rotos, a travs derespiraderos, varillas de nivel de aceite o juntas mal ajustadas en loscolectores, en otras ocasiones puede deberse el mismo lubricante ocombustible.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Entrada

    Es el nivel de

    silicio alto?

    Condicin

    normal

    Es el nivel de

    Al alto

    tambin?

    Estn

    presentes Sn,

    Fe y Cr?

    Desgaste

    parte alta

    Aceite nuevo

    sucio o filtro

    roto

    Estn

    presentes Fe

    y Cr?

    Es la concentracin

    de Si menor que 40

    ppm?

    Aditivo anti

    espuma

    Estn

    presentes Pb,

    Sn o Cu?

    Entrada de

    suciedad en

    forma de muestra

    El ratio Al-Si

    es menor que

    1:2?

    Estn

    presentes

    Na, B o Cu?

    Fuga interna

    de refrigerante

    Entrada de

    suciedad

    exterior

    El ratio Al-Di

    es aprox.

    1:1?

    Entrada de

    sello de

    silicona

    Pistn

    torching

    rbol de decisin para el diagnstico del

    nivel de silicio en aceite de motores Diesel

    combustible.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    En general, un motor operando en presencia de polvo atmosfrico deaproximadamente 1 a 20 m de dimetro sufre mayor desgaste cuanto mayorvolumen de polvo haya admitido y en funcin del tamao de los granos.Partculas con un dimetro de 1 a 5 m de dimetro o comprendidas entre 10 mno tendrn accin de desgaste solo las partculas inferiores a estos lmites

    Desgaste expresado

    en masa generada de

    hierro y medida en el

    aceite en funcin del

    tamao del polvo de

    contaminacin del

    aceite.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Efecto del tamao de las partculas de polvo en el ratio de desgaste.

    Ratio de desgaste en funcin de las holguras entre las superficies en contacto.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    Tcnicas de Medida del SilicioLa tcnica ms usual para medir la cantidad de silicio es laEspectroscopia Es la rama de la fsica y la qumica que estudia la interaccin entre

    la materia y la luz o cualquier radiacin electromagntica, como lasondas de radio. Las diferentes ondas transportan diferentescantidades de energa y conducen a diferentes tipos deinteracciones. Por varias razones, la espectroscopia es unaherramienta muy poderosa para detectar y analizar las molculas.

  • 8.2. Anlisis de Lubricantes:

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    La EspectroscopiaEs sensible y por lo general necesita mnimas cantidades de una sustancia paraidentificarla.Puede llevarse a cabo con muestras que se encuentran muy lejos, por lo que se la utilizaen astronoma.Es un mtodo de anlisis esencialmente no destructivo.Puede proporcionar informacin espacial y temporal detallada.

  • Anlisis de Lubricante

    Ing. Milton Garca T, M.Sc.Mantenimiento

    SILICIO

    Contaminante procedente del polvo atmosfrico que entra en el aire sin filtrar al motor. Puede causar graves problemas de desgaste debido a sudureza.

    Medida:

    EspectrometraLmite:

    Seguimiento por tendencias

    Muy dependiente del ambiente de trabajo.