Hi-Tek Explica Lecturas De Propiedades
LECTURA DE LOS CONTAMINANTES.
PROPIEDADES.
1. Agua – (Water).
Promueve la descomposición de las propiedades del lubricante y la corrosión de las partes internas del motor. El agua ingresa por los respiraderos, retenes y el sistema de enfriamiento. También se acumula mediante la condensación (humedad en el motor cuando se enfría).
El agua reduce la película lubricante e interfiere con la lubricación dejando las piezas susceptibles al desgaste abrasivo, adhesivo y fatiga
El agua causa herrumbre y aumenta el potencial corrosivo de los ácidos. También reacciona con ciertos aditivos para formar productos agresivos. El agua también actúa como catalizador para promover oxidación en la presencia de metales como hierro, cobre y plomo. Cuando hay agua libre en el cárter, pueden crearse micro-organismos que se comen el aceite, formando ácidos que causan oxidación y obstruyen el filtro.
El agua reduce la película lubricante e interfiere con la lubricación dejando las piezas susceptibles al desgaste abrasivo, adhesivo y fatiga. En áreas de presión las gotas de agua colapsan causando cavitación. Esta cavitación se ve como corrosión o picado de la superficie donde hay diferencias de presiones. Las burbujas de agua (o aire en caso de espuma por exceso de aceite en el cárter) llegan al punto de presión e implosión, causando grietas pequeñas o puntos microscópicos en la superficie. Cada vez que implosiona otra burbuja en el mismo lugar se agranda este punto.
La contaminación por agua, que puede ser un problema en aceites de motor a gas natural, especialmente en esos motores que exhiben altas tasas de flujo y turbulencia, se debe determinar utilizando ASTM D1744 o la D93.
Los sistemas pueden experimentar problemas de espuma con tan poco como 100 ppm a 300 ppm
de agua. Esto es de particular importancia en motores donde las temperaturas del aceite son
demasiado bajas. La evaporación no puede ocurrir y la baja que temperaturas a la que opera el
aceite crea las condiciones necesarias para desarrollar la nitración. Esto es la razón “principal”
de que los fabricantes de motor de gas natural recomiendan que sus motores corran con
temperaturas de aceite en una gama de 180°F a 185°F (82°C a 85°C).
Cuándo la temperatura del aceite de motor opera a una temperatura desconocida, por ejemplo
120°F (49°C) esta debe ser añadida a la temperatura del ambiente para obtener la temperatura
estimada del cárter de aceite. La temperatura resultante del aceite entonces debe ser confirmada
con el fabricante del motor o su tabla para determinar si es esta es aceptable
2. Dilución De Combustible – (Fuel Dilution).
Indica la cantidad relativa de combustible sin quemar presente en el lubricante. Dilución en exceso, reduce la capacidad de acarreo de contaminantes del lubricante. Resultados son expresos en porcentaje por volumen.
El sistema de alimentación de combustible es crítico para la fuerza, la economía y la vida útil del motor. Cuando entra combustible al motor se reduce la viscosidad del aceite, eliminando el colchón hidrodinámico de lubricación, aumentando el desgaste. Propo del mal funcionamiento del sistema y punteras de inyección.
3. Hollín – ( Fuel Soot).
Mide la cantidad de residuos de carbono isolubles, suspendidos en el lubricante del motor. Valores altos indican reducción en le eficientización del proceso de combustión. Resultados expresos en base a una escala infra-roja de absorción con rango de 0 a 4.0.
Después de la contaminación por tierra, no hay nada peor para el motor que la producción
de partículas sólidas en la combustión y su emisión al aire y al aceite. Cuando hablamos de
estas partículas en el aceite de motor hablamos de Hollín. Las que quedan en el motor
espesan el aceite y lijan las piezas acabando con el motor. Las que salen por el escape
entran a nuestros pulmones afectándonos hasta el riesgo de producirnos cáncer.
La formación de hollín es causada por:
1. Inyectores gastados (por contaminación del diesel y falta de un buen filtro de diesel).
2. Excesivo funcionamiento del motor en ralentí (marcha lenta).
3. Mala pulverización del diesel (falta de presión, inyectores muy abiertos).
4. Mala colocación del inyector (muy levantado, tirando la mezcla contra la culata).
5. Proporción de aire/diesel incorrecto.
6. Exceso de caudal en la bomba de inyección.
7. Operación del motor sin termostato.
8. Anillos gastados (por hollín o tierra).
9. Filtro de aire entupido.
4. Oxidación – (Oxidation).
Mide la degradación general del lubricante debido a longevidad, condiciones de operación, o sobrecalentamiento interno. Los resultados son reportados sobre una escala de absorción que oscila desde 1 hasta 99.
La oxidación es un proceso de degradación química que afecta a la mayor parte de los materiales orgánicos. Básicamente consiste en la asimilación de átomos de oxígeno por parte de las sustancias constituyentes del lubricante, lo que conlleva la degradación de las mismas y la pérdida paulatina de características y prestaciones del aceite. Este proceso se ve favorecido por el calor, la luz, el agua y la presencia de contaminantes.
El mecanismo de la oxidación
Normalmente, el proceso de oxidación se inicia tan pronto como es puesto en servicio el aceite. Los primeros productos de la oxidación son peróxidos orgánicos, que en principio no son dañinos, pero que en poco tiempo comenzaran a actuar como catalizadores, acelerando exponencialmente el proceso de oxidación. A continuación se formaran resinas, alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos orgánicos.
Algunas de estas sustancias son solubles en un principio, pero al entrar en contacto con superficies muy calientes se vuelven insolubles, o tienen afinidad entre ellas y se depositan formando lodos; otros, como los alcoholes y las cetonas, son disolventes y pueden atacar a elementos del sistema hechos de material orgánico, los ácidos orgánicos pueden atacar a elementos metálicos, corroyéndolos. Del mismo modo, las sales metálicas formadas por la corrosión de los metales también son catalizadores, al igual que el agua, cuya presencia se ve favorecida por los ácidos y otros sustancias polares que tienen afinidad por ella. Al mismo tiempo, la aparición de estas sustancias hace que el agua se mezcle más fácilmente con el aceite.
Algunos metales, como el cobre, también actúan como catalizadores; estos metales proceden de partículas metálicas, disueltas en el aceite y originadas por el desgaste de elementos metálicos del sistema (bombas, pistones, etc.). Estas partículas, además, pueden atacar a los aditivos, inutilizándolos, y erosionar mecánicamente algunas partes del sistema.
Consecuencias
La oxidación del aceite provoca:
1. aumento de la viscosidad, pudiendo llegar a ser doble incluso triple que le del aceite nuevo.
2. Oscurecimiento del aceite, pasando del tono traslucido original a ser totalmente opaco.
3. Formación de depósitos carbonosos, aunque esto ocurre en fases avanzadas de la oxidación.
4. Aumento de la acidez del aceite, debido a los productos ácidos que se forman.
5. Nitración – (Nitration).
Mide la acumulación de materiales ácidos durante el servicio normal en motores diesel, como resultado del paso de gases o líquidos del combustible entre las paredes del cilindro y las anillas. Los resultados son emitidos sobre una escala de absorción infraroja que oscila desde 1 hasta 99.
Bajo ciertas condiciones, es el nitrógeno el que reacciona con las moléculas del aceite: esto provoca la nitración del aceite y la formación de barniz.
6. Glicol – Glycol (Antifreeze/Coolant).
Resultados positivos indican presencia de contaminación de Glycol, más asociado con el escape interno del sistema de enfriamiento. La contaminación de Glycol promueve la desgradación del lubricante, la sedimentación o lodo sólido, desgaste de engranajes y corrosión. Presencia de Sodio, Boro y Potasio son síntomas de fuga del sistema de enfriamiento.
La Contaminación por Glycol
La prueba para fugas de glycol de acuerdo con ASTM D2982 debe formar parte de cualquier
programa del análisis de aceite. Cualquier cantidad de glycol en el análisis puede indicar una
fuga de líquido refrigerante en el motor y causar una falla catastrófica por la formación de ácidos
corrosivos, lodo y barniz que se forman rápidamente, también causarán una reducción en la
película de lubricación, y puede aumentar repentinamente el desgaste. Los aditivos singulares
para este fluido son, el Sodio, el Boro y el Potasio. Si son detectados por el análisis de aceite
será síntoma de fuga del sistema de enfriamiento. Si también se detecta contenidos de agua será
evidencia de de una fuga severa en el sistema. Pero el agua no siempre aparece en el reporte de
laboratorio. El agua se puede evaporar o simplemente no estar presente en la mezcla porque el
agua y el aceite no se han emulsificado. Será obligatorio una vez detectados realizar la
inspección de los cojinetes para asegurarse que el refrigerante (glycol) no haya dañado a los
cojinetes ni al cigüeñal.
Cuando una muestra presenta este tipo de contaminación, siempre se debe vaciar el aceite del
motor y desechar el aceite en uso, así como sus filtros.
Cualquier cantidad de glycol indica una fuga de líquido refrigerante. Causa formación de ácidos corrosivos, una reducción de la película de lubricación y aumenta el desgaste.
El Sodio, Boro y Potasio detectado, será síntoma de fuga del sistema de enfriamiento.
7. Viscosidad – (Viscosity).
Mide la resistencia del lubricante a fluir. La viscosidad es considerada la propiedad más importante independiente del lubricante. Cambios en esta indican servicios impropios aplicados, dilución, o contaminación, e interrupción en la lubricidad del lubricante. Resultados expuestos son reportados en centistokes (cSt) y expresos en una clasificación SAE, producida para resultados de análisis de aceite del motor.
La viscosidad del aceite de motor se mide a 100ºC y debería mantenerse dentro de los rangos establecidos por el API para el grado utilizado. Un SAE 40 o un SAE 15W-40 debería mantenerse entre 12.5 cSt y 16.3 cSt a 100ºC. Variaciones dentro de este rango no son significativas. Para los valores de otras viscosidades vea la tabla SAE J300.
La pérdida de viscosidad causará mayor desgaste de cojinetes (plomo, estaño, bronce) por falta de lubricación hidrodinámica. El aumento de viscosidad puede causar mayor desgaste de anillos y alta presión de aceite que puede abrir la válvula de alivio de presión del filtro de aceite y pasar aceite sucio al motor.
Si bajó la viscosidad, las causas más probables pueden ser:
- Dilución con aceite más delgado (puede ser aceite hidráulico, de transmisión, u otro, o un SAE 5W-30 aumentado al SAE 15W-40 por error del operario).
- Contaminación por combustible (problemas de inyectores, falta de termostato, viajes cortos, marcha en vacío, etc.).
· Rotura o ruptura de polímeros (utilizados para fabricar el aceite multigrado) por cizallamiento (polímeros baratos, altas temperaturas o presiones, molienda entre los engranajes o anillos).
· Cizallamiento o rotura de aceite base. El aceite básico de baja calidad puede perder su viscosidad.
Si aumentó la viscosidad, las causas más probables pueden ser:
- Oxidación del aceite (alta temperatura, altas revoluciones o baja calidad de aceite básico).
- Cocción del aceite (alta temperatura o baja calidad del aceite base).
- Contaminación por agua o glicol (falla de empaquetadura de culata, perforación de camisas o bloque).
- Contaminación por alta acumulación de hollín (combustible de baja calidad, mala combustión, ausencia o falla de termostato, problemas de bomba inyectora o inyectores).
- Contaminación por tierra (falla del filtro de aire, perforaciones en el sistema de entrada de aire).
- Mezcla con un aceite más viscoso.
En el próximo artículo los especialistas de Lubritech & Laboratorio Hi-Tek, , comparten con los usuarios del servico de análisis de aceite usado los posibles orígenes de los contaminantes presentes en las muestras.
No se lo pierda!!!!!!
Ing. Ramón O. Mella