lubricacion motor.ppt
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El documento describe los sistemas de clasificación y certificación de aceites lubricantes. Explica que las organizaciones API, ASTM y SAE trabajan juntas para establecer estándares de calidad, mientras que la viscosidad, aditivos y aplicaciones de los aceites se clasifican según sus escalas. Además, se analizan técnicas como el análisis espectrométrico y ferrográfico para monitorear el desgaste y la contaminación en los aceites usados.
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- 1. Cambios en el aceite de mi Motor TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 2. Reducir la fricción Evacuar el calor Reducir el desgaste Evacuar contaminantes Prevenir la corrosión Soportar carga LUBRICANTE TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 3. Sistemas de Certificación y Calidad Tripartita ASTM American Society for Testing and Materials Define los Métodos de Prueba y Ensayos SAE Society of Automotive Engineers Define las Necesidades API American Petroleum Institute Desarrolla el Lenguaje del Consumidor TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 4. Sistema de Clasificación API Nivel de Servicio Gasolina, S Spark Servicio Diesel, C Compresión Comercial Combinaciones: Gasolina S_ / C_ Diesel C_ / S_ TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 5. Sistema de Clasificación API - ASTM Gasolina - SA Fluido mineral puro, año 1920 - SB Antioxidante - Antidesgaste, año 1920 -1930 - SCRequerimientos año 1964 - 1967 - SD Requerimientos año 1968 - 1971 - SERequerimientos año 1972 - 1980 - SFRequerimientos año 1981 - 1988 - SG Requerimientos año 1989 - 1992 - SH Requerimientos año 1993 - 1996 - SJ Requerimientos año 1997 - SLRequerimientos año 2001 - SM Requerimiento año 2004 TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 6. Sistema de Clasificación API - ASTM Diesel - CA Requerimientos año 1940 - 1948 - CB Requerimientos año 1949 - 1960 - CC Requerimientos año 1961 - 1980 - CD Requerimientos año 1955 - 1970 - CE Requerimientos año 1983 - 1993 - CF 4 Requerimientos año 1990 - 1993 - CF 2 Requerimientos año 1994 - 1998 - CG 4 Requerimientos año 1994 -1997 - CH 4 Requerimientos año 1998 - CI 4 Requerimientos año 2007 TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 7. Sistema de Clasificación SAE Viscosidad SAE Monogrados Verano SAE 20 SAE 30 SAE 40 SAE 50 Monogrados Invierno SAE 5W SAE 10W SAE 15W SAE 20W Multigrados SAE 5W- 30 SAE 10W- 30 SAE 15W- 40 SAE 20W- 40 SAE 20W- 50 TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 8. Comportamiento del Monogrado vs Multigrado TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION Grado SAE 30 40 50 15W-40 20W-50 Viscosidad Cinemática, cSt 40C 100 C 150 C 230 C 110 11,4 4,3 1,7 160 14,5 4,9 1,9 230 19,0 5,8 2,0 110 14,5 5,6 2,3 173 19,0 6,8 2,2 Temperatura en encendido: (15-30)ºC Temperatura de operación: (80-150)ºC
- 9. Sistema de Certificación y Calidad Nuevo Sistema Mundial CMA Fabricantes De Aditivos Código Practicas (MTAC) EOLCS (CMA - API -AMMA) Incluye API-ASTM-SAE ILSAC (AAMA - JAMA) Fabricantes de Motores EELQMS (ACEA-ATIEL) ATC (CMA)-CEC (ASTM) SAE (AAMA - EMA) Definición de Necesidades JASO-API-ISO-TISI (ACEA - ILSAC-NMMA-ATIEL) Fabricantes de Motores TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 10. Paradigmas, Mitos y Expresiones del Público “Ese es el aceite recomendado para mi vehículo” “El aceite mientras mas grueso mejor” “El bombero es el que mas sabe de aceites” “Cambiar el aceite todos los meses” “Hay que agregar aditivos para mejorar el aceite” “Al cambiar de viscosidad no ocurre nada” “Los aceites se evaporan” “Los aceites multigrados tumban la presión” “El aceite se pone negro” “Agregar grafito para que lubrique mejor” “El aceite de gasolina se usa en gasoil” “Ese aceite se ve muy aguaito ó esta muy espeso” ¿Quién tiene la razón? TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 11. ¿Que mas afecta el desempeño de mi motor? TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION Si ya utilizo el aceite y la gasolina adecuada… ¿Que pasa con mi motor?
- 12. ¿Contaminantes? !No están por que no los veo! ESTUDIO DE FALLAS El ojo humano solo percibe partículas mayores a 40 Un grano de polvo mide de 0,5 a 10 Desgaste abrasivo Niveles de tolerancias (3 a 5 ) TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 13. Concentración de polvo (mgrs/ m³) RESIDENCIAL INDUSTRIAL AUTOPISTA AGRICULTURA CAMINO DE TIERRA COLUMNA DE VEHICULOS EN CAMINO DE TIERRA CANTERAS TORMENTA DE ARENA 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 Polvo en el ambiente TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 14. Contaminante Equipo Lubricante Partículas Desgaste abrasivo Oxidación catalítica Fatiga de superficies Humedad Oxidación Oxidación Disminución de la película Lavado de aditivos Aireación Cavitación Oxidación Disminución de la película Falla terminal Barnices Espuma Calor Disminución de la película Falla de viscosidad Barnices Oxidación Nota:Tomado de un artículo de Kenneth J.O¨Donnell, Boeing A&M- Kent Space Center Contaminante/ Efecto sobre el equipo y su lubricante En todos los casos hay un factor en común: !OXIDACIÓN DEL ACEITE! TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 15. Impacto en el sistema de lubricación. sludge/ lodo suciedad, mugre saturación del filtro causa de desgaste !Contaminación! Orgánica • Hollín • Productos de combustión • H2O • Combustible Inorgánica • Polvo • Metal • Materiales de las juntas o sellos • Aditivos desgastados TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 16. Accidente 15% Degradación de Superficie 70% Obsolescencia 15% Desgaste 71% Corrosión 29% Adhesión Abrasión Erosión Fatiga Causas de disminución de la vida útil de un equipo TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 17. !ANALISIS DE ACEITE! CONDICIONES DE EQUIPO •ANALISIS ESPECTOMETRICOS •FERROGRAFIA •ANALISIS DE RESIDUO •CONTEO DE PARTICULAS CONDICION DEL LUBRICANTE •INFRARROJO •VISCOSIDAD •TBN/TAN •PTO. INFLAMACION TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION ¿Cómo saber el estado de desgaste de mi motor?
- 18. ¿Desgaste? Métodos Analíticos Análisis Espectrométrico Ferrografía y Filter Debris / 0 2 4 6 8 10 20 40 80 100 200 / 600 1000 Detectores de Partículas Inspección Visual Filtros de Aceite Tamaño de Partículas Tendencia de Detección TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 19. TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION EVALUACION DEL CONTENIDO DE METALES EN ACEITES USADOS Metales de Desgaste Metales Aditivo Fe Hierro Mg Magnesio Cu Cobre Ca Calcio Cr Cromo Ba Bario Pb Plomo P Fósforo Sn Estaño Zn Cinc Al Aluminio B Boro Ni Níquel Metales Contaminación Ag Plata Si Sílice Mo Molibdeno Na Sodio Ti Titanio V Vanadio Ferrous Particles Near Exit are Submicroscopic NonFerrous & Weakly Magnetic Debris Deposit Randomly Non-Wetting Barrier Entry Region 60 mm x 24 mm Oil Flow Normal Rubbing Wear Severe Sliding Wear CuttingWear Gear Wear BearingWear Normal Machine Wear Excessive load/speed on sliding surface Misalignment or abrasive contamination Fatigue, scuffing or scoring of gear teeth Rolling contact failure Ferrografía
- 20. Elementos Detectados por Análisis Espectrométrico Desgaste Metálico Partículas en el aceite producto de: Abrasión Corrosión Fricción. Contaminantes Se introducen en el aceite desde el exterior: Polvo Aditivos Son introducidos en el aceite por el fabricantes: Sales Organo- Metálicas TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 21. Análisis de aceite Análisis del Lubricante Condiciones de desgaste Equipo: •Análisis Espectometricos •Ferrografía •Análisis de Residuo •Conteo de Partículas Predictivo Condiciones del Lubricante: •Infrarrojo •Punto Inflamación. •TAN. •Viscosidad Proactivo TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 22. BANDAS DE ABSORCIÓN UTILES PARA MONITOREAR DEGRADACIÓN DEL ACEITE PROCESO REGIÓN (cm-1) OXIDACION 1720 NITRACION 1630, 1553 HOLLIN 3800, 1980 AGUA 3450, 1640, 770 SULFATOS 1160, 606 GLYCOL 3370, 1087, 1043 COMBUSTIBLE 3052, 1605, 874, 811, 748 FTIR TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 23. TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION REPORTE DE ANALISIS DE ACEITES EN FUNCIONAMIENTO OBSERVACIONES Viscosidad dentro del grado SAE #40 Incremento en T.A.N., pero en nivel aceptable. FECHA REPORTE 24/11/2003 Descenso en T.B.N., pero en nivel aceptable. CLIENTE Niveles de Oxidación, Nitracion y Hollín en niveles OK. CONTACTO Metales de desgaste y contaminación en niveles OK. EQUIPO GENERADOR A GAS MARCA RECOMENDACIONES MODELO Continuar monitoreo. SERIAL TIPO LUBRICANTE SAE 40, TBN:9 TIPO DE COMBUSTIBLE GAS NATURAL RESULTADOS DE EVALUACION MUESTRA 990726737 702 732 785 FECHA TOMADA 12/07/1999 27/07/1999 06/08/1999 18/08/1999 FECHA ANALIZADA 14/07/1999 29/07/1999 09/08/1999 23/08/1999 TIEMPO SERVICIO ACEITE (hrs) Virgen 4 175 401 EQUIPO 9F22VG3317 5115 5286 5512 DATOS DEL FLUIDO VISCOSIDAD 100 C 14,2 13,92 14,8 14,66 TAN 1,22 0,63 1,67 2,28 T.B.N. mgKOH/g 7,39 6,83 7,18 5,44 AGUA CREPITACION NEGATIVO NEGATIVO NEGATIVO NEGATIVO CONTAMINACION NO MET. OXIDACION A/cm 0 7 6 13 AGUA (%) 0 0 0 0 COMBUSTIBLE (%) 0 0 0 0 SULFATACION A/cm 0 5 0 8 NITRACION A/cm 0 0 4 10 SOOT A/cm 0 0 0 2 MET. DESGASTE (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) HIERRO 2,6 4,3 5,4 2,8 CROMO 0,0 0,3 0,0 0,3 PLOMO 0,0 0,0 0,0 0,0 ESTAÑO 0,0 0,0 0,0 0,0 ALUMINIO 0,6 1,1 1,3 1,7 COBRE 0,3 0,5 2,1 4,4 NIQUEL 0,7 0,8 0,3 0,7 PLATA 0,1 0,1 0,0 0,0 MOLIBDENO 1,5 2,8 2,4 2 TITANIO 0,0 0,0 0,0 0,0 VANADIO 0,2 0,6 0,6 1,0 MET. CONTAMINACION (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) SILICE 1,6 4,4 4,7 3,1 SODIO 2,8 3,1 2,8 2,5 MET. ADITIVO (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) BORO 3,1 2 1 0,9 MAGNESIO 14,8 11,3 11,4 10,4 CALCIO 2396,0 2415,0 2449,0 2429,0 BARIO 1,4 2,8 6,2 0,0 FOSFORO 220,0 254,0 252,0 230,0 CINC 315,0 330,0 316,0 313,0 Tendencia 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 / 0 7 / 1 9 9 9 2 7 / 0 7 / 1 9 9 9 0 6 / 0 8 / 1 9 9 9 1 8 / 0 8 / 1 9 9 9 T.B.N T.A.N HIERRO Viscosiad 100 °C 13,2 13,4 13,6 13,8 14 14,2 14,4 14,6 14,8 15 1 2 / 0 7 / 1 9 9 9 2 7 / 0 7 / 1 9 9 9 0 6 / 0 8 / 1 9 9 9 1 8 / 0 8 / 1 9 9 9 Contenido de Metales 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1 2 / 0 7 / 1 9 9 9 2 7 / 0 7 / 1 9 9 9 0 6 / 0 8 / 1 9 9 9 1 8 / 0 8 / 1 9 9 9 hierro cobre aluminio plomo
- 24. Llamado también “Condiciones de Monitoreo” o de “Tribología Aplicada” es una vía para registrar ahorros adicionales ( hasta un 20%) sobre el mantenimiento preventivo Se basa en la predicción bajo condiciones de monitoreo y de fallas, usando técnicas No-Destructivas en un laboratorio certificado o en- sitio. Elaborar tendencias. !Este es el secreto! TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 25. ¿Solo tu vehículo?. ¿Las maquinarias bajo tu responsabilidad? Cambiar aceite por condición y no por tiempo. Conocer la condición del equipo de forma permanente. Programar mantenimiento. Controlar las causas de fallas. Mejorara la seguridad y la confiabilidad operacional. Incrementando las ganancias. !Protección del medio ambiente! Los programas de mantenimiento proactivo basados en análisis de aceites usados. TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 26. Aceites usados y Medio ambiente •5 litros quemados al ambiente contamina el aire que respira un adulto a lo largo de 3 años de su vida. •1 litro contamina 1 Millón de litros de agua. •5 litros cubren 5.000 mtrs2 de agua. •5 litros matan la vida acuática en 1.930 Km2. Según EPA los aceites usados contaminan: TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION
- 27. Conclusiones La protección del medio ambiente es empresa de todos. Beatriz leal de Rivas. Febrero 2004 TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION