1GRAFICONOTASNOTAS

Anlisis de Laboratorio

Control de Calidad

2GRAFICONOTASNOTAS

2

PARA GARANTIZAR EL DESEMPEO

CONTROL DE CALIDAD

PARA VERIFICAR LAS CONDICIONESDEL ACEITE EN USO

PARA RESOLVER PROBLEMASDE SERVICIO EN EL CAMPO

(ANALISIS DE ACEITE USADO)

EG. ACEITE HIDRAULICO

PARA CUMPLIR CON LOS REQUISITOSDE LA INDUSTRIA Y LOS FABRICANTES

EG. DENISON, FILTRABILIDAD AFNOR

EG. VISCOSIDAD, COLOR, ESPUMA...

(PARA CUMPLIR CON LAS ESPECIF.DE MANUFACTURA)

EG. VISCOSIDAD, TAN, METALES...

EG. VISCOSIDAD, METALES...

Por qu debemos realizar pruebas?

3GRAFICONOTASNOTAS

3

DENSIDAD Y GRAVEDAD

MASA (KILOGRAMOS)

DENSIDAD = @ 15 C

VOLUMEN ( METRO CUBICO)

MASA

GRAVEDAD ESPECIFICA = @ 60/60 F

MASA DE IGUAL VOL. AGUA

141.5

GRAVEDAD API = - 131.5 = API @ 60F

GRAVEDAD ESPECIFICA

Relaciones Masa/Volumen

4GRAFICONOTASNOTAS

4

Densidad

ASTM D 1298

5GRAFICONOTASNOTAS

5

VISCOSIDAD CINEMATICA ES LA MEDIDA DE LA RESISTENCIA AL FLUJO,

GENERALMENTE ES LA MAS IMPORTANTE PROPIEDAD DE UN LUBRICANTE

FACTORES QUE AFECTAN LA VISCOSIDAD

BASICOS

ADITIVOS

TEMPERATURA

PRESION

CIZALLADURA

SIGNIFICADO

DEFINE EL RANGO DE TEMPERATURA PARA UNA APLICACION DETERMINADA

ES PUNTO PRINCIPAL DE CONTROL DE CALIDAD

PARA ACEITES USADOS PUEDE INDICAR CUALQUIER DETERIORO O CONTAMINACION

-

-

-

-

-

-

-

-

(LA VISCOSIDAD SE INCLUYE REGULARMENTE EN EL NOMBRE DEL LUBRICANTE e.g.NUTO 46)

Viscosidad

6GRAFICONOTASNOTAS

6

INICIO

FIN

MARCAS DETIEMPO

VISCOSIDAD CINEMATICA. SU MEDIDA SE BASA EN EL TIEMPOQUE TOMA UN CIERTO VOLUMEN EN FLUIR POR UN CAPILARA UNA TEMPERATURA DADA

SE REPORTA EN cSt A CIERTA TEMPERATURA

KV@ 100C REPRESENTA:-

OPERACION A ALTA TEMPERATURA

CONSUMO DE ACEITE

KV @ 40C REPRESENTA:-

EL GRADO ISO PARA ACEITES INDUSTRIALES

LA VISCOSIDAD CINEMATICA A 100 C Y A 40 C SE USANPARA CALCULAR EL INDICE DE VISCOSIDAD

GRADO SAE (AUTOMOTIVO)

Viscosidad Cinemtica

7GRAFICONOTASNOTAS

7

INICIO

FIN

Viscosidad Cinemtica

8GRAFICONOTASNOTAS

8

Viscosidad Cinemtica

9GRAFICONOTASNOTAS

9

UN SISTEMA QUE DEFINE LA RELACION VISCOSIDAD/TEMPERATURA

Se definiVI=100 ( para el MEJOR ACEITE EN 1930's)

VI= '0' (para el PEOR ACEITE EN 1930's)

VI NORMALMENTE QUEDA DEFINIDO POR LA VISCOSIDAD A 40 C Y 100 C

-

-

VISCOSIDADCINEMATICA

TEMPERATURA C

40 100

o

BAJO IV (e.g. ACEITE MINERAL IV 95)

ALTO IV (ej. PAO,

LOG LOG

SINTETICO, IV 150)

Indice de Viscosidad (IV)

10

GRAFICONOTASNOTAS

10

JUEGO MUYPEQUEO

ROTOR DE ALTA

VELOCIDAD

150C

GENERALMENTE SE MIDE CON UNVISCOSIMETRO RAVENFIELD.

EL ACEITE SE CALIENTA A 150 C Y SEEXPONE A ALTO ESFUERZO DE CORTE

CON UN ROTOR DE ALTA VELOCIDAD.

LA VISCOSIDAD SE REPORTA EN cP

CON UN DADO ESFUERZO DE CORTE YTEMPERATURA , SE CORRELACIONA CON LASCONDICIONES OPERATIVAS DE UNMOTOR, EN PARTICULAR LOS COJINETETES.

Viscosidad HTHS

VISCOSIDAD A ALTA TEMPERATURA Y ALTO ESFUERZO MECNICO

11

GRAFICONOTASNOTAS

11

+ c

- C

0 c

ROTOR DE ALTA

VELOCIDAD

TEMPERATURAS:-15 C-25 C-35 C ETC.

Simulador de arranque en fro(CCS)

El aceite se enfra a cierta bajatemperatura establecida por SAE yluego se expone a un esfuerzo de cortemediano.

La viscosidad se reporta en cP acierta temperatura definida.

El CCS se usa para juzgar laresistencia al arranque de un motor encondiciones fras (es decir concizallamiento de un aceite fro en loscojinetes, etc., en el arranque

Tambin define los grados SAE W deun motor

12

GRAFICONOTASNOTAS

12

EL ACEITE SE ENFRIA A VARIAS DIFERENTES

TEMPERATURAS (USANDO UN CICLO ESTABLEC.

DE ENFRIAMIENTO) Y CON EL USO DE

DIFERENTES PESOS PUEDE

CALCULARSE LA BOMBEABILIDAD.

LOS RESULTADOS SE REPORTAN EN

cP A UNA TEMPERATURA DADA.

ESTO CORRELACIONA CON LA TEMPERATURA

A LA CUAL EL ACEITE ES DEMASIADO

VISCOSO PARA SER BOMBEADO A

TRAVES DEL MOTOR.

TAMBIN ES PARTE DE LA DEFINICIN DEL GRADO SAE "W".

Mini viscosmetro rotativo (MRV)

MIDE LA BOMBEABILIDAD EN FRO

13

GRAFICONOTASNOTAS

13

+ C

- C

0 C

16 Hs.

EL ACEITE SE ENFRIA A UNA TEMPERATURA

ESPECIFICADA Y SE EXPONE A BAJO ESFUERZO

DE CORTE CON EL ROTOR DE

VELOCIDAD LENTA.

LOS RESULTADOS SE REPORTAN EN

cP A LA TEMPERATURA ESPECIFICADA.

SE USA PARA ENSAYAR ACEITES PARA

ENGRANAJES, FLUIDOS PARA TRACTOR

Y TRANSMISIONES AUTOMATICAS.

CUANTIFICA LA OPERABILIDAD DE UN

ACEITE A BAJA TEMP. EN UNA

TRANSMISION ( ESPECIALMENTE EN

RELACION AL DESEMPEO EN LOS

CAMBIOS DE MARCHAS DESPUES DEL ARRANQUE).

Viscosidad Brookfield

14

GRAFICONOTASNOTAS

14

CCS

MRV

HT/HS

Viscosidades

15

GRAFICONOTASNOTAS

VISCOSIDAD A ALTA TEMP.GRADO

SAE

10W

15W

20W

25W

60 21.9 - 26.1 3.7 min

0W

5W

20

30

50

BAJA TEMP-

60,000 cP max at - 40C

60,000 cP max at - 35C

60,000 cP max at - 30C

60,000 cP max at - 25C

60,000 cP max at - 20C

60,000 cP max at - 15C

KV 100C

3.8 min

3.8 min

4.1min

5.6 min

5.6 min

9.3 min

5.6 - 9.3

9.3 - 12.5

12.5 - 16.3

16.3 - 21.9

VISCOSIDAD (CCS) (cP) (MRV), CENTIPOISE (cP) cStBOMB. A BAJA TEMP. VISC.

a 150C, 106s-1 (cP)

2.6 min

2.9 min

3.7 min

12.5 - 16.3

2.9 min

3.7 min

Y ALTO CORTE

3250 cP max. at - 30C

3500 cP max. at - 25C

3500 cP max. at - 20C

3500 cP max. at - 15C

4500 cP max. at - 10C

6000 cP max. at - 5C

40 (0W-40, 5W-40 and 10W-40 GRADES)

40 (15W-40, 20W-40, 25W-40 AND 40 GRADES)

START

STOP

TIMING MARKS

HIGH TEMP (>0C), LOW SHEAR RATE

KINEMATIC VISCOSITY HIGH TEMP., HIGH SHEAR

150C

SMALL GAP

HIGH SPEED ROTOR

HIGH TEMP, HIGH SHEAR RATE

+C

- C

0C

LOW TEMP, HIGH SHEAR RATE

COLD CRANKING SIMULATOR

HIGH SPEED ROTOR

LOW TEMP, LOW SHEAR RATE

MINI ROTARY VISCOMETER

CLASIFICACION SAE J300 DEC95

16

GRAFICONOTASNOTAS

16

LOS ACEITES AL CALENTARSE PRODUCEN VAPORES INFLAMABLES

DEFINE LOS LIMITES DE SEGURIDAD E INDICA CONTAMINACIONES

PARA LUBRICANTES, ENSAYO DE COPA ABIERTA:- CLEVELAND OPEN CUP (COC)

PARA MATERIALES VOLATILES, ENSAYO DE COPA CERRADA:- PENSKY MARTENS (PM)

LA PRUEBA DE PUNTO DE IGNICION MIDE LA TMPERATURA A LA QUE EL ACEITEPRODUCE SUFICIENTE VAPOR PARA ENCENDERSE EN PRESENCIA DE AIRE

Punto de inflamacin (Flash point)

Termmetro

Agitador

Calor

Muestra

Dispositivo de llama

17

GRAFICONOTASNOTAS

17

Punto de inflamacin (Flash Point)

PM

COC

18

GRAFICONOTASNOTAS

18

LOS ACEITES CONTIENEN VARIOS NIVELES DE PARAFINA QUESE CRISTALIZA A BAJAS TEMPERATURAS

ESTO CAUSA LA SOLIDIFICACION DEL ACEITE IMPIDIENDOLE FLUIR

LA PRUEBA DE PUNTO DE ESCURRIMIENTO MIDE LA TEMPERATURA ALA QUE EL ACEITE DEJA DE FLUIR

EL PUNTO DE NUBE o de ENTURBIAMIENTO MIDE LA TEMPERATURAEN LA QUE UNA NUBE DE CRISTALES DE CERA EMPIEZA A FORMARSEEN EL ACEITE AL ENFRIARLO

POUR POINT CLOUD POINT

Punto de escurrimiento y de nube

19

GRAFICONOTASNOTAS

19

POUR POINT(Punto de escurrimiento)

Punto de escurrimiento y de nube

20

GRAFICONOTASNOTAS

20

10

0

-10

-20

-301 2 3 4 5 6

7

TE

MP

ER

AT

UR

A C

TIEMPO - DIAS

20 CURVA TIPICA DE ENFRIAMIENTO

DE ESCURRIMIENTO ESTABLE

PARA DETERMINAR PUNTO

EL ACEITE SE ENFRIA A LA TEMP. A

LA QUE DEJA DE FLUIR.

EN EL PUNTO DE ESCURRIMIENTO

ESTABLE EL ACEITE SE ENFRIA DE

ACUERDO A UN CICLO DETERMINADO

(SIMILAR A LO QUE OCURRE EN UN

AUTO CUANDO NO SE USA DURANTE

CIERTO TIEMPO).

AMBOS SE REPORTAN EN GRADOS

CENTIGRADOS.

INDICA LA TEMPERAT. A LA CUAL EL

ACEITE EN EL CARTER NO FLUYE MAS.

SU VARIACIN PUEDE TAMBIEN INDICAR DILUCION

CON COMBUSTIBLE DIESEL.

Punto de escurrimiento (estable)

21

GRAFICONOTASNOTAS

21

Cenizas sulfatadas (ash)

SE QUEMA LAMUESTRA HASTAQUE SOLOQUEDAN CENIZASY CARBON

LA MUESTRA YAFRIA ES TRATADACON ACIDOSULFURICO YCALENTADA

CUANDO LA OXIDACIONDEL CARBON ESCOMPLETA SE PESANLAS CENIZAS

EL CONTENIDO DE CENIZAS SULFATADAS PUEDE USARSE PARAINDICAR LA CONCENTRACION DE METALES CONOCIDOS CONTENIDOSEN LOS ADITIVOS

22

GRAFICONOTASNOTAS

22

Nmero de neutralizacin

NUMERO BASICO TOTAL (TBN) y

NUMERO ACIDO TOTAL (TAN)- ASTM D 664

ANALISIS VOLUMETRICO CON ACIDO CLORHIDRICO

REFLEJA ALCALINIDAD O RESERVA BASICA DE LOS DETERGENTES METALICOS

MEJOR PARA EVALUAR TBN UTIL EN ACEITES USADOS

CONTROL DE CORROSION (NEUTRALIZACIONDE ACIDOS)

DETERGENTE ACTIVO- ASTM D 2896

ANALISIS VOLUMETRICO CON ACIDO PERCLORICO

REFLEJA ALCALINIDAD DE DETERGENTES METALICOS Y

BASES DEBILES

MAYOR PRECISION QUE ASTM D 664

MEJOR PARA EVALUAR ACEITE NUEVO

CONTROL DE CALIDAD

RESERVA BASICA TOTAL

23

GRAFICONOTASNOTAS

37

23

Electrodo de vidrio

Muestra

Agitador

Electrodo de Referencia

Bureta que contiene KOH (para TAN) o

HCI (para TBN)

TBN : la cantidad de cido, expresada como el nmero equivalente de mg deKOH, requerido para neutralizar todos los componentes bsicos presentesen un 1g de muestra.

TAN / TBN

24

GRAFICONOTASNOTAS

24

Nmero de Neutralizacin (TBN)

25

GRAFICONOTASNOTAS

25

DEBIDO A AGITACION MECANICA, UN ACEITE PUEDE ATRAPAR AIRE

-EN FORMA DE ESPUMA EN LA SUPERFICIE DEL ACEITE

- EN FORMA DE AIRE ATRAPADO EN EL CUERPO DEL ACEITE

PARA TRANSMISION DE POTENCIA EL ACEITE HIDRAULICO DEBE SERINCOMPRESIBLE. LA ESPUMA Y EL AIRE ATRAPADO HACEN EL ACEITECOMPRESIBLE BAJO PRESION LO QUE LLEVA A:

LA PRUEBA DE ESPUMA MIDE LA CANTIDAD DE ESPUMA Y SUESTABILIDAD A ALTAS Y BAJAS TEMPERATURAS

LA PRUEBA DE ATRAPAMIENTO DE AIRE MIDE EL TIEMPONECESARIO PARA ELIMINAR EL AIRE ATRAPADO EN UN ACEITE

- POBRE TRANSMISION DE POTENCIA- ROTURA DE LA PELICULA LUBRICANTE- OXIDACION DEL ACEITE

Espumacin y atrapamiento de aire

26

GRAFICONOTASNOTAS

26

Espumacin y tratamiento de aire

27

GRAFICONOTASNOTAS

27

Los aceites contaminados conagua pueden formar emulsionesestables

Las emulsiones estables puedencausar incremento de la viscosidad,herrumbre y formacion de barros

Las pruebas de demulsibilidad (ASTMD1401 y D2711) miden la eficiencia de unaceite en separarse del agua en untiempo determinado

Demulsibilidad

28

GRAFICONOTASNOTAS

28

HERRUMBRELA HERRUMBRE SE PUEDE PRESENTAR EN UN SISTEMA DELUBRICACION CUANDO HAY AGUA PRESENTE

PUEDE LLEVAR A LA FORMACION DE PARTICULAS ABRASIVAS YPOSIBLES FALLAS

LA PRUEBA DE HERRUMBRE, (ASTM D665), MIDE LA CAPACIDADDEL ACEITE DE PREVENIR LA CORROSION DE METALES FERROSOS

OTRAS FORMAS DE CORROSION

AL CALENTARSE, UN ACEITE O SUS ADITIVOS PUEDENDEGRADARSE Y ATACAR METALES REACTIVOS. (Ie. CORROSIONDE COBRE)

LA PRUEBA DE CORROSION DE COBRE, (ASTM D130) EVALUA LAHABILIDAD DE UN ACEITE EN PREVENIR LA CORROSION

Pruebas de herrumbre y corrosin

29

GRAFICONOTASNOTAS

29

Pruebas de herrumbre y corrosin

30

GRAFICONOTASNOTAS

30

Prueba de corrosin en lmina de cobre

SE COMPARA LAAPARIENCIA DELA TIRA DECOBREEXPUESTA ALACEITE

REFERENCE

31

GRAFICONOTASNOTAS

31

Prueba de color ASTM D-1500

32

GRAFICONOTASNOTAS

32

Prueba de metales - ICP / ASTM D-4951

33

GRAFICONOTASNOTAS

33

Prueba de aceites dielctricos

Resistencia o Rigidez Dielctrica

(ASTM D 877):

Es el voltaje mnimo requerido para

producir arco voltico entre dos

conductores bajo condiciones

estndar de operacin

Su decrecimiento indica un nivel de

Tensin Interfacial (ASTM D 971):

Da una idea de la capacidad dedisolver agua por parte del aceiteSu disminucin indicaacumulacin de contaminanteshidroflicos y productos deoxidacin leve.Es una prueba muy sensible almanejo de la muestra: el equipodebe limpiarse con mucho cuidadopara evitar errores.

34

GRAFICONOTASNOTAS

34

FT IR

35

GRAFICONOTASNOTAS

35

A ALTAS TEMPERATURAS Y EN AUSENCIA DE OXIGENO,ACEITES Y ADITIVOS PUEDEN ROMPERSE FORMANDOMOLECULAS MAS PEQUEAS

SE PUEDE FORMAR:-

COQUE Y DEPOSITOS - QUE PUEDEN BLOQUEAR LOS CONDUCTOSDE LUBRICACION Y COMPORTARSE COMO PARTICULAS ABRASIVAS

COMPUESTOS LIVIANOS- CAUSANDO REDUCCION DE VISCOSIDADE INCREMENTO DEL PUNTO DE IGNICION

EXISTEN ALGUNAS PRUEBAS DE ESTABILIDAD TERMICA PEROGENERALMENTE ESTAN RELACIONADAS A LAS PRUEBAS DE OXIDACION

ESTAS PRUEBAS INCLUYEN - EL "PANEL COKER" REALIZADA ENAUSENCIA DE AIRE, PRODUCE DESCOLORACION VISUAL DEBIDO A LAFORMACION DE DEPOSITOS

Degradacin - Estabilidad trmica

36

GRAFICONOTASNOTAS

36

Degradacin - Estabilidad trmica

EnsayoEnsayo Mobil de Mobil de Oxidacin Oxidacin en en Banco Banco80

60

40

20

0 0 20 40 60 80 100 120

Mineral

SHC

hh

SintticosSintticos : : Mayor Estabilidad a la oxidacin

37

GRAFICONOTASNOTAS

37

Penetracin(Grasas)

5 SEC

PENETRACION

38

GRAFICONOTASNOTAS

38

EL DESGASTE OCURRE CUANDO DOS SUPERFICIES METALICASROZAN MUTUAMENTE CAUSANDO CONTACTO METAL A METAL

LA PELICULA LUBRICANTE PREVIENE O MINIMIZA EL CONTACTOMETAL A METALLOS RIESGOS DE CONTACTO METAL A METAL SON MAYORESDURANTE EL ARRANQUE , LAS CARGAS DE CHOQUEO LASCONDICIONES DE EXTREMA PRESION

PARA REDUCIR LOS EFECTOS DAINOS, LAS SUPERFICIESMETALICAS PUEDEN SER PROTEGIDAS CON CAPAS SUPERFICIALES

ADITIVOS ANTI-DESGASTE QUE SE ADHIERENFISICAMENTE A LAS SUPERFICIES METALICAS

ADITIVOS EP REACCIONAN QUIMICAMENTE CON LA SUPERFICIEMETALICA EN PRESENCIA DE ALTAS PRESIONES Y TEMPERATURASFORMANDO UNA CAPA PROTECTORA

Desgaste

39

GRAFICONOTASNOTAS

39

CUATRO BOLAS - PRUEBA PARA DESARROLLO DE PRODUCTOS

PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD DE CARGA MIDIENDO ELPUNTO DE DESGASTE Y SOLDADURA DE UN ACEITE PARA CARGASINCREMENTALES

FZG - PARA PRUEBA DE ACEITES PARA ENGRANES, HIDRAULICOS Y DECOMPRESOR

DETERMINA LA CAPACIDAD DE CARGA DEL ACEITE BASADOSEN EL DAO A LOS ENGRANES

CARGA TIMKEN OK - PARA ACEITES DE ENGRANAJES Y GRASAS

DETERMINA LAS PROPIEDADES EP DE UN LUBRICANTEMIDIENDO EL PUNTO CUANDO OCURRE SOLDADURA

PRUEBAS DE BOMBAS HIDRAULICAS- APROBACION DE PRODUCTOS

DETERMINA LAS CUALIDADES ANTIDESGASTE DE UNLUBRICANTE MIDIENDONDO LA PERDIDA DE PESO DELAS PARTES DE UNA BOMBA ( VICKERS)

Pruebas de desgaste

40

GRAFICONOTASNOTAS

40

Pruebas de desgaste: CuatroBolas

41

GRAFICONOTASNOTAS

41

Pruebas de desgaste: Timken

42

GRAFICONOTASNOTAS

42

ENSAYOS DEDESEMPEO

CONTROL DECALIDAD

ANALISIS DEACEITE USADO

ENSAYO

VISCOSIDAD CINEMATICA

VISCOSIDAD RAVENFIELD (HTHS)SIMUL. DE ARRANQ. EN FRIO (CCS)

BOMBEABILIDAD (MRV)

VISCOSIDAD BROOKFIELDPUNTO DE ESCURRIMIENTO

VOLATILIDAD NOACK

PUNTO DE INFLAMACION

COMPATIBIL. CON ELASTOMEROS

ESPUMA

CENIZA

TBNTANANALISIS ELEMENTAL

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

XX

APLICACIONES DE ENSAYOS