Modulo 2 analisis de aceite interpretacion analisis

Copec S.A. 05/08
Interpretación Análisis de Aceites

2
PRINCIPALES ANÁLISIS
MOTORES TRANSMICIONES
DIFERENCIALES
SISTEMAS
HIDRAULICOS
COMPRESORES
VISCOSIDAD 40°C * * *
VISCOSIDAD
100°C
* *
IR * * * *
METALOGRAFIA * * * *
AGUA * * * *
MATERIAL
PARTICULADO
*
PTO
INFLAMACIÓN
*
TAN * * *
TBN * *

3
VISCOSIDAD
Viscosidad a 40°C ó 100°C :
La propiedad física más importante de un aceite lubricante,
es la medida de la característica de fluidez de un aceite.
Objetivo: Controlar la variación de viscosidad ( 40°C ó
100°C) que tiene un lubricante usado con respecto al aceite
nuevo producto de una contaminación externa o a una
degradación de los componentes químicos del lubricante.

4
Limites Para Viscosidades
•LIMITES DE FABRICA
•LIMITES POR GRADO
•LIMITES POR DESEMPEÑO

5
Clasificación SAE para motor
Grado de
Viscosidad SAE
Viscosidad (1) (cP)
@ Temperatura
°C Máxima
Temperatura (2) °C
Límite de Bombeo
Máxima
Viscosidad
Mínima
(cSt) @ 100°C
Máxima
0W
5W
10W
15W
20W
25W
20
30
40
50
60
6.200 @ -35
6.600 @ -30
7.000 @ -25
7.000 @ -20
9.500 @ -15
13.000 @ -10
--
--
--
--
--
-35
-30
-25
-20
-15
-10
--
--
--
--
--
3.8
3.8
4.1
5.6
5.6
9.3
5.6
9.3
12.5
16.3
21.9
--
--
--
--
--
--
< 9.3
< 12.5
< 16.3
< 21.9
< 26.1

6
CLASIFICACION SAE ENGRANAJES
70W -55 4.1
75W -40 4.1
80W -26 7
85W -12 11
GRADO SAE Temperatura MAXIMA para Viscosidad a 100°C, cSt
DE VISCOSIDAD Viscosidad de 150,000 cP, °C
Minimo Maximo
90 13.5 <24.0
140 24 <41.0
250 41
SAE J306 JUL‘ 98 : ACEITES PARA ENGRANAJES
80 7.0 <11.0
85 11.0 <13.5

7
CLASIFICACION ISO INDUSTRIAL
ISO VG Media Mínimo Máximo
2 2.2 1.98 2.42
3 3.2 2.88 3.52
5 4.6 4.14 5.06
7 6.8 6.12 7.48
10 10 9 11
15 15 13.5 16.5
22 22 19.8 24.2
32 32 28.8 35.2
46 46 41.4 50.6
68 68 61.2 74.8
100 100 90 110
150 150 135 165
220 220 198 242
320 320 288 352
460 460 414 506
680 680 612 748
1000 1000 900 1100
GRADOS DE VISCOSIDAD INDUSTRIAL EN CENTISTOKES

8
Comparación de Escalas
GRADO ISO
DE VISCOSIDAD
SAE PARA
ENGRANAJES
SAE PARA
MOTOR
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
22
32
46
68
100
150 220 320 460
75W 80W 85W 90 140
5W
10W
20 30 40 50
Este cuadro muestra la relación entre algunos grados de Viscosidad ISO, grados SAE de aceites para
engranajes y SAE para motor, y la Visc. a 100°C, en cSt (esto es válido para IV=95)

9
Interpretación de Valores
Un valor elevado por sobre lo Normal puede indicar:
1.- Mezcla con producto de mayor viscosidad
2.- Exceso de contaminantes ( Hollín y Oxidación )
Un Valor Bajo del Parámetro puede indicar:
1.- Mezcla con producto de Menor Viscosidad
2.- Dilución por combustible
3.- Ruptura del mejorador de índice por exceso de
carga.

10
Alto Índice de Hollín y Oxidación
Producto según etiqueta MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40
RESULTADOS DE ANÁLISIS
Análisis
Físico
Químico e
Infrarrojo Límites
Viscosidad a 40ºC, cSt 106,2 106,2 109.3 115.8 121.8 80 - 133
Viscosidad a 100ºC, cSt 14,6 14,66 14.9 15.4 18.3 10,5 - 19
Punto de
Inflamación
ºC >200 >200 Min = 200
Agua % Vol <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Max = 0,19
T.B.N. mgKOH/gr 10,1 10,2 10 9,9 9,8
Hollín 1,64 1,67 1.8 2.3 3.5 Max = 2,5
Oxidación Abs/cm 2 2 3 7 12 Max = 30

11
Punto Inflamación
Producto según etiqueta MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40 MX 15W40
RESULTADOS DE ANÁLISIS
Análisis
Físico
Químico e
Infrarrojo Límites
Viscosidad a 40ºC, cSt 106,2 106,2 95.1 87.3 79.8 80 - 133
Viscosidad a 100ºC, cSt 14,6 14,66 12.7 12.3 11.9 10,5 - 19
Punto de
Inflamación
ºC <200 <200 Min = 200
Agua % Vol <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Max = 0,19
T.B.N. mgKOH/gr 10,1 10,2 10 9,9 9,8
Hollín 1,64 1,67 1.5 0,68 0,92 Max = 2,5
Oxidación Abs/cm 13 13 2 2 3 Max = 30

12
Espectro Infrarojo
• Cada producto nuevo, de acuerdo a su formulación tiene una curva
representativa la cual es comparada con el aceite usado con la ayuda
de un computador determinándose la diferencia de absorbancia que
éstas tienen en peak de longitudes de ondas determinados.

13
Indice de Hollín
• Índice de Hollín:
• Objetivo: En un motor el hollín es la consecuencia de una
combustión incompleta del combustible, este escurre por las
paredes del cilindro al cárter donde es mantenido en suspensión
por los aditivos dispersantes y mezclado con el lubricante.

14
HOLLÍN.
Basicamente carboncillo
que permanece en el aceite.
Su nivel crece estable a
medida que aumenta el uso.
Puede causar desgaste
abrasivo.
Puede crear corrosión.

15
Oxidación
•Oxidación:
•Definición: La oxidación es la reacción química de un
lubricante al contacto con el oxígeno de la atmósfera,
esta reacción es acelerada cuando se aplica calor y
agitación. La oxidación eventualmente ocurrirá, sin
embargo la podemos controlar a través de los aditivos
antioxidantes.
•En un motor la mezcla de oxidación y agua puede formar
ácidos que son corrosivos para las partes internas de
este.

16
Viscosidad a 100ºC, cSt 11.3 12,68 16.2
Punto de
Inflamación ºC <200
Agua % Vol <0.1 <0.1 <0.1
T.B.N. mgKOH/gr 8,6 9,3 9,4
Hollín 2.1 0,53 2.8
Oxidación Abs/cm 20 5 21
Espectometría de Absorción/Emisión Atómica
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 19,7 4,8 21.2
Cobre (Cu) ppm 23,8 0,1 21
Plomo (Pb) ppm 0,1 0,1 2.3
Aluminio (Al) ppm 3 0,1 11
Estaño (Sn) ppm 1,8 0,1 0,1
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,2 0,1 0,1
Niquel (Ni) ppm 1,2 0,1 0,1
Molibdeno (Mo) ppm 0,1 0,1 0,1
Titanio (Ti) ppm 0,1 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 15,9 0,7 33
Sodio (Na) ppm 2,3 0,1
Potasio (K) ppm
Boro (B) ppm 0,1 0,1
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm 277 265 313
Calcio (Ca) ppm 2285 2383 2817
Fósforo (P) ppm 1095 1120 1298
Cinc (Zn) ppm 1247 1254 1499
Bario (Ba) ppm

17
Determinación de Metales
• Metales de desgaste
• Metales de aditivos:
Calcio
Zinc
Fósforo
Magnesio

18
Contenido de Metales
Contenidos máximos permisibles en ppm por marca de motor
CAT CUMMINS MACK DEUTZ DETROIT
Sílice 25 20 25 25 20
Hierro 100 80 190 140 125
Aluminio 20 20 20 20 15
Cobre 35 45 50 20 20
Plomo 30 25 30 30 20
Cromo 15 15 20 15 15
Estaño 15 15 15 15 15
Plata 0 0 0 0 0
Zinc 0 0 0 0 0

19
Hidráulico Hierro Cobre Plomo Aluminio Silicio Cromo Estaño Sodio Potasio
Cojinetes X X X X
Taladrado y Bielas X X
Bujes X
Cilindros X X
Cojinetes anti-fricción X
Empaquetaduras X
Engranajes X
Guías X
Tierra X
Motores X X
Aditivos X X
Enfriador de Aceite X
Pistones X X
Bombas X X
Bielas X X
Válvula de carrete X X X
Placas de empuje X
Válvulas X
Aletas X

20
Motor Hierro Cobre Plomo Aluminio Silicio Cromo Estaño Sodio Potasio
Cojinetes X X X X
Bujes X X X
Árbol de levas X
Refrigerante X X X X
Cigüeñal X
Camisa X X
Válvula Escape X X
Cojinetes anti-fricción X X
Empaquetaduras X
Gasolina X X
Carcasa X X
Tierra X
Aditivo X
Enfriador de Aceite X
Bujes de bomba de
aceite
X
Bomba de aceite X X
Pistones X X
Anillos X X
Volandas de empuje X X X X
Engranajes de cadenilla X
Turbo X X
Guías de válvulas X X
Tren de válvulas X
Bujes de bielas X X X X
Bielas X

21
Transmisiones Hierro Cobre Plomo Aluminio Silicio Cromo Estaño Sodio Potasio
Bujes X X
Embragues X X
Aditivo de
Refrigerante
X X X X
Cojinetes anti-
fricción
X X
Engranajes X
Tierra X
Aditivo de Aceite X
Enfriador de Aceite X X
Bombas X X

22
Diferencial y
Mando Final
Hierro Cobre Plomo Aluminio Silicio Cromo Estaño Sodio Potasio
Cojinetes X
Bujes X X
Cojinetes anti-
fricción
X
Engranajes X
Tierra X
Aditivo de Aceite X
Bomba de aceite X X
Sal del medio
ambiente
X
Volandas de
empuje
X X

23
Compresores de
Aire
Hierro Cobre Plomo Aluminio Silicio Cromo Estaño Sodio Potasio
Cojinetes X X X X X
Bujes X X
Aditivo de
Refrigerante
X X X X
Cilindros X
Cigüeñal X
Cojinetes anti-
fricción
X
Tierra X
Enfriador de
Aceite
X X
Pistones X
Anillos X
Rotores X
Tornillos X X
Ejes X
Volandas de
empuje
X
Platos de desgaste X

24
Silicio, no siempre representa contaminación externa.
Siliconas de sellos o agentes sellantes.
Silicio, de grasas que contienen silicona.
Silica gel de desecantes.
Fibra de la descomposición de elementos filtrantes.
SILICIO ABRASIVO?

25
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 10 17 21.2
Cobre (Cu) ppm 5 9 21
Plomo (Pb) ppm 0,1 0,1 2.3
Aluminio (Al) ppm 3 8 21
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,2 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 15,9 35 60
Potasio (K) ppm
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm
Fósforo (P) ppm 200 210 215
Cinc (Zn) ppm
Bario (Ba) ppm
Silicio

26
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 0,1 0,1 0,1
Cobre (Cu) ppm 0,1 0,1 0,1
Plomo (Pb) ppm 0,1 0,1 2.3
Aluminio (Al) ppm 0,1 0,1 0,1
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,2 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 73 78 90
Potasio (K) ppm
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm 2580 2539 2633
Fósforo (P) ppm 1310 1232 1180
Cinc (Zn) ppm 1210 1211 1133
Bario (Ba) ppm
Silicio No Abrasivo

27
DESGASTE HIERRO
Presente en casi un 100% de
los componentes
Lo problemático es que su
incremento aumenta el
desgaste abrasivo del
componente

28
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 20 43 83
Plomo (Pb) ppm 1 5 12
Aluminio (Al) ppm 0.1 13 10
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0.2 12 3
Contaminación
Potasio (K) ppm
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm 2580 2539 2633
Fósforo (P) ppm 1310 1232 1180
Cinc (Zn) ppm 1210 1211 1133
Bario (Ba) ppm
Hierro

29
DESGASTE COBRE
Un contenido alto de
Cobre puede indicar un
desgate o corrosión:
Mala aplicación de
Lubricante
Tubos de enfriamiento.
Descansos y Bujes
.

30
Desgaste
Plomo (Pb) ppm 1 1.3 1.8
Aluminio (Al) ppm 0.1 0.1 0.1
Estaño (Sn) ppm 3 15 18
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0.2 0.8 0.3
Contaminación
Potasio (K) ppm
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm
Cinc (Zn) ppm
Bario (Ba) ppm
COBRE

31
DESGASTE PLOMO
Un contenido alto de Plomo
puede indicar un desgaste de:
Descansos.

32
Desgaste
Plomo (Pb) ppm 8 18 32
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0.2 0.8 0.3
Contaminación
Potasio (K) ppm
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm
Cinc (Zn) ppm
Bario (Ba) ppm
PLOMO

33
Presencia de Sodio y Potasio
• La presencia de estos contaminenates normalmente proviene de fugas
de refrigerantes, o agua dentro del componente
Desgaste
Plomo (Pb) ppm 0.7 0.1 1
Plata (Ag) ppm 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0.2 0.8 0.3
Contaminación
Sodio (Na) ppm 0.1 15.8 25.9
Potasio (K) ppm 0.1 7.3 40.1
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm 324 321 321
Calcio (Ca) ppm 2480 2360 2410
Fósforo (P) ppm 1420 1310 1200
Cinc (Zn) ppm 1390 1390 1220
Bario (Ba) ppm

34
Conteo de Partículas
• El conteo de partículas o código ISO 4406 es un
sistema universal para representar la concentración
de partículas de acuerdo a su tamaño en 1 ml de
aceite y puede ser utilizado para definir el nivel de
limpieza de un aceite.
• Los resultados de se entregan de la siguiente
manera:
• A: Partículas mayores 4 um
• B: Partículas mayores que 6 um
• C: Partículas mayores que a 14 um
• A/B/C

35
Partículas por ml
Código Minimo Maximo
(Incluye) (Excluye)
1 0,01 0,02
2 0,02 0,04
3 0,04 0,08
4 0,08 0,16
5 0,16 0,32
6 0,32 0,64
7 0,64 1,3
8 1,3 2,5
9 2,5 5
10 5 10
11 10 20
12 20 40
13 40 80
14 80 160
15 160 320
16 320 640
17 640 1300
18 1300 2500
19 2500 5000
20 5000 10000
21 10000 20000
22 20000 40000
23 40000 80000
24 80000 160000
25 160000 320000
26 320000 640000
27 640000 1300000
28 1300000 2500000
CUADRO ISO 4406

36
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 36,1 18,5 0,1 30,8 37,1
Cobre (Cu) ppm 3,7 3,8 0,1 1,4 1,2
Plomo (Pb) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 2,2
Aluminio (Al) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Estaño (Sn) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Plata (Ag) ppm 0,1 0,5 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Niquel (Ni) ppm 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1
Molibdeno (Mo) ppm 0,1 0,1 1,3 0,1 0,1
Titanio (Ti) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 15,9 11,5 0,1 17 9,4
Sodio (Na) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Potasio (K) ppm 1,3 1,7 0,1 0,5
Boro (B) ppm 3,1 0,9 1,4 1,9
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm NSD NSD NSD NSD NSD
Fósforo (P) ppm 207 171 190 159 122
Cinc (Zn) ppm NSD NSD NSD 28 25
Bario (Ba) ppm
Conteo de Partículas
>4micras 2047,8 9475,9 1545,5 4265,1 29974,1
>6 micras 377,2 456,4 462,7 761,6 6220,9
>14 micras 63,2 14,1 150,4 40 283,4
>25 micras 11,5 0,85 63,5 0 33,3
>50 micras 0 0 0 0 0
>100 micras 0 0 0 0 0
Código de Limpieza 18/16/13 21/17/11 18/16/14 19/17/13 22/20/15

37
Determinación de Agua
Objetivo : Determinar el % de agua acumulada durante el
servicio del aceite, en general los límites son:
.
Aceites de motor : 0,2% en peso máximo
Otros Aceites : 0,1% en peso máximo

38
Punto de Inflamación
Seta flash Flash Point

39
TAN
• TAN (Total Acid Number) ASTM D664:
• El TAN de un aceite es una medida del
material ácido presente en una
muestra, representa el número de
miligramos de ácido requerido para
neutralizar un gramo de muestra y es
reportado como una cantidad
equivalente de hidróxido de potasio
(mg KOH/g).
• El TAN es usado frecuentemente como
una herramienta de control de calidad
y su variación es muy útil en el
seguimiento de la degradación en
servicio.

40
Viscosidad a 40ºC, cSt 64,77 65,07 66,6 65,03
Agua % Vol NSD NSD 0.8 1.1
T.B.N. mgKOH/gr
T.A.N mgKOH/gr 0,9 1,01 2.0 2.5
Oxidación Abs/cm 1 3 7 8
Nitración Abs/cm
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 17,3 19,5 20,6 16,2
Cobre (Cu) ppm 2,2 1,3 0,1 0,9
Plomo (Pb) ppm 1,7 0,1 0,1 0,1
Aluminio (Al) ppm 0,9 0,1 0,1 0,1
Estaño (Sn) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1
Plata (Ag) ppm 0,3 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,6 0,1 0,1 0,1
Niquel (Ni) ppm 0,3 0,1 0,1 0,1
Molibdeno (Mo) ppm 0,7 0,1 0,1 0,1
Titanio (Ti) ppm 0,2 0,1 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 2,3 0,1 0,1 3,5
Sodio (Na) ppm 0,1 5,9 0,1 3,6
Potasio (K) ppm
Boro (B) ppm 0,1
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm 106 111 98 99
Fósforo (P) ppm 435 547 516 500
Cinc (Zn) ppm 634 786 751 688
Bario (Ba) ppm

41
TBN
• TBN : la cantidad de ácido, expresada como el
número equivalente de mg de KOH, requerido
para neutralizar todos los componentes básicos
presentes en un 1g de muestra.
• Bajo TBN
– Mezcla con aceite de menor TBN.
– Agotamiento de los aditivos.
• Normal: Aceite cumple su
función.
• Alto: Aceite expuesto a
condiciones
severas.
• Alto TBN
– Mezcla con aceite de mayor TBN.
– Contaminación con compuestos alcalinos

42
|Viscosidad 40°C cSt 140 143 128 101
Agua % Vol NSD NSD 0.8 1.1
T.B.N. mgKOH/gr 30.2 30.3 21.1 17.7
Z - Flasch >200
Oxidación Abs/cm 1.3 1.2 2.1 3
Nitración Abs/cm
Desgaste
Fierro (Fe) ppm 17,3 19,5 20,6 16,2
Cobre (Cu) ppm 2,2 1,3 0,1 0,9
Plomo (Pb) ppm 1,7 0,1 0,1 0,1
Aluminio (Al) ppm 0,9 0,1 0,1 0,1
Estaño (Sn) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1
Plata (Ag) ppm 0,3 0,1 0,1 0,1
Cromo (Cr) ppm 0,6 0,1 0,1 0,1
Niquel (Ni) ppm 0,3 0,1 0,1 0,1
Molibdeno (Mo) ppm 0,7 0,1 0,1 0,1
Titanio (Ti) ppm 0,2 0,1 0,1 0,1
Contaminación
Silicio (Si) ppm 2,3 0,1 0,1 3,5
Sodio (Na) ppm 0,1 5,9 0,1 3,6
Potasio (K) ppm
Boro (B) ppm 0,1
Vanadio (Va) ppm
Aditivos
Magnesio (Mg) ppm
Calcio (Ca) ppm 5840 6130 4300 3120
Fósforo (P) ppm 435 547 516 500
Cinc (Zn) ppm 634 786 751 688
Bario (Ba) ppm

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