ANALISIS DE ACEITES USADOSContaminacin del aceite lubricante

La combustin completa de un combustible en base de hidrocarburos en un exceso de aire (mezcla de oxgeno y nitrgeno) produce dixido de carbono, agua y trazas de xido de nitrgeno. La presencia de azufre en todos los grados de combustibles comerciales conduce a la formacin de xidos de azufre. Estos xidos combinados con el agua de la combustin producen cidos inorgnicos de azufre los cuales son corrosivos. En la prctica la combustin tiende a ser incompleta dando como resultado la produccin del monxido de carbono y cidos orgnicos solubles en el aceite. Estos cidos pueden producir lacas livianas. Los componentes insaturados del combustible pueden reaccionar ms por polimerizacin formando lacas pesadas y materiales resinosos los cuales pueden ser ms o menos solubles en el aceite; materiales insolubles en el aceite conocidos como carbn u holln pueden ser producidos. El holln o carbn no es carbono puro pero est compuesto de sustancias ricas en carbono. La mayora de estos productos de combustin son expulsados a travs del sistema de escape del motor. Sin embargo, una proporcin menor pasa como blow-by entre los anillos del pistn y las camisas, ste blow-by entra en contacto con el aceite en el crter, el cual los absorbe. En motores turbocargados, el aceite es enviado a lubricar el compresor. La alta temperatura de los gases de escape, combinada con el oxgeno que pasa a travs de los sellos, puede incrementar marcadamente el nivel de oxidacin en el aceite, aumentando las cantidades de cido y materiales tipo laca. Los motores diesel de alta velocidad con pequea capacidad en el crter, generalmente tienen caractersticas pobres de combustin, por lo tanto introducen altos niveles de holln en el aceite con cantidades variables de lacas. Los altos niveles de contaminacin con holln en los aceites de crter de estos motores son la primera causa de la formacin de lodos. Todo lo anteriormente descrito son vas normales de contaminacin que pueden afectar el aceite en motores diesel razonablemente bien mantenidos. Puede tomarse por regla general que motores mal mantenidos tendrn peores caractersticas de combustin y mayores niveles de contaminacin que motores con buen mantenimiento. Una relacin alta de consumo bajar el nivel de contaminacin encontrada en el lubricante a causa de la adicin de aceite nuevo. Contrariamente una relacin baja de consumo de aceite incrementar el nivel de contaminacin en el aceite de crter debido a que los contaminantes no son removidos ni diluidos por aceite nuevo. Fallas de los empaques o agrietamiento del bloque del cilindro permitirn que ocurran altos niveles de contaminacin con refrigerante. El refrigerante puede ser agua o puede ser anticongelante de glicol. Tal contaminacin causar anormalmente altos niveles de lodos y formacin de lacas. El bloqueo de los filtros de aceite y la desviacin de ste a travs del by pass del filtro permitirn que partculas circulen libremente en el motor, pudiendo presentarse desgaste excesivo de cojinetes. Partculas grandes de holln tambin permanecern en el aceite y contribuirn a la formacin temprana de depsitos en el motor y a la disminucin del flujo de aceite. Filtros de aire ineficientes permitirn que polvo abrasivo de slice entre al aceite a travs de los gases de blow-by. Esto causar desgaste excesivo del motor. El comienzo del desgaste excesivo

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puede ser mostrado por un incremento del nivel de metales de desgaste en el aceite tales como hierro. El tiempo incorrecto de inyeccin puede conducir al sobrecalentamiento y la formacin excesiva de lacas en el aceite. Fallas en el mantenimiento o dao del equipo de inyeccin de combustible pueden llevar a niveles excesivos de holln en el aceite tanto como al incremento de los niveles de emisin de humo negro. Las fallas anteriormente listadas estn asociadas con mal mantenimiento de los motores.

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FALLAS EN LOS MOTORESA continuacin damos una gua de problemas en motores y sus posibles causas:1. Problemas de compresin: Cuando la compresin no es adecuada hay prdida de potencia. POSIBLES CAUSAS a) Vlvulas

Juego de Taqus: Si es excesivo, se disminuye el tiempo de entrada de los gases y de escape de los quemados, lo que hace disminuir la potencia. Si es escasa la holgura, las vlvulas no cerrarn bien sobre sus asientos al funcionar a la temperatura normal y la compresin ser muy pobre. Resortes de las vlvulas: Si estn rotos o sin fuerza la vlvula cierra con poca fuerza y probablemente con retraso con respecto a la leva. Vstagos de las vlvulas: Si estn sucias o sin aceite las vlvulas pueden quedar abiertas. Si se ha desgastado o lo ha hecho la gua, se producir entrada de aire adicional que empobrecer la mezcla.

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Cabeza de vlvulas: Muy sucias o hacen mala compresin. Carbn: En cmara de compresin, puede hacer que una vlvula cierre mal. b) Causa por fugas En las bujas En las juntas de la culata Anillos gastados Anillos girados: Si se han girado en las ranuras del pistn y se han alineado las hendiduras verticalmente, se pierde por ello la compresin. 2. Problemas de presin: El manmetro marca la presin del aceite en el recorrido, no a la salida de la bomba. El manmetro no marca presin: Falta de aceite Manmetro daado Filtro obstruido Deterioro en la bomba de aceite Rotura del tubo Vlvula de descarga El manmetro marca poca presin, Aceite diluido Aceite muy caliente Filtro sucio Cojinetes gastados Ruptura excesiva del aditivo mejorador de KVI El manmetro marca exceso de presin, Aceite fro Filtro sucio, obstruido en el sistema de filtrado parcial por derivacin Conductos obstruidos Vlvula de descarga no funciona

EJEMPLOS TIPICOS DE FALLAS RELACIONADAS CON EL ACEITE LUBRICANTECojinetes

Las fallas de cojinetes relacionadas con el aceite lubricante se atribuyen generalmente a dos fallas: A la falta de lubricacin o a tierra en el aceite. La falla de lubricacin o agotamiento en el aceite lubricante significa que la pelcula de aceite entre el mun del cigeal y el cojinete es insuficiente. El funcionamiento prolongado del motor con una insuficiente pelcula de aceite causar que el deterioro del cojinete aumente rpidamente yendo desde un rozamiento a un desgaste excesivo para llegar finalmente al agarrotamiento del cojinete. En la primera etapa es el "Rozamiento"; se puede ver el desplazamiento de la capa de plomo-estao, normalmente en el centro del cojinete.

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En la segunda etapa, "Desgaste excesivo", se desplaza el aluminio en el centro del cojinete. Y la etapa final es el "Agarrotamiento" total. En las tres etapas, el mun desplaza parte del material del cojinete desde la corona hacia la superficie de contacto de cada mitad de cojinete. La cantidad de material desplazado depende de la severidad de la falta de lubricacin.

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La contaminacin en el aceite produce abrasin y su resultado es la rayadura de la superficie del cojinete al desaparecer la pelcula del aceite. Las partculas de hierro, acero, aluminio, plstico, madera, tela, etc., tambin pueden deteriorar las superficies del mun. Al irse gastando las superficies del cojinete y del mun, aumenta los espacios libres y cambia el espesor de la pelcula del aceite dando como resultado el apoyo desigual de las superficies. Una de las principales causas del aceite contaminado es un filtro obstruido. Los filtros obstrudos permiten que el aceite sin filtrar conteniendo partculas de desgaste, tierra y residuos, alcancen a los cojinetes, rayndolos y deteriorando sus superficies. Un aceite excesivamente sucio puede producir deterioro an despus de cambiar el aceite. Parte de los abrasivos anteriores pueden haber quedado incrustados en el cojinete y hacer que el cojinete acte como esmeril en el cigeal. Vea en la siguiente seccin los ejemplos de los deterioros del cigeal.

Cigeales

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El aceite que fluye a los cojinetes forma una pelcula entre el mun del cigeal y el cojinete. Durante una operacin normal la rotacin del mun del cigeal impulsa el aceite que est debajo del mun, entre el mun y las dos mitades del cojinete, impidiendo el contacto de metal contra metal. La carencia de lubricante o "Agarrotamiento" del aceite permiten el contacto del metal contra el metal, produciendo calor debido a la alta friccin y puede ocasionar que los cojinetes de aluminio se agarroten en el eje. En casos extremos, la superficie del cojinete ha llegado a quedar adherida de tal forma que la superficie del cigeal qued destruida por completo. El aceite contaminado puede producir un desgaste excesivo del cigeal causado siempre por la contaminacin de abrasivos incrustados en el cojinete.

Pistones, anillos de pistn y camisas de cilindro.

Las fallas del pistn relacionadas con el aceite se producen comnmente por la accin abrasiva del aceite contaminado que desgasta la falda del pistn. Algunas indicaciones son: El color gris opaco de la falda del pistn, las superficies de cromo gastadas en todos los anillos, los rieles del anillo de aceite desgastados, ranuras muy desgastadas y cierto desgaste en la camisa. El desgaste abrasivo del pistn, que aparece en bandas en la falda del mismo, especialmente en la zona de la perforacin del pasador, y el muy poco o ningn desgaste abrasivo en el primer resalto pueden ser producidos por la lubricacin inadecuada de las camisas del cilindro. La interrupcin de la pelcula de aceite puede producir marcas de agarrotamiento.

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Los anillos del pistn pueden mostrar desgaste en las ranuras del resorte. Es normal cierto desgaste en la ranura del resorte pero si se descuidan los cambios de aceite se producir el "Trabado" del anillo cuando el resorte quede atrapado en una ranura gastada y no se pueda expandir por completo. El dao de las camisas de cilindro puede ser producido por la falta de lubricacin o los abrasivos que al pulir la perforacin, elimina el dibujo reticular y dejan la superficie brillante y lisa.

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Turbo alimentadores

Los deterioros del turboalimentador relacionados con el aceite lubricante se producen por la contaminacin del aceite o por la falta del mismo. Si el aceite tiene abrasivos, el desgaste aparece generalmente en varias partes. La contaminacin del aceite puede producir erosin en las perforaciones de aceite de las arandelas de empuje. Los cojinetes del mun mostrarn casi siempre el deterioro producido por las materias abrasivas. El desgaste por falta de lubricacin probablemente va acompaado de decoloracin debido al calor. El metal parece como frotado o raspado. El calor puede producir picaduras, asperezas y en casos severos la rotura del material.

El arranque y la parada inadecuada pueden agravar las fallas del cojinete del turboalimentador Para evitarlas se debe permitir que el motor se enfre impidiendo que el aceite entre en ebullicin y forme costras en el cojinete del turboalimentador despus de unaparada "Caliente". Tampoco se debe acelerar el motor en tiempo fro despus del arranque, hasta que el aceite se haya calentado y pasado por los filtros. Si se acelera demasiado pronto, el aceite sin filtrar pasar a los cojinetes. La contaminacin rayar y desgastar los cojinetes del turboalimentador siguiendo la misma progresin de deterioro que la producida por la falta de lubricante, permitiendo el movimiento del eje y deterioros secundarios, tales como el contacto de la rueda con la caja o que el eje se doble o se rompa. La contaminacin puede obstruir los pasadizos internos del aceite y ocasionar fallas por falta de lubricante. El deterioro de los cojinetes del turboalimentador debido a la contaminacin o a la falta de lubricacin, permite el movimiento del eje que hace que la rueda del compresor toque su caja. El deterioro tpico por contacto producido por el movimiento del eje estar indicado por el rozamiento de la superficie con algunos de los labes en el extremo inductor. En la parte posterior de la rueda, a 180 en donde aparece la superficie rozada, habr seales de contacto con la caja central.

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Se puede ver el problema de la falta de lubricacin cuando hay una decoloracin producida por el calor junto con el deterioro del casquillo del cojinete del eje en el extremo de la turbina. La falta del lubricante y el aceite contaminado causan el desgaste de los cojinetes de empuje haciendo difcil identificar el motivo de la falla. Sin embargo, ayuda el observar las condiciones del cojinete del eje. La decoloracin por el calor

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de los anillos de empuje tambin seala falta de lubricacin. En los turbo alimentadores AiResearch, es muy comn ver la deformacin del lado interno de los anillos de empuje. En los moldes Schwitzer, la decoloracin suele estar confinada a una zona de la superficie del anillo. Frecuentemente, tambin hay marcas de rozamiento. El deterioro aparece en ambos anillos. Las rayas finas en ambos cojinetes de eje son una evidencia que el aceite lubricante est contaminado con un material abrasivo.

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El deterioro del cojinete y el movimiento excesivo del eje producido por la falta de lubricacin o por abrasivos en el aceite, puede llegar a causar que el eje se doble o se rompa. Generalmente, las piezas gastadas por los abrasivos estarn erosionadas. Como regla general, las superficies del cojinete no mostrarn seales de rozamiento ni las piezas tampoco aparecern con decoloracin por el calor. En las ilustraciones de esta pgina, la primera muestra el desgaste ocasionado por materiales extraos en el aceite lubricante, en forma de ranuras profundas en las dos arandelas de empuje de acero. La otra fotografa muestra desgaste abrasivo del turboalimentador AiResearch con ranuras profundas y desgaste de la arandela de empuje. El deterioro de la tercera ilustracin es ms difcil de identificar. Es cuando hay seales de desgaste abrasivo muy fino que hace que la superficie del cojinete de empuje parezca brillante y lisa; no hay seales de decoloracin.

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Vlvulas

La mayora de las fallas de las vlvulas relacionadas con el aceite son debidas a la formacin de depsitos o agotamiento del aceite. La causa ms usual de agarrotamiento del vstago de la vlvula es el depsito acumulado entre el vstago de la vlvula y la gua. El agarrotamiento est causando indirectamente por la acumulacin de depsitos debidos a contaminacin en el aceite. Es decir, por los depsitos acumulados debidos a descomposicin de los productos lubricantes en residuos oxidados y los residuos normales generados por el proceso de combustin. La acumulacin progresiva de stos depsitos acelera el acampanado de la gua. El rozamiento y/o agarrotamiento del vstago de la vlvula tambin se puede producir por la falta de lubricacin de la vlvula y la gua de vlvula.

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