Tribologia Ppt

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION

Tribologa Aplicada. Mantenimiento Proactivo

Beatriz Leal de Rivas. UNITEC. Febrero 04.


Contenido Criterios de Mantenimiento Actuales. Mantenimiento Proactivo. Tu vehculo y algo ms. Factores que Afectan la Vida de tu Motor y su Lubricante. Mtodos para prolongar su vida. Anlisis de Aceites Usados. Implementar programa de MBC/ RCM Conclusiones


Que es mantenimiento?MANTENIMIENTO ES ESTO:Cuando todo va bien Cuando algo va mal Cuando se trata de gastar

Nadie recuerda que existeDicen que no existe Algunos dicen que no es preciso que exista

Sin embargo:Cuando realmente no existe:

!Todos concuerdan que debera existir!


Que es realmente el Mantenimiento?

Mantenimiento:

Accin de Reparar

Accin de OrganizarLa Accin de reparar:Significa restauracin. Si un equipo necesite reparacin es porque ha dejado de funcionar

La accin de organizar:Significa prever, simplificar y controlar.La accin de organizar hace rentable al mantenimiento

INTRODUCCIN TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONDe quienes depende?Almacn: Mantenimiento: Desde el adecuado suministro de componentes, grasas y lubricantes Inspecciones rutinarias, y reparacin Reporte fehaciente de los operadores, y adecuada operacin

Operacin:

Control de calidad: De la perfecta supervisin sobre los trabajos ejecutados

Todos encaminados a un fin comn

Mantener las maquinarias en condiciones operativas


MantenimientoMantenimiento Costo Total Directos e Indirectos Gastos Directos ptimos

Correctivo

Preventivo Mantenimiento Predictivo Inspeccin Directa

Anlisis de Vibracin

Anlisis de Lubricantes

Chequeo Funcionales

Poco mantenimiento

Mucho mantenimientoBs.

Costos directos

Condiciones de Equipos Anlisis de Partculas Metlicas

Condiciones de Lubricante Anlisis de Propiedades FQ - IR


Mantenimiento Proactivo: !Nuevo enfoque! Porque esperar a que una pieza falle o nos aparezca un desgaste para tomar una accin? Mantenimiento Proactivo: Estrategia que est dirigida a localizar las causas de falla y pretende controlarlas de tal forma que el efecto de la causa (desgaste) no aparezca. Programas de Mantenimiento Basados en Condicin: Cuando se conjugan el Predictivo con el Proactivo.


MARCO TERICOMANTENIMIENTO BASADO EN CONDICIN (CBM)

MANTENIMIENTO PROACTIVO

Filosofas

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

CAUSAS DE FALLA

Que Buscan

SNTOMAS DE FALLA

MONITOREO DE CONTAMINANTES

Herramientas utilizadas

ANLISIS DE PARTCULAS, DE VIBRACIN, DE TEMPERATURAS

EXTENSIN DE VIDA DE LA MAQUINARIA

Beneficios

DETECCIN TEMPRANA


Comparacin Entre Ud. y su motorReactivo Correctivo Preventivo/ Predictivo Proactivo

CBMCojinetes

Anlisis Deteccin Diagnostico Confirmacin Causa Raz Correctivo

Tribologa Vibracin

Vibracin

Vibracin Tribologa

Estudio Historial

Requiere Cambios

Componente sujeto a falla: Bearing in Gear Box El corazn en el cuerpo humano


Proactivo: Buscar la Causa/ Raz: Anlisis de la falla.Vibracin excesiva. Oxidacin del aceite. Cavitacin Desgaste Discrepancias.

Repara Reemplaza Reconstruye Remueve

Repeticin del problema

Aceite inadecuado Desbalance Desalineamiento Humedad, calor, aire Partculas externas

Esta limpio, seco, fro? Esta bien lubricado?

Esta alineado y balanceado?

!Elimina el problema!


Mantenimiento Basado en Condicin (CBM)Queremos pocas fallas a detectar

Proactivo

Queremos alta sensibilidad en la deteccin temprana de todotipo de fallas. Predictivo

!Queremos estar localizando posibles fallas todo el tiempo!


Con que Filosofas contamos?Mantenimiento Basado en Riesgos RBM.

Mantenimiento Productivo Total TPM.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad RCM.


Mantenimiento Basado en riesgos o de fallas (BM)Combina la probabilidad de que ocurra un evento no deseado con consecuencias de que ese evento que se traduce en:

RIESGO: Probabilidad X Consecuencia de falla: COSTO esperado de la falla

Para la Operacin

Tiempo muerto Perdida de produccin Baja eficiencia Daos causados por la falla

Para finanzas


Mantenimiento Productivo Total (TPM)Filosofa de mantenimiento japonesa iniciada en la dcada de los 70. Objetivo: Maximizar la Efectividad Total de los Procesos Productivos eliminando sus prdidas y el desperdicio, con la participacin de todos los empleados.

Metas: Cero Averas y cero defectos Maximizar la eficiencia de los equipos, incorporando al personal de produccin a las labores de auto mantenimiento.

Estrategias de las 5 S: Seiri: Organizacin. Seiton: Orden. Seisou: Limpieza. Seiketsu: Pulcritud. Shitsuke: Disciplina.


Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)Establece el proceso de las tareas de mantenimiento programado (preventivo) tratando de eliminar las causas de las fallas (proactivo), sobre las bases del conocimiento del estado de los equipos (predictivo)SI Es aceptable la confiabilidad de su activo? NO Su misin es critica? NO Puede cambiarse fcilmente? NO SI SI Una mejora en el mantenimiento lograra el objetivo de confiabilidad? SI Puede un rediseo lograr el objetivo? SI NO

NO

Trabajar hasta fallar

Aplicar tcticas avanzadas de mantenimiento

Aplicar rediseo

Aplicar redundancia

Mejora Continua


Mantenimiento Basado en Confiabilidad (RBM)


Tribologa y Tribologa Aplicada

Tribologa:Ciencia que estudia la interrelacin:

Tribologa Aplicada:Concepto que busca la interrelacin:Fabricante de EquipoUsuario

Friccin

Desgaste

Lubricante

Lubricacin.


Tu carro y la tribologaQue buscas cuando vas a comprarlo? Sabes que aceite debes colocarle? Por qu tantos cambios? Mantenimiento? !Solo agua y gasolina! Cual gasolina? Con o sin plomo?

Es este?

O este?


El Corazn?: !El Motor!Dispositivo formado por diversos elementos o conjunto mecnico, capaz de transformar la energa qumica de un combustible en energa mecnica de movimiento.Turbocargados Cojinetes y bocinas ( Cu, Pb, Fe, Cr) Cilindros (Fe, Si)

Anillo de Pistones (Cr, Fe) Bocinas del Pasador de Pistn y del Arbol de Leva. (Cu ) Cojinetes Principales y de Bielas (Babbits) (Pb , Sn, Cu) Pistn (Al, Si)

Arandelas de Empuje del Cigeal (Al, Si)


Partes del Motor

Eje de Levas Vlvulas Pistones

Distribuidor Bujas

Cigeal

CrterVolante


Cmara de Combustin/ Componentes bsicos.


Motor a gasolina a 4 tiemposAire Escape

Admisin

Compresin

Potencia

Escape

!OJO!Para un giro del cigeal, cada cilindro debe realizar 4 ciclos: 600 rpm en 20 centsimas de segundo 1200 rpm en 10 centsimas de segundo 4.000 rpm en 3 centsimas de segundo


Cilindrada de un motorEs posible saber cuan fuerte es una persona por su talla de camisa y pantaln?

Un hombre talla 32 puede estar ms preparado para un trabajo fuerte y dinmico que uno con talla 48.

La cilindrada es una forma de representar el tamao (talla) del motor. Nos da una idea del trabajo que es capaz de hacer, sin embargo no es concluyente.


Cilindrada y relacin de compresin

Cilindrada: rea del cilindro Carrera del pistn Cilindrada del motor: volumen de cilindros Relacin de compresin: V mximo V mnimo Nota: Ambos datos los da el fabricante del vehculo


Qu es, y cmo se interpretan el Torque y la Potencia de un motor?Con qu Rapidez (PULSO) y con que Fuerza (PRESIN) est trabajandonuestro corazn.

Con que Rapidez (POTENCIA) puede trabajar, y que tanta Fuerza (TORQUE) puede producir nuestro motor.

Fuerza: Presin Sangunea/ Torque.

Rapidez: Pulso/ Potencia.

Para medirlo, los ingenieros utilizan un banco freno dinamomtrico que no es ms que una instalacin en la que el motor puede girar a toda su capacidad conectado mediante un eje a un freno o balanza que lo frena en forma gradual y mide la fuerza con que se est frenando.


Torque y PotenciaSe llama Torque mximo a la mayor cantidad de fuerza de giro que puede hacer el motor. La potencia indica la rapidez (velocidad) con que puede trabajar el motor.

Mientras mayor sea el Torque mximo de un motor, ms fuerte este es.

Potencia = Torque x velocidad angular

La tendencia mundial es lograr motores con el Torque ms alto posible en todas las revoluciones y principalmente al arrancar.

La potencia mxima es el mayor nmero obtenido de multiplicar el Torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera el cigueal.


Fichas Tcnicas Renault2.0 litros RT, 1995-1996Tipo de Motor Disposicin No. de cilindros Cilindrada Relacin de compresin

1.8 litros RT, 1996-1998F3P 674

1.8 litros Segunda Serie 1999-2003:F4P

F3R

Transversal

Transversal

Transversal

4 en lnea 1.998 c. c. 9.8:1 115 hp/rpm 17.5/3.500 mkg/rpm

4 en lnea 1.783 c. c.

4 en lnea 1.800 c. c.

9.7:1 95 hp / 5250 rpm

9.8:1 120 hp / 5750 rpm

Potencia Mxima Torque

15.4/3.000 mkg/rpm

17.2/3.750 mkg/rpm

Alimentacin

Inyeccin Multipunto

Inyeccin Multipunto

Inyeccin directa Electrnica Multipunto Secuencial

A mayor relacin de compresin, mayor octanaje requerido.


Relacin peso potenciaRelacin peso-potencia: Si se divide el peso entre la potencia se tiene un indicador de los rendimientos que puede tener un vehculo. Tradicionalmente se entiende que por debajo de 10 kg/HP es un deportivo o un sedn muy rpido.

Tipo de motor: 4 cilindros, twincam, 16 vlvulas Cilindrada: 1998 cc Potencia mxima: 128 caballos de fuerza @ 5.600 rpm Torque mximo: 177 Newton @ 4.400 rpm Peso neto: 1.200 kilogramos (sincrnico)

Menor peso total, mayor potencia mximaTipo de motor: 4 cilindros, twincam, 16 vlvulas Cilindrada: 1794 cc Potencia mxima: 180 caballos de fuerza @ 7.600 rpm Torque mximo: 177 Newton @ 6.800 rpm Peso neto: 1.140 kilogramos (sincrnico)


Vehculos de este siglo XXI


Control de EmisionesNOx se generan a altas temperaturas dentro de la cmara. NOx al ambiente produce lluvia cida, retarda crecimiento de las plantas. Consumen O2. CO producto de combustin incompleta, se une a la hemoglobina, reduce agudeza visual y dolores de pecho y cabeza bajo gran exposicin HC producto de combustin incompleta, afecta sistema respiratorio, consumen O2 SOx promotor de lluvia cida, afecciones respiratorias, afecta a las plantas (hojas pardas y quebradizas) PM, material particulado, holln por el escape


Legislacin Ambiental Motores a Gasolina Emisiones controladas por el diseo del motor: EGR (escape alimentado de nuevo a la entrada). Medida de combustible (control mixto). Ventilacin de crter positiva(PCV).

Tratamiento posterior de los gases de escape: Convertidor cataltico de tres vas (con controles sensoriales lambda de medida de combustible / inyeccin de combustible)


Legislacin Ambiental Motores Diesel Emisiones controladas por el diseo del motor: Inyeccin IDI vs DI. Control electrnico de la inyeccin de combustible (EDC). Temperatura de entrada de aire (interenfriado). Recirculacin de los gases de escape (EGR).

Tratamiento posterior de los gases de escape: Cataltico. Trampas para partculas. Adicionalmente, los niveles de azufre se reducirn por legislacin en el futuro.


Sistema PCV: !Cuidado con el carro de la abuelita!"Positive Crankcase Ventilation, traducido literalmente sera "Ventilacin Positiva de la Caja del Cigeal", pero generalmente se usa la traduccin "Ventilacin Positiva del Crter".

Aire Fresco Aire sucio

El sistema funciona as: la manguera que est conectada a la vlvula P.C.V. realiza una succin o vaco con el objeto de absorber los gases contaminantes que se encuentran en el crter. Adems de stos, tambin est succionando una cantidad de aire limpio que est entrando por el filtro de aire del sistema P.C.V.; en el interior del crter, los gases contaminantes y el aire limpio de mezclan y son absorbidos en conjunto hacia el mltiple de admisin.


EGR: Sistema de recirculacin de gases de escape.Es un sistema que introduce parte de los gases de escape en el colector de admisin. El propsito de este sistema es reducir la proporcin de xido de nitrgeno en los gases de escape, que se forman tanto ms, cuanto ms alta es la temperatura en la cmara de combustin. Con la recirculacin de gas de escape se reduce esa temperatura de combustin . Al aadir una cierta cantidad de gas de escape, la atmsfera menos rica en oxgeno produce una combustin menos caliente, mezcla pobre, mejor economa de combustible.

exhaust gas recirculacin


Turbocargador e intercoolerTurbocompresor: El rgimen de giro del conjunto turbina-compresor puede alcanzar hasta 250.000 rpm, y soportar temperaturas de ms de 1000C. !Mas aire disponible!

El intercooler o post enfriador: Compuesto por un intercambiador de calor,

ya que el aire que sale del turbo, caliente por la compresin, es enfriadodesde aproximadamente 150C a (40-50)C, lo que produce un aumento de la densidad de aire. (aire ms fri = aire ms denso), que mejora la combustin consiguiendo mayor potencia frente al motor simplemente atmosfrico. !Mas aire disponible!


Catalizador y sensor de oxigeno: La pareja perfecta

Con los sistemas de inyeccin electrnicos y con los nuevos sensores, se mantiene mezcla estequimtrica a todo rgimen.Los sensores de O2 (Sonda ) , envian la seal al control electrnico (computadora), recibe una retroalimentacin de su gestin (lazo cerrado) para ajustar la mezcla a 1


Relacin Aire/ Combustible

Relacin Aire/ Combustible: Estequimtrica: 15/ 1 Pobre: Mayor de 15 Rica: Menor a 15 Optima: (14.5 a 14.8)

: Lambda Igual a 1: Estequimtrica 1.05 Mezcla pobre. 0.95 Mezcla rica.

Mezclas ricas: Mucho combustible Alto consumo Mayor potencia Ms contaminantes

Mezclas Pobres: Mucho aire Economa de combustible Menor potencia Menos contaminacin

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONPlomo en el sistema catalizador de gases de escape

Pb origina una reaccin qumica que afecta el monolito fusionando sus orificios y evitando el flujo normal de los gases de escape, trayendo como consecuencia la prdida de potencia y

una elevacin notable de la temperatura del motor.

El sensor de oxigeno o sonda lambda tambin se ve afectado por el contenido de plomo de la gasolina, formndose a su alrededor una capa que le impide tomar las lecturas de los niveles de oxigeno en los gases de escape, acortando sensiblemente su vida til y envindole seales con valores incorrectos a la unidad de control electrnico.

La vida media de un catalizador es de aproximadamente 80.000 kilmetros.

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONOctanaje de las gasolinasEl ndice de octano es una escala arbitraria, en cuyos extremos se sitan el n-heptano y el 2,2,4-trimetilpentano o iso-octano. Al primero se le asigna un poder antidetonante de 0, y al segundo, de 100.

heptano

isooctano 2,2,4-trimetilpentano

As, por ejemplo, si una gasolina es de 95 octanos, esto quiere decir que detona lo mismo que una mezcla de 95% de isooctano y de 5% de n-heptano. Aditivos antidetonantes TEL: Tetraetilo de plomo. MTBE: Metil terbutil ter. MMT: Metil ciclopentadienil tricarbonilo de Mn. ETOH: Etanol. ISO-OCTANO: Trimetil Pentano.MTBE CH3-C(CH3) 2-O-CH3

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACION Recesin de vlvulas?(C2H5)4Pb Pb + productos de combustinRecesin de asientos de vlvulas? Solo vehculos antes del 85, con trabajo severo. Pb metal blando, excelente Almohada sobre asientos y guias? No hay roce como tal, sino golpeteo por lo tanto, el Pb a nivel microscpico, no se adhiere se cae.

Levas

Follower Resorte

Problema: Debido a la detonacin (por alta compresin) se produca el fenmeno de recesin de vlvulas y su quemado

Vlvula de movimiento vertical

Temperatura a nivel de vlvulas: (> 300C)

Nuevo aditivo: Sales de potasio (Lubrizol ADX-766M: Ciclohexil Butirato de potasio y otros aditivos dispersantes- sulfonatos) No aumenta capacidad antidetonante, su misin es lograr productos de su descomposicin que se depositen sobre los asientos de las vlvulas.. No esta claro an. Otros: Sales de manganeso, sodio o fsforo, no esta claro su compatibilidad con la gasolina.

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONPistn-Camisa vs. TEL(C2H5)4Pb Pb + productos de combustin

Anillos Depsitos Pistn Impulsada

Un motor que gire a 600 r.p.m. (giros del cigeal), cada cilindro estar realizando los 4 ciclos en 20 centsimas de segundo. Si gira a 1200 r.p.m. lo har en 10 centsimas de segundo (condicin de ralent). Si el motor llegara a acelerar hasta 4000 r.p.m., los 4 tiempos lo harn en solo 3 centsimas de segundo! (condicin de aceleracin brusca). Entre ms rpido se encuentre funcionando un motor, tendremos menos tiempo disponible para realizar la combustin de la mezcla y para lubricar las paredes de los cilindros.

Temperatura a nivel de camisas/ anillos/ pistones (600-800)C

Creen que el plomo metlico se podr adherir a las paredes de la camisa? Entonces: Para que los aditivos en el aceite?

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONContaminantes de gasolina GSP con MTBEAIRE + COMBUSTIBLE ====== > CO + CO2 + O2 + HC + H2O + N2 + NOx ( bajo carga)

Motores sin catalizador

CO 1-2 % CO2 > 13% O2 < 2% HC < 300ppm NOx , depende de la condicin de carga del motor.

Problemas relacionados con el uso del MTBE en el combustible Probable carcingeno que causa dolores de cabeza, nusea, vrtigo, ansiedad, e incapacidad para concentrarse Aumenta las emisiones de NOx en el aire entre un 4% y un 15%. Ingrediente principal del Smog y el ozono a nivel del suelo. Aumenta las emisiones del formaldehdo entre un 20% y un 75%.. Puede causar cncer del rin y de la tiroides si se consume el agua contaminada. Puede aumentar el desgaste en el motor y oxidacin y corrosin internas. Sus efectos neurotoxicos pueden adormecer al conductor del automvil.


Contaminacin de gasolinas GSP El MTBE.

Soluble en agua y voltil: Al evaporarse la gasolina se disuelve en el agua de lluvia contaminando las aguas de ros, lagos, mares y hasta las aguas subterrneas. Residual: No degradable.MTBE en la gasolina: 15% (15:100) MTBE mximo en agua potable: 5 ppb (5:1 billn)


Ahora: Que? El 20 de marzo del 2002: Estados de USA comienzan a sustituir e MTBE de las gasolinas, dado pruebas de altos ndices de este componente en las aguas potables (27% de pozos y fuentes de aguas urbanas). EPA (Agencia de Proteccin Ambiental) comienza presiones ante el Congreso de USA. ltima Noticia: El Congreso de USA, a travs de EPA y CARB prohben definitivamente, el uso del MTBE en las gasolinas oxigenadas en todos los Estados Unidos, a partir del 31 de diciembre del 2003. Nuevas propuestas para aditivo antidetonante:TAME: ter-amil-metil-eter TBA: ter-butil-alcohol Iso-octano: trimetil-pentano.

!ETANOL!: Producto de la destilacin del Maz y caa de azcar


Cambios en el aceite de mi Motor


Reducir la friccin Evacuar el calor

Reducir el desgaste

LUBRICANTE

Evacuar contaminantes

Prevenir la corrosin

Soportar carga


Sistemas de Certificacin y Calidad Tripartita SAESociety of Automotive Engineers Define las Necesidades

APIAmerican Petroleum Institute Desarrolla el Lenguaje del Consumidor

ASTMAmerican Society for Testing and Materials Define los Mtodos de Prueba y Ensayos


Sistema de Clasificacin API

Nivel de Servicio

Gasolina, S Spark Servicio

Diesel, C Compresin Comercial

Combinaciones: Gasolina S_ / C_ Diesel C_ / S_


Sistema de Clasificacin API - ASTM

GasolinaSA SB SC SD SE SF SG SH SJ SL SM Fluido mineral puro, ao 1920 Antioxidante - Antidesgaste, ao 1920 -1930 Requerimientos ao 1964 - 1967 Requerimientos ao 1968 - 1971 Requerimientos ao 1972 - 1980 Requerimientos ao 1981 - 1988 Requerimientos ao 1989 - 1992 Requerimientos ao 1993 - 1996 Requerimientos ao 1997 Requerimientos ao 2001 Requerimiento ao 2004


Sistema de Clasificacin API - ASTM DieselCA CB CC CD CE CF 4 CF 2 CG 4 CH 4 CI 4 Requerimientos ao 1940 - 1948 Requerimientos ao 1949 - 1960 Requerimientos ao 1961 - 1980 Requerimientos ao 1955 - 1970 Requerimientos ao 1983 - 1993 Requerimientos ao 1990 - 1993 Requerimientos ao 1994 - 1998 Requerimientos ao 1994 -1997 Requerimientos ao 1998 Requerimientos ao 2007


Sistema de Clasificacin SAE

Viscosidad SAEMonogrados 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


Comportamiento del Monogrado vs Multigrado

Viscosidad Cinemtica, cSt Grado SAE 40C 100 C 150 C 230 C

30 40 50 15W-40 20W-50

110 160 230 110 173

11,4 14,5 19,0 14,5 19,0

4,3 4,9 5,8 5,6 6,8

1,7 1,9 2,0 2,3 2,2

Temperatura en encendido: (15-30)C Temperatura de operacin: (80-150)C


Sistema de Certificacin y Calidad Nuevo Sistema Mundial ILSAC(AAMA - JAMA) Fabricantes de Motores

EELQMS(ACEA-ATIEL) ATC (CMA)-CEC (ASTM)

SAE(AAMA - EMA)Definicin de Necesidades

JASO-API-ISOTISI(ACEA - ILSAC-NMMAATIEL)

Fabricantes de Motores

EOLCS(CMA - API -AMMA) Incluye API-ASTM-SAE

CMAFabricantes De Aditivos Cdigo Practicas (MTAC)


Paradigmas, Mitos y Expresiones del Pblico

Ese es el aceite recomendado para mi vehculo

Quin tiene la razn?

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 aceiteAl cambiar de viscosidad no ocurre nada Los aceites se evaporan Los aceites multigrados tumban la presin 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 esta muy espeso


Si ya utilizo el aceite y la gasolina adecuada Que pasa con mi motor?

Que mas afecta el desempeo de mi motor?


ESTUDIO DE FALLASContaminantes? !No estn por que no los veo!El ojo humano solo percibe partculas mayores a 40 Niveles de tolerancias (3 a 5 )

Un grano de polvo mide de 0,5 a 10

Desgaste abrasivo


Polvo en el ambienteRESIDENCIAL INDUSTRIAL

AUTOPISTAAGRICULTURA CAMINO DE TIERRA COLUMNA DE VEHICULOS EN CAMINO DE TIERRA CANTERAS TORMENTA DE ARENA 1000 10000

0.01

0.1

1

10

100

Concentracin de polvo (mgrs/ m)


Contaminante/ Efecto sobre el equipo y su lubricanteContaminante Partculas Equipo Desgaste abrasivo Fatiga de superficies Oxidacin Disminucin de la pelcula Cavitacin Disminucin de la pelcula Barnices Disminucin de la pelcula Barnices Lubricante Oxidacin cataltica

Humedad

Oxidacin Lavado de aditivos Oxidacin Falla terminal Espuma Falla de viscosidad Oxidacin

Aireacin

Calor

Nota:Tomado de un artculo de Kenneth J.ODonnell, Boeing A&M- Kent Space CenterEn todos los casos hay un factor en comn:

!OXIDACIN DEL ACEITE!


Impacto en el sistema de lubricacin.

!Contaminacin!Orgnica Holln Productos de combustin H 2O Combustible

Inorgnica Polvo Metal Materiales de las juntas o sellos Aditivos desgastados

sludge/ lodo

suciedad, mugre

saturacin del filtro

causa de desgaste


Causas de disminucin de la vida til de un equipoAccidente 15% Obsolescencia 15%

Degradacin de Superficie 70%

Corrosin 29%

Desgaste 71%

Adhesin

Abrasin

Erosin

Fatiga


Cmo saber el estado de desgaste de mi motor? !ANALISIS DE ACEITE!

CONDICIONES DE EQUIPO ANALISIS ESPECTOMETRICOS FERROGRAFIA ANALISIS DE RESIDUO CONTEO DE PARTICULAS

CONDICION DEL LUBRICANTE INFRARROJO VISCOSIDAD TBN/TAN PTO. INFLAMACION


Desgaste? Mtodos AnalticosInspeccin Visual Filtros de Aceite

Tendencia de Deteccin

Detectores de Partculas

Ferrografa y Filter Debris

Anlisis Espectromtrico

/0 2 4 6 8 10 20 40 80 100

/200 600 1000

Tamao de Partculas

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONEVALUACION DEL CONTENIDO DE METALES EN ACEITES USADOSMetales de Desgaste Fe Cu Cr Pb Sn Al Ni Ag Mo Ti Metales Aditivo Hierro Cobre Cromo Plomo Estao Aluminio Nquel Plata Molibdeno Titanio Mg Magnesio Ca Calcio Ba Bario P Fsforo Zn Cinc B Boro Metales Contaminacin Si Slice Na Sodio

VFerrografa

Vanadio

60 mm x 24 mm Oil Flow

Ferrous Particles Near Exit are Submicroscopic Normal Rubbing Wear

NonFerrous & Weakly Magnetic Debris Deposit Randomly Severe Sliding Wear

Non-Wetting Barrier

Entry Region

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


Elementos Detectados por Anlisis Espectromtrico

Contaminantes Desgaste MetlicoPartculas en el aceite producto de: Se introducen en el aceite desde el exterior:

Friccin. Abrasin Corrosin

Polvo

AditivosSon introducidos en el aceite por el fabricantes:

Sales OrganoMetlicas


Anlisis de aceiteAnlisis del Lubricante

Condiciones de desgaste Equipo: Anlisis Espectometricos Ferrografa Anlisis de Residuo Conteo de Partculas

Condiciones del Lubricante:

InfrarrojoPunto Inflamacin. TAN. Viscosidad

Predictivo

Proactivo


FTIR

BANDAS DE ABSORCIN UTILES PARA MONITOREAR DEGRADACIN DEL ACEITE PROCESO OXIDACION NITRACION HOLLIN AGUA SULFATOS 1160, 606 GLYCOL COMBUSTIBLE REGIN (cm-1) 1720 1630, 1553 3800, 1980 3450, 1640, 770 3370, 1087, 1043 3052, 1605, 874, 811, 748

TRIBOLOGIA & INGENIERIA DE LUBRICACIONREPORTE DE ANALISIS DE ACEITES EN FUNCIONAMIENTO

FECHA REPORTE CLIENTE CONTACTO EQUIPO MARCA

24/11/2003

OBSERVACIONES Viscosidad dentro del grado SAE #40 Incremento en T.A.N., pero en nivel aceptable. Descenso en T.B.N., pero en nivel aceptable. Niveles de Oxidacin, Nitracion y Holln en niveles OK. Metales de desgaste y contaminacin en niveles OK. RECOMENDACIONES Continuar monitoreo.

GENERADOR A GAS

MODELO SERIAL TIPO LUBRICANTE SAE 40, TBN:9 TIPO DE COMBUSTIBLE GAS NATURAL

RESULTADOS DE EVALUACIONMUESTRA 990726737 FECHA TOMADA 12/07/1999 FECHA ANALIZADA 14/07/1999 TIEMPO SERVICIO ACEITE (hrs) Virgen EQUIPO 9F22VG3317 DATOS DEL FLUIDO VISCOSIDAD 100 C 14,2 TAN 1,22 T.B.N. mgKOH/g 7,39 AGUA CREPITACION NEGATIVO CONTAMINACION NO MET. OXIDACION A/cm 0 AGUA (%) 0 COMBUSTIBLE (%) 0 SULFATACION A/cm 0 NITRACION A/cm 0 SOOT A/cm 0 MET. DESGASTE (ppm) HIERRO 2,6 CROMO 0,0 PLOMO 0,0 ESTAO 0,0 ALUMINIO 0,6 COBRE 0,3 NIQUEL 0,7 PLATA 0,1 MOLIBDENO 1,5 TITANIO 0,0 VANADIO 0,2 MET. CONTAMINACION (ppm) SILICE 1,6 SODIO 2,8 MET. ADITIVO (ppm) BORO 3,1 MAGNESIO 14,8 CALCIO 2396,0 BARIO 1,4 FOSFORO 220,0 CINC 315,0 702 27/07/1999 29/07/1999 4 5115 13,92 0,63 6,83 NEGATIVO 7 0 0 5 0 0 (ppm) 4,3 0,3 0,0 0,0 1,1 0,5 0,8 0,1 2,8 0,0 0,6 (ppm) 4,4 3,1 (ppm) 2 11,3 2415,0 2,8 254,0 330,0 732 06/08/1999 09/08/1999 175 5286 14,8 1,67 7,18 NEGATIVO 6 0 0 0 4 0 (ppm) 5,4 0,0 0,0 0,0 1,3 2,1 0,3 0,0 2,4 0,0 0,6 (ppm) 4,7 2,8 (ppm) 1 11,4 2449,0 6,2 252,0 316,0 785 18/08/1999 23/08/1999 401 5512 14,66 2,28 5,44 NEGATIVO 13 0 0 8 10 2 (ppm) 2,8 0,3 0,0 0,0 1,7 4,4 0,7 0,0 2 0,0 1,0 (ppm) 3,1 2,5 (ppm) 0,9 10,4 2429,0 0,0 230,0 313,0

Tendencia8 7 6 5 4 3 2 1 0

T.B.N T.A.N HIERRO

7/ 19 99

7/ 19 99

8/ 19 99 8/ 19 99

12 /0

27 /0

06 /0

Viscosiad 100 C15 14,8 14,6 14,4 14,2 14 13,8 13,6 13,4 13,2

7/ 19 99

7/ 19 99

12 /0

27 /0

06 /0

hierro aluminio Contenidocobre de Metales 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

18 /0

8/ 19 99

18 /0

8/ 19 99

plomo

19 99

19 99

19 99 8/ 06 /0 18 /0

7/

7/

12 /0

27 /0

8/

19 99


Elaborar tendencias. !Este es el secreto!Llamado tambin Condiciones de Monitoreo o de Tribologa Aplicada es una va para registrar ahorros adicionales ( hasta un 20%) sobre el mantenimiento preventivoSe basa en la prediccin bajo condiciones de monitoreo y de fallas, usando tcnicas No-Destructivas en un laboratorio certificado o en- sitio.


Solo tu vehculo?. Las maquinarias bajo tu responsabilidad?Los programas de mantenimiento proactivo basados en anlisis de aceites usados.

Cambiar aceite por condicin y no por tiempo. Conocer la condicin del equipo de forma permanente. Programar mantenimiento. Controlar las causas de fallas.

Mejorara la seguridad y la confiabilidad operacional. Incrementando las ganancias.

!Proteccin del medio ambiente!


Aceites usados y Medio ambiente Segn EPA los aceites usados contaminan:5 litros quemados al ambiente contamina el aire que respira un adulto alo largo de 3 aos de su vida. 1 litro contamina 1 Milln de litros de agua. 5 litros cubren 5.000 mtrs2 de agua. 5 litros matan la vida acutica en 1.930 Km2.


ConclusionesLa proteccin del medio ambiente es empresa de todos.

Beatriz leal de Rivas. Febrero 2004

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