Análisis de aceite de motor usado
TBN vs TAN
Durante la última década más o menos ha habido cambios significativos con respecto a la carga contaminante en los motores, dando lugar a un enfoque diferente para el análisis del aceite del motor y la interpretación de sus resultados. Pero como industria, podríamos hacer mucho más para facilitar una buena comprensión de estos cambios en el mercado. Este artículo busca proporcionar algunos de los antecedentes que pusieron a la industria de servicio pesado en el camino hacia donde estamos hoy, y tal vez sentar las bases para cambios en la práctica que nos mantendrán avanzando juntos.
TBN: ¿Qué es y qué ha cambiado?
Cuando mira la hoja de datos técnicos del producto para un aceite de motor de servicio pesado, en algún lugar entre los datos de prueba típicos encontrará el número base o el número base total, comúnmente conocido en la industria como TBN. Expresado en miligramos de hidróxido de potasio (KOH) por gramo de aceite, TBN es una indicación de la cantidad de aditivo de reserva base disponible para neutralizar los ácidos fuertes que se producen como subproducto de la combustión. Sin esta reserva base, los ácidos fuertes que se acumulan dentro del motor pueden provocar un desgaste corrosivo.
En general, un valor de TBN para un aceite de motor nuevo puede oscilar entre aproximadamente 6.0 y 13.0 mgKOH / g. Durante décadas, se ha utilizado más o menos como un estándar de la industria para determinar cuándo se debe cambiar el aceite del motor. En el pasado, cuando el número base se agotaba hasta o más allá de un límite de condena predeterminado como lo indica el análisis de aceite usado, generalmente se concluyó que el aceite debería drenarse y reemplazarse. Pero a partir de 2006, los desarrollos en la industria de servicio pesado conducirían a cambios en el pensamiento convencional en el campo del análisis de aceite de motor usado. Primero, los niveles de azufre del combustible diesel se redujeron a solo 15 ppm para los motores en carretera y la combustión se hizo más eficiente, lo que resultó en menos hollín que ingresa al aceite del motor y una reducción en los ácidos duros. Antes de este cambio, una caída en TBN sería seguida por un aumento en el índice de acidez total (TAN) y un aumento posterior en los metales del rodamiento: plomo y cobre, lo que indica corrosión del rodamiento por ácido. Hoy, sin embargo, cuando TBN disminuye, ya no vemos un aumento en TAN y metales de desgaste.
El diseño del hardware del motor también cambió. El diseño mejorado del anillo del pistón y la camisa resultó en menos soplado en el cárter, y el uso reducido de EGR significó una menor carga de contaminantes en el cárter y, por lo tanto, en el aceite del motor.
Los motores están funcionando más calientes, lo que lleva a la oxidación, aumento de la viscosidad, ácidos blandos y depósitos. Los detergentes tradicionales para aceite de motor ya no son efectivos para neutralizar los ácidos blandos, por lo que se utiliza un tipo diferente de aditivo detergente para evitar la formación de depósitos. Por lo tanto, el TBN de los detergentes tradicionales ya no es un indicador de la calidad del aceite o de la vida útil del aceite y, por lo tanto, ya no debe considerarse el único parámetro definitivo sobre el cual evaluar la salud general y el rendimiento del aceite del motor.
Una nota adicional sobre TBN: La interpretación de TBN puede ser una fuente de confusión para muchos clientes porque hay dos métodos de prueba que normalmente se usan para medir TBN. El primer método, ASTM D2896, utiliza ácido perclórico para neutralizar la alcalinidad en el aceite. Es un ácido muy fuerte, difícil de manejar con seguridad, y generalmente es utilizado por el fabricante de aceite para establecer el valor típico visto en la hoja de datos técnicos. Puede medir tanto los componentes de la base "duros" como los "blandos" y, por lo tanto, se considera el método más preciso.
ASTM D4739 utiliza ácido clorhídrico, uno que es más seguro de manejar, y por esta razón es el método utilizado por muchos laboratorios de análisis de aceite en el campo. Debido a que el ácido clorhídrico no puede medir el 100% de la reserva base en el aceite, este método puede producir un resultado hasta 2 mgKOH / g más bajo que el de ASTM D2896. Entonces, en teoría, un aceite fresco con un TBN inicial de 11.00, por ejemplo, podría medirse a 9.0 incluso antes de que se ponga en servicio, dependiendo del método de prueba utilizado.
Una imagen más amplia: Mirando el TAN y la oxidación
El número total de ácido, o TAN, es una medida de la concentración de componentes ácidos en un aceite. En el aceite de motor usado, un aumento en TAN puede ser una indicación de oxidación y un aumento en el nivel de degradación del aceite. Junto con la oxidación viene un aumento en la viscosidad. Por lo tanto, mientras que TBN indica cuánta reserva base queda en el aceite, TAN puede proporcionar una imagen más completa de las condiciones de funcionamiento reales dentro de su motor.
Una nota adicional sobre TAN: el método de prueba tiene muy buena repetibilidad de prueba, pero en comparación con otros métodos de prueba tiene una reproducibilidad más pobre. ¿Qué significa esto? La mejor práctica es que las pruebas se ejecuten en el mismo laboratorio; Los resultados de las pruebas realizadas en diferentes laboratorios pueden ser más difíciles de interpretar.
La oxidación es un cambio químico permanente que tiene lugar en las moléculas de aceite, ya que reaccionan con el oxígeno en presencia de calor y puede exacerbarse cuando hay contaminantes como los metales. Es importante porque puede conducir a una serie de problemas dentro del aceite del motor, incluida la formación de lodos y depósitos, el aumento de la viscosidad (lo que provoca una reducción significativa en la eficiencia del combustible) y el agotamiento de los aditivos. Todo esto resulta en una aceleración en la degradación del aceite del motor y una posterior necesidad de cambiar el aceite con mayor frecuencia.
Conclusión
Los valores más bajos de TBN que estamos viendo en el campo hoy en día no son un reflejo de la salud general del petróleo. Más bien son el resultado del cambio en la estrategia de formulación del aceite del motor, combinado con intervalos de cambio más largos establecidos por los OEM, sin TBN como único criterio de condena.
Al igual que la batería de análisis de sangre que recibe cuando visita al médico, ningún parámetro por sí solo puede proporcionar una imagen completa de la salud. Del mismo modo, se necesita una combinación más completa de indicadores para determinar la salud y el rendimiento del aceite, incluido el TAN, los metales de desgaste, la oxidación y la viscosidad.
12/16/2019
Desde que se unió a la compañía en 2000, David Hasch ha ocupado varios cargos en Chevron, incluyendo representante de ventas directas, planificador de producción de la cadena de suministro e ingeniero de lubricación en Chevron Lubetek, donde brindó soporte técnico para lubricantes en todo el mundo. En su puesto actual, especialista en marketing, crea contenido técnico para ayudar a mostrar los productos y soluciones de la compañía en todos los segmentos del mercado comercial e industrial en América del Norte. David se graduó de la Universidad de Louisville con una Licenciatura en Ciencias en Geografía Urbana y Tecnología GIS. Obtuvo su CLS en 2014 y habla español y portugués con fluidez.