Para uso exclusivo de ExxonMobil

Caso de estudio:

Niveles elevados de cobre en motores diesel

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Situación

Antecedentes

Producto: Mobil Delvac MX ESP 15W40ODI: 24.000 kmsFlota: 220 vehículos utilizando el lubricante por año y medio

niveles normales de desgaste300-000 kms – 600.000 kms30 nuevos vehículos - International Prostar con motor Cummins ISX 435VBiodiesel 5% - 10% - S: 50 ppm

Actual – flota nueva:

Flota: 40.000 – 80.000 kms2 – 3 muestras de aceite por vehículo

Metales Cu: 100 – 250 ppm > 30 ppm niveles elevados, disminuyendoSn, Pb: Presencia de metales de desgaste, dentro de parámetrosFe: cercano o por encima del límite condenatorio (100 ppm)

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Límites CondenatoriosDe: Cummins Service Bulletin 2007

Dealer Cummins: Cu < 30 ppm

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Fuentes: Cu

Fuentes

• Cojinetes• Bujes (levas, tren de válvulas)• Pasadores• «Tubos enfriador de aceite»

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Causas

• Corrosión

• Pasivación

• Contaminación

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Corrosión

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CorrosiónFuentes: Corrosión of Copper and Lead Containing Materials by Diesel Lubricants, Cusano & Wang, 1994

• Los materiales de cobre en un motor diesel pueden corroerse por el lubricante formando sulfuro de cobre.

• Efecto progresivo y acumulativo.

• La corrosión de Cu o Pb es un problema que ocurre cuando el lubricante está severamente oxidado o contaminado, principalmente del cobre.

• La oxidación produce ácidos y contaminantes que atacan la aleación de Pb – Cu, por ello se agregó Sn para mejorar su resistencia.

• Los tubos de los enfriadores pueden ser de cobre o de aluminio, si es éste último, y el contenido de cobre en el aceite usado continuá en aumento, posiblemente es corrosión de cobre (cojinetes o bujes).

• Componentes con azufre pueden ser los que ocasionan la corrosión, el S es más selectivo del Cu que del Sn, que es atacado en menor medida.

• Depende del aceite y sus aditivos (modificador de fricción perjudicial).

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Corrosión• El azufre natural puede provenir de la base lubricante de algunos aceites (bajo),

ZDP (más probable), antioxidantes y sulfonatos (sólo a alta temperatura).

• Este puede ser inofensivo si se tiene un paquete dispersante adecuado / reserva de TBN.

• La corrosión del Pb, ocurre por presencia de Cl (dispersante en algunos aceites).

Contribuyentes: Altas temperaturas (149oC) Ciclos de mayor carga Aditivos que ataquen selectivamente el cobre

• Antes la rata de corrosión era baja. Las condiciones actuales lo pueden agravar (mayores temperaturas, cargas, contaminación)

• La corrosión del aditivo que contiene azufre puede ser inofensiva si se tiene un paquete dispersante adecuado.

• La corrosión no se produce sólo del cobre, está acompañada de otros elementos, generalmente Pb, Sn e Fe.

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Corrosión

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Corrosión

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PasivaciónFormación de una película inerte sobre la superficie de un material que lo protege de la acción de agentes externos agresivos, porque impide la interacción entre el metal y el agente externo evitando reacciones químicas o electroquímicas.

Fuentes: CAT Distributor – 1989Detroit Diesel – Series 149 Service Information - 1993

• Transferencia química de cobre al aceite (leaching).• La tasa de transferencia aumenta cuando el componente está nuevo, y va

disminuyendo con el tiempo.• Su incremento no es necesariamente un problema.• El cobre no es abrasivo por sí mismo, no va a causar desgaste de otros

componentes.• Si sólo hay cobre, probablemente proviene del enfriador.• El aditivo del lubricante, oxida el Cu, y ocasiona una transferencia del mismo al

lubricante.• La oxidación del cobre ocurre normalmente en el tiempo, pero los aditivos del

aceite y la temperatura la pueden acelerar (puntos calientes).

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Pasivación

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Contaminación

Fuentes externas:

• Líquido refrigerante.

• Aceites de transmisión.

• Compuestos agregados por error

Difíciles de rastrear.

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Recomendaciones

Es importante identificar si es contaminación, corrosión o pasivación, para evitar una falla.

Monitorear:

• Niveles de cobre y otros metales de desgaste.

• Contenido de glicol, Na, K que indique presencia de refrigerante.

• Picos de temperatura – oxidación del aceite.

• Reportes de sobre-calentamiento.

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Caso de estudio:

Flota nueva:

Flota: 40.000 – 80.000 kms2 – 3 muestras de aceite por vehículo

Metales• Cu: 100 – 250 ppm > 30 ppm - niveles elevados, disminuyendo• Sn, Pb: Presencia de metales de desgaste, dentro de parámetros• Fe: cercano o por encima del límite condenatorio (100 ppm)Incremento niveles de hollín y presencia de agua.No dilución, ni refrigerante.

Kms. Motor

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Caso de estudio:

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Investigación en proceso

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Investigación en proceso

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Investigación en proceso

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