Armados con el mejor equipo de investigación
Amigos. Nuestros invitados, que nos visitan tanto en nuestras instalaciones de producción como en el laboratorio con bastante frecuencia, siempre quedan fascinados por la abundancia de equipos de laboratorio de que dispone nuestro departamento de investigación y desarrollo (I + D). Hoy hemos decidido mostrárselo también a ustedes. En concreto, hablaremos de los equipos que se han utilizado y se utilizan para crear paquetes de aditivos y aceites de motor.
Espectrómetro de emisión atómica.
Este equipo está diseñado para el análisis elemental de la composición de una amplia variedad de sustancias en diferentes estados de agregación. En nuestro caso, este aparato permite determinar el análisis elemental del paquete de aditivos, del aceite acabado y del aceite de servicio. También se utiliza para analizar aceites usados. El aparato es de muy alta tecnología y muy caro. Sin embargo, no fuimos tacaños y lo compramos para poder examinar rápidamente tanto los productos prometedores como las muestras acabadas ya analizadas.
El método espectrométrico de análisis se basa en la medición de la radiación electromagnética de la gama óptica emitida por átomos libres excitados térmicamente o iones de un solo átomo. Cabe destacar que un proceso tan serio sólo dura 3-4 minutos, tras los cuales el espectrómetro produce un análisis de aceite de 22 elementos.
Espectrómetro infrarrojo de Fourier
El espectrómetro universal de Fourier Infralum FT-02 de la gama del infrarrojo medio se utiliza para resolver diversas tareas analíticas. Con su ayuda se determinan tipos de aceites base y antioxidantes, aditivos dispersantes y antidesgaste. El espectrómetro IR también es indispensable en los análisis de aceites con kilometraje, ya que permite determinar la nitración y sulfatación del aceite, la presencia de agua y combustible.
El equipo funciona de la siguiente manera. La muestra de aceite se coloca en una cubeta especial en el compartimento de muestras. A continuación, la radiación infrarroja excita los movimientos vibratorios de las moléculas o de sus fragmentos separados y atraviesa la muestra. Esto provoca un debilitamiento de la intensidad de la radiación que ha atravesado la muestra. Sin embargo, la absorción no se produce en todo el espectro de la radiación incidente, sino sólo en aquellas longitudes de onda cuya energía corresponde a las energías de excitación de las vibraciones de las moléculas estudiadas. Por consiguiente, las longitudes de onda (o frecuencias) en las que se observa la máxima absorción de la radiación IR pueden indicar la presencia de determinados grupos funcionales y otros fragmentos en las moléculas de la muestra.
Simulador de arranque en frío del cigüeñal (CCS)
El equipo permite determinar los valores de viscosidad dinámica a baja temperatura. Se mide utilizando el CCS (Cold Cranking Simulator) según DIN 51 377 y ASTM D 2602. Este parámetro indica lo difícil que será hacer girar el cigüeñal a bajas temperaturas. A partir de los datos obtenidos en este dispositivo, el aceite se clasifica según las normas SAE J300. Este parámetro se mide en mPa*s.
El principio de funcionamiento del dispositivo es relativamente sencillo. Se vierte en la célula una muestra de aceite igual a 4 ml. Se enciende el refrigerador. Si, por ejemplo, se investiga aceite 5W, que debe medirse a una temperatura de menos 30 ºC, la temperatura del refrigerador se reduce a menos 50 ºC. En cuanto la temperatura alcanza los valores requeridos, se inicia el análisis y el refrigerador comienza a enfriar la célula. Debido a la diferencia entre la temperatura acumulada y la temperatura requerida, esto sucede con bastante rapidez: en tres minutos. Transcurrido este tiempo, el rotor empieza a girar en la célula con una cierta cantidad de corriente. En función de la velocidad del rotor, se calcula la viscosidad dinámica del aceite.
Instrumento para determinar la bombeabilidad de los aceites a temperaturas bajo cero (MRV)
La capacidad de bombeo es uno de los indicadores más importantes cuando se trata de las propiedades a baja temperatura del aceite. Este dispositivo ayuda a determinar si el aceite espesado será bombeado por la bomba de aceite a los puntos de lubricación del motor. Cabe señalar que la investigación al respecto lleva bastante tiempo. Por ejemplo, se necesitan unas 50 horas para preparar una muestra de aceite para la prueba a -35 ºC. Por cierto, la prueba MRV se llama así no por casualidad. La abreviatura contiene el principio de funcionamiento del aparato. Mini Rotary Viscometr se traduce como Mini Viscosímetro Rotativo.
Dispositivo para determinar el punto de fluidez
Al estudiar los aceites a bajas temperaturas, es imposible no mencionar un parámetro como el punto de fluidez. Para el consumidor medio, este parámetro no es especialmente importante, ya que sólo indica a qué temperatura el aceite pierde completamente su fluidez. De hecho, conociendo este parámetro, sólo se puede determinar a qué temperatura se vierte el aceite del bidón, y a partir de qué temperatura ni siquiera merece la pena intentar verterlo. No obstante, este parámetro es uno de los que hay que determinar según la norma ASTM D97. Y para ello también disponemos de un dispositivo especializado. Además de la temperatura de solidificación, también determina automáticamente el punto de turbidez del aceite. Por regla general, se necesitan unas 5 horas para enfriar correctamente el aceite hasta una temperatura de – 45 ºC grados. Como puede ver, la prueba tampoco es muy rápida.
Reómetro Anton Paar MCR 102
Al hablar de un parámetro como el HTHS (High Temperature High Shear), hemos mencionado repetidamente el dispositivo que nos permite realizar estas pruebas. Nos gustaría recordarles que el dispositivo nos permite realizar pruebas en un amplio rango de temperaturas, desde – 50 ºC hasta +220 ºC. La muestra de aceite se vierte en la célula, tras lo cual el sistema de medición comienza a girar. Cabe señalar que durante el funcionamiento el rotor descansa únicamente sobre cojinetes de aire. El HTHS se determina por el momento de rotación entre los planos, que están separados por aceite con una separación de 0,208 mm.
Viscosímetro Stabinger de propiedades en frío Anton Paar SVM 3001
La viscosidad cinemática del aceite es un indicador que caracteriza la fluidez del aceite de motor. El valor de la viscosidad cinemática determina la presión en el sistema de aceite del motor. Naturalmente, a la hora de crear aceites, hay que tener en cuenta este parámetro. Y para tenerlo en cuenta, debe medirse con un equipo adecuado. Y nosotros tenemos ese equipo: es un viscosímetro. Gracias a él, no sólo examinamos los aceites acabados en función de este parámetro, sino que también nos proporcionamos un control cualitativo de entrada de los aceites base. La viscosidad cinemática se mide en mm²/s. La unidad de medida alternativa son los centistokes (cSt).
Además de la viscosidad cinemática, el aparato permite determinar el índice de viscosidad. Se sabe que es una suma de los índices de viscosidad a dos temperaturas: +40 ºC y +100 ºC y caracteriza el cambio de la viscosidad del aceite a partir de la temperatura. Cuanto mayor es el índice de viscosidad, menos cambia la viscosidad del aceite en función de la temperatura.
Soporte de inyectores Bosch
Este equipo permite determinar la estabilidad al cizallamiento del polímero según las normas ASTM D7109 y D6278. Esta prueba es necesaria para comprobar la resistencia del aceite al fallo mecánico. Se sabe que los espesantes en los aceites son los primeros en fallar. Por lo tanto, esta prueba es obligatoria en el proceso de desarrollo del aceite y en el control de calidad de los polímeros utilizados.
La prueba se realiza de la siguiente manera. El aceite se bombea bajo la acción de una bomba de alta presión a través de una boquilla Bosch (según la norma), que es el principal destructor del polímero. El volumen de aceite se bombea repetidamente a través de la boquilla. Para los motores de gasolina es de 30 ciclos, para los motores diesel es de 90 ciclos. La presión en la boquilla en este caso es de 15,5 MPa. Una vez finalizada la prueba, la muestra de aceite se examina en un viscosímetro y la diferencia con los valores iniciales se utiliza para determinar el porcentaje de degradación del polímero.
Instrumento de valoración potenciométrica
Es bien sabido que el índice de alcalinidad de un aceite afecta a su vida útil y que el índice de acidez indica su grado de envejecimiento. Por lo tanto, conociendo estos valores, no sólo es posible predecir la vida útil de un aceite nuevo, sino también determinar cuánto se ha degradado después de un determinado kilometraje. Un instrumento de valoración potenciométrica ayuda a determinar estos valores. El método potenciométrico consiste en medir el potencial de un electrodo sumergido en la solución analizada. En nuestro caso, en una solución de aceite y disolventes.
TWO-LAB-12 analizador del punto de inflamación
Este parámetro caracteriza la presencia de fracciones de ebullición ligera en el aceite. Para obtener este valor, nuestro laboratorio utiliza el aparato TVO-LAB-12. El equipo permite determinar el punto de inflamación en un crisol abierto según el método Cleveland.
¿En qué consiste? Se vierte una muestra de aceite en un crisol abierto. A continuación, el aceite se calienta hasta alcanzar el punto de inflamación esperado. Por regla general, los buenos aceites tienen un punto de inflamación superior a 225 ºC. Treinta grados antes de la temperatura esperada, el instrumento comienza a mover un quemador de gas con una fuente de llama abierta sobre el aceite. En un momento dado, el instrumento emite una señal que indica que el estudio ha finalizado. El crisol se cubre automáticamente con un apagallamas y el punto de inflamación aparece en el monitor. El flash es detectado por el detector de ionización, que se encuentra cerca del aceite todo este tiempo. En el momento del destello, cambia la capacitancia del medio, por lo que el instrumento determina que los vapores de las fracciones de baja viscosidad han alcanzado la concentración máxima.
Analizador ERASPEC OIL
El analizador ERASPEC OIL es un analizador IR portátil autónomo para el análisis rápido y la supervisión del estado del aceite de motor. El método de investigación se basa en el análisis de muestras posteriores en comparación con la muestra de aceite fresco tomada previamente. El aparato determina en pocos segundos los contaminantes, los productos de descomposición, la producción de aditivos, así como parámetros calculados como el índice de acidez, el índice de alcalinidad y la viscosidad. El instrumento es lo suficientemente compacto como para ser utilizado sobre el terreno.
Esperamos que esta información haya sido de su interés.
