Tribologia

Ocorrência de nitração no óleo do motor

A nitração é uma forma de degradação do óleo semelhante à oxidação do óleo, mas ocorre em um ambiente de oxigênio reduzido quando o óleo reage com os compostos de óxido de nitrogênio durante a combustão e altas temperaturas. A formação de nitração ocorre com qualquer um dos dois tipos de compostos de nitrogênio; nitratos orgânicos e compostos nitro.

Os nitratos orgânicos estão mais presentes nas aplicações de gás natural. Os motores a gás natural e os compressores são suscetíveis à degradação do óleo devido a grandes quantidades de nitratos orgânicos nos gases naturais que promovem a nitração elevada do lubrificante em serviço. A reação de nitrato orgânico durante a combustão combinada com o óleo contribui para a formação de depósitos de lodo e verniz nas saias do pistão, na montagem da válvula e no balancim. Esses depósitos também fazem com que anéis de óleo colem. Embora as aplicações de gás natural sejam suscetíveis à nitração como resultado de nitratos orgânicos, a taxa dessa ocorrência é dramaticamente aumentada devido a misturas impróprias de ar / combustível, processos de combustão inadequados, problemas mecânicos e serviço severo. A lacagem de componentes do sistema lubrificados com óleo, a formação de verniz, a formação de lodo e o aumento da acidez podem ser problemas significativos com aplicações de gás natural devido à alta nitração. Se ocorrer uma nitração anormalmente elevada em um projeto de motor de dois tempos, isso pode ser causado pela eliminação deficiente do óleo do cárter no cilindro de combustão.

Os compostos nitro formam-se na presença de gases de escape e contribuem para a nitração do óleo quando estes gases de escape se misturam com o óleo lubrificante do motor. Purga excessiva do gás de escape contendo compostos de óxido nitroso (NOx) entra no óleo e causa nitração. Drenos de óleo excessivamente estendidos também podem levar a um acúmulo de compostos de NOx, resultando em nitração elevada do óleo. A nitração elevada como resultado da descarga dos gases de escape aumentará a viscosidade devido ao espessamento e acidez do óleo.

A nitração é muito menos comum nos motores a diesel em estradas, portanto, quando ocorre nitração elevada, isso indica que algo não é típico no desempenho operacional do motor a diesel e no ambiente do óleo. Normalmente, a causa da nitração elevada em um motor a diesel é a descarga de gás de escape e / ou uma mistura de ar / combustível pobre. Os compostos de óxido nitroso (NOx) introduzidos no óleo lubrificante através dos gases de escape recirculados através dos sistemas de EGR também podem contribuir para uma nitração elevada nos motores diesel. Onde tem havido menos preocupação com a criação de ácido sulfúrico com óleo diesel para motores em serviço nos últimos anos, a criação de ácido nítrico quando esses compostos de nitração reagem com a água tornou-se uma preocupação maior.

Um nível excessivo de nitração em um motor a gás natural ou aplicação de compressor é tipicamente acompanhado por um aumento no número de ácidos e na viscosidade. Em aplicações de motores a diesel, onde o número de base é mais comumente testado, os números de base experimentarão uma diminuição prematura, que pode ou não acompanhar um aumento significativo na viscosidade. Como sempre, a condição do óleo deve ser avaliada usando uma matriz de parâmetros de teste. Lubrificantes usando formulações de óleo base saturado são melhores em resistir à nitração durante o uso. O desempenho adequado do equipamento, os lubrificantes de qualidade e o monitoramento por meio do teste do lubrificante em serviço podem manter a degradação da nitração sob controle.

A determinação da nitração de óleos lubrificantes em serviço é um dos muitos testes de rotina que os laboratórios de Tribologia da ALS realizam globalmente. A ALS tem uma vasta experiência em testes e avaliação de aplicações de gás natural e amostras de motores a diesel para confiabilidade de ativos e integridade de lubrificantes. Para mais informações e informações, por favor visite nosso website em alsglobal.com/tribology.

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