Engº Giuseppe Sarpa Field Specialist 21 de Setembro 2015 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners.
TBN - Total Base Number Definição e por que é importante? Definição: A quantidade de base expressa em miligramas de hidróxido de potássio por grama, que é necessário para titular uma amostra, dissolvida num solvente específico para um ponto final especificado. TBN é uma medida útil do potencial de um lubrificante na proteção contra a corrosão por ácidos. Por que é importante? Ele quantifica a capacidade do óleo para neutralizar os ácidos orgânicos e inorgânicos que se acumulam no cárter de motores diesel durante o seu funcionamento. Ácidos não neutralizados podem causar desgaste acelerado das superfícies metálicas dos motores - especificamente metais macios como chumbo e cobre e também metais mais duros como alumínio e ferro. 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 2
TBN - Total Base Number Ácidos orgânicos Stress oxidativo Ácidos orgânicos Stress térmico Óleo novo Contato com biodiesel Ácidos orgânicos Produtos combustão (EGR) Ácidos Sulfuricos & Nitricos 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners.
Cinza Sulfatada & Total Base Number (TBN) ~8% VII Aditivos 14-18% Óleo Basico ~75% ZnDTP Detergentes Calcio Magnésio Ashless Dispersantes Inibidores de Oxidação Cinza sulfatada = Zn + Ca + Mg 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners.
Cinza Sulfatada & Total Base Number (TBN) ZnDTP ~8% VII Aditivos 14-18% Óleo Basico ~75% Detergentes Calcio Magnésio Ashless Dispersantes Inibidores de Oxidação Total Base Number (TBN) 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners.
Cinza Sulfatada & Total Base Number (TBN) ~8% VII Hard Basicidade ZnDTP Detergentes Cinza Sulfatada (Zn + Ca +Mg) Óleo Básico 10 a 18% Aditivos Soft Basicidade Dispersantes sem cinzas TBN 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners. Global Lubricants
TBN - Total Base Number Papel Importante na Qualificação de Lubrificantes Os itens que afetam a taxa de esgotamento do TBN em serviço: A formulação do produto A qualidade e tipo de diesel (níveis de enxofre) Níveis de biodiesel no óleo diesel Recirculação dos gases de escape (EGR) Taxas de oxidação do óleo Extensão de intervalos de troca de óleo 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 7
TBN - Total Base Number Ácidos da combustão formados na operação de motor diesel Ácidos sulfúrico derivado principalmente do enxofre no diesel. Maior nível de enxofre, maior a formação de ácido sulfúrico Para ULSD (S-10), há pouco ácido sulfúrico formado Ácidos nítrico interação de NOx com água a partir do processo de combustão. Ácidos de NOx provenientes de combustão de alta temperatura com nitrogênio e ar. EGR geram níveis mais elevados destes ácidos que nos motores mais antigos. Motor com sistema de injeção avançado e tratamento SCR geram mais ácidos NOx. Ácidos acéticos (Orgânicos) A oxidação dos produtos da combustão parcial do combustível. Derivado de oxidação do óleo lubrificante (óleo básico). Resultante da hidrólise do combustível biodiesel. 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 8
TBN - Total Base Number Como é medido? Como o TBN é medido? É importante notar que existem dois métodos de ensaio para medir TBN. 1. ASTM D 2896 - normalmente para TBN de óleo novo. Este utiliza o ácido perclórico para neutralizar a alcalinidade no óleo e produz um número ligeiramente maior do que o método de ensaio utilizado pelos laboratórios de análise de óleo. 2. ASTM D 4739 - normalmente para análise de TBN de óleo usado. Este utiliza ácido clorídrico para neutralizar a alcalinidade no óleo. Isto produz um número de cerca de 1-2 números mais baixos do que a norma ASTM D 2896 para o mesmo óleo. Este teste não reconhece toda a base ( alcalinidade ) ASTM D 2896 que reconhece. 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 9
TBN - Total Base Number Componentes-chave em um óleo HDMO Detergentes Principal Reserva de Basicidade - descrito como base dura ("hard ) Controla depósitos nas partes quentes do motor, tais como os pistões e rolamentos do turbocompressor. Neutralização direta de ácidos de combustão. Titula totalmente em ambos os métodos de medição (ASTM D - 2896 e D 4739). A neutralização na presença de ácidos fracos é diferente para os vários tipos de detergentes. Dispersantes Basicidade mais fácil de consumir- descrito como base macia ("soft ). Não titula plenamente na ASTM D 4739 Ajuda evitar depósitos no motor dispersando partículas de fuligem da combustão no óleo. Estas partículas de fuligem podem ser de natureza ácida. Anti-Oxidantes Basicidade mais fácil de consumir- descrito como base macia ("soft ). Alguns não titulam totalmente na norma ASTM D 4739. Reduzem a oxidação do óleo básico e a produção de ácidos fracos. 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 10
TBN - Total Base Number Combustão e neutralização de ácidos Produto de Combustão Componente Neutralizador Modo de Neutralização Comentário Ácido Sulfúrico Base de Detergente Neutralização Reativa Ácidos sulfúrico menos prevalentes com ULSD Ácido Nítrico Base de Detergente Neutralização Reativa Aumentou com advento da EGR Ácidos Orgânicos Antioxidantes e bases nãodetergentes Proativamente evita o acúmulo de ácidos Fatores que contribuem na produção biológica ácido : aumento da densidade de potência, temp. operacionais, e biodiesel Outros Ácidos Base de Detergente Neutralização Reativa por exemplo. Produtos de decomposição de ZDDP / ZDTP 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 11
Total Base Number Impacto dos detergentes na retenção do TBN e neutralização de ácidos Cummins ISM testes de motor (usando 500 ppm de enxofre do combustível diesel ) mostrando impactos de diferentes detergentes sobre retenção TBN e neutralização ácida - uma abordagem equilibrada é o que é exigido Sulfonato de Magnésio pode reter o TBN, mas é fraco eme minimizar o crescimento da acidêz (TAN) 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 12
TBN - Total Base Number Impacto dos Detergentes na Oxidação Cummins ISM testes (utilizando 500 ppm de enxofre do combustível diesel ) mostrando impactos de diferentes detergentes sobre o desempenho oxidação de um HDMO Melhor Fenato de cálcio apresenta a maior resistência à oxidação, sulfonato de magnésio mostra a menor 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 13
Total Base Number Quanto TBN é suficiente? Quanto TBN que precisamos para proteger o motor? A regra antiga (desenvolvido por vários OEM) era mudar o óleo do motor, quando 50% do TBN do óleo novo tinha sido consumido - isto foi quando havia diesel com enxofre > 500 ppm. Vários OEMs hoje recomendam TBN mínimo de 2 ou 3 - no entanto, por causa da ausência virtual de enxofre no diesel de muitos países, há potencial para a utilização de óleos abaixo desses mínimos. Análise de óleo usado deve ser usado para medir o desgaste, a viscosidade, contaminantes e metais aditivos. : PARA TODOS OS ÓLEOS DE MOTOR quando utilizando o Método de Teste ASTM D 4739 para S10 (ULSD). Severity class TBN Value Normal > 2.5 Caution < 2.5 > 1.5 Abnormal < 1.5 > 1.0 Critical < 1.0 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 14
TBN - Total Base Number Resumo e Conclusão Um motor estressa o óleo de diferentes maneiras e uma variedade de ácidos que podem ser formados que tornam o óleo corrosivo. As linhas principais de defesa contra ácidos e acúmulo de ácido são: detergentes dispersantes antioxidantes Bom desempenho, não é ter TBN de alta detergência sozinho, mas ter o equilíbrio adequado de estabilidade oxidativa, fuligem dispersância, contrôle de depósitos, proteção ao desgaste, detergência e retenção TBN! 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 15
Lubrificantes de Alta Performance Aditivos: Considerações Finais Obrigado! 2014 Chevron U.S.A. Inc. All rights reserved. Delo and ISOSYN Technology are trademarks of Chevron Intellectual Property LLC. All other marks are the property of their respective owners. 16
D2896 TBN mg KOH/g D4739 TBN mg KOH/g Total Base Number Medições de combustão de neutralização do ácido Depleção de uma D2896 TBN óleo com diferentes Ácidos Depleção de uma D4739 TBN óleo com diferentes Ácidos 9 7 8 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 1 2 1 0 New oil 25% depletion 50% depletion 75% depletion 100% depletion 0 New oil 25% depletion 50% depletion 75% depletion 100% depletion Sulfuric acid treated Nitric acid treated Acetic acid treated Sulfuric acid treated Nitric acid treated Acetic acid treated Nenhum método é responsável por todos os ácidos encontrados no campo - mas ASTM D4739 é o mais adequado para análise de óleo usado D2896 não faz distinção entre ácidos fortes e fracos ; não faz distinção entre os tipos de detergentes Medições de óleo usado adicionais, tais como: desgaste, contaminantes e viscosidade necessidade de ser revisto para o pleno desempenho do motor determinação óleo 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 17
Total Base Number Neutralizando os ácidos em HDMO - Formulação equilibrada é Key O TBN no óleo novo não indica a qualidade do desempenho e de retenção de sua basicidade Níveis iniciais de TBN podem ser aumentada com aditivo dispersante suave Dispersante suave normalmente é usado muito rapidamente < 10.000 milhas de operação Alta TBN HDMO pode ter pior retenção contra menor TBN HDMO Retenção TBN e desempenho neutralização ácido são importantes no desempenho de óleo e capacidade de extensão de drenagem Alguns tipos de detergentes não neutralizam ácidos fracos eficazmente Eles podem aparecer para fazer um trabalho melhor com retenção número base Eles não podem neutralizar completamente todos os ácidos de combustão Desgaste pode aumentar, embora número base olha no controle A formulação equilibrada é importante para o desempenho do lubrificante otimizado Neutralizar todos os ácidos formados - otimizar retenção número base Dispersar fuligem, reduzir o desgaste, a oxidação do óleo, e minimizar a formação de depósitos 2014 Chevron U.S.A. Inc.. All rights reserved. 18