Cómo analizar el punto de inflamación

Originalmente, el punto de inflamación se desarrolló con el propósito de determinar el peligro de incendio de los combustibles y aceites al almacenarlos o transportarlos. Sin embargo, combinado con otras pruebas como la viscosidad, el índice de viscosidad y la gravedad específica, el punto de inflamación puede ayudar a revelar tanto la calidad del petróleo crudo del que se deriva el lubricante como la calidad del proceso de refinación.

El punto de inflamación también puede identificar si el aceite base era un corte único ancho o estrecho o si representa una mezcla de dos fracciones (dos aceites base de diferentes viscosidades mezclados). El punto de inflamación puede dar alguna indicación sobre la volatilidad y el contenido de los componentes más volátiles del aceite siendo analizado. Sin embargo, el punto de inflamación no dice nada sobre la volatilidad integral del aceite.

A diferencia de los aceites minerales que comienzan a evaporarse mucho antes de que se alcancen sus puntos de inflamación, algunos sintéticos no se evaporan hasta que comienzan a degradarse (destilación destructiva). Por lo tanto, los puntos de inflamación de estos sintéticos pueden variar mucho más que los de los aceites minerales de viscosidades similares refinados convencionalmente.

Si bien existen métodos más precisos para medir la dilución por combustible (p. Ej., destilación por vapor para gasolina y cromatografía de gas para combustibles diésel y gasolina), el punto de inflamación es muy útil como herramienta de detección de pasa/falla que es adecuada para la mayoría de las aplicaciones de análisis de aceite usadas. Debido a los bajos puntos de inflamación de la mayoría de los combustibles, generalmente se puede confiar en una caída repentina de la temperatura de inflamación en el aceite de motor como una indicación de dilución. Sin embargo, hay excepciones, particularmente en el caso del combustible diésel.

Debido a que a menudo hay una superposición de los componentes volátiles de las fracciones ligeras de algunos aceites lubricantes con las fracciones pesadas ​​del combustible, la presencia de una dilución por combustible puede ser menos clara. Esto es particularmente cierto cuando toda la dilución por combustible es el resultado del paso de gases de combustión (blow-by), es decir, combustible que ingresa al cárter a través de la cámara de combustión. En tales casos, solo las fracciones pesadas ​​pueden ingresar al aceite con las fracciones ligeras oxidadas como parte de los gases de escape. 

Sin embargo, en el caso de fugas de combustible crudo, incluido el goteo por los inyectores, todas o un alto porcentaje de las fracciones ligeras del combustible se pueden mezclar con el aceite en el cárter. Otro factor que influye es que las altas temperaturas del cárter en operación por sí solas a menudo son suficientes para evaporar fracciones ligeras del combustible, dejando las fracciones pesadas ​​menos volátiles y más viscosas mezcladas con el aceite y potencialmente son indetectables con la prueba de punto de inflamación.

La dilución por combustible reduce la viscosidad de un lubricante. Sin embargo, si solo se usa la viscosidad para detectar la presencia de combustible, es posible que se detecte poco o nada de disminución de viscosidad por los motivos descritos anteriormente.

Esto se ve agravado por los efectos del espesamiento de viscosidad causados por el hollín (también producido por el blow-by), la volatilidad del aceite base (espesamiento) y el adelgazamiento por corte del mejorador de índice de viscosidad (IV). Es posible que el aceite de motor se adelgace debido a la dilución por combustible (o no si las fracciones ligeras se evaporan), que haya adelgazamiento debido al corte del mejorador de IV, espesamiento por la volatilización y por el aumento en la concentración de hollín, todo al mismo tiempo.

A primera vista, esto podría parecer un problema que no es un problema si la viscosidad combinada no cambia. Sin embargo, a pesar del efecto de neutralización en la viscosidad, las posibles consecuencias destructivas, incluida la pérdida de dispersancia, de protección antidesgaste y de estabilidad a la oxidación, representan un riesgo grave.

El punto de inflamación puede mejorar la capacidad de un programa de análisis de aceite para identificar de manera confiable niveles anormales de combustible. Incluso cuando se usa solo como una prueba de excepción, puede proteger contra una conclusión de un falso positivo de dilución por combustible en un resultado original de baja viscosidad.

Por ejemplo, si la baja viscosidad fue causada por un relleno con aceite incorrecto (de menor viscosidad), el punto de inflamación puede confirmarlo al indicar que no hay cambio con respecto a la línea de base del aceite nuevo. La dilución por combustible, sin embargo, casi seguramente registraría un punto de inflamación más bajo que el del aceite nuevo de referencia. La Figura 3 muestra un gráfico que presenta la relación general entre el punto de inflamación y el porcentaje de dilución (combustible bruto).

Debido a que a menudo toma 30 minutos o más obtener el punto de inflamación usando los procedimientos comunes de copa abierta Cleveland o copa cerrada Pensky Marten, muchos laboratorios prefieren el procedimiento de copa cerrada de pequeña escala descrito en ASTM D3828. En este procedimiento (Método A), se preestablece un punto de inflamación objetivo, digamos 20 a 30 °C más bajo que la línea de base del aceite nuevo (Figura 3), correspondiente a 1.5 a 2.0% de dilución por combustible. La pequeña cantidad de aceite utilizado (2 ml) permite alcanzar rápidamente la temperatura objetivo, generalmente entre 1 a 2 minutos. Se aplica un encendedor para iniciar la flama; si se obtiene un destello, el aceite no pasa la prueba, lo que sugiere la posibilidad de dilución por combustible