La nitrazione nell’olio e altre caratteristiche

I gas della combustione nonostante la tenuta delle fasce elastiche avranno un minimo di dispersione passando dal cilindro all’incastellatura. I gas di scarico che sono il prodotto della combustione conterranno gli ossidi di azoto (NOx). L’NOx conterrà il biossido di azoto NO2 che sarà assorbito dall’olio lubrificante, il composto creato altererà l’olio creando fanghi e smalti che aumenteranno la viscosità dell’olio. Lo smalto sarà la risultante del deposito sulla superficie calda del pistone come sulla corona e nella sezione delle fasce elastiche avendo degli effetti anche sul raffreddamento del pistone.

Come creare una nitrazione

Facendo funzionare il motore con un settaggio a miscela magra aumenterà la concentrazione di ossidi di azoto, se i fumi presenti nell’incastellatura non verranno filtrati per sottrarre gli NOx (attraverso il “bluw-by filter”) avremo l’aggregazione delle molecole con l’olio andando creare le condizioni precedentemente descritte.

L’intervallo e il rispetto delle manutenzioni con la costante analisi dell’olio permetteranno di ridurre l’effetto della nitrazione.

Una bassa temperatura di funzionamento, se la temperatura dell’olio dovesse scendere al di sotto degli 89°c (ca 160°F) l’olio aumenterà la sua attitudine ad aggregarsi con gli ossidi di azoto accelerando la nitrazione.

La risultante dell’ossidazione e della nitrazione sono simili. I depositi che si formeranno sul pistone saranno marrone scuro e nero, perciò alla vista difficilmente individuabili queste differenze se non andando a fare una analisi chimica dell’olio. Questi parametri saranno presenti in valore numerico nel rapporto d’analisi dell’olio effettuato dai produttori.

L’ossigeno è assorbito dall’olio che ossiderà:

• Presenza eccessiva di smalti
• Depositi persistenti nella corona del pistone
• Aumento della viscosità dell’olio

Le cause comuni dell’ossidazione saranno:

• Un’elevata temperatura di operazione dell’olio 90,5°c, mentre una bassa temperatura causerà nitrazione
• Un eccessivo tempo di funzionamento oltre il tagliando della manutenzione ordinaria.

Figura 1: Spettrometro

Sopra è riportato un esempio di spettrometro, viene anche denominato semplicemente ICP. Questa unità viene usata per determinare i contenuti metallici presenti in un olio usato. Dall’uso di questo strumento piccole quantità di metalli presenti nell’olio verranno identificate in PPM (parti per milione) e serviranno per verificare che l’usura dei metalli rimanga nel limite previsto dal costruttore determinando anche la prestazione dell’olio lubrificante.

Per avere un buon parametro di comparazione bisognerà andare ad analizzare un campione di olio nuovo come base dati di partenza per la verifica degli stessi nell’olio usato.

Lo spettrometro andrà anche a verificare la presenza dei metalli nell’olio che inidicherà da che componenti provengono.

• Il ferro: dalla camme, dalle fasce e dagli ingranaggi
• Il piombo: dalle boccole e dai cuscinetti
• Il cromo: dalle fasce e qualche volta dagli aditivi dell’olio
• Il rame: dai cuscinetti, dalle boccole, e dagli anelli di spallamento, dagli scambiatori acqua/olio, acqua/acqua
• L’alluminio: dai pistoni, e dai cuscinetti
• Il nickel: dai cuscinetti, dalle camme, e dagli inserti
• Lo stagno: dai cuscinetti, dalle boccole, e dalle tenute
• Bisogna ricordare che un’elevata presenza di metalli sarà anche la risultante di un motore nuovo o appena revisionato in rodaggio.

Se troviamo del silicone nelle analisi dell’olio, normalmente significa che ci sono delle particelle di sporcizia sospese che stanno contaminando l’olio lubrificante. Questo potrebbe essere causato da una mancanza di tenuta delle guarnizioni a monte del saturimetro o del collettore di aspirazione.

Se la pressione negativa dell’incastellatura è eccessiva, l’aria non filtrata potrebbe essere aspirata dal motore passando dalle tenute dell’incastellatura. Il Silicone potrebbe essere pure trovato con un olio che contiene dei siloxani, questi presenti nei biogas da digestione anaerobica e da discarca. Possono anche provenire da vari agenti e fonti come detergenti, cosmetici e industrie chimiche come colorifici.

I siloxani tipicamente si trovano nel sistema di estrazione del gas da discarica. Quando il carburante li contiene durante la combustione verrà a formarsi un silicone non abrasivo che sarà riscontrato nelle analisi dell’olio. La scoperta di concentrazioni da 40 a 50 PPM non saranno inusuali come risultato nelle analisi. Se nell’olio troveremo una presenza anomala di consumo di parti metalliche allora il silicone risulterà abrasivo e contenete i residui metallici. Tutte le cause di formazione di silicone comunque devono essere trovate ed eliminate.

Gli aditivi presenti nel glicole sono:

• Sodio
• Boro
• Potassio

Questi elementi sono comunemente usati nel glycool presente nel circuito dell’acqua di raffreddamento del motore. Ogni volta che questi elementi sono trovati, si può sospettare una perdita di liquido refrigerante. Ovviamente anche se si trova dell’acqua, così la perdita è molto più preoccupante. Non sempre l’acqua può essere riscontrata dalle analisi, può evaporare o semplicemente non essere saggiata nella campionatura, più pesante dell’olio rimarrebbe in fondo alla coppa senza essere prelevata almeno che l’olio non sia emulsionato. Trovati i sali sopra descritti nell’analisi, una ispezione ai cuscinetti è raccomandata, per assicurarsi che il glycool non abbia causato un danno sia ai cuscinetti sia all’albero motore.