Los beneficios del análisis de aceite se disfrutan en todas las industrias que utilizan maquinaria. Pero ¿qué pasa con la máquina común, esa que la mayoría de nosotros damos por sentado que tiene la capacidad de llevarnos del punto «A» al «B» sin fallar?
Sí, me refiero a nuestros vehículos particulares de pasajeros.
La mayoría nos sentiríamos frustrados e incómodos si nuestro coche dejara de funcionar repentinamente. Probablemente usted mismo haya experimentado este problema alguna vez, al menos durante un día. Como cualquier otra máquina, nuestros vehículos requieren mantenimiento de rutina.
Ya sea que usted mismo realice el mantenimiento de su automóvil o confíe en un mecánico, existen varios puntos de inspección y áreas clave a revisar en todo el vehículo. Históricamente, las fallas relacionadas con los neumáticos son la principal causa de averías.
En la mayoría de los casos de problemas con los neumáticos, el costo de la reparación y el tiempo de inactividad son bajos, especialmente si la solución es simplemente reparar un pinchazo. Por otro lado, la falla del motor es mucho menos común, pero puede ser muy costosa y a menudo resulta en tiempos de inactividad de varios días o semanas, dependiendo de la disponibilidad de repuestos.
¿Por qué es poco común el análisis del aceite del motor de los vehículos de pasajeros?
Existen muchas razones por las que el análisis de aceite no se realiza habitualmente en vehículos de pasajeros. Los propietarios de automóviles generalmente no están interesados en prolongar la vida útil de su motor, ya que no prevén una avería importante durante el tiempo que lo poseen. La mayoría no conserva un vehículo nuevo durante más de cinco a diez años. Además, la mayoría de los propietarios esperan que su seguro o garantía cubra cualquier posible avería del motor.
Muchas personas creen que basta con cambiar el aceite y el filtro de aceite periódicamente para el mantenimiento del motor de su vehículo. No tienen en cuenta que el costo de un análisis de aceite puede ser similar al de un cambio de aceite. Algunos vehículos también cuentan con un indicador de “vida útil del aceite” que informa al conductor sobre su condición en tiempo real, lo que puede generar una falsa sensación de seguridad.
Aunque se comprendan las ventajas del análisis de aceite de motor, tomar una muestra en un vehículo de pasajeros resulta incómodo e ineficaz. Generalmente, no existe un lugar idóneo para obtener una muestra representativa. Sin una modificación del motor, la muestra se suele tomar por el orificio de la varilla de medición de nivel utilizando el método de inserción con manguera y bomba de vacío o por el tapón de drenado, durante un cambio de aceite.
Estas son solo algunas de las razones por las que no existe un gran mercado para el análisis de fluidos en vehículos de pasajeros. Sin embargo, uno de los aspectos más importantes del análisis de aceite suele pasarse por alto: la capacidad de proporcionar información sobre la contaminación y las partículas de desgaste presentes en el aceite.
¿Por qué se debe realizar un análisis del aceite de los vehículos de pasajeros?
El análisis de aceite no solo proporciona indicadores sobre su condición, sino que también permite identificar diversas formas de contaminación y partículas de desgaste, sirviendo como indicador para el monitoreo de la condición del motor. Esto cobra aún mayor importancia, ya que el objetivo de cualquier análisis realizado es la durabilidad del motor y del vehículo, no solo la calidad y la vida útil del aceite.
La mayor parte de los análisis de aceite que se realizan en Norteamérica se centran en el aceite de los motores diésel. Esto se debe a que la gran mayoría de estos motores diésel impulsan camiones pesados para grandes flotas de transporte o en maquinaria fuera de carretera (minería, agricultura, construcción, etc.).
Los propietarios y transportistas autónomos de estas flotas dependen del funcionamiento continuo de sus camiones para generar ingresos. Esta dependencia puede ser arriesgada, por lo que el análisis de aceite les proporciona una mayor seguridad y confiabilidad.
El análisis del aceite del motor puede ser igual de beneficioso para la mayoría de los propietarios y conductores de vehículos de pasajeros si se obtiene la información correcta. Entre las preguntas clave que debe hacerse sobre el aceite de su automóvil se incluyen:
- ¿Se está utilizando el aceite de motor adecuado?
- ¿Se están agotando o degradando demasiado rápido ciertos aditivos o propiedades del aceite base?
- ¿Hay contaminantes externos en el aceite que no deberían estar ahí?
- ¿Hay contaminantes internos como combustible, hollín, refrigerante, etc.?
- ¿Existe algún indicio de que el motor esté generando un desgaste anormal?
- ¿El tipo de desgaste indica una falla incipiente?
- ¿La causa del desgaste generado es exclusiva de un modo de falla conocido?
Dónde y con qué frecuencia realizar análisis de aceite
En la mayoría de los análisis de aceite de equipos de plantas industriales, se recoge una muestra cada «X» semanas o meses y se evalúa mediante un conjunto predeterminado de pruebas de rutina.
Esto resulta práctico cuando el costo de la extracción y el relleno de aceite justifica extender el intervalo de cambio hasta que alcance su límite crítico, y cuando tomar una muestra durante el funcionamiento es sencillo gracias a un puerto de muestreo instalado. Incluso si el reabastecimiento de aceite no es costoso, puede ser importante monitorear las condiciones de la máquina mediante el análisis del aceite del motor, simplemente porque la máquina es crítica.
Los vehículos de pasajeros convencionales no están equipados para realizar un muestreo de aceite adecuado durante su funcionamiento. El punto de muestreo ideal sería en la línea de presión entre la bomba y el filtro en un sistema de cárter húmedo.
Dado que esto no es factible, generalmente es mejor optar por tomar muestras en el puerto de drenado durante un vaciado y llenado o mediante el método de muestreo por vacío con manguera a través del tubo de medición de nivel. Tenga en cuenta que existen procedimientos de buenas prácticas para estas dos ubicaciones de muestreo que deben considerarse antes de efectuar cualquiera de estos métodos.
La frecuencia de muestreo se basa principalmente en el potencial del análisis de aceite para ofrecer una indicación temprana de un problema de contaminación inusual, un aceite que se degrada rápidamente o una falla inminente del motor. El análisis de aceite es único porque puede detectar un posible problema mucho antes de que se activen otros sensores o síntomas externos.
Dado que los cambios de aceite suelen ser más frecuentes en vehículos de pasajeros que en otros tipos de máquinas, el intervalo de muestreo óptimo para el motor probablemente sea justo antes del intervalo de cambio programado. Siempre que el intervalo de muestreo se normalice con respecto al último cambio de aceite, quien interprete los datos podrá analizar eficazmente la tendencia de los resultados.
Esta estrategia es beneficiosa porque no solo proporcionará diversa información sobre el estado del motor, sino que también ayudará a determinar si el intervalo de cambio de aceite actual es demasiado largo o demasiado corto.
¿Qué pruebas de aceite debe efectuar?
Los aceites de motor se pueden analizar para obtener información valiosa sobre sus propiedades, contaminantes o partículas de desgaste. Los instrumentos de un laboratorio de análisis de aceite pueden centrarse en un dato específico o estar diseñados para proporcionar información sobre múltiples aspectos. A continuación, se presentan algunas de las pruebas más comunes en aceites de motor.
Viscosidad
Esta prueba mide la resistencia de un fluido a fluir y al corte. La viscosidad es la propiedad más importante del aceite. Cumple la función básica de crear una película entre las superficies mecánicas que se mueven una con respecto a la otra. El aceite de motor de su vehículo está formulado para tener una viscosidad específica.
Si la viscosidad cambia, es posible que la película de aceite no sea suficiente para proteger las superficies del motor. También puede indicar que el aceite se ha degradado químicamente o se ha visto afectado por algún contaminante como hollín, combustible o glicol. En estos casos, será necesario investigar las posibles causas mediante otros análisis de aceite.
Número básico
La prueba del número básico (BN) se utiliza para medir la reserva alcalina en el aceite. Esta característica de los aceites de motor tiene como objetivo neutralizar los compuestos ácidos a los que el aceite puede estar expuesto a través de contaminantes provenientes de los gases de combustión o de la degradación del aceite. El BN tiende a disminuir con el tiempo, pero un cambio brusco podría indicar un aumento de estos contaminantes debido a ineficiencias en la zona de combustión, condiciones de funcionamiento severas o el uso de un aceite inadecuado.
Conteo de partículas
La prueba de conteo de partículas identifica el nivel de contaminación general mediante tres números que representan la cantidad de contaminantes mayores de 4, 6 y 14 micrones por mililitro de fluido. La exposición a la contaminación del aceite del motor puede ser perjudicial, pero es algo que se espera durante el funcionamiento del vehículo.
Los resultados del conteo de partículas pueden revelar varias cosas, como la posible ineficacia del filtro de aire de admisión o del filtro de aceite. Por ejemplo, si el filtro de aceite está roto, es posible que no esté eliminando los contaminantes, sino permitiendo que estos ingresen continuamente al aceite del motor.
Agua
El contenido de agua se determina generalmente mediante la prueba de Karl Fischer que indica la cantidad de agua presente en el aceite en partes por millón. También puede analizarse previamente mediante una prueba de crepitación. La presencia de agua en el aceite es especialmente preocupante, ya que puede provocar su rápida degradación y una reacción corrosiva en las superficies mecánicas de hierro y acero.
Si se detectan cantidades anormales de agua, se debe investigar su origen. Este podría incluir fugas en el enfriador de aceite, altos niveles de humedad en el ambiente o condiciones de funcionamiento deficientes.
Densidad ferrosa
Esta prueba se centra en la presencia de niveles elevados de partículas ferrosas de desgaste en la muestra de aceite. Una vez que se observan niveles anormales de partículas de desgaste, es fundamental tomar medidas correctivas, ya que existe un riesgo inminente de falla del motor. A diferencia de los contaminantes sólidos y la humedad, que son causas principales de fallas, los niveles elevados de partículas de desgaste indican que ya se está produciendo desgaste mecánico en el motor.
Este puede ser consecuencia de los elevados niveles de contaminación o de una lubricación deficiente debido a cambios en las propiedades del aceite. También podría deberse a cambios en las condiciones de funcionamiento o a deficiencias mecánicas.
Ferrografía analítica
Si se observan niveles anormales de partículas de desgaste, se pueden utilizar técnicas adicionales para examinarlas con mayor detalle y obtener indicios sobre su gravedad y causa raíz. Este análisis microscópico de las partículas de desgaste incluye la caracterización de su forma general, tamaño, color, reflectividad, detalles de los bordes, marcas y concentraciones.
Los resultados pueden ayudar a determinar de qué componentes se originó la partícula de desgaste y mediante qué modo de desgaste se produjo. Estos detalles pueden ser útiles para comprender la gravedad del problema y si se requieren medidas correctivas.
La prueba de membrana es un método similar que se utiliza para observar depósitos insolubles en una membrana porosa a través de la cual se ha hecho pasar el aceite. Permite analizar concentraciones elevadas de contaminantes o subproductos de la degradación del aceite.
Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)
La espectroscopia FTIR proporciona información no solo sobre la condición del aceite, sino también sobre contaminantes como hollín, agua, glicol y combustible, así como sobre subproductos de su degradación, como óxidos, nitratos y sulfatos. Emplea una tecnología única que permite observar los componentes de la muestra a nivel molecular. Si bien esta prueba destaca por su capacidad para analizar un amplio espectro, su precisión puede ser algo limitada.
Espectrometría de elementos
La espectrometría de elementos es similar a FTIR, pero en lugar de observar los componentes a nivel molecular, permite obtener información detallada sobre el aceite a nivel de elementos o átomos. Los resultados son más valiosos tras compararlos contra una muestra de referencia o con el historial de muestras del mismo motor.
A medida que aumentan o disminuyen las concentraciones de elementos, las tendencias pueden correlacionarse con patrones de desgaste específicos, aumentos en el nivel de contaminación o un agotamiento de los aditivos formulados en el aceite.
Otras pruebas posibles incluyen el punto de inflamación, la dilución con combustible, el número ácido, los medidores ópticos de hollín y la prueba de la gota de aceite en papel secante. La combinación exacta de pruebas a realizar dependerá del tipo de preguntas que necesite responder.
Tanto si es un apasionado de los autos deportivos que no soporta la idea de una avería como si es un conductor ocasional que prefiere evitar los inconvenientes de una falla mecánica, existen buenas razones para analizar el aceite del motor.
El aceite de su motor contiene mucha información y está ahí para informarle sobre su estado. Así que la próxima vez que cambie el aceite, considere tomar una muestra y mandarla a analizar.
Referencia
Fitch, JC (2012). Analysis of In-Service Automotive Engine Oils. S.C. Tung & G.E. Totten (Eds.), Automotive Lubricants and Testing.
Bennett Fitch, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América