Llevo varios años impartiendo el curso de Lubricación de Maquinaria Nivel I, y en muchas ocasiones este curso ha sido la fuente de inspiración de los artículos que he escrito. Las preguntas y los debates del curso reflejan fielmente las inquietudes del profesional de mantenimiento promedio. A la mayoría les interesan especialmente los temas relacionados con los aceites para vehículos de pasajeros y camionetas, ya que les afectan tanto en el trabajo como en casa.
De hecho, aprovecho esta curiosidad a mi favor. Si noto que un tema empieza a aburrir al público, busco la manera de incorporarle un toque automovilístico. Pronto, todos parecen prestar atención. Este artículo no es la excepción. Mi intención es explorar las similitudes y diferencias entre los aceites para motores de gasolina y diésel para satisfacer su curiosidad.
En términos generales, los aceites para motores de gasolina y diésel tienen la misma composición. Se formulan mediante la mezcla de aceites base y aditivos para lograr un conjunto de características de desempeño específicas. Sin embargo, a partir de esta definición simple, las diferencias comienzan a surgir al analizar el desempeño requerido del lubricante para cada tipo de motor.
¿Por qué los motores diésel necesitan aditivos especializados?
Los motores diésel presentan desafíos de lubricación únicos que los distinguen de los motores de gasolina. Las relaciones de compresión más altas (normalmente de 14:1 a 25:1 frente a 8:1 a 12:1 para la gasolina) generan mayores cargas en los cojinetes y presiones en los cilindros. Además, la combustión diésel produce significativamente más hollín, que puede espesar el aceite y causar desgaste abrasivo si no se gestiona adecuadamente. Estos factores requieren que los aditivos para el aceite de motor diésel incluyan mayores niveles de ciertos componentes, en particular detergentes y dispersantes. La cuestión no es si usar aditivos para motores diésel, sino qué formulación específica proporciona el equilibrio adecuado de protección para sus condiciones de funcionamiento.
Aunque también es complejo, el aceite para motor de gasolina está optimizado para motores más ligeros. Por ello, tienen una menor viscosidad que los hace fluir más fácilmente en motores pequeños y a bajas temperaturas. Menos detergentes, porque se generan menos residuos. Tienen un mayor enfoque en eficiencia, que ayuda a reducir el consumo de combustible y las emisiones al medio ambiente.
Las emisiones y el convertidor catalítico
Un convertidor catalítico es una carcasa que contiene un relleno metálico poroso, ubicada entre el motor y el silenciador en el sistema de escape. Su función es convertir las emisiones tóxicas del motor en subproductos estables antes de que lleguen a la atmósfera. Algunos de los subproductos de la combustión (plomo, zinc y fósforo) pueden afectar gravemente la capacidad del convertidor para realizar esta función. Ahí radica la primera gran diferencia entre los aceites.
Los aceites para motores diésel tienen una mayor concentración de aditivos antidesgaste (AW) en forma de dialquilditiofosfato de zinc (ZDDP). Los convertidores catalíticos en los motores a diésel están diseñados para solucionar este problema, a diferencia de los de gasolina. Esta es una de las principales razones por las que no se debe usar aceite para motores diésel en un motor de gasolina. Si su automóvil fue fabricado antes de 1975, es muy probable que no tenga convertidor catalítico, por lo que las afirmaciones anteriores no se aplican.
Viscosidad
La viscosidad es la propiedad más importante de un lubricante. Cuando trabajo como consultor y diseño un programa de lubricación, uno de los primeros pasos que doy es calcular las viscosidades requeridas. Obtener la viscosidad adecuada es fundamental. La viscosidad seleccionada debe permitir el bombeo a la temperatura de arranque más baja, a la vez que protege los componentes a temperaturas de funcionamiento.
Normalmente, el aceite para motores diésel tiene una viscosidad mayor. Si usáramos este aceite de mayor viscosidad en un motor de gasolina, podrían surgir varios problemas. El primero es la generación de calor por la fricción interna del fluido. Ya he explicado cómo este calor afecta la vida útil del aceite. Una buena regla general es que por cada 10 grados Celsius de aumento de temperatura, la vida útil del aceite se reduce a la mitad.
El segundo problema radica en la baja capacidad de bombeo a bajas temperaturas de este aceite de mayor viscosidad. Durante los arranques en frío, el aceite puede ser muy denso y la bomba de aceite puede tener dificultades para suministrarlo a los componentes vitales del motor en la zona de los cilindros, árbol de levas y cigüeñal. Esto, sin duda, provocará un desgaste prematuro, ya que los componentes interactuarán sin la lubricación adecuada.
Funciones esenciales de los aditivos para diésel
Los aditivos para el aceite del motor diésel desempeñan varias funciones especializadas que van más allá de la lubricación básica:
- Dispersancia de hollín: Los dispersantes de alta capacidad mantienen las partículas de hollín suspendidas en el aceite, evitando la formación de lodos y el aumento de la viscosidad.
- Detergencia mejorada: Los potentes detergentes neutralizan los ácidos de la combustión y mantienen limpios los anillos del pistón y las áreas del cilindro.
- Control superior de la oxidación: Los antioxidantes combaten el estrés térmico elevado típico del funcionamiento diésel.
- Protección robusta contra el desgaste: los niveles elevados de ZDDP protegen los componentes sometidos a cargas elevadas.
- Prevención de la corrosión: Los inhibidores especializados protegen contra los efectos corrosivos del azufre y los subproductos de la combustión.
Concentración de aditivos
El aceite para motores diésel contiene más aditivos por volumen. Los más comunes son los aditivos detergentes sobrebasados. Este aditivo cumple varias funciones, pero las principales son neutralizar los ácidos y limpiar las superficies internas. Los motores diésel generan una gran cantidad de hollín y subproductos de la combustión. Estos se introducen en el cárter a través de los gases de escape, obligando al aceite a eliminarlos.
Al añadir este aditivo a un motor de gasolina, los efectos pueden ser devastadores para su desempeño. El detergente, tal como está diseñado, intentará limpiar las paredes del cilindro. Esto puede afectar negativamente al sellado entre los anillos y la camisa, lo que provocará una pérdida de compresión y eficiencia.
Figura 1. Comparación de requerimientos entre aceite de motor a diésel y gasolina
Cómo elegir el aceite adecuado para su motor diésel
Para identificar el mejor paquete de aditivos para un motor diésel, es necesario adaptar las capacidades del producto a su aplicación específica:
- Vehículos diésel ligeros (camionetas, furgonetas, todoterrenos) Estos vehículos comparten algunas características con los motores de gasolina, pero se benefician de formulaciones específicas para diésel. Busque aceites con aditivos para motores diésel que ofrezcan compatibilidad con los sistemas modernos de control de emisiones (especialmente con los filtros de partículas diésel [DPF] y los sistemas SCR) y una protección robusta. El mejor aditivo para motores diésel de esta categoría suele proporcionar un control mejorado del hollín sin generar un exceso de cenizas sulfatadas que puedan dañar los sistemas de postratamiento.
- Motores diésel comerciales de servicio pesado (camiones, autobuses, construcción) Los motores diésel de alto desempeño sometidos a condiciones exigentes requieren la máxima protección. Los mejores aditivos para motores en estas aplicaciones presentan un Número Básico (BN) muy elevado para neutralizar los ácidos, una excepcional capacidad para eliminar el hollín y una máxima protección antidesgaste. Muchos operadores consideran que estos aditivos para el aceite del motor son esenciales para prolongar los intervalos de mantenimiento y prevenir fallas prematuras de los componentes.
- Motores diésel para uso agrícola y fuera de carretera Los motores que operan en condiciones de polvo, alta carga o uso intermitente tienen necesidades específicas. Los aditivos especializados para motores diésel de esta categoría suelen ofrecer una protección adicional contra la corrosión para motores que pueden permanecer inactivos durante períodos prolongados, además de una mayor protección contra el desgaste para aplicaciones de alta carga, como el trabajo agrícola, la construcción y minería.
Nota importante sobre compatibilidad: Los motores diésel modernos con filtros de partículas diésel (DPF) y sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR) requieren aditivos para motores diésel con bajo contenido de cenizas sulfatadas, fósforo y azufre (SAPS, por sus siglas en inglés) para evitar daños en el sistema de gases de escape. El uso de un aditivo inadecuado en estos motores puede provocar costosas averías en el sistema de control de emisiones.
Clasificación de servicio y desempeño
¿Cómo saber si un aceite está diseñado para motores de gasolina o diésel? Al leer la etiqueta, busque el símbolo de la dona de API (Instituto Americano del Petróleo). En la parte superior encontrará la designación de servicio. Esta designación comenzará con una «S» (servicio o encendido por chispa) para motores de gasolina o con una «C» (comercial o encendido por compresión) para motores a diésel.
Figura 2 – Símbolo de la Dona de API
Jeremy Wright, Noria Corporation; Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América