¿Queremos aumentar la vida útil de los motores de combustión interna?

Entonces¡¡¡¡

Pensemos en reducir la contaminación del aceite usado para lubricación

En algunas empresas la inversión en equipos con motores de combustión interna es apreciable, si nuestra función es mantenerlos tenemos que tratar de aumentar su vida útil cambiando la mentalidad tradicional que esta orientada al mantenimiento correctivo hacia una actitud de mantenimiento proactivo.
Para tener éxito tenemos que proteger los motores con sus filtros, refrigerantes, termostatos sin modificarlos para evitar en lo posible su destrucción por contaminantes.
La calidad de aceite básico, sus aditivos y la contaminación del aceite, son ítems críticos para la durabilidad del motor.
En este artículo me voy a referir a la contaminación por el medio ambiente, los hábitos tradicionales, y los problemas causados en el motor.

1) Contaminación con el aire de combustión
El problema principal para la vida útil del motor es la contaminación a través del aire que aspira para la combustión.
Por cada litro de combustible que consume el motor, hay que filtrar y consumir 15 litros de aire. Este aire tiene que ser libre de tierra, arenilla y polvo. Para filtrar el aire se requiere un filtro bien tupido con la máxima restricción posible sin reducir el flujo de aire al punto de reducir la potencia del motor. Cada día que el filtro esta colocado disminuye la habilidad de filtrar el aire hasta que llega al punto de restringir el flujo del mismo disminuyendo la potencia del motor.

Un estudio hecho en Southwest Research Laboratory en los EE.UU (que podemos ver en el grafico) muestra el desgaste directo en un motor cuando se aumenta polvillo al motor por la entrada de aire. Cuando se introduce polvillo (“Dust On”) se ve el aumento directo de desgaste de hierro (verde) y cromo (rojo), cuando corta la entrada (“Dust Off”) (como si cambiara el filtro de aire sin cambiar aceite) continúa subiendo el desgaste por lo que ya esta en el aceite pero a un paso menor. Cuando se aumenta otra vez el polvillo, vuelve a aumentar el desgaste inmediatamente. Entre mas acumulación de polvillo haya en el aceite, mayor será el incremento de desgaste.
La línea horizontal al comienzo de la prueba es el desgaste normal cuando el filtro está funcionando. Si eliminamos la contaminación esta línea se mantendría horizontal para proveer la vida útil que demostramos arriba en el primer análisis de aceite.

2) Contaminación con agua
El segundo contaminante que reduce la vida útil del motor es el agua. El daño causado al motor por el agua depende de varias condiciones de operación del motor.
El agua como producto residual de la combustión. Si el motor opera a una temperatura entre 80oC y 100oC. el agua de combustión se evaporará. Si el motor no llega a la temperatura normal, esta agua quedará en el aceite formando lodo y ácido sulfúrico (mezclándose con el azufre del combustible). También causará herrumbre en todas las piezas de hierro.
En el siguiente análisis de aceite podemos ver un motor con muy bajo desgaste. Podemos fijarnos que el desgaste total es 10 ppm de hierro (bloque, árbol de levas, etc.) y 2 ppm de plomo (cojinetes).

En el siguiente análisis podemos ver la herrumbre causado por el ingreso de agua. Aunque el agua evaporaba del aceite cuando el motor estaba caliente, los residuos de potasio y sodio quedaron en el aceite como indicadores de la contaminación. Se ve claramente el aumento del hierro y un incremento significativo en la corrosión de plomo de los cojinetes.

Esta entrada de agua puede ser por un problema en los diferentes sellos de las partes del motor que se evapora cuando calienta el motor, pero al contrario del agua de combustión, ésta agua lleva sodio y otros minerales dañinos. El sodio es corrosivo en el motor.

El agua también llega al motor por el combustible. Cuando llega con el combustible normalmente viene de la condensación en el tanque de almacenamiento. Esta agua es corrosiva y abrasiva para todo el sistema de combustible. Una vez que entra al motor se evapora si el motor tiene la temperatura de trabajo.

3) Contaminación del combustible
El combustible puede estar contaminado con petróleo crudo, kerosén, tierra, etc. Cada uno de estos contaminantes tiene un efecto diferente. Algunos contaminantes muy ácidos acaban rápidamente con el TBN del aceite. Otros, como el kerosén que puede venir en el diesel solamente reduce la potencia del motor, pero en general hará daño a la bomba de combustible, el filtro, la bomba de inyectores, los inyectores, y finalmente a los cilindros del motor.
Tenemos que evitar el paso de contaminantes al motor. Para esto necesitamos un buen filtro de combustible.

4) Contaminación del aceite durante el almacenamiento o en los suplementos del motor
Muchos de los problemas de contaminación del aceite empiezan con malas prácticas de manejo y almacenaje. El aceite que corresponde al motor se puede contaminar con otro tipo de aceites.
Es necesario diseñar un proceso almacenaje y manejo de los lubricantes que debería incluir métodos de optimizar los niveles de inventarios, etiquetado y fechado de lubricantes recibidos, lugar y condiciones de almacenaje, el tipo de equipo necesario para su medición y aplicación, etc.
Para que el proceso tenga efectividad y nos ayude evitar la contaminación todas las personas involucradas deben entender los problemas que produce mezclar los diferentes tipos de aceites, como por ejemplo, al usar el mismo medidor o balde para distintos aceites.

El uso de análisis de aceite usado es una buena base para mantenimiento proactivo basado en condiciones.
El primer paso para interpretar los resultados es compararlos con análisis anteriores del mismo motor y con análisis de equipos similares. Cada motor tiene componentes de diferentes metales. Los motores son de diferentes tamaños. Cuanta más superficie esta expuesta a la fricción, mayor es la posibilidad de desgaste. Cuanto más grande es el cárter, mas se diluye el contaminante, pero una cosa es clara, cuanto menos contaminantes, mas vida útil del motor.

Norberto Sánchez
Técnico Constructor Naval
Jefe de Máquinas