Conceptos Básicos

Es bien sabido por quienes entienden los principios de los motores de combustión interna que los problemas en estos y sus componentes, como los sensores y actuadores, pueden derivar en fallos en los sistemas de tratamiento de gases de escape. Ejemplos comunes incluyen desgaste mecánico (como el consumo de lubricante), fallos en el sistema de inyección (inyectores dañados, incorrectamente codificados o fuera de tolerancia), problemas en los turbocompresores (ajustes erróneos del actuador de la válvula de descarga o la geometría variable del VNG), mal funcionamiento de caudalímetros, sensores de presión de sobrealimentación, conexiones eléctricas defectuosas, etc.

Ahora, ¿y si consideramos que esta relación puede invertirse? ¿Pueden los problemas en los sistemas de postratamiento de gases de escape ser la causa de fallos en el motor? Por ejemplo, ¿es posible que, en situaciones extremas, el lubricante del motor provoque fallos en los sistemas de tratamiento de gases?

Dado que esta cuestión no es tan evidente, exploraremos su respuesta con las siguientes consideraciones.

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Si ya tienes conocimientos sobre tribología y lubricación de mecanismos, puedes avanzar a la siguiente sección, donde solo repasaremos los conceptos clave.

En los programas formativos de Castrol para socios comerciales, se enfatizan los lubricantes de motor y sus múltiples funciones: reducir la fricción y el desgaste, proteger superficies, enfriar el motor, evitar la acumulación de contaminantes, mantenerlos suspendidos en el aceite, limpiar las superficies, sellar la cámara de combustión, etc.

Es importante que el lubricante desempeñe todas estas funciones para garantizar el funcionamiento óptimo y prolongado del motor sin daños, ni efectos ambientales nocivos. Estas múltiples funciones están ligadas a los aditivos del lubricante.

Por ejemplo, mantener limpios los componentes del motor (pistones y segmentos) y suspender contaminantes (óxidos, barnices, partículas sólidas) son tareas de los detergentes y dispersantes. A su vez, los polímeros modificadores de viscosidad mantienen la fluidez necesaria del lubricante a diversas temperaturas, asegurando la lubricación eficiente en diferentes condiciones térmicas.

Estos polímeros también retrasan la reducción de la viscosidad a altas temperaturas y reducen el punto de fluidez a bajas temperaturas, conocidos como mejoradores del índice de viscosidad (VII).

Evolución de los sistemas de postratamiento de gases de escape y su impacto en los lubricantes de motor

Con el avance de la tecnología, los motores son cada vez más eficientes, potentes, compactos y menos contaminantes. Esto plantea nuevos desafíos para los lubricantes, que no solo deben cumplir con las funciones tradicionales, sino también garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de postratamiento de gases.

Hoy en día, los lubricantes deben ser seleccionados considerando su contenido en cenizas sulfatadas, fósforo y azufre (SAPS). Aditivos como los compuestos de fósforo y azufre mejoran el rendimiento en términos de protección contra el desgaste, oxidación y limpieza del motor, pero en concentraciones elevadas pueden dañar el catalizador y obstruir el filtro de partículas.

La ceniza sulfatada se genera por la combustión del lubricante, especialmente debido a los aditivos antidesgaste. Estas cenizas, al no poder eliminarse durante la regeneración del filtro, se acumulan en el filtro de partículas diésel, reduciendo su eficiencia y eventualmente bloqueándolo.

Por lo tanto, la primera conclusión práctica es que no deben añadirse aditivos al lubricante. A pesar de las supuestas mejoras que pueden ofrecer, si contienen compuestos metálicos o que generen cenizas, pueden dañar el sistema de postratamiento de gases.

Qué sucede con el lubricante durante su uso

Durante el uso del motor, el lubricante se contamina con combustible, partículas metálicas, óxidos, ácidos y agua. Estos contaminantes alteran sus propiedades físicas y químicas, provocando una degradación térmica o de viscosidad. Si los cambios son severos, pueden generar problemas graves en el motor, incluyendo fallos catastróficos.

La pérdida de viscosidad, también conocida como "degradación de la viscosidad", ocurre cuando el lubricante se diluye con combustible o debido a la rotura de la película de aceite en puntos clave del motor. Esto debilita la capacidad del lubricante para soportar tensiones, acelerando el desgaste en componentes críticos como los cojinetes del cigüeñal y los segmentos del pistón.

Filtro de partículas y degradación de la viscosidad

Desde la normativa Euro 4, el tratamiento de gases de escape se ha vuelto más complejo. A los catalizadores se les ha añadido filtros de partículas (DPF y GPF). Estos filtros retienen las partículas sólidas, evitando que lleguen al medio ambiente. Sin embargo, con el tiempo, se llenan de hollín y necesitan ser regenerados, un proceso controlado por la unidad de control del motor (ECU).

Durante la regeneración, se inyecta combustible al sistema de escape, lo que aumenta la temperatura y quema el hollín acumulado. Este proceso puede involucrar un inyector adicional o el uso de los inyectores del motor, que introducen más combustible en la cámara de combustión.

Desafortunadamente, parte de este combustible puede mezclarse con el lubricante, diluyéndolo. Esto es más común en vehículos que operan en entornos urbanos, o cuando el sistema de recirculación de gases de escape o los sensores fallan, provocando regeneraciones más frecuentes.

La dilución del lubricante afecta gravemente su viscosidad, lo que puede llevar a una degradación significativa incluso después de un cambio reciente de aceite. Si no se sustituye el filtro DPF en condiciones adecuadas, los riesgos aumentan, afectando tanto el lubricante como el rendimiento del motor.

Consideraciones finales

Es fundamental que los sistemas de postratamiento de gases de escape, como el DPF, estén en perfecto estado técnico. Un mal funcionamiento puede acelerar la dilución del lubricante, comprometiendo su viscosidad y, en el peor de los casos, provocando fallos graves en el motor.

Antes de cambiar el aceite, se recomienda diagnosticar el estado del filtro de partículas y los sistemas asociados. Si el DPF está lleno en más de un 95%, la ECU podría activar la regeneración justo después del cambio de aceite, diluyendo el lubricante.

En los sistemas con inyección secundaria, es aconsejable realizar una regeneración antes del cambio de lubricante para minimizar los riesgos de dilución.

Finalmente, para garantizar que el lubricante mantenga su rendimiento óptimo, es crucial seleccionar el aceite adecuado para tu vehículo, el cual puede consultarse en la página web de Castrol.