De una forma u otra, daremos por hecho que el motor está en marcha. A veces los motores diésel emiten humo. Este humo suele ser claramente de color azul, negro o blanco, aunque en ocasiones es grisáceo y de un tono más indefinido. El color ofrece una pista importante sobre la causa del humo.
Humo azul
El humo azul se debe a la combustión de aceite. Es habitual que los motores más antiguos desprendan una ligera nube de humo azul al arrancar. Cuando el motor está frío y los cilindros y los segmentos de pistón presentan cierto desgaste, el aceite se cuela por los segmentos hacia la parte superior del cilindro y se quema durante la fase de combustión. A medida que el motor se calienta, los segmentos de pistón se expanden y sellan mejor, por lo que el humo desaparece. Si, por lo demás, el motor funciona correctamente, no hay motivo para preocuparse. Tenga en cuenta que un motor common rail de alta presión no debería echar humo.
Si el humo azul persiste una vez que el motor se ha calentado, en un motor antiguo puede haber un desgaste grave de los cilindros y de los segmentos del pistón, o bien los segmentos pueden estar obstruidos por depósitos de carbonilla y atascados en sus ranuras. En ambos casos, es probable que el motor resulte cada vez más difícil de arrancar, especialmente en climas fríos, debido a la pérdida de compresión. Con el tiempo, consumirá aceite (un motor diésel en buen estado debería consumir poco aceite entre cada cambio de aceite).
Otras posibles causas del consumo de aceite son:
En todos los casos, salvo en el de un cárter con un gran exceso de aceite y en el de un motor desbocado, es poco probable que se produzca un fallo catastrófico repentino del motor, pero el motor está pidiendo atención y mantenimiento.
Respiradero del cárter (la manguera que va desde la tapa de válvulas hasta la entrada de aire) sin un filtro de aceite coalescente; los niveles elevados de fugas de los pistones provocarán que entre una neblina de aceite en la entrada de aire.
Un respiradero del cárter, situado en la parte superior de un motor de hace décadas, con ventilación abierta del cárter, en el que la manguera del respiradero...
.. termina junto a la entrada de aire del motor.
Comprobación, con el motor bajo carga, de las fugas de gases de combustión en el extremo abierto del tubo de ventilación.
La neblina de aceite procedente del respiradero ha llegado a la entrada de aire y al colector de admisión.
Un motor con un sistema de ventilación cerrada del cárter, pero sin filtro de aceite coalescente; cualquier neblina de aceite que se escape entrará en la toma de aire.
Muchos motores pequeños con ventilación cerrada del cárter, pero sin filtro de aceite coalescente, cuentan con algún tipo de malla coalescente de aceite rudimentaria en la parte superior de la tapa de válvulas.
Mangueras de ventilación del cárter conectadas a un regulador de vacío del cárter y, a continuación, un filtro de aceite coalescente instalado entre el filtro de aire y el turbocompresor.
Humo negro
El humo negro se debe a una combustión incompleta. En lugar de que el carbono presente en los hidrocarburos del gasóleo se convierta en gas (dióxido de carbono o monóxido de carbono), se emite en forma de carbono. De ahí el humo negro: se debe a una nube de partículas de carbono.
Todos hemos visto alguna vez un camión viejo circulando por una autopista que, de repente, emite una nube de humo negro. Lo que ha ocurrido es que el conductor del camión ha acelerado. La válvula de combustible de la bomba de inyección se ha abierto al máximo, bombeando a los inyectores más combustible del que puede quemarse completamente con el oxígeno disponible en los cilindros, por lo que se forma una nube de carbono. El motor entonces acelera, la carga disminuye, la válvula de combustible reduce la cantidad de combustible que llega a los inyectores, la proporción de diésel y aire vuelve a equilibrarse y el humo negro desaparece.
Un catamarán a toda velocidad. El motor de babor no expulsa hollín, mientras que el de estribor expulsa una nube de humo negro. Hay un grave problema de combustión que hay que solucionar.
Un barco pesquero con el acelerador a fondo, del que sale una ligera nube de humo negro. Hay un desequilibrio en la combustión que probablemente se solucionará reduciendo un poco la aceleración. Quizá sea un filtro de aire sucio, o una sala de máquinas demasiado reducida...
Otro grave desequilibrio en la combustión que requiere un análisis.
Los motores diésel modernos, especialmente los de inyección common rail de alta presión, cuentan con numerosos sensores y dispositivos de control de la inyección que nunca deberían permitir que la relación aire-combustible se desequilibre hasta tal punto. Si estos motores emiten humo negro, se debe acudir a un profesional, ya que es muy probable que haya un problema grave en el sistema de inyección de combustible o en otra parte del motor.
Los motores más antiguos con inyección mecánica que presentan un desgaste significativo pueden producir un poco de humo negro si se acelera bruscamente al máximo. Si, por lo demás, el motor funciona correctamente, esto no es motivo de preocupación.
Si el humo negro persiste durante el funcionamiento normal, es necesario investigar el motivo. Hay dos causas probables: (1) algún factor que altera la proporción de combustible y aire, lo que provoca que se inyecte demasiado combustible en relación con el aire disponible, o (2) una inyección de combustible inadecuada, de modo que el combustible no se atomiza correctamente y/o no se distribuye adecuadamente en el cilindro, lo que da lugar a una combustión incompleta (véase esta lección).
Proporción aire-combustible
Cualquier cosa que obstruya el flujo de aire hacia el motor y/o la salida de los gases de escape reducirá la cantidad de oxígeno disponible para quemar el gasóleo inyectado, lo que provocará humo negro. Esto suele ocurrir sobre todo a regímenes y cargas elevadas del motor, cuando este quema la máxima cantidad de combustible y necesita todo el oxígeno que pueda obtener.
Un filtro de aire obstruido, un turbocompresor sucio o dañado, un intercooler sucio (quizás debido al aceite procedente de las fugas de gases del cilindro, véase más arriba) o un escape que presente acumulación de carbonilla reducirán el flujo de aire por debajo de los niveles previstos. Un compartimento del motor excesivamente hermético y caliente tendrá un efecto similar con el acelerador a fondo. Todos estos puntos son relativamente fáciles de comprobar visualmente, así que hágalo antes de desmontar otros sistemas del motor.
Una acumulación masiva de residuos de carbonilla que ha provocado una avería grave en el motor.
Antes de que se produjera la avería, la carbonilla presente en los gases de escape habría estado afectando al flujo de aire que atraviesa el motor, agravando los problemas.
Escape con residuos de carbonilla
Hay dos mediciones que son importantes en este caso, pero que requerirán la instalación de manómetros en la mayoría de los motores pequeños (los motores más grandes, especialmente los de inyección common rail, probablemente ya cuenten con los sensores necesarios integrados):
1) la caída de presión a través del filtro de aire, y 2) la contrapresión en el sistema de escape. La caída de presión a través de los filtros de aire se mide normalmente en pulgadas de agua y debe limitarse a 6” H₂O (en el sistema métrico, 1,5 kPa), con un máximo de 10” H₂O (2,5 kPa). La contrapresión se mide en pulgadas de mercurio (“Hg). En general, no debería superar las 3" Hg (100 mbar), aunque en este caso podríamos tener problemas para extraer el agua de mar del motor si este está instalado muy por debajo de la línea de flotación.
La otra cara de la moneda es el exceso de inyección de combustible. Esto casi nunca ocurre en los motores de inyección electrónica de alta presión, pero es bastante probable en la mayoría de los motores de inyección mecánica. Cuando colocamos el acelerador de un motor diésel marino en cualquier posición, estamos, en la práctica, dando al motor una orden de velocidad. A medida que la carga aumenta o disminuye, el motor mantiene esa velocidad inyectando más o menos combustible diésel. Si el motor se enfrenta a una sobrecarga que le hace reducir la velocidad, el sistema de inyección de combustible se abre al máximo, independientemente de si hay o no suficiente oxígeno para quemar completamente el combustible. El resultado es la emisión de humo negro.
Por consiguiente, cualquier sobrecarga en un motor de inyección convencional, independientemente de la velocidad a la que esté ajustado el motor (no solo a plena velocidad, aunque este sea el régimen más probable en el que se produzca una sobrecarga), puede generar humo negro. Una hélice sobredimensionada, un cabo enredado en la hélice, el casco de la embarcación sucio, una carga auxiliar excesiva (por ejemplo, un alternador potente funcionando a plena potencia nominal) y otras cargas imprevistas similares pueden generar humo negro, dependiendo de lo sofisticados que sean los procesos de control del combustible. La solución es, obviamente, subsanar la situación de sobrecarga.
Inyección de combustible incorrecta
Si la relación aire-combustible es correcta, pero un inyector está dañado, el combustible no se atomizará adecuadamente y no se distribuirá por completo en el cilindro. Se producirá por tanto una combustión incompleta, lo que dará lugar a humo negro. En el peor de los casos, los chorros de combustible mal atomizados que impactan contra las paredes del cilindro arrastrarán la película de aceite lubricante, lo que crea un riesgo de agarrotamiento del motor. Es probable que el motor funcione al ralentí de forma irregular, quizá con un sonido de golpeteo característico, y que se produzcan fallos de combustión (abordaremos esto en breve). Puede haber una vibración excesiva. Si parte del gasóleo sin quemar llega al cárter, se observará un aumento lento del nivel de aceite con una pérdida de propiedades lubricantes. El aceite olerá a gasóleo.
Si sigue saliendo humo negro y no se encuentra ninguna otra explicación, es posible que esté en ciernes una avería mecánica grave. Se recomienda acudir a un profesional. Lo más probable es que haya que desmontar y comprobar los inyectores. Es posible que haya problemas con la bomba de inyección.
Humo blanco
Es habitual que salga humo blanco al arrancar, sobre todo cuando la temperatura ambiente es baja y el agua del mar está fría. Puede tratarse simplemente de vapor de agua que desaparecerá a medida que el motor se caliente, pero también puede ser combustible diésel procedente de cilindros que no se están encendiendo, en cuyo caso es probable que el motor funcione de forma irregular (fallos de combustión). Necesitamos saber si el humo blanco es vapor de agua o gasóleo. Si se trata de lo primero, y no hay otros problemas y desaparece, no hay mucho de qué preocuparse; si se trata de lo segundo, especialmente si no desaparece, volvemos a tener un problema con el sistema de inyección de combustible que requiere la atención de un profesional.
Suponiendo que el tubo de escape está por encima de la línea de flotación, primero fíjese si hay un brillo especial en el agua, una mancha. Si lo hay, el motor está expulsando aceite o gasóleo. Una forma sencilla de comprobar si se trata de gasóleo es acercarse con el bote auxiliar al tubo de escape, colocar la mano ligeramente en la trayectoria del humo y luego olerla. Si huele a gasóleo, tiene un problema.
Si el diésel desaparece poco después del arranque, y se trata de un motor antiguo con cierto desgaste, y sobre todo si está frío, lo más probable es que haya un problema de compresión en uno o varios cilindros, de modo que estos no se encienden inicialmente y luego, a medida que el calor de los cilindros que están funcionando se transmite a ellos, acaban activándose. El motor le está indicando que está desgastado y que necesita atención, pero es poco probable que sufra una avería catastrófica. Por otro lado, si el diésel en el huno persiste, podría estar ante un fallo catastrófico debido a la pérdida de lubricación de los cilindros mencionada anteriormente.
Si el humo blanco es vapor de agua y persiste, puede que haya un flujo reducido de agua de mar a través del sistema de refrigeración por agua de mar. El vapor de agua que se crea cuando los gases de escape calientes entran en contacto por primera vez con el agua de mar inyectada no se condensa por completo antes de salir por el tubo de escape. Es posible que esto ocurra sin que el motor se sobrecaliente. Si no hay otros problemas, es poco probable que el motor sufra una avería catastrófica. Sin embargo, se le está avisando de que debe comprobar si hay obstrucciones o incrustaciones en el sistema de agua de mar, que podrían encontrarse en cualquier punto, desde el exterior de la rejilla de entrada de agua de mar, pasando por el filtro de agua de mar, hasta el impulsor de la bomba de agua de mar y el/los intercambiador/es de calor del sistema. A continuación, comprobaremos todos estos elementos.
Existe una posibilidad más grave que motive el humo blanco, y es que se deba a una fuga de refrigerante hacia la cámara de combustión, provocada por una junta de culata defectuosa o una grieta en la culata o la camisa del cilindro. Si esto ocurre y el refrigerante llega al cárter y al aceite, el anticongelante de etilenglicol recubrirá los cojinetes y las paredes de los cilindros con una capa de barniz dañino. Por lo tanto, compruebe el nivel en el sistema de agua de refrigeración (después de dejar que se enfríe) y, si está bajo, debe localizar y solucionar el problema inmediatamente, con la esperanza de que no haya causado ya daños graves. Consulte con el fabricante del motor para ver si existe un proceso de lavado para eliminar el glicol. De no ser así, es posible que sea necesario reconstruir el motor.