Los aceites evolucionan constantemente para adaptarse a los cambios en la composición química de los combustibles y en los sistemas de tratamiento de emisiones. El Instituto Americano del Petróleo (API) ha desarrollado un sistema de clasificación que se utiliza ampliamente en todo el mundo. La Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles (ACEA) cuenta con un sistema de clasificación que utiliza pruebas de rendimiento del motor similares, aunque no todas las que emplea el API.
El ‘donut’ API
El API utiliza un símbolo en forma de rosquilla que muestra información esencial. La letra C iindica que los aceites son aptos para aplicaciones comerciales (diésel) —resulta útil pensar que la C significa «encendido por Compresión»— y la letra S, para aplicaciones de servicio (gasolina) —resulta útil pensar que la S significa «encendido por Spark (chispa en inglés)»—. Muchos aceites están homologados para ambos tipos. Podemos ignorar la S, solo nos interesa la C. Si no aparece la C, el aceite no es adecuado para un motor diésel.
El ´donut´API y su información más relevante
Las letras C y S van seguidas de otra letra. Cada vez que se realiza un cambio significativo en las formulaciones de los aceites, se utiliza la letra siguiente en el alfabeto. Algunos motores de embarcaciones antiguas que aún están en servicio tienen manuales en los que se indica el uso de aceite CD. Este tipo de aceite lleva mucho tiempo obsoleto y es prácticamente imposible de conseguir. Ahora estamos en CK (introducido en 2017), y CJ (introducido en 2006), CI (introducido en 2002) y CH (introducido en 1998) siguen estando disponibles. A menudo también hay un número; dentro de cada formulación de letra (por ejemplo, CK), cada vez que se realiza un cambio se utiliza un número más alto. Ahora estamos en CK-4. A continuación se muestra una tabla de la AGuía de aceites de motor de la API.
Descripciones detalladas de las clases de la API para aceite de motores diésel (Fuente: Instituto Americano del Petróleo)
En general, los aceites más recientes son «mejores», pero hay que tener en cuenta algunas salvedades. Algunos de los cambios en los aceites para motores diésel han venido impulsados por la eliminación progresiva del azufre del combustible diésel. Esto ha hecho innecesario el uso de sustancias químicas para neutralizar la formación de ácidos en el aceite. Otro factor de cambio ha sido el endurecimiento constante de los límites de emisiones y la aparición de nuevos equipos que son necesarios para superar las pruebas de emisiones, como los dispositivos de recirculación de gases de escape (EGR), los filtros de partículas diésel (DPF), los catalizadores de oxidación diésel (DOC) y los sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR); véase véase esta lección. Por ejemplo, los aceites CJ y CK están formulados específicamente para optimizar la vida útil de los sistemas DPF, mientras que los aceites CI están formulados para optimizar los sistemas EGR.
Muchos de nuestros motores de embarcaciones, especialmente los más antiguos, carecen de estos sistemas de control de emisiones, mientras que algunos de nosotros navegamos por zonas del mundo donde el gasóleo puede seguir teniendo un contenido de azufre relativamente alto. Los aceites CJ y CK están pensados para el uso de gasóleo ultrabajo en azufre (ULSD, con 15 ppm de azufre o menos). Pueden utilizarse con gasóleo que contenga hasta 500 ppm (0,05 %) de azufre, pero en ese caso será necesario realizar cambios de aceite con mayor frecuencia. Se recomienda realizar un análisis del aceite para determinar los intervalos de cambio.
Los aceites CI y CH están diseñados para soportar hasta 5.000 ppm (0,5 %) de azufre, por lo que resultan más adecuados para motores que no cuentan con sistemas de postratamiento de emisiones y que se utilizan en regiones del mundo donde se utilizan combustibles con alto contenido en azufre.
Niveles mundiales de azufre en el gasóleo (Fuente: Naciones Unidas)
Tanto el CG como los aceites más antiguos, que se formularon para niveles de azufre mucho más elevados, han quedado obsoletos.
Tenga en cuenta que también existe un aceite FA-4 para motores diésel. Se trata de un aceite de baja viscosidad diseñado para mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en los motores diésel de carretera, así como para ser compatible con los filtros de partículas diésel (DPF) y los catalizadores de oxidación diésel (DOC). No es adecuado para los motores diésel marinos actuales y, técnicamente, no es compatible con los aceites de la serie C; sin embargo, en caso de emergencia, si solo se dispone de aceite FA-4, se puede utilizar, incluso mezclándolo con el aceite de motor existente. A menos que lo recomiende específicamente el fabricante del motor, no utilice aceite FA-4.
´Peso´ del aceite
En el centro del círculo API se encuentra el índice o ´peso´ SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) del aceite, que indica su viscosidad (es decir su fluidez, la facilidad con la que se vierte). Cuanto mayor es el número, mayor es la viscosidad del aceite. La viscosidad depende de la temperatura: cuanto más baja es la temperatura, mayor es la viscosidad. En climas fríos, hasta que el motor se calienta, necesitamos aditivos que reduzcan la viscosidad.
Si hay dos números, se trata de un aceite multigrado. Los aceites multigrado contienen aditivos que reducen la viscosidad —es decir, mejoran las propiedades de fluidez— a bajas temperaturas. La mayoría de los manuales de motores diésel actuales recomiendan un aceite multigrado, entre SAE 10W-30 y SAE 15W-40, aunque en climas fríos el índice de temperatura puede ser tan bajo como 5 (por ejemplo, SAE 5W-40). La W significa invierno (winter).
Si no se encuentra el aceite recomendado, es mucho mejor utilizar uno con una viscosidad similar que no desatender los cambios de aceite. A falta de aceite multigrado, la viscosidad genérica tradicional para el aceite de motores diésel es SAE 30. Es adecuado para temperaturas ambientales comprendidas entre -7 °C y 38 °C (20 °F y 100 °F).
En la parte inferior del gráfico circular de la API puede aparecer una clasificación CI-4 PLUS adicional asociada al aceite (aparece en algunos aceites CI-4 y en todos los aceites CJ-4 y CK-4). Si está presente, significa que contiene aditivos que contrarrestan el aumento de la viscosidad provocado por el hollín. Esto resulta útil, pero desde nuestro punto de vista no es una característica esencial.
Número de Base total-TBN y Número de Ácido Total-TAN
Una de las características del aceite es lo que se conoce como «número de base total» (TBN). Se trata de una medida de la capacidad del aceite para neutralizar los ácidos. En un análisis de aceite, la cantidad de ácido presente se mide mediante el «número de ácido total» (TAN). A medida que aumentan las horas de funcionamiento del aceite, el TBN disminuye y el TAN aumenta. Por regla general, el aceite debe cambiarse cuando ambos índices se cruzan.
Con el tiempo, el TBN disminuye a medida que el TAN aumenta
Por lo general, se considera que la capacidad de neutralización de ácidos del aceite deja de ser efectiva cuando el TBN desciende a 3 o menos.
Cuanto mayor es el contenido de azufre del gasóleo, mayor debe ser el número de base total (TBN); sin embargo, cuanto mayor es el TBN, mayor es la formación de cenizas y mayor la probabilidad de que se produzcan depósitos en los pistones y las válvulas, la cristalización de los cilindros, un mayor consumo de aceite y la obstrucción de los sistemas de recirculación de gases de escape (EGR) y de filtro de partículas diésel (DPF).
Otros factores que aceleran la disminución del TBN son el funcionamiento a bajas revoluciones y con cargas ligeras, así como durante periodos cortos en un entorno con mucha humedad, ¡algo habitual en los motores de los veleros!
Para quienes tenemos motores de inyección convencional que no cuentan con sistemas de tratamiento de los gases de escape, una buena regla general es que, en el caso de los motores de inyección directa, el TBN debe ser 10 veces el contenido de azufre del combustible (expresado en porcentaje y no en ppm), y para el caso de los motores de inyección indirecta (véase esta lección), 20 veces el contenido de azufre.
Aceites sintéticos
Los aceites sintéticos duran más que los minerales, tienen una viscosidad más constante y otras propiedades mejoradas. Además, presentan un mayor poder detergente. Los aceites sintéticos que cumplen las especificaciones del fabricante del motor pueden sustituir a los aceites minerales. Sin embargo, si esto se hace en un motor antiguo que ha sido sometido a malas prácticas de funcionamiento y a procedimientos inadecuados de cambio de aceite, puede haber acumulaciones de lodos en el motor que el aceite sintético desprenda. Es posible que, al principio, sea necesario acortar el intervalo de sustitución del aceite y del filtro. En general, ¡debe seguir las recomendaciones del fabricante del motor y no realizar ningún experimento con su motor!
