Hace muchos años, en Inglaterra, llamaron a Nigel para que reparara un motor generador de 2.000 CV que contaba con lo que se conoce como un intercambiador de calor de placas. Sin haber enjuagado primero el motor, se había añadido un anticongelante diferente al que se había utilizado anteriormente. Los dos anticongelantes reaccionaron entre sí y formaron un sedimento viscoso que no solo obstruyó el intercambiador de calor, sino también los conductos críticos de refrigeración del motor. El intercambiador de calor se pudo desmontar y limpiar, pero nadie encontró la manera de disolver la sustancia viscosa del motor. Meses después, cuando Nigel emigró a los EE.UU., el motor seguía sin funcionar.
¡Es importante asegurarse de que se utiliza el anticongelante adecuado para cada motor!
Propiedades anticongelantes y de ebullición
Al igual que ocurre con los aceites de motor, la química relacionada con los anticongelantes es cada vez más compleja. Vamos a profundizar bastante en este tema para que se haga una idea de lo complejo que puede llegar a ser. Si siempre utiliza el anticongelante recomendado por el fabricante del motor y sigue sus instrucciones, puede saltarse los detalles sobre el anticongelante y pasar directamente a la lección sobre cómo cambiarlo (la siguiente lección).
Las propiedades anticongelantes casi siempre se deben al etilenglicol o al propilenglicol.
Punto de congelación en función de la concentración de etilenglicol
Una solución al 50 % con agua destilada o desionizada (una mezcla 1:1) ofrece protección contra la congelación hasta unos −37 °C (−35 °F). En soluciones con un contenido de glicol muy superior al 50%, la temperatura de congelación toca fondo y comienza a subir de nuevo, con una consiguiente reducción de las propiedades de transferencia de calor, por lo que una solución al 50% suele ser el límite. Esto es adecuado para la preparación para el invierno en los climas más fríos en los que es probable que se inverne una embarcación.
Una solución al 50% de anticongelante eleva el punto de ebullición del agua al nivel del mar hasta unos 106 °C (223 °F). Los sistemas de refrigeración por agua dulce suelen estar diseñados para generar una presión de hasta 15 psi (~1 bar). Esto eleva el punto de ebullición de una solución de glicol al 50% a unos 130 °C (266 °F). El punto de ebullición más alto minimiza la formación de bolsas de vapor dañinas alrededor de los cilindros y en las culatas (el colapso de las burbujas de vapor provoca picaduras y erosión de forma muy similar a la cavitación en las hélices, especialmente con camisas de cilindro húmedas).
Aditivos
Al anticongelante se le añaden diversos productos químicos para minimizar la corrosión, evitar los depósitos minerales, inhibir la oxidación y las incrustaciones, reducir aún más la formación de bolsas de vapor y evitar la formación de espuma en el refrigerante. Los aditivos suelen incluir una mezcla de fosfatos, molibdatos, nitritos y silicatos. Por razones en las que no es necesario entrar, la mezcla puede variar en diferentes partes del mundo. Por ejemplo, el anticongelante para automóviles en Asia no suele contener silicatos, mientras que el de Europa no suele contener fosfatos. Aunque las propiedades anticongelantes del anticongelante no se agotan, los aditivos sí lo hacen: se consumen. De hecho vaciamos el anticongelante de un sistema y lo rellenamos de nuevo principalmente para así renovar los aditivos.
Al rellenar, para un rendimiento óptimo, el anticongelante debe mezclarse con agua destilada o desionizada, especialmente si el agua local es «dura» (el agua desionizada ha sido tratada para eliminar las sales; la destilación tiene el mismo efecto). Esto suele ser ignorado por los propietarios de embarcaciones de recreo, pero en cualquier caso debe evitarse el uso de agua dura. Afectará negativamente a algunos de los aditivos y provocará la formación de incrustaciones en los conductos de refrigeración.
Si una embarcación se encuentra en una zona del mundo donde nunca se producen heladas, no es necesario utilizar anticongelante, pero sí el paquete de aditivos. Estos paquetes se pueden adquirir por separado. Lo habitual es una concentración del 6% al 8% en agua. Pero para la mayoría de nosotros, es más sencillo utilizar simplemente y directamente anticongelante.
Entre cada renovación del anticongelante, en motores de mayor tamaño es habitual tomar muestras periódicas y analizar la solución anticongelante para controlar el agotamiento de los aditivos. Los aditivos se reponen según sea necesario con un paquete de inhibidores (por ejemplo, en muchos anticongelantes para mantener un nivel de nitritos en el sistema que se sitúe entre 1.200 ppm y 2.400 ppm; cabe señalar que algunos anticongelantes ya no contienen nitritos).
Al igual que en el análisis del aceite, el mantenimiento del anticongelante requiere pruebas sofisticadas y una gestión cuidadosa. Una concentración excesiva de aditivos puede ser tan perjudicial como una concentración insuficiente, ya que puede provocar que los aditivos se precipiten de la solución y formen compuestos gelatinosos que bloqueen los conductos de refrigeración.
Diferentes tipos de anticongelantes
El anticongelante convencional contiene aditivos inorgánicos (tecnología de ácidos inorgánicos o tecnología de aditivos inorgánicos, IAT). El refrigerante IAT es de color verde. Por lo general, se fabrica a base de etilenglicol, al que se le añaden silicatos y fosfatos para inhibir la corrosión. Los paquetes de inhibidores se denominan aditivos suplementarios para refrigerantes (SCA). El refrigerante IAT no se puede mezclar con otros tipos de refrigerantes.
El refrigerante de vida útil prolongada (ELC) contiene inhibidores orgánicos (tecnología de ácidos orgánicos o tecnología de aditivos orgánicos, OAT). El refrigerante OAT suele ser de color naranja, aunque puede presentarse en otros colores. Por lo general, se fabrica con propilenglicol. Los paquetes de inhibidores se denominan inhibidores de vida prolongada (ELI). La adición de nitrito, a veces junto con molibdato, ayuda a prevenir la corrosión por picaduras en las camisas de los cilindros. Un OAT que contiene nitrito se clasifica a menudo como NOAT.
Un gráfico que muestra la complejidad de las opciones actuales en materia de anticongelantes.
Existen refrigerantes híbridos – tecnología de ácidos orgánicos híbridos (HOAT) - que contienen aditivos tanto inorgánicos como orgánicos y que aumentan la protección del aluminio. Dentro de la familia HOAT, algunos no contienen fosfatos (diseñados para su uso con agua dura), otros contienen fosfatos (P-HOAT; excelente inhibidor de la corrosión) y otros contienen silicatos (Si-HOAT; utilizados como inhibidores de la corrosión en lugar de los fosfatos). El refrigerante HOAT ha sido tradicionalmente de color amarillo, pero ahora se encuentra en naranja, verde, rosa, azul, morado y turquesa.
No debe utilizar un refrigerante convencional para rellenar un sistema de refrigeración que contenga refrigerante de larga duración (ELC), ni se puede utilizar un aditivo suplementario para refrigerantes (SCA) con ELC. Por el contrario, no se debe utilizar ELC en sistemas que contengan refrigerante convencional o SCA.
Algunos sistemas que utilizan anticongelante convencional y SCA cuentan con un filtro de SCA. Este filtro debe cambiarse cada vez que se renueve el anticongelante. Si se quiere realizar la conversión de un sistema de refrigerante convencional a ELC, es necesario retirar el filtro de SCA para evitar la contaminación del ELC, así como la corrosión del filtro y las fugas.
Nuestra intención al profundizar tanto en el tema de los anticongelantes no es complicar demasiado las cosas, sino dejar claro que comprar un anticongelante adecuado es algo más complejo que simplemente ir a una tienda de recambios y coger un par de envases de la estantería Esto es así sobre todo en el caso de los motores common rail (HPCR).
¿Cuál usar?
Existen varias normas que indican la idoneidad de un anticongelante para aplicaciones marítimas, en particular las de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM). La más importante es la norma ASTM D6210, «Especificación estándar para refrigerantes de motor a base de glicol totalmente formulados para motores de servicio pesado». Esta norma exige que el anticongelante tenga una vida útil de al menos dos años, pero con algunas salvedades importantes que los propietarios de embarcaciones suelen ignorar, en particular que se requiere una solución al 50% del refrigerante, la cual puede necesitar ser «mantenida con dosis de mantenimiento de aditivo refrigerante suplementario (SCA)». La norma ASTM D6210 se actualizó por última vez en 2017.
Existe otra norma ASTM sobre anticongelantes para motores de alta potencia, la ASTM D4985, actualizada por última vez en 2015. Los anticongelantes fabricados para cumplir con esta norma requieren la adición de SCA cuando el anticongelante se introduce por primera vez, junto con las dosis de mantenimiento exigidas por la norma ASTM D6210. Una norma independiente, la ASTM D3306, actualizada por última vez en 2019, se aplica a los anticongelantes destinados a vehículos ligeros (automóviles). Los anticongelantes que cumplen con estas normas no son adecuados para motores diésel marinos.
En resumen: utilice únicamente el anticongelante recomendado por el fabricante del motor. Si es necesario, cómprelo directamente al fabricante del motor, aunque cueste el doble que un producto similar de una tienda de recambios para automóviles. Siga los procedimientos de mantenimiento recomendados. Si tiene un motor HPCR, siga al pie de la letra las instrucciones del fabricante del motor en cuanto al anticongelante que debe utilizar y cómo realizar su mantenimiento.
A falta de recomendaciones del fabricante, el anticongelante que utilicemos en nuestras embarcaciones debe estar etiquetado como conforme a las especificaciones de la norma ASTM D6210. A menos que el fabricante del motor lo recomiende expresamente, no utilice refrigerantes de larga duración (ELC), orgánicos (OAT) o híbridos (HOAT) si no cumplen con la norma ASTM D6210. Anote siempre en el cuaderno de bitácora qué anticongelante se ha utilizado y cuándo. Incluya tantos detalles como sea posible sobre el tipo de composición química. Si cambia de refrigerante, por ejemplo, de uno convencional a uno de larga duración, asegúrese de que el sistema esté bien aclarado antes de realizar el cambio.
Es habitual cambiar el anticongelante de nuestros motores cada dos años, en lugar de cada año. Quizás deberíamos reponer el paquete de aditivos entremedias, algo que casi nadie hace con un pequeño motor diésel marino. Si no lo hacemos, debemos asegurarnos de que estamos utilizando un anticongelante que cumpla con la norma ASTM D6210. En los motores diésel más grandes, como los que se encuentran en los yates tipo trawler, se debe analizar periódicamente el anticongelante y reponer los aditivos pertinentes según sea necesario. Para garantizar la compatibilidad, los aditivos deben proceder del fabricante del anticongelante.
Por último, cabe señalar que algunos refrigerantes disponibles en el mercado se basan en fluidos distintos del etilenglicol o el propilenglicol, como el 1,3-propanodiol (beta propilenglicol, PDO), la glicerina (glicerol), o mezclas de estas alternativas con etilenglicol o propilenglicol. No existe ninguna norma industrial para los refrigerantes basados en estas sustancias químicas. Hasta que se publiquen y evalúen dichas normas, debe evitarse el uso de PDO, glicerina u otros refrigerantes alternativos.