Acabas de recibir el informe del análisis de aceite. El valor de TBN es impresionante: mucho más alto que el valor de referencia. ¿Tu primera reacción? «¡Genial! Más protección para mi equipo».
El problema es que un TBN elevado no siempre es una buena noticia. De hecho, usar un aceite con un TBN demasiado alto para su aplicación puede dañar su equipo industrial, costarle miles en reparaciones y acortar la vida útil de su maquinaria.
He visto a equipos de mantenimiento cometer este error repetidamente. Creen que la alcalinidad funciona como un protector solar: cuanto mayor sea el número, mejor será la protección. Así no funcionan los lubricantes industriales.
¿Puede el TBN ser demasiado alto?
Sí, el TBN puede ser demasiado alto y causar problemas graves. Si bien la mayoría de la gente se preocupa de que el TBN baje demasiado, el exceso de alcalinidad daña los motores igual de gravemente, a veces incluso peor.
La idea de que «cuanto mayor sea el valor, mejor» proviene de una comprensión errónea de la función del TBN (Índice de Base Total). El TBN mide la capacidad del aceite para neutralizar ácidos, expresada en miligramos de hidróxido de potasio por gramo de aceite. Los aceites industriales nuevos suelen tener un TBN de entre 6.0 y 13.0 mg KOH/g.
Pero aquí está el problema que muchos pasan por alto: esa capacidad de neutralización de ácidos debe coincidir con la acidez que produce el equipo. ¿Usar aceite con un índice de neutralización de ácidos (TBN) de 70 en un motor que consume combustible bajo en azufre? Acabas de crear un problema químico.
El principio fundamental es que el índice de nucleación total (TBN) coincida con el contenido de azufre del combustible. La combustión del azufre produce ácido sulfúrico, que ataca las superficies metálicas y provoca corrosión. Un combustible con mayor contenido de azufre requiere un TBN más alto para neutralizar estos ácidos. Un combustible con menor contenido de azufre requiere un TBN más bajo.
Cuando el índice de nitrógeno total (TBN) supera con creces lo que requiere el combustible, esos aditivos alcalinos en exceso no se quedan ahí inofensivamente esperando ácidos que nunca llegan. Crean problemas activamente: depósitos, corrosión, desgaste y daños mecánicos.
¿Qué ocurre cuando el TBN es demasiado alto en los lubricantes industriales?
El exceso de TBN desencadena una serie de problemas mecánicos. Cada problema agrava los demás, convirtiendo una simple incompatibilidad de lubricantes en costosas averías de los equipos.
1. Formación de depósitos y acumulación de cenizas
Los aceites con alto índice de nitrógeno total (TBN) contienen aditivos detergentes concentrados, generalmente compuestos de calcio, magnesio y bario que proporcionan alcalinidad. Al quemar este aceite, dichos compuestos metálicos no se disuelven, sino que dejan cenizas.
Esa ceniza se acumula en pistones, válvulas y paredes de cilindros formando depósitos duros y costrosos. He abierto motores tras largos periodos de desajuste en el índice de nitrógeno total (TBN) y he encontrado pistones cubiertos de depósitos de calcio blancos y grises tan espesos que restringían su movimiento.
2. Pulido del cilindro y desgaste del mismo
El pulido del cañón parece inofensivo. No lo es.
Cuando el exceso de aditivos alcalinos neutraliza los ácidos, se forman partículas sólidas. Los detergentes a base de magnesio generan óxido de magnesio, un compuesto extremadamente duro y abrasivo. Estas partículas actúan como una lija microscópica sobre las paredes del cilindro.
El resultado es el pulido de las paredes de los cilindros: estas se vuelven lisas y brillantes, casi como un espejo. Suena bien hasta que se entiende lo que realmente significa. Los cilindros del motor necesitan un patrón de rayado cruzado específico para retener el aceite y mantener la compresión. Si se elimina ese patrón mediante el pulido, se pierde la retención de aceite.
3. Daños y bloqueos del motor
Los depósitos y el pulido del cilindro acaban provocando fallos catastróficos. La pérdida de potencia se acelera a medida que los depósitos restringen la ventilación y la compresión disminuye debido al pulido del cilindro.
En casos graves, se produce el gripado del pistón. El mecanismo es sencillo: se acumulan depósitos de forma irregular en el pistón, creando puntos de fricción en el cilindro. La película de aceite se rompe en estas zonas. El contacto metal con metal genera un calor extremo. El pistón se expande más allá de la holgura del cilindro y se gripa.
4. Problemas de corrosión
Esto sorprende a la gente. ¿Cómo es posible que un exceso de protección contra la corrosión provoque corrosión?
A altas temperaturas (superiores a 220 grados Fahrenheit), el exceso de alcalinidad se vuelve químicamente agresivo. Los mismos compuestos alcalinos que neutralizan los ácidos a temperaturas normales atacan las superficies metálicas cuando las temperaturas aumentan y no hay suficientes ácidos para consumirlos.
¿Cómo saber si el nivel de TBN es demasiado alto?
Diagnosticar problemas de TBN elevado requiere analizar múltiples indicadores. Ningún síntoma por sí solo confirma el problema, pero varios en conjunto ofrecen una visión clara.
El análisis del aceite te lo indica directamente. El informe de aceite usado muestra el TBN actual junto con el valor de referencia del aceite nuevo. Si el TBN apenas disminuye tras cientos de horas de funcionamiento, la alcalinidad del combustible es excesiva. ¿El aceite nuevo comienza con 10 mg KOH/g pero solo baja a 9 mg KOH/g después de 500 horas? Eso es una señal de alerta.
La inspección visual revela patrones de depósitos. Retire la tapa de válvulas o el puerto de inspección. Los depósitos costrosos blancos o grises en los vástagos de las válvulas, los balancines o las cabezas de los pistones visibles indican acumulación de cenizas procedentes de un aceite de alta alcalinidad.
Los indicadores de rendimiento muestran el daño. Una pérdida progresiva de potencia sin un aumento proporcional en el consumo de combustible sugiere una acumulación de depósitos que restringen el flujo de aire. El motor trabaja más para producir la misma potencia.
- El aumento del consumo de aceite es el síntoma más evidente. Si el consumo aumenta de forma constante sin fugas externas visibles, es probable que se trate de un pulido del cilindro o desgaste de los segmentos debido a partículas abrasivas o depósitos.
- Las elevadas temperaturas de funcionamiento sin engranajes en el rendimiento del sistema de refrigeración sugieren la presencia de depósitos que crean puntos calientes o restringen la transferencia de calor en áreas críticas.
¿Cómo se solucionan los problemas de TBN elevado?
Para reparar los daños causados por un alto TBN, es necesario cambiar de lubricante y, posiblemente, limpiar los depósitos acumulados. El método a seguir depende del tiempo que se haya utilizado el aceite incorrecto.
Empieza por analizar el contenido de azufre de tu combustible. No se puede seleccionar el TBN adecuado sin saber qué combustible se está quemando. La mayoría del diésel industrial contiene actualmente un 0.0015 % de azufre (15 partes por millón) debido a las normativas sobre emisiones.
Utilice un lubricante adecuado. Utilice las fórmulas de TBN a azufre: 10 veces el porcentaje de azufre para motores de inyección directa, 20 veces para precámaras de combustión. El diésel de ultra bajo azufre (0.0015 % de azufre) solo necesita de 6 a 8 mg de KOH/g de TBN, el límite inferior de las especificaciones estándar para aceites de motor diésel.
Consulte las recomendaciones del fabricante de su equipo. Las especificaciones del fabricante original prevalecen sobre las directrices generales. Algunos fabricantes especifican grados de aceite y rangos de TBN particulares según el diseño de sus motores. Consulte el manual de usuario o póngase en contacto con el soporte técnico del fabricante.
Planifique una transición gradual si ha mantenido niveles altos de TBN durante períodos prolongados. Cambiar repentinamente a un aceite con un índice de nitrógeno total (TBN) inferior puede desprender los depósitos acumulados de golpe, lo que podría obstruir los filtros o conductos de aceite. Algunos responsables de mantenimiento realizan un cambio de aceite a mitad de ciclo, utilizan el nuevo aceite durante 50 a 100 horas y, a continuación, vuelven a cambiar el aceite y los filtros para eliminar los depósitos sueltos.
Supervise atentamente el análisis del aceite durante el cambio de formato. Analice el aceite cada 25 horas durante las primeras 200 horas después del cambio. Observe si hay niveles elevados de metales de desgaste, mayor cantidad de partículas o obstrucción rápida del filtro. Estos síntomas indican que se están desprendiendo depósitos; aumente la frecuencia de cambio del filtro hasta que las condiciones se estabilicen.
Limpie los depósitos existentes si es necesario. La acumulación severa de depósitos puede requerir limpieza mecánica durante las revisiones programadas. Algunas empresas utilizan aceites de limpieza o aditivos detergentes para disolver los depósitos, pero este método conlleva el riesgo de obstrucción de los conductos. La eliminación mecánica durante el desmontaje es más segura para motores con muchos depósitos.
