El aceite con alto índice de nitrógeno total (TBN) contiene entre 10 y 15 mg/g de KOH o más, aditivos alcalinos diseñados para neutralizar los ácidos de la combustión, mientras que el aceite con bajo TBN contiene entre 6 y 9 mg/g de KOH y funciona mejor con combustibles más limpios. La diferencia radica en la cantidad de protección contra los ácidos que necesita su motor, según la calidad del combustible y las condiciones de funcionamiento.
Comparación de rendimiento: TBN alto frente a TBN bajo
| Especificaciones | Aceite con alto contenido de TBN (10-15+ mg KOH/g) | Aceite con bajo contenido de TBN (6-9 mg KOH/g) |
|---|---|---|
| Capacidad de neutralización de ácidos | Neutraliza de 10 a 80 mg de ácido por gramo de aceite | Neutraliza de 6 a 9 mg de ácido por gramo de aceite |
| Contenido de cenizas sulfatadas | 1.0-2.0% (Alto contenido de SAPS) | 0.4-0.9% (SAPS bajo a medio) |
| Tolerancia al azufre | Maneja combustible con un contenido de azufre de entre 500 y más de 3,500 ppm. | Optimizado para diésel de ultra bajo azufre (ULSD) con 15 ppm de azufre. |
| Aplicaciones típicas | Motores marinos, generadores estacionarios, equipos de minería en regiones con alto contenido de azufre | Camiones de carretera, maquinaria de construcción con diésel de ultra bajo azufre (ULSD), modernos motores diésel Tier 4 |
| Intervalo de cambio de aceite | 250-500 horas (prolongadas por una alta reserva de TBN) | 500-750 horas (se requiere monitoreo basado en condiciones) |
| Compatibilidad con DPF | Obstruye los filtros de partículas diésel con acumulación de cenizas. | Compatible con sistemas de emisiones DPF y SCR |
| Costo por galón | $18-35 (mayor contenido de aditivos) | $12-22 (fórmula estándar) |
| Riesgo de corrosión | Puede provocar corrosión alcalina con combustible bajo en azufre. | Protección insuficiente con combustible de alto contenido de azufre |
¿Cuándo se debe usar aceite con alto contenido de TBN?
Necesitas un aceite con un alto índice de nitrógeno total (TBN) cuando tu equipo quema combustible con más de 500 ppm de azufre, cuando extiendes los intervalos de cambio de aceite más allá de las 500 horas o cuando operas motores diésel marinos y estacionarios que no pueden utilizar combustible con contenido ultrabajo de azufre. La mayor reserva alcalina proporciona una protección crucial contra el ácido sulfúrico generado durante la combustión de combustibles con alto contenido de azufre.
¿Cuándo se debe usar aceite con bajo contenido de TBN?
Debe usar aceite con bajo índice de nitrógeno total (TBN) cuando su equipo queme diésel de ultra bajo azufre (15 ppm), cuando opere motores modernos equipados con filtros de partículas diésel y sistemas de control de emisiones, o cuando el fabricante especifique clasificaciones de aceite CK-4 o FA-4. Las formulaciones con bajo TBN previenen la acumulación de cenizas en los sistemas de postratamiento de gases de escape, a la vez que proporcionan una neutralización ácida suficiente para una combustión limpia del diésel.
¿Cuáles son los riesgos de utilizar el TBN incorrecto?
El uso de un aceite con un índice de nitrógeno total (TBN) incorrecto genera dos modos de fallo distintos: un TBN demasiado alto con combustible bajo en azufre provoca acumulación de cenizas en los sistemas de emisiones y corrosión alcalina, mientras que un TBN demasiado bajo con combustible alto en azufre permite la corrosión ácida, que desgasta rápidamente los cojinetes y los componentes del cilindro. Ambos errores cuestan miles de euros en reparaciones y tiempos de inactividad no planificados.
Nivel de nitrógeno total demasiado alto con combustible bajo en azufre
La consecuencia más visible de esta incompatibilidad es el fallo del filtro de partículas diésel (DPF). Cada galón de aceite con alto índice de nitrógeno total (TBN) que se quema deposita entre un 1.0 % y un 2.0 % de su volumen en forma de cenizas metálicas en el sistema de escape.
Hagamos los cálculos para una excavadora típica. Supongamos un consumo de 0.5 galones de aceite cada 100 horas (normal para un motor diésel bien mantenido). Eso equivale a 25 galones consumidos en 5,000 horas. Con un contenido de cenizas del 1.5 %, se depositan 0.375 galones de ceniza metálica sólida —aproximadamente 4.5 libras— directamente en el sustrato del filtro de partículas diésel (DPF).
Los filtros DPF están diseñados para soportar entre 2 y 1 kg de cenizas antes de que la contrapresión supere el límite de fallo. Si se utiliza aceite con alto contenido en cenizas, se alcanzará ese límite en 2,000-2,500 horas, en lugar de las 5,000-6,000 horas para las que fue diseñado el filtro.
Nivel de nitrógeno total demasiado bajo con combustible de alto contenido de azufre
Este tipo de fallo actúa con mayor rapidez y contundencia que el problema del exceso de TBN. Cuando la reserva alcalina no puede neutralizar los ácidos de la combustión, estos atacan todas las superficies metálicas del motor.
Preguntas frecuentes: Preguntas comunes sobre TBN
¿Puedo mezclar aceites con alto y bajo contenido de TBN?
Es posible mezclar físicamente aceites con alto y bajo índice de nitrógeno total (TBN) debido a su compatibilidad química, pero el TBN resultante será el promedio ponderado por volumen de ambos aceites. Mezclarlos anula el propósito de seleccionar la especificación de TBN correcta y, en consecuencia, se obtendrá una protección excesiva o insuficiente para el contenido de azufre del combustible y el equipo de control de emisiones.
¿Qué ocurre si el TBN cae a cero?
Cuando el TBN llega a cero, el aceite carece de reserva alcalina para neutralizar los ácidos de la combustión, y el TAN aumenta rápidamente a medida que se acumula ácido sulfúrico en el cárter. Esto genera un grave riesgo de corrosión en los cojinetes, las camisas de los cilindros y otros componentes internos; por lo tanto, se debe cambiar el aceite inmediatamente si el TBN se acerca a cero, idealmente antes de que baje del 25 % de su valor original.
