NITRACIÓN EN EL ACEITE PARA MOTORES A GAS NATURAL

La reacción del nitrógeno con el aceite base forma otro tipo de compuestos de nitrógeno: nitratos orgánicos y compuestos nitrados. Estos compuestos son independientes de los productos oxigenados que causan la oxidación del aceite, siendo otra forma de degradación del aceite.

Nitratos orgánicos, incluyen la cantidad más importante de compuestos de nitrógeno en los aceites usados en motores a gas; cuando el aceite llega a las paredes del cilindro y es barrido, estos compuestos llegan al cárter, desempeñando un papel importante en la formación de sedimentos y barniz. Son solubles en aceite antes de alcanzar un nivel excesivo, después se desprenden en forma de depósitos de color ámbar ligero a marrón alrededor del balancín y el ensamble de la válvula, así como en los faldones de los pistones. Estos depósitos también ocasionan pegado de anillos, incrementando el consumo de aceite y acortando la vida útil de los filtros.

Compuestos nitrados, son el resultado de diversas condiciones como: escape de los pistones causado por anillos de compresión pegados, desgastados o quebrados; calzas marcadas o desgastadas fuera de la circunferencia; provocando escape de gas que se fuga al aceite debido al gran desgaste de la guía de la válvula o asentamiento deficiente de la válvula. Otras causas son: sellos del turbocargador con fugas, ignición crítica del motor y patrones de combustión del motor o excesivo tiempo de servicio del aceite. Una concentración de compuestos nitrados mayor a la esperada significa que existen gases de óxido de nitrógeno en el aceite, provocando espesamiento anormal y prematura presencia de barniz rojizo en los faldones de los pistones y sedimentos en las ranuras del anillo de compresión inferior y los anillos para el aceite.

Causas de la nitración, existe una correlación entre la tasa de nitración del aceite del motor a gas y una combinación de condiciones operativas, como son relación aire / combustión, carga del motor y temperatura del aceite. En las gráficas 1, 2, 3, y 4 se observan los efectos de estos factores en la nitración.

El óxido de nitrógeno formado durante la combustión también es derivado por las condiciones del aire, la sincronización de las bujías y la temperatura de combustión final. Pruebas en campo han demostrado que la nitración incrementa cuando la temperatura del aire es alta y/o con cargas mayores. Aunque no hay datos específicos del grado al que la sincronización de las bujías influye en la nitración, existen fuertes indicadores de que es uno de los factores más importantes.

De las diversas condiciones mecánicas que afectan la tasa de nitración, tres son especialmente importantes: tasa de relleno de aceite en el cárter, sellado inadecuado de los empaques y ventilación del cárter.

Los gases de combustión que se escapan dentro del cárter incrementan la acumulación de compuestos nitrados en el aceite. Cuando el sellado de los anillos es deficiente, comienza a migrar más aceite altamente nitrado al cárter en lugar de salir por el sistema de escape.

Pruebas en laboratorio con motores han mostrado la correlación entre la ventilación del cárter y el deterioro del aceite. Esto indica que los compuestos nitrados del aceite se pueden eliminar con mayor rapidez cuando se mejora la ventilación del cárter, reduciendo así el deterioro.