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Entendiendo la categoría CJ-4 de aceites lubricantes

Cuando en septiembre de 2002 la Asociación de Fabricantes de Equipos (EMA, por sus siglas en inglés) requirió la búsqueda por desarrollo para una nueva cualidad de aceite lubricante de motor diésel.

Se dio inicio a la investigación de la Propuesta de Categoría 10 (PC-10, por sus siglas en inglés), condición enfocada en la expectativa de los nuevos aparatos postratamiento de gases de escape, que debían cumplir con los requerimientos y legislación ecológica de algunos países a implementar en el año 2007 y que las normas CI-4 y CI-4 Plus podrían extender su durabilidad.

Esta propuesta buscaba la compatibilidad del aceite lubricante con los motores diésel y los aparatos postratamiento, ya que estos equipos se ven afectados por los altos niveles de aditivos químicos como fósforo y azufre, aditivos metálicos comúnmente utilizados como detergentes y antidesgaste que, al estar sometidos en el proceso de combustión generan la formación de cenizas sulfatadas, las cuales reducen la vida útil de las piezas mecánicas por desgaste.

Se investigó utilizar aditivos no metálicos, que redujeran la formación de cenizas, lo cual repercutió en el aminoramiento de degastes de piezas, potenciales problemas de presión, reducción de la eficiencia y vida útil del motor, en especial, para unidades después del 2007, que en el interior del motor es mucho más severo que para antiguas unidades, lo cual puso como reto a estos nuevos lubricantes, soportar mayor degradación térmica y, por ende, el proceso de oxidación, además de requerir mejores cualidades dispersantes de hollín.

La normativa CJ-4 ha reducido el famoso valor del TBN (número de base total), al existir menos aditivos metálicos en su formulación, por lo cual, al día de hoy, se requiere que la industria del transporte determine la vida útil del aceite lubricante basándose en el TAN (número de acidez total), ya que una variación el 50% de su valor inicial nos indica el fin de la durabilidad del aceite, que no debe ser menor a la establecida entre períodos de drenaje por la normativa anterior CI-4 Plus, ya que CJ-4 es retrocompatible con normas anteriores.

Los fabricantes de aceites comenzaron a realizar registros de rendimiento en pruebas de campo con flotillas y han indicado:
“A fin de cumplir con los requisitos de rendimiento mejorado de los motores de 2007, el aceite CJ-4 está diseñado para obtener una mejor estabilidad a la oxidación, una alta capacidad de dispersión del hollín, un mejor control de depósitos en el pistón, un aumento en el rendimiento contra el desgaste y un menor consumo de aceite.” Reginald Dias, Director de productos comerciales de la compañía de lubricantes ConocoPhillips.

La estabilidad a la oxidación significa que el aceite no se combinará con el oxígeno en el cárter, ni se espesará o formará ácidos que puedan corroer los rodamientos, siendo más difícil de mantener cuando el aceite está sometido a altas temperaturas y acumulación de calor.

La dispersión del hollín significa que éste permanece disuelto en el aceite, por lo que no es más espeso ni arenoso que cuando es nuevo y el menor consumo de aceite indicará un mayor ahorro de dinero.
“El nuevo aceite es más resistente y capaz de manejar el aumento de las temperaturas operativas del motor, así como una mayor cantidad de hollín en la recirculación de gases.” Mark Betner, Gerente de Lubricantes de Trabajo Pesado de Citgo Petroleum Corp.
Jim McGeehan, gerente global de tecnología de la marca Chevron, encabezó el comité de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés), que llevó a cabo las pruebas del nuevo aceite. Mencionó que la prueba involucra niveles elevados de recirculación de gases (EGR), casi el doble de los de 2002 y, el hecho de que el aceite en el depósito está a 260 °F, somete al aceite a proteger las piezas más importantes del motor. El simple hecho de estar caliente lo hace menos espeso, por lo que pierde viscosidad y si acumula calor durante mucho tiempo, cambia químicamente y se hace menos espeso aún. Pero las pruebas durante casi una década de investigación han logrado determinar que:

  • La norma CJ-4 fue diseñada para todas las formulaciones de combustible diésel que tenga contenido de azufre de hasta 500 ppm.
  • No existe una base científica que verifique la creencia que el período entre drenajes de un CJ-4 sea menor al de un CI-4 o CI-4 Plus.

Y lo anterior lo avala el Instituto Americano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés) en su descripción de los aceites lubricantes categoría CJ-4: para motores diésel de alta velocidad con ciclos de cuatro tiempos, diseñados para cumplir las normas de emisiones de gases de escape para modelos de automóviles en carretera del año 2010 y las normas de emisiones Tier 4 para vehículos extravíales, así como para modelos de motores diésel anteriores.
Estos aceites están formulados para su utilización en todas las aplicaciones con combustibles diésel con un contenido de azufre de hasta 500 ppm (0.05 % en peso). Sin embargo, el uso de estos aceites con combustibles con contenido de azufre mayor a 15 ppm (0.0015 % en peso) puede afectar a la durabilidad de los sistemas de postratamiento de los gases de escape y/o al intervalo de cambio del aceite.

Los aceites CJ-4 son especialmente eficaces en el mantenimiento de la durabilidad del sistema de control de emisiones cuando se emplean filtros de partículas y otros sistemas avanzados de postratamiento de los gases de escape.

La protección es óptima para el control de la contaminación del catalizador, bloqueo de filtros de partículas, desgaste del motor, formación de depósitos en pistones, estabilidad a baja y alta temperatura, propiedades dispersantes del hollín, espesamiento debido a la oxidación, formación de espuma y pérdida de viscosidad debido al cizallamiento.

Los aceites API CJ-4 superan los niveles de prestaciones API CI-4 con CI-4 PLUS, CI-4, CH-4, CG-4 y CF-4 y pueden ser utilizados eficazmente en motores que requieran estas categorías de servicio API. Por lo anterior, confíe en hacer pruebas con esta nueva categoría y recuerde que la tendencia de los motores modernos para ser más eficaces en sus consumos de combustible es reducir de un 15W40 a un 10W30.

Ing. Leonel Gamboa
Consultoría y Capacitaciones en Mantenimiento
g.tribologia@gmail.com

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