Sistema de admisión de aire
En los motores a diesel la ignición se genera como consecuencia del calentamiento del aire por efecto de su compresión en la cámara de combustión, por lo tanto uno de los factores altamente importantes para el funcionamiento depende de la cantidad de aire que llega al motor, pero ¿de dónde proviene este aire? La respuesta es obvia: el aire proviene del medio ambiente.
Dicho de otra manera, nuestro motor respira al igual que nosotros y se encuentra también expuesto a la contaminación de partículas sólida en el aire, por lo cual para ayudar a repeler esa contaminación empleamos filtros.
Un mal mantenimiento del filtro de aire puede generar falta de flujo o sobre flujo de aire, ya que el filtro está formado por una fina malla que permite el libre paso del aire pero retiene partículas sólidas y al paso del tiempo la porosidad de la malla se va saturando hasta tapar el filtro. Es en ese momento que se generará una restricción en el flujo de aire, lo cual impide el correcto funcionamiento del motor, pudiendo generar un colapso del filtro de aire, daños en los sellos de aceite del turbocargador, consumo excesivo de combustible, así como presencia de humo en las emisiones.
En el caso del sobre flujo se da por un paso excesivo de aire que seguramente va acompañado por partículas sólidas que el filtro no está reteniendo, las cuales al pasar al interior del motor se convierten en una especie de lija y generan un desgaste prematuro de los componentes internos del motor.
Sistema de combustible
A diferencia de los motores a gasolina, el sistema de combustible de los motores a diesel es mucho más complejo. Mientras en un motor a gasolina se ocupan bombas de combustible simples que generan hasta 60 PSI de presión (libras por pulgada cuadrada), en un motor a diesel se emplean bombas más complejas cuya función es generar hasta 32 mil PSI.
Para lograr presiones tan altas la bomba de combustible de los motores a diesel se convierte en un segundo micro motor dentro del motor, esto es porque en la bomba de combustible existen unos émbolos o pistones, en algunos casos levas, válvulas y cigüeñal. En varios casos estas bombas no llevan lubricación por medio de aceite como sucede en un motor convencional, la lubricación es generada directamente por el combustible, ya que el diesel por naturaleza tiene una elevada viscosidad.
Un mantenimiento deficiente del sistema de combustible trae consecuencias muy serias, ya que la capacidad de lubricación del combustible se ve disminuida cuando se contamina con agua. Es por esto que la mayoría de los motores ocupan filtros de combustible llamados filtros separadores de agua, cuya función es eliminar la humedad del combustible a través de un medio filtrante el cual puede ser de celulosa o de alguna fibra sintética que deja pasar el combustible y separa el agua por medio de la coalescencia generada en las partículas de agua. Ésta es sedimentada al fondo del filtro de donde puede ser drenada posteriormente.
El lugar donde se acumula el agua separada del combustible es un depósito saturable, es decir, cuando el depósito se llena de agua, existe el riesgo de que regrese al interior del sistema de combustible. Cuando el sistema está saturado un aviso llamado WIF advierte de la situación y da la instrucción que el sistema necesita ser purgado.
Al igual que los sistemas de admisión de aire, en el combustible también existen contaminantes sólidos que pueden afectar el funcionamiento del sistema de combustible. Un ejemplo son los motores a diesel con inyectores que tienen en la punta pequeños orificios donde inyectan el combustible y en algunos casos pueden taparse con partículas de un tamaño de poco más de cinco micras (el diámetro promedio de un cabello humano es de 40 micras), por lo tanto es de suma importancia, además de reemplazar los filtros de combustible, reemplazarlos con filtros que cumplan con la especificaciones de flujo y micraje recomendado por el fabricante.
Lo correcto es realizar un drenado de agua acumulada por el filtro separador cada mañana y de esta manera se evitará casi totalmente que la señalización WIF en el tablero se ilumine. Finalmente, si durante las inspecciones previas al arranque el operador drenó el filtro de combustible y en el transcurso del día el filtro se volvió a saturar, la cantidad de agua excede lo considerado como normal, por lo cual se debe revisar la cantidad de agua en el depósito del combustible y, de ser necesario, reemplazar el combustible por un diesel de calidad conocida.
Sistemas de lubricación, refrigeración y sellado
Para que el diesel en la cámara de compresión inicie su proceso de combustión, es necesario que el aire alcance una alta temperatura, la cual puede sobrepasar los 450 grados centígrados. Si a este trabajo le agregamos la frecuencia de funcionamiento (en motores a diesel cada pistón descenderá y ascenderá entre 1500 y 2600 veces por minuto en promedio), el resultado será un trabajo muy severo que tenderá a un alto desgaste del motor. Para contrarrestar la acción de las condiciones extremas de temperatura y trabajo, el motor cuenta con sistemas de lubricación y refrigeración.
Se considera comúnmente que el aceite se usa exclusivamente para lubricar. Esto no es del todo cierto, ya que el aceite se ocupa además como elemento de enfriamiento. En muchos motores a diesel se emplean rociadores que son como inyectores de aceite, que al momento que el pistón asciende, el aceite inyectado lubrica la camisa del cilindro y lo enfría. Por otro lado en algunos motores son instalados pistones automáticos, los cuales fueron nombrados de esta manera debido a que por el interior de los mismos hay un pasaje por el cual circula aceite y se encarga de enfriar el pistón.
Una tercera función del aceite dentro del motor es la de sellado, que cuando el pistón está comprimiendo el aire dentro de la cámara de combustión se forma un pequeño claro entre los anillos y la camisa del pistón. Este claro es sellado por el aceite.
Dado que dichas funciones se realizan a gran velocidad y a una temperatura extrema es posible la formación de lodos, los cuales pueden tapar los pasajes internos por donde fluye el aceite dentro del motor limitando la lubricación. Además la generación de cenizas por la combustión puede originar un efecto de lija resultando en una alta fricción con daños catastróficos para el motor.
Una de las funciones del aceite es la propiedad de enfriamiento pero, ¿qué enfría al aceite? La multifuncionalidad de los motores a diesel hace necesario el uso se enfriadores de aceite por medio de un sistema refrigerante que es comúnmente conocido como anticongelante. Este líquido que es una mezcla de agua y algún tipo de glicol (un tipo de alcohol) no sólo dificulta la congelación sino además incrementa el punto de ebullición lo cual evita que el agua se evapore y provoque un enfriamiento deficiente por la falta de líquido.
Cabe mencionar que a causa de la circulación del líquido se generan burbujas en el sistema y por las altas temperaturas del motor al romperse estas burbujas contra una pared metálica originan un fenómeno llamado implosión, que hace que en el momento de choque la burbuja de aire absorba una pequeña cantidad de material metálico de la superficie que al repartirse durante un largo tiempo producirá que las camisas se piquen, fenómeno llamado cavitación.
Lo anterior provoca fugas de agua hacia el interior de motor el cual se mezclará con el aceite y generará un daño inminente al motor; cuando el sistema cuenta con refrigerante, éste formará una capa sobre la camisa del pistón de tal forma que el momento de la implosión en lugar de absorber el material metálico absorberá solamente la capa de refrigerante que se restituirá inmediatamente.
Es importante considerar el reemplazo de aceite y refrigerante dentro de los rangos establecidos por el fabricante, teniendo precaución de usar la especificación recomendada, ya que ésta nos asegurará que los fluidos cuenten con las cualidades que necesita nuestro motor.
Como conclusión deseo hacer hincapié en que es importante considerar el cambio periódico del aceite de motor y el filtro, sin desestimar los demás sistemas y componentes del motor para de esa manera poder gozar de las bondades de los motores a diesel.
* Gerente de Centro Técnico de Isuzu Motors de México.
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