La nitración de aceites para motores de gas natural sigue siendo un problema para las operaciones. ¿Por qué? Debido a la posibilidad de que causen problemas graves en los motores actuales, incluidos:

• vida útil del filtro más corta
• depósitos de barniz y lodo
• adherencia de los anillos de pistones

Aunque el problema prevalece especialmente en motores estequiométricos o de mezcla pobre de 4 tiempos que funcionan a baja velocidad (menos de 700 a 800 r/min) y trabajan con diversas cargas, la nitración también se puede producir cuando los motores funcionan a velocidades más altas.

Conocer las causas de la nitración y el modo de corregirlas es vital para mantener operaciones confiables y eficaces, incluida la capacidad de extender eficazmente los intervalos entre cambios de aceite.

La nitración de los lubricantes ocurre cuando hay calor, presión e incluso oxígeno suficientes dentro de la cámara de combustión para que se degrade el nitrógeno atmosférico de su forma estable N₂ en átomos de nitrógeno individuales. Estos átomos reactivos luego pueden combinarse con oxígeno libre para formar óxidos nitrosos, que comúnmente se denominan NO_x (es decir, NO y NO₂).

A partir de aquí, se pueden formar dos tipos de compuestos de nitrógeno:

• Nitratos orgánicos en las paredes de los cilindros, los segmentos del pistón, el lado interno de los anillos y las válvulas
• Compuestos de nitrógeno en el cárter de aceite, las galerías de aceite, el sistema de refrigeración de aceite, etc.

Los nitratos orgánicos son, por lo general, la forma principal de nitración observada en los GEO naturales.

A medida que se forman estos nitratos, los anillos del pistón los pasan al cárter. Si bien al principio son solubles en el aceite para motor, cuando alcanzan un nivel de exceso, estos nitratos pueden separarse del lubricante y formar barniz y depósitos dañinos en el montaje del balancín y la válvula del motor. Estos depósitos también pueden causar la adhesión del anillo del pistón y la obstrucción de los filtros de aceite.

Varios factores afectan la incidencia de la nitración. Algunos de los principales son:

• El barrido de gases de escape, que es la eliminación de los gases de escape que se encuentran en la cámara de combustión. Esto se encuentra mejorado en las unidades turbocargadas, lo cual reduce la probabilidad de interacción entre el NO_x y el aceite para motor. La ventilación del cárter tiene un efecto similar.


• Las bajas temperaturas de la pared del cilindro promueven la nitración, ya que los nitratos orgánicos se descomponen cuando las temperaturas de la pared del cilindro superan los 150 °C (300 °F).


• El escape de gases del cilindro aumenta la cantidad de gases de combustión que ingresan al cárter y reaccionan con el aceite. Por lo tanto, es necesario un buen sellado del anillo del pistón para motores de alto riesgo.


• Las bajas temperaturas de aceite en el sumidero, menores a 80 °C (165 °F), aumentan la incidencia de la nitración. Esto es lo opuesto de la oxidación del aceite para motor, la cual aumenta a temperaturas mayores que 90 °C (190 °F). Una regla general es que con cada incremento en la temperatura de 18 °C (64 °F) por encima de los 70 °C (158 °F), la velocidad de oxidación del aceite se duplica.


• El tipo de aceite base usado en la fórmula del aceite para motor a gas afecta en gran medida la susceptibilidad del aceite a la nitración. Los aceites de alta calidad Grupo II/II+ y Grupo IV (sintéticos de polialfaolefina) son menos susceptibles a la nitración, ya que al estar compuestos de hidrocarburos saturados son menos reactivos.


• La proporción de aire/combustible. Las mayores tasas de nitración ocurren cuando los niveles de oxígeno medidos en el gas de escape son de entre 0,5 y 4,5 por ciento. El pico máximo de nitración ocurre al 3 a 4 por ciento de oxígeno en exceso. Por lo tanto, es muy importante medir la proporción de aire/combustible para determinar las tasas de nitración.


• La temperatura del aire y las cargas. Las pruebas de campo y la experiencia de Petro-Canada han demostrado que la nitración también se incrementa en muchos tipos de motores estequiométricos cuando aumentan la temperatura del aire y las cargas del motor, debido a algunos de los efectos mencionados.

El primer paso es corregir las causas originales de la nitración. Sin embargo, también es clave el monitoreo minucioso. Esto incluye:

• inspección visual frecuente en busca de depósitos en el montaje del balancín y de la válvula
• monitoreo atento de un mayor consumo de aceite o una obstrucción del filtro

Los operadores también deberían considerar monitorear la nitración del aceite del motor mediante las técnicas conocidas, como la Espectrometría de Infrarrojo transformado de Fourier (FTIR). Los laboratorios de análisis de aceite determinarán el alcance de la nitración comparando una muestra de aceite de motor usado con el espectro de referencia para el mismo aceite sin usar.

Por supuesto, también es fundamental elegir el producto adecuado para la aplicación.

Los aceites para motor SENTRON™ de Lubricantes Petro-Canada ofrecen excelente resistencia natural a la nitración, gracias al uso de aceites base de alta calidad con un 99,9 % de pureza.

Además, los aceites premium para motor a gas, como SENTRON LD 8000 y SENTRON 590, formulados con aditivos seleccionados, ofrecen un control de nitración mejorado para un menor tiempo de inactividad y mayor eficiencia del motor.