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 acortada
• Depósitos de barniz y lodos
• Anillos de pistón atascados

Aunque el problema es especialmente frecuente en motores estequiométricos y de mezcla pobre de 4 tiempos de baja velocidad (menos de 700-800 rpm) que funcionan con distintas cargas, la nitración también puede ocurrir en motores que 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 incrementan la aparición de nitración. Algunos de los más destacados son:

• Barrido de gases de escape, la eliminación de los gases de escape en la cámara de combustión. Esto se mejora en las unidades turboalimentadas, lo que reduce la posibilidad de interacción entre el NO_x y el aceite del motor. La ventilación del cárter tiene un efecto similar.


• Las temperaturas frías de las paredes del cilindro promueven la nitración, ya que los nitratos orgánicos se descomponen a temperaturas de las paredes del cilindro superiores a 150 °C (300 °F).


• El efecto Blow-By aumenta la cantidad de gases de combustión que ingresan al cárter y reaccionan con el aceite, lo que hace que un buen sellado de los anillos del pistón sea una necesidad para los motores de alto riesgo.


• Las temperaturas bajas del cárter de aceite, por debajo de 80 °C (165 °F), aumentan la aparición de nitración. Esto es lo opuesto a la oxidación del aceite del motor, que aumenta por encima de temperaturas de 90°C (190°F). Como regla general, las tasas de oxidación de los aceites se duplican por cada aumento de temperatura de 18 °C (64 °F) por encima de 70 °C (158 °F).


• 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 del Grupo II/II+ y del Grupo IV (PAO sintéticos) son menos susceptibles a la nitración debido a su naturaleza de hidrocarburos saturados, lo que los hace 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, medir la relación aire/combustible es muy importante 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 aumenta cuando aumentan las temperaturas del aire ambiente y las cargas del motor aumentan en muchos tipos de motores estequiométricos debido a algunos de los efectos mencionados anteriormente.

El primer paso es corregir las causas de la nitración en primer lugar; sin embargo, un monitoreo diligente también es clave. Esto incluye:

• inspección visual frecuente en busca de depósitos en el montaje del balancín y de la válvula
• Monitoreo cercano del mayor consumo de aceite y obstrucción de filtros

Los operadores también deben considerar monitorear la nitración del aceite del motor a través de técnicas conocidas como la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Los laboratorios de análisis de aceite determinarán el grado de nitración comparando la muestra de aceite de motor usado con el espectro de referencia del mismo aceite en su estado nuevo.

Seleccionar el producto adecuado para la aplicación también es, por supuesto, fundamental.

Los aceites de motor SENTRON™ de Lubricantes Petro-Canada ofrecen naturalmente una excelente resistencia a la nitración debido al uso de aceites base de alta calidad y 99,9 % de pureza.

Además, los productos de aceite para motores a gas de primera calidad, como SENTRON LD 8000 y SENTRON 590, formulados con aditivos seleccionados, proporcionan un mejor control de la nitración para reducir el tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia del motor.