Sabemos que el motor del auto a gasolina debería dar un mínimo de 400,000 kilómetros de servicio y el motor de equipo pesado está diseñado para proveer 18,000 horas de trabajo sin reparaciones generales. Cuando comparamos estos resultados con los de las empresas más exitosas, encontramos que el motor del auto podría proveer más de 600,000 kilómetros y el motor del equipo pesado entre 24,000 y 28,000 horas.
La pregunta clave entonces es: “¿Que hacen en estas empresas exitosas para obtener estos resultados en las mismas condiciones operacionales que las empresas donde se repara el equipo frecuentemente?”
Esta es el primero de una serie de boletines donde revelaremos los secretos de la vida larga para los equipos automotrices e industriales. En este boletín hablaremos de la contaminación por el ambiente, los hábitos tradicionales, y los problemas causados en el motor. Después veremos los efectos de contaminación en otros sistemas y otros cuidados de los motores.
Tierra
El problema principal para la vida útil es la contaminación por tierra. Por cada litro de combustible que consume el motor, hay que filtrar y consumir entre 10,000 y 15,000 litros de aire. Este aire tiene que ser libre de tierra, arenilla y polvo. Para filtrar el aire se requiere un filtro bien tupido con la máxima restricción posible sin reducir el flujo de aire al punto de reducir la fuerza del motor. Cada día que el filtro está en el auto va mejorando su habilidad de filtrar el aire hasta que llega al punto de restringir el flujo del mismo. El filtro que mostramos aquí ya pasó de su vida útil. Actualmente está filtrando muy bien, pero reduce la fuerza del motor (falta ingreso de oxigeno).
Tradicionalmente nuestros mecánicos han sido entrenados a soplar los filtros de aire con la manguera que utilizan para inflar las llantas, normalmente calibrada a 120 psi (8 bar). Esta limpieza hace volar la tierra pero abre los poros del papel, dejando pasar tierra. Es importante tomar en cuenta que cualquier partícula de tierra que entra al motor actuará como lija y lijará las camisas o el bloque, el árbol de levas, los cojinetes, etc. Podemos ver esta contaminación y su desgaste cuando mandamos el aceite al laboratorio para un análisis completo.
En Figura 1 podemos ver los resultados de un análisis de aceite de un motor Toyota Hi-Lux 4x4 que tiene el filtro de aire original de fábrica. El filtro tiene casi 18,000 kilómetros de servicio, viajando por todos los caminos de Bolivia desde los campos de las zonas norte y este de Santa Cruz, la ruta de Potosí-Tarija, y los desvíos entre Camiri y Abapó. El aceite tiene 6608 kilómetros.
Podemos observar que durante estos últimos 6608 kilómetros el filtro solamente dejó entrar 13 ppm de tierra (silicon). El desgaste total para este periodo fue 10 ppm de hierro (bloque, árbol de levas, etc.) y 2 ppm de plomo (cojinetes). Cuando el desgaste del motor es tan bajo como este ejemplo, el motor tendrá una vida más allá de los 500,000 kilómetros.
En el próximo ejemplo (Figura 2) tenemos otra camioneta Toyota Hi-Lux donde el chofer o sus mecánicos creen en el viejo mito de soplar el filtro de aire para dejarlo limpio. Podemos ver en el primer análisis a los 88,853 kilómetros de la movilidad con un aceite utilizado durante 10,000 kilómetros, había en el aceite 49 ppm de tierra y el desgaste ya estaba aumentando: 55 de hierro. En su segundo análisis, con un poco más de 10,000 kilómetros en el aceite, encontramos 50 ppm de tierra pasado por el filtro de aire con el resultante 83 ppm de hierro del bloque, árbol de levas, etc. y 14 ppm de cromo. Este motor tiene 8 veces el desgaste que la otra camioneta, acabando con su vida muy temprano. Si podíamos haber esperado 500,000 kilómetros de vida en la primera camioneta, de este motor podemos esperar un servicio de 60,000 kilómetros.
Como si esto no fuera mucho, podemos ver otro ejemplo (Figura 3) donde el chofer tenía acceso diario al compresor de aire. También es una camioneta Toyota Hi-Lux utilizado 50% del tiempo en carretera y 50% en polvo de la zona Este de Santa Cruz. Aquí podemos ver que en 3,000 kilómetros, limpiando su filtro de aire frecuentemente, entraron 325 ppm de tierra, lijando 991 ppm de hierro del bloque y otras piezas de acero. En estos 3,000 kilómetros esta camioneta sufrió 32 veces más desgaste que la primera camioneta en 6,600 kilómetros.
Un buen filtro es un filtro que retiene toda la tierra que entra con el aire. Entre más abiertos sus poros, más tierra entra.
Es cierta que algunas fábricas de autos y de filtros recomiendan limpiar el filtro para remover el exceso de tierra acumulado. Esto se hace utilizando un máximo de 30 psi (2 bares) de presión, limpiando desde adentro hacia afuera. El procedimiento completo está en esta página:
www.widman.biz/Mantenimiento/ En esta gráfica podemos ver un estudio hecho en Southwest Research Laboratory en los EE.UU. Este estudio demuestra el desgaste directo en un motor cuando se aumenta polvillo al motor por la entrada de aire. Cuando se introduce polvillo (“Dust On”) se ve el aumento directo de desgaste de hierro (verde) y cromo (rojo), cuando corta la entrada (“Dust Off”) (como si cambiara el filtro de aire sin cambiar aceite) continúa subiendo el desgaste por lo que ya está en el aceite pero a un paso menor. Cuando se aumenta otra vez el polvillo, vuelve a aumentar el desgaste inmediatamente. Entre más acumulación de polvillo haya en el aceite, mayor será el incremento de desgaste.
La línea horizontal al comienzo de la prueba es el desgaste normal cuando el filtro está funcionando. Si eliminamos la contaminación, esta línea se mantendría horizontal para proveer la vida útil que demostramos arriba en el primer análisis de aceite.
Si observamos tres filtros de aire iluminados por un foco de 100W para mostrar como funciona el filtro de aire podemos ver como trabaja. El primer filtro es nuevo, se ve la luz por todo el filtro. El segundo filtro ya está casi bloqueado. Tiene 21,000 kilómetros de tierra (es el filtro de la camioneta de figura 1 arriba). El tercer filtro ya está entupido.
Aquí podemos ver los daños hechos a los filtros por soplar con mucha presión. El aire comprimido rompe el papel en el doblez, dejando el papel abierto para que pase la tierra. También podemos ver áreas donde el tejido del papel está más abierto, permitiendo pasar el polvillo. Estas áreas débiles o abiertas no son siempre visibles sin colocar un foco detrás para ver el daño.
El filtro de aire tiene la capacidad de almacenar mucha tierra antes de restringir el flujo al punto de reducir la potencia del motor. Durante los primeros 10,000 a 15,000 kilómetros de circulación normal en el país no hay restricciones significativas. Una vez que se satura el filtro con tierra, la restricción sube rápidamente. En ésta gráfica podemos ver esa tendencia. La tabla asume viajes normales con una mezcla de ciudad, asfalto y tierra. El filtro de un vehículo utilizado solamente sobre asfalto tendría mayor vida útil, mientras que el filtro de un vehículo utilizado solamente en el campo tendría menos vida útil.
