La regla del 50/50

En muchos casos hay un concepto erróneoal pensar que en climas templados o en veranopueden usarse porcentajes menores de etilenglicol en el radiador, como por ejemplo a 33 %. De esa manera no se protege adecuadamente a las camisas húmedas ni los blocks de aluminio.

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Las mezclas agua-etilenglicol son las más utilizadas en nuestro mercado como refrigerante automotriz.

Las reglamentaciones vigentes en Argentina han cambiado hace unos años y permitieron que los refrigerantes sean comercializados como concentrado, o bien mezclas 50/50 (igual proporción del agua desmineralizada y etilenglicol). En el pasado solo se podían vender en forma concentrada y esto traía muchos problemas, porque se utilizaba agua inadecuada y era difícil lograr la proporción correcta.

El error al ver esta curva, muchas veces presentada en los envases de refrigerantes en forma de tabla, es considerar “con un 33% de glicol estoy cubierto para arranque hasta unos -25°C, por lo tanto voy a usar esa proporción”. Cabe pensar, en principio, que con este criterio solo pocos lugares en el mundo usarían la relación 50/50. ¿Les parece que los fabricantes de motores hacen esa recomendación, para toda aplicación, cometiendo ese error tan infantil?

Es que la importancia de la relación 50/50 no proviene de la función como anticongelante. Está relacionada con la protección de las camisas húmedas de los motores diésel de servicio pesado y los pasajes internos de refrigeración de los automóviles. Allí se pone en evidencia la protección contra la CAVITACIÓN del etilenglicol. La cavitación es una forma en la que se producen dañosseveros que en muchos casos derivan en la falla del motor. En cierta manera podemos pensar en un efecto similar a “la gota que horada la piedra”, pero en realidad es un golpeteo incesante de pequeños pero poderosos “jets” que se forman al colapsar las burbujas que se generan en el refrigerante. Esas burbujas no contienen aire en su interior sino vapor de agua, y se forman por dos motivos: por el calentamiento cerca de la camisa húmeda y por el repentino cambio de presión que se origina por el brusco ensanchamiento de la camisa cuando pasa el juego de aros de pistón, y luego la subsiguiente contracción por recuperación elástica del metal. Eso es suficiente para la “nucleación” y formación de burbujas, que alcanzan un tamaño crítico, y como son inestables, al ser sometidas a la presión del líquido colapsan y se forma el “jet” muy concentrado y de mucha potencia, capaz de originar el “pit” o pequeño hueco en el acero de la camisa.

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La función del glicol es impedir la formación de esas burbujas, cosa que hace cambiando la tensión superficial y en especial el aumento de viscosidad de la mezcla cuando la proporción es 50/50, y no otra menor. La viscosidad es tres veces superior y controla al tamaño y estabilidad de las burbujas. A esta acción se suma la de los aditivos específicos del refrigerante, principalmente nitritos y molibdatos, cuando se utilizan compuestos de sodio o boro en los inorgánicos y los poderosos aditivos orgánicos en la tecnología OAT.

Volviendo a la acción de la temperatura sobre la ebullición en las camisas, que pueden llegar a unos 150°C en la zona cercana a la cámara de combustión, empieza a jugar el aumento del punto de ebullición de la mezcla al 50/50.

En el gráfico siguiente se puede ver cómo va cambiando el pasaje de calor de la superficie metálica al fluido refrigerante, mientras empiezan las distintas etapas de la ebullición pasando a la evaporación. Hay un punto crítico donde empieza la formación “por nucleación y crecimiento” de las burbujas, que precede al máximo de transferencia de vapor, pero si se excede la diferencia de temperaturas por encima de los 30°C se pasa a la zona de evaporación, con pasaje de calor muy reducido y riesgo de “fundida”. La mezcla 50/50 de agua-glicol nos aleja de ese peligro, aumentando la temperatura de ebullición a toda presión del sistema.

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Aquí se muestra cómo cambia la temperatura de ebullición de la mezcla, con distintas proporciones y con el aumento de la presión, cómo toma lugar en el sistema de enfriamiento.

Más desventajas por no usar Glicol en el refrigerante

Si bien las mezclas con  etilenglicol NO aumentan la capacidad de transferencia térmica del fluido frente al agua, desde el punto de vista de la eficiencia de la conducción y convección térmica, las desventajas de usar esta última son decisivas. Debemos aclarar que aunel agua bien tratada con aditivos inhibidores y anticongelantes, es una opción del pasado: solo se la podía considerar cuando los motores erogaban una potencia baja, con los metales trabajando a temperaturas menores. Por eso algunas empresas de transporteque usan agua encuentran camisas corroídas y picadas por cavitación, no se provee la protección para los distintos metales y materiales poliméricos del sistema de enfriamientoy, sobre todo,está desprotegido contra las infecciones de microorganismos: hongos, bacterias y hasta algas que pueden crecer en el sistema son adecuadamente “eliminados” por el glicol que se ha mostrado como un biocida muy efectivo.Estas son las razones definitivas para la optar por los refrigerantes formulados, QUE GARANTIZAN BENEFICIOS PARA UNA OPERACIÓN EFICIENTE, LIBRE DE PARADAS IMPREVISTAS.

Formulación de los refrigerantes

Toda la tecnología para obtener un anticongelante/refrigerante y que brinde alta protección está garantizada en el 3 % (aproximadamente) de aditivos, con los inhibidores de corrosión y herrumbre, oxidación y otros aditivos para la protección contra la cavitación, etc. Existen dos variantes clásicas:

Tecnología Inorgánica- Refrigerantes totalmente formulados

Es una tecnología tradicional, pero aún muy efectiva,y la prefieren muchos operadores y fabricantes.

Usualmente aparecen como componentes de los aditivos inhibidores:

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El refrigerante Mobil Heavy Duty (que reemplaza en todos sus usos al Mobil Mining Coolant) viene ya totalmente formulado, es decir, no necesita carga inicial de ningún aditivo SCA (Supplemental Cooling Additive) como se utilizaba en el pasado.

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Tecnología Acido Orgánica- Refrigerantesde avanzada-Vida extendida

El producto con futuro en todas las aplicaciones es el Mobil Delvac ELC (Extended Life Coolant).Los aditivos que aparecen en esta tecnología son:ciancio-aditiv-oat

Los beneficios que otorga en su aplicación son:

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Con el soporte de una multiplicidad de ensayos y especificaciones de performance:

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La tecnología OAT de servicio extendido no solamente protege mejor sino que tambiénaumenta la capacidad de enfriamiento, por su maravillosa forma de actuar solo en los puntos que se empieza a dar la corrosión o daño en las superficies metálicas.

De hecho, a diferencia de la tecnología inorgánica o tradicional que tiene que proteger por medio de una capa sobre toda la pieza, los aditivos inorgánicos inhiben corrosión o herrumbre directamente en los pits o pequeños huecos de la superficie, dejando libre el resto del área para que pase efectivamente más calor:

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Y los valores son muy importantes: un 8% de mayor capacidad de enfriamiento.

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Con estos conceptos, queda claro cuál es la opción para una eficiencia a largo plazo de todas las flotas: Mobil Delvac ELC, usando la proporción 50/50.

Verificaciones en el día a día

Es necesario controlar la concentración de Glicol durante el uso, porque si bien se recomienda hacer el relleno con refrigerante al 50-50%, por errores operativos, pérdidas imprevistas, etc. pueden aparecer desviaciones.

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Antonio-J-ciancioPor Antonio J. Ciancio

Ingeniero de Lubricación de AXION energy (Mobil en Arg.). Docente asociado e investigador del Centro Argentino de Tribologia. Comité Técnico de la Cámara Argentina de Lubricantes.

 

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