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INTRODUCCIÓN El combustible, además de crear energía, ejerce influencia en la operación de su motor. Representa también el gasto de operación más alto.

Desafortunadamente, ocurre con frecuencia que al aumentar los costos del combustible, la calidad del combustible disponible disminuye. Es importante entender los efectos en el motor de un combustible de baja calidad. A menos que se tomen las medidas específicas mencionadas en este libro, el uso de combustible inadecuado puede resultar en un desgaste excesivo del motor y quizás en una avería prematura del mismo. El costo del combustible vs. el costo de operación Antes de 1970, la mayoría de los fabricantes de motores diésel de media a alta velocidad los diseñaron para operar con combustibles muy refinados (combustibles "destilados"). La operación económica y eficiente de estos motores dependía de la calidad del combustible que consumían y se disponía de un suministro de combustible económico de buena calidad. El costo del combustible no se consideraba un factor importante antes del comienzo de la década del 70. En 1973 hubo una crisis mayor del petróleo. Creó, de la noche a la mañana, una escasez de combustibles en todo el mundo. Subieron los precios y han permanecido más elevados de lo que nadie podía haber pronosticado. La calidad de los combustibles disponibles disminuyó y se espera que disminuya aún más. Hoy en día los propietarios están conscientes del costo del combustible y de la forma en que afecta su operación.

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Antes de la crisis del petróleo de 1973, el combustible representaba típicamente menos del 30% de los gastos de operación de un motor. Hoy, este porcentaje representa a menudo entre el 60 y el 90%. Muchos propietarios de motores grandes están considerando seriamente el uso de otros combustibles para poder reducir los crecientes costos del combustible. Revisaremos algunas alternativas y se citan algunas de las características más críticas del combustible para que sepa mejor cómo comprar el combustible.

Función del combustible El combustible produce energía en un motor diésel cuando se atomiza y se mezcla con aire en la cámara de combustión. La presión causada por la subida del pistón en el cilindro produce un aumento rápido de temperatura. Cuando se inyecta el combustible, la mezcla de aire / combustible se inflama y la energía se desprende para empujar los pistones hacia abajo y hacer girar el cigüeñal. Un combustible perfecto se quemaría por completo, sin dejar residuos ni emitir humo. Sin embargo, no existe un combustible perfecto.

Factores del combustible que deben tomarse en cuenta El precio no es el único factor que se debe tomar en cuenta al considerar el combustible para su motor. Lea este libro antes de decidir el tipo de combustible que va a utilizar. Contiene explicaciones básicas fáciles de comprender de las funciones y propiedades del combustible y la forma en que afectan al motor.

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Una vez que entienda las diferencias entre los combustibles, le resultará más fácil comprender las consecuencias si utiliza un combustible inadecuado o de baja calidad. Esta publicación es sólo una descripción general básica sobre combustibles. Consulte, al final de este libro, la lista de publicaciones que describen con más detalle ciertos temas particulares. Recuerde, un combustible limpio que cumpla con las recomendaciones de Caterpillar hará que la vida útil y el rendimiento de su motor sean normales. Si no es así, corre riesgo de que no se cumpla lo anterior. SELECCIÓN DE COMBUSTIBLES Se sabe por experiencia que los combustibles destilados que satisfacen las especificaciones básicas producen un rendimiento y duración óptimos del motor. Según los costos y disponibilidad del combustible, otros combustibles como el petróleo crudo, las mezclas o los combustibles residuales pueden también hacer funcionar el motor a un costo competitivo. Antes de hablar de estos combustibles necesitamos definir las propiedades de los mismos y su efecto en la operación del motor y en los sistemas de manejo del combustible. LISTA DE LAS PROPIEDADES DEL COMBUSTIBLE POR SUS EFECTOS FUNCIONALES La calidad del combustible puede afectar de forma significativa el rendimiento y mantenimiento de cualquier motor diésel. Es importante entender las propiedades básicas de los combustibles para poder juzgar la calidad de los mismos. Las siguientes propiedades influyen en la operación de un motor diésel y sus sistemas de manejo y de tratamiento del combustible. Para obtener información más específica, consulte la Instrucción Especial SEHS7067-02 o la Hoja de Especificaciones de Motores 62.0, publicación LEKQ3255, ambas en inglés.

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Densidad específica La densidad específica del combustible diésel es el peso de un cierto volumen de combustible comparado con el peso del mismo volumen de agua (a la misma temperatura). Cuanto más alta sea la densidad, más pesado será el combustible. Los combustibles más pesados producen más energía o potencia (por volumen) del motor. La densidad específica puede medirse con un densímetro especial de combustible. La lectura del densímetro es una escala del Instituto Americano del Petróleo (API). La escala es a la inversa de la densidad. Es decir, cuanto mayor sea el número API, más ligero será el combustible. Para la mayoría de los Motores Diésel Caterpillar un número API de 35 sería óptimo. Los combustibles más ligeros, como el queroseno, pueden tener un número API entre 40 y 44. El densímetro flota en el combustible. Se puede observar el punto en el que el nivel del líquido intercepta la escala del densímetro, y ésta es la densidad medida en grados API. La lectura del densímetro la afecta la temperatura del combustible. Utilice siempre la tabla de correcciones incluida con el instrumento para compensar la temperatura real del combustible. Se dan instrucciones detalladas en la Instrucción Especial SMHS9224 "Medida de la densidad del combustible diésel en grados API”.

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Efectos en el motor Combustibles ligeros: Los combustibles más ligeros, como el queroseno, no producirán potencia de régimen. (Las hojas de especificaciones normalmente indican las características nominales al utilizarse combustible de 35° API, a 29°C (85°F), pesando 7,001 libras por galón, y teniendo 18.390 BTU por libra. El mismo combustible de 35° API pesa 7,076 libras por galón a 15°C (60°F). Al comparar consumos de combustible o rendimientos de motores, averigüe siempre la temperatura de la medida del combustible para poder calcular correctamente la densidad y la masa. Los parámetros de un combustible de motor no deben ajustarse para compensar las pérdidas de energía debidas a combustibles más ligeros (con un número mayor de 35° API). La vida útil de los componentes del sistema de combustible puede disminuir con combustibles muy ligeros, ya que la lubricación será menos efectiva (debido a la baja viscosidad). Los combustibles más ligeros también pueden ser una mezcla de etanol y metanol con combustible diésel. La mezcla de alcohol (etanol o metanol) o gasolina en un combustible diésel creará una atmósfera explosiva en el tanque de combustible. Además, el agua condensada en el tanque puede hacer que el alcohol se separe y se estratifique en el tanque. Caterpillar no recomienda utilizar dichas mezclas. Combustibles pesados: Un combustible pesado tiende a formar más depósitos en la cámara de combustión, que pueden producir un desgaste anormal en las camisas de cilindro y en los anillos. Este problema se torna más perceptible en los motores más pequeños de alta velocidad. Medidas para corregir la densidad: -

La única manera de corregir los problemas de densidad de combustibles es mezclándolos. LUBRICACIÓN Y FACILIDAD DE BOMBEO

Viscosidad La viscosidad es una medida de la resistencia del líquido a fluir. Una viscosidad alta significa que el combustible es espeso y no fluye con facilidad. Los combustibles con una viscosidad inadecuada (demasiado alta o demasiado baja) pueden causar averías al motor. Al comparar las viscosidades, asegúrese de que se midan a la misma temperatura del combustible. Caterpillar recomienda una viscosidad comprendida entre 1,4 y 20 centistokes al llegar a la bomba de inyección del combustible. Los motores con bombas inyectoras individuales pueden experimentar un aumento de 20°C (68°F) entre la bomba de transferencia y las bombas inyectoras.

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Efectos en el motor Los combustibles de alta viscosidad acelerarán el desgaste del tren de engranajes, levas y ruedas impulsadas en el conjunto de la bomba de combustible debido a la mayor presión de inyección. El combustible se atomiza de forma menos eficiente y el motor tendrá más dificultad en arrancar. Es posible que los combustibles de baja viscosidad no lubriquen de forma adecuada los émbolos, cilindros e inyectores, y su uso debe evaluarse cuidadosamente. Medidas para corregir los problemas de viscosidad: - La viscosidad del combustible varía con la temperatura. - Se puede ajustar la viscosidad de forma aproximada calentando o enfriando el combustible. - Otra forma de ajustar la viscosidad consiste en mezclar combustibles. La viscosidad y los combustibles pesados Los Motores Caterpillar de las Familias 3500 y 3600 pueden funcionar utilizando una mezcla de combustibles pesados y destilados. La viscosidad es un factor importante, Con modificaciones especiales, los motores de la Familia 3500 pueden consumir combustible de hasta 180 cSt. Los motores modificados de la Familia 3600 pueden consumir combustibles con una viscosidad de 380 cSt o mayor. Los combustibles pesados deben diluirse o calentarse hasta que alcancen una viscosidad de 20 cSt o inferior antes de que lleguen al sistema de combustible. A menos que el motor tenga unas RPM muy bajas, existen pocas ventajas económicas en tratar de usar combustibles con una viscosidad superior a 380 cSt. Medidas para corregir los problemas de viscosidad: Para tratar combustibles de alta viscosidad, tal vez se necesiten ciertos requisitos adicionales de instalación, según la viscosidad exacta. La instalación puede necesitar lo siguiente: -

Calentamiento del tanque y de las tuberías de combustible.

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Centrifugación y filtración de contralavado.

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Bombas de transferencia de combustible impulsadas externamente.

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Filtración adicional del combustible.

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Lavado de la turbina de escape del turboalimentador. (Motores de la Familia 3600.)

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Punto de enturbiamiento El punto de enturbiamiento de un combustible es la temperatura en que se enturbia el combustible. Este aspecto es causado por la caída de temperatura por debajo del punto de fusión de la cera o parafina que contienen naturalmente los productos derivados del petróleo. Efectos en el motor El punto de enturbiamiento debe ser a una temperatura menor que la temperatura ambiente más baja para evitar el taponamiento de los filtros. El punto de enturbiamiento y el de vertido los determina el proceso de refinamiento. Por lo general, el punto de enturbiamiento es lo más importante para usted, ya que es a esta temperatura comienza a taponarse el filtro de combustible y se para el flujo del combustible al motor. Medidas para superar los problemas causados por una temperatura de enturbiamiento elevada Se pueden tomar tres medidas para resolver los problemas de los combustibles con un alto punto de enturbiamiento. 1.

Utilice un calentador de combustible cuando la temperatura ambiente sea inferior a la temperatura de enturbiamiento. Como ésta es también la temperatura en que se derrite la cera, cuando la temperatura del combustible se mantiene por encima de la temperatura de enturbiamiento, la cera permanecerá derretida en el combustible. El calentador debe calentar el combustible antes de que circule por el(los) filtro(s). Los calentadores de combustible utilizan a menudo el refrigerante del motor para calentar el combustible e impedir la formación de partículas de cera. Cerciórese que el calentador tenga la capacidad para operar a un flujo máximo de combustible. Cuando la temperatura ambiente sea lo suficientemente baja como para tener que usar un calentador de combustible, arranque y deje funcionar el motor en baja hasta que la temperatura del combustible sea lo suficientemente alta para impedir la formación de cera en el circuito del filtro de combustible del motor. De lo contrario, las proporciones altas de combustible con el combustible frío aumentarán el riesgo de taponamiento. OBSERVACION: No permita que se caliente demasiado el combustible, ya que si se calienta a más de 52°C (125°F) afectará negativamente la potencia del motor. No sobrepase nunca los 75°C (165°F) con combustible destilado puro. Las temperaturas elevadas del combustible afectan también la viscosidad del mismo. Cuando la viscosidad del combustible baja por debajo de 1,4 cSt, puede dañarse la bomba.

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También puede diluir combustibles de alta temperatura de enturbiamiento con un combustible de baja temperatura de enturbiamiento como el queroseno.

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El fabricante de combustibles también puede añadir aditivos al combustible para mejorar el flujo (modificadores de cristales de cera). Estos no cambian el punto de

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enturbiamiento pero mantienen los cristales de cera suficientemente pequeños como para que atraviesen el filtro de combustible. Caterpillar no recomienda el uso de productos de mostrador para mejorar el flujo del combustible debido a problemas ocasionales de compatibilidad. Punto de fluidez El punto de fluidez de un combustible es aquella temperatura que es 3°C (5°F) mayor que la temperatura a la que el combustible deja de fluir o se solidifica. Normalmente, el punto de fluidez lo determina también el contenido de cera o parafina del combustible. Medidas para mejorar una alta temperatura del punto de fluidez Puede mejorarse la temperatura del punto de fluidez con aditivos para mejorar el flujo o agregando queroseno. Normalmente, los calentadores de combustible no pueden resolver problemas relacionados con la temperatura del punto de fluidez. CONTAMINANTES DEL COMBUSTIBLES Acabamos de examinar las propiedades básicas de los combustibles y sus efectos en el motor. También es importante entender los contaminantes. Los contaminantes son elementos externos que pueden introducirse en el combustible y causar problemas. Agua El agua se puede convertir en un contaminante si se introduce en el combustible durante el transporte, o como resultado de la condensación durante el período de almacenaje. Efectos en el motor El agua puede causar un exceso de fango en el separador de agua después de agitar el combustible. El exceso de agua en el motor también puede causar daños excesivos en los sistemas de combustible que utilizan fueloil para lubricar la bomba (sistemas de combustible de dosificación con manguito). El agua salada constituye la mayor fuente de incrustaciones y depósitos corrosivos, especialmente en las partes de los motores marinos que alcanzan altas temperaturas. El agua salada puede producir depósitos en los inyectores de combustible y en las ranuras para los anillos de pistón y desgaste en los conjuntos de émbolo y cilindro del sistema de combustible. Medidas para contrarrestar los efectos del agua El agua puede eliminarse vaciando el tanque de combustible regularmente y abasteciéndose de combustible de fuentes de confianza. La eliminación del agua salada en ciertas aplicaciones requerirá el uso de purificadores centrífugos.

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Siempre que sea posible se deben usar separadores de agua. Su distribuidor Caterpillar puede sugerir los separadores de agua adecuados para su aplicación. Separación del agua Los separadores de agua son sumamente importantes en el tratamiento de combustibles. Los residuos de agua en el combustible pueden causar averías por corrosión. Los separadores deben utilizarse en motores con sistemas de combustible de dosificación por manguito (en los que el combustible lubrica la bomba de combustible). Existen dos tipos de separadores de agua. El tipo "sedimento" se utiliza cuando se instala el separador de agua antes de la bomba de combustible. Para que el sedimento se deposite en el fondo correctamente, el tanque de combustible debe estar en un lugar que no esté sometido a movimientos violentos. Un separador de agua tipo sedimento no tiene medios de filtración en el elemento. Normalmente, no es necesario reemplazar el elemento a intervalos regulares. Tal vez tenga que reemplazar el elemento si está cubierto por dentro de suciedad. El separador tipo "conglitunado" debe utilizarse si el agua del combustible está mezclada o separada en pequeñas partículas que no se sedimentan. Este separador se utiliza si las partículas son tan finas que enturbian el combustible. El separador tipo "conglitunado" separará toda el agua del combustible. Se puede poner en cualquier punto de la tubería de combustible; por ejemplo, junto a los componentes que necesitan mayor protección contra el agua. Los elementos están compuestos de un filtro de papel de dos etapas que se puede reemplazar. Se puede ver si el elemento está taponado cuando no tiene suficiente presión de combustible. Sedimento El sedimento son elementos tales como óxido, incrustaciones, escorias de soldadura, polvo y otros desechos que a veces se introducen en los tanques de combustible y causan problemas. La mayoría de los sedimentos se pueden eliminar depositándose en el fondo, filtrándolos o agitándolos. Los combustibles de mayor viscosidad (más espesos) a menudo tienen más sedimento porque se depositan con más lentitud. Al aumentar el sedimento, disminuye la cantidad de energía aprovechable del combustible. El combustible debe estar limpio antes de que llegue al sistema de combustible del motor. Para la mayoría de los combustibles destilados, este proceso de limpieza consiste en un filtro primario y otro secundario. Para los combustibles pesados, el proceso es mucho más complejo.

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Desgaste del orificio de la boquilla. Sección transversal de una boquilla con 3500 horas de servicio y un mantenimiento deficiente del combustible. Fotografía amplificada 50 veces.

Sepa el porcentaje de sedimento del combustible que compra. Si el sedimento o el agua de los combustibles destilados excede un 0,05% al motor, considere la posibilidad de buscar otro proveedor, o pase el combustible por un proceso de filtración, centrifugación o sedimentación especiales. Se debe probar el combustible a menudo para saber el contenido de sedimento y agua. Las pruebas son la única forma de asegurarse de que adquiere un combustible de calidad. Reducción de los efectos causados por altos porcentajes de sedimento. El sedimento quedará atrapado gradualmente en el filtro de combustible, pero esto aumentará los gastos por los cambios frecuentes del filtro de combustible. El sedimento demasiado pequeño atravesará los filtros y puede producir desgaste en el sistema de combustible. Es importante eliminar tanto sedimento como sea posible antes de que el combustible llegue al motor. Esto reduce la contaminación debida a la ceniza y a las partículas que producen depósitos, corrosión y desgaste abrasivo. Deje que se deposite el sedimento en el fondo del tanque. Su motor utilizará el combustible más limpio de la parte superior y usted puede vaciar el sedimento del fondo. No obstante, a medida que aumenta la densidad, el método de sedimentación se torna menos efectivo. Fango y fibras Tanto el fango como las fibras pueden contaminar el combustible durante su manejo y almacenamiento. Los tanques de almacenaje, las tuberías de combustible y el transporte por barcaza contribuyen a estos contaminantes.

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Efectos en el motor Las fibras no pueden eliminarse excepto por filtración. El fango obstruirá rápidamente los purificadores centrífugos. Ambos contaminantes taponarán las rejillas y los filtros de combustible. Si se usa combustible contaminado de fango, se taponará el filtro. La única solución en caso de problemas de fango o de fibras consiste en reemplazar (o limpiar) los filtros a menudo hasta que se use todo el combustible contaminado, limpiar después el tanque de combustible y llenar con combustible limpio.

Fango y mezclas de combustibles Los combustibles deben ser compatibles para mezclarse correctamente. Para evitar la formación de fango que ocurre cuando no se mezclan correctamente los combustibles, pruebe todo combustible de dilución y combustibles pesados antes de mezclar. Mantenga separados los tanques de combustible. La incompatibilidad se produce a menudo al mezclar combustibles de tanques diferentes. Mantenga el combustible en tanques separados de almacenamiento, sedimentación y servicio. El fango causa lo siguiente: -

El taponamiento rápido de la rejilla y del separador. Agarrotamiento de bombas de inyección. Depósitos en los inyectores. Depósitos en las válvulas de escape. Depósitos en la turbina del turboalimentador.

Una vez que descubra el fango, dispone sólo de dos opciones y ambas son costosas. Puede seguir utilizando el combustible (con unos costos de mantenimiento y filtración más elevados), o cambiar de tanques de abastecimiento de combustible, eliminar el combustible de mala calidad y limpiar el tanque contaminado. Vapor a presión Todos los líquidos pueden vaporizarse o gasificarse al ser calentados. Si la presión de vapor es demasiado alta, puede interrumpirse el flujo de combustible a la bomba de combustible. En este caso, el vapor desplazará al combustible líquido. Los combustibles más ligeros y el petróleo crudo originan vapor a mayores presiones que los combustibles más pesados. Se puede utilizar un eliminador de aire, o purgador de condensación para reducir al mínimo la interrupción del flujo del combustible por las burbujas de vapor. El vapor es muy volátil. Se requiere una ventilación adecuada del tanque para eliminar la posibilidad de daños en los tanques de combustible, y reducir el riesgo de explosiones. Una presión de vapor de más de 137,9 kPa (20 lb/pulg2) necesitará una ventilación adecuada y un purgador de condensación. Todos los tanques deben ventilarse de forma adecuada y eliminar los vapores adecuadamente.

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Asfaltenos Los asfaltenos son componentes del asfalto que son insolubles en nafta de petróleo y heptanos calientes, pero son solubles en bisulfuro de carbono y benceno. Son duros y quebradizos y están constituidos por moléculas largas de mucho peso. En altas concentraciones, los asfaltenos pueden causar el taponamiento de los filtros. A menudo contienen metales pesados como níquel, hierro y vanadio. Se requiere el uso de un lavado de turbina lateral de escape para eliminar los depósitos. Los combustibles destilados no contienen asfaltenos. Microorganismos en el combustible Tanto el agua como los combustibles ofrecen un medio para el desarrollo de bacterias. Estas simples formas de vida viven en el agua y se alimentan de combustible.

Efectos en el motor Los microorganismos u hongos en el combustible corroen y taponan los filtros. Las bacterias pueden ser de cualquier color, pero normalmente son de color negro, verde o castaño. Las bacterias se reproducen formando largas cadenas y tienen un aspecto viscoso. La adición de un biocida al combustible detendrá el crecimiento y pondrá fin a su formación. La filtración del combustible, o el desecho adecuado después de utilizar el biocida, es necesario para destaponar los filtros Medidas para reducir a un mínimo los problemas por el desarrollo de bacterias -

Se debe tratar de evitar los largos períodos de almacenamiento de combustible.

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Reducir a un mínimo el contacto del combustible con el agua, lo que favorece el desarrollo de bacterias, ya que esto ocurre al combinarse estos dos elementos. Corrosión

Corrosión de la banda de cobre La corrosión (prueba DIN 30 de la ASTM) consiste en un manchado de una banda de cobre pulido, sumergida en combustible durante tres horas a 1OO°C (212°F). Cualquier combustible que muestre el mínimo de manchado debe descartarse. Muchas piezas del motor están hechas de cobre o aleación de cobre. Es esencial que el combustible que hace contacto con estas piezas no las corroa. Existen ciertos derivados de azufre en el combustible que constituyen posibles fuentes de corrosión. La prueba de corrosión de la banda de cobre es un procedimiento aceptado universalmente para evaluar las propiedades corrosivas de los aceites y combustibles en el cobre.

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Sulfuro de hidrógeno El sulfuro de hidrógeno (H2S), gas venenoso, está presente en ciertos tipos de petróleo crudo y combustibles residuales. Los motores se pueden dañar si la concentración de sulfuro de hidrógeno es demasiado alta. Debe tomarse en cuenta el contenido de sulfuro de hidrógeno, además de las recomendaciones normales sobre el azufre, en esta página. El vapor de agua, que es un producto de la combustión interna, puede mezclarse con sulfuro de hidrógeno para formar ácido sulfúrico (H2SO4), que es un corrosivo más fuerte. Los componentes internos, particularmente las guías de válvula, los anillos de pistón y las camisas de cilindro se desgastan con mayor rapidez en presencia de ácido sulfúrico. Se acorta la vida útil del motor. Medidas para impedir averías por el sulfuro de hidrógeno Los aceites de motor recomendados por Caterpillar disponen de aditivos especiales para neutralizar estos ácidos, pero a veces esto no es suficiente. Si el análisis del combustible muestra que la concentración de sulfuro de hidrógeno es mayor de un 0,05% del volumen total de gases del combustible, debe entonces tomar las siguientes medidas. -

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La temperatura del refrigerante, medida a la salida del motor, debe mantenerse a un mínimo de 88°C (190°F). Esta temperatura más alta reducirá la cantidad de agua que se condensa en las paredes de los cilindros. Pida a su distribuidor Caterpillar recomendaciones adicionales si el contenido de H2S en el combustible es mayor del 0,05%.

Azufre del combustible El azufre es un elemento natural del petróleo crudo. Los combustibles pesados normalmente tienen un alto contenido de azufre. Los combustibles destilados normalmente tienen un menor contenido de azufre porque éste puede reducirse o eliminarse durante el proceso de refinación. Se debe saber el contenido de azufre del combustible. Un contenido de azufre de más del 0,5% puede acortar grandemente la vida útil del motor, a menos que se tomen las medidas adecuadas. Efectos en el motor Cuando el combustible diésel con azufre se consume en la cámara de combustión de un motor, se forman óxidos de azufre que reaccionan con el vapor de agua para formar el ácido sulfúrico. Al igual que el sulfuro de hidrógeno, si estos vapores de ácidos se condensan, atacan químicamente las superficies de metal de las guías de válvula, de las camisas de los cilindros y pueden afectar los cojinetes. Por ejemplo, cuando la temperatura de las camisas de los cilindros es inferior a la temperatura de rociado del ácido sulfúrico, y el aceite de lubricación no tenga suficiente reserva de alcalinidad (Número de Base Total) para neutralizar el ácido, las camisas se pueden desgastar diez veces más rápido. Cuando se producen daños debido a la presencia de azufre en el combustible, habrá pocos cambios en la potencia del motor. Pero, con frecuencia, el desgaste corrosivo traerá consigo un consumo excesivo de aceite y escape de gases, causando la reconstrucción prematura del motor.

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Medidas para evitar averías por el azufre del combustible Sepa el contenido de azufre del combustible. Analice el combustible a menudo. Se recomienda que se verifique cada entrega de combustible, especialmente si se duda de la calidad. Mantenga la temperatura normal de operación en su sistema de enfriamiento por encima de los 80°C (175°F). Esto contribuirá a limitar la condensación de los vapores de compuestos de azufre en las paredes de las camisas de los cilindros. Use un termostato con un ajuste de apertura mayor 82°C [180°F] en el sistema de admisión y 88°C [190°F] en el sistema de escape de motores controlados).

Seleccione el aceite correcto con un número de base total de 20 veces el contenido de azufre del combustible para contrarrestar la formación de ácido. Siga un programa de Análisis Periódico de Aceite (A.P.A.) que incluya un análisis infrarrojo. Siga los intervalos normales de cambio de aceite, a menos que los resultados del A.P.A. o el contenido de azufre indique lo contrario. Dé servicio al respiradero del cárter para impedir la condensación del aceite del cárter y la reducción subsecuente de la reserva de alcalinidad (número de base total).

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NOTA: La mejor manera de determinar el Número de Base Total de un aceite es hacer pruebas de laboratorio del aceite. Cuando no tenga tiempo de esperar los resultados, utilice un juego portátil de pruebas. La compañía Mobil Oil ha sacado al mercado un juego de pruebas que prueba de 10 a 20 muestras, según el Número de Base Total del aceite que se prueba.

Vanadio El vanadio es un metal presente en ciertos combustibles pesados. No es práctico eliminar o reducir el contenido de este elemento en la refinería. Los compuestos de vanadio también pueden acelerar la formación de depósitos. Los combustibles destilados no contienen vanadio. Efectos en el motor El vanadio en el combustible corroe rápidamente los componentes calientes. A menudo, aparecerá por primera vez en forma de escoria fundida

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en los asientos de las válvulas de escape. El vanadio forma compuestos muy corrosivos durante la combustión. Estos compuestos se adhieren a las superficies metálicas calientes, como las caras de las válvulas de escape. Los compuestos de vanadio se funden en las válvulas y quitan el revestimiento de óxido. Se pueden formar canales de fugas en la cara de la válvula. Se reduce el contacto del asiento de las válvulas y se dificulta más el enfriamiento. Cuando aumenta la temperatura de las válvulas, el vanadio corroe el metal aún más rápidamente. Se produce un desgaste excesivo de la cara de las válvulas. Las válvulas se pueden desgastar en unos pocos cientos de horas cuando el contenido de vanadio en el combustible es alto. El vanadio también puede dañar las boquillas de los inyectores de combustible y los componentes de la turbina del turboalimentador. Medidas para tratar de evitar averías por corrosión causada por el vanadio Los compuestos de vanadio deben alcanzar su punto de fusión para activarse. La mejor manera de controlar la corrosión es limitar las temperatura de la válvula de escape, limitando la temperatura del gas de escape. Las temperaturas más bajas permiten que el motor tolere un contenido más alto de vanadio en el combustible. La disminución de potencia del motor es un método de reducir la temperatura de las válvulas de escape. Otras medidas (que normalmente requieren cambios de diseño en el motor) son: -

Utilización de materiales especiales resistentes al calor.

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Rotación de las válvulas de escape (estándar en los motores Caterpillar).

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Enfriamiento especial de piezas a altas temperaturas.

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La mezcla de combustible con combustible de bajo contenido de vanadio reducirá los efectos.

Sodio o cloruro de sodio (sal) El sodio es un elemento metálico alcalino. Es muy activo químicamente. La forma más común del sodio es la sal de mesa. El sodio se introduce frecuentemente durante el almacenamiento o debido al manejo inapropiado. El sodio puede proceder directamente del agua de mar o de la condensación de aire salado en los tanques de combustible. También puede estar presente naturalmente en el petróleo crudo. Efectos en el motor El sodio actúa como un catalizador para la corrosión del vanadio. Cuando se combina el sodio con el vanadio, estos reaccionan para formar compuestos que se funden a las temperaturas normales de operación del motor.

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La combinación sodio/vanadio produce corrosión en las válvulas de escape a altas temperaturas. También pueden formar depósitos en la turbina del turboalimentador y en las boquillas de los inyectores. Medidas para reducir los efectos del sodio -

El combustible se puede mezclar para reducir la concentración del sodio.

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Asegúrese también de que el combustible sea manipulado y almacenado de manera que se reduzca a un mínimo el contac0 con agua salada y aire cargado de agua salada. DEPÓSITOS EN LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN

Residuos de carbón Los residuos de carbón constituyen una medida de la tendencia de un combustible a formar carbón durante la combustión. Los combustibles ricos en carbón son más difíciles de quemar y producen la formación de depósitos de hollín y carbón. El máximo contenido de residuos de carbón permitido en el combustible depende de la velocidad del motor. En un motor de mayor velocidad, el tiempo de combustión es más corto y se pueden depositar más residuos de carbón. Por lo general, el contenido de carbón debe ser inferior del 3,5% (utilizando el método de pruebas Conradson DI 89 de la ASTM). El método D524 de la ASTM sirve para medir los residuos de carbón Ramsbottom. Efectos en el motor Los altos niveles de carbón pueden causar una combustión incorrecta. También pueden producirse zonas calientes en las camisas y una película fina de aceite quemado. Esto puede causar el desgaste abrasivo de los pistones, de las camisas de cilindro, anillos de pistón agarrotados, depósitos en el turboalimentador y depósitos en el motor. Los depósitos pueden obstruir el motor y producir un desgaste abrasivo. Se pueden formar depósitos en las boquillas de los inyectores de combustible, en los pistones, en las válvulas y en el turboalimentador.

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El carbono puede también crear fango en la centrífuga de combustible (si tiene) y taponar prematuramente el filtro de combustible. Cuando el contenido de carbono del combustible es alto, es importante limpiar la centrífuga y reemplazar los filtros de combustible con mayor frecuencia. Ceniza La ceniza es el residuo del metal y otros contaminantes que no puede quemarse en el motor. Estos contaminantes forman depósitos de color entre amarillo y pardo en las superficies calientes del metal. Efectos en el motor La ceniza puede causar el recalentamiento de superficies de metal, como los asientos de las válvulas de escape, ocasionando con el tiempo la falla de la válvula. La ceniza en el combustible y los depósitos de ceniza pueden producir también el desgaste abrasivo de las camisas de los cilindros, anillos de pistón, asientos de las válvulas y bombas inyectoras, inyectores y turboalimentador. La ceniza puede también taponar las boquillas o inyectores de combustible. Medidas para impedir la formación de depósitos de ceniza: -

Trate de no utilizar aditivos de combustible cuyo efecto no esté comprobado.

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Utilice filtros y tanques de sedimentación para eliminar los depósitos.

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Mantenga la temperatura de los asientos de las válvulas tan baja como resulte práctico.

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En los motores de la Familia 3600, uso un accesorio de lavado de la turbina de escape del turboalimentador.

Aromáticos Los hidrocarburos aromáticos son grandes estructuras químicas cíclicas presentes en los combustibles y que resultan difícil de quemar. Los combustibles con un alto contenido de hidrocarburos aromáticos pueden producir una gran cantidad de humo de escape y tienen generalmente un contenido inferior de cetano natural. Los hidrocarburos aromáticos están presentes naturalmente en el petróleo. Se denominan aromáticos porque muchos de sus derivados tiene olores dulces o aromáticos. Durante el proceso de refinado del petróleo se forman otros tipos de hidrocarburos. Las olefinas, por ejemplo, son una serie de hidrocarburos insaturados relativamente inestables con un enlace doble como mínimo en la estructura molecular. El enlace doble es químicamente activo y constituye un punto importante para la adición de otros elementos reactivos, como el oxígeno. Debido a la facilidad con que se oxidan, las olefinas son compuestos indeseables en solventes de petróleo y aceites de lubricación. Entre las olefinas se encuentran el etileno y el propileno. CARACTERÍSTICAS DE COMBUSTIÓN. Curva de destilación atmosférica El petróleo crudo se subdivide generalmente en productos de diferentes temperaturas de ebullición por medio de un proceso de destilación. Los combustibles líquidos derivados del petróleo constituyen ejemplos de algunos de los productos de este proceso. El proceso da comienzo cuando se calienta el petróleo crudo en una caldera grande. Al aumentar la temperatura, el petróleo crudo pasa del estado líquido al estado gaseoso y se eleva por una gran columna colocada sobre la caldera. Productos como la gasolina, el queroseno y el combustible diésel se vuelven a enfriar y licuar a diferentes alturas de la columna enfriando el gas (condensación). Estos combustibles se recogen en este punto y se vacían. Cada uno de estos combustibles está constituido por hidrocarburos de varios tamaños, y por medio de una destilación cuidadosa pueden separarse aún más. Esto se hace en el laboratorio con pequeñas muestras que indican el porcentaje de gasolina, combustible diésel y otros materiales más pesados que se encuentran en el producto final. Esto se denomina curva de destilación. Determina las características de combustión del combustible, y da una indicación de la capacidad del combustible para arrancar el motor, de la energía, las emisiones, la economía del combustible y la formación de depósitos. La combinación de las fracciones de gasolina y nafta que tienen bajos números de cetano no debe exceder el 35% del crudo total. En la destilación atmosférica, estas fracciones hierven por debajo de 200°C (392°F). Las fracciones de queroseno, destilado y gasóleo combinadas deben constituir al menos un 30% del total porque tienen números altos de cetano. En la destilación atmosférica, estas fracciones hierven entre 200°C (392°F) y la temperatura de pirogenación.

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CARACTERÍSTICAS DE ARRANQUE Número o índice cetano El índice cetano es una medida de la calidad de encendido del combustible que afecta el arranque y la aceleración. El combustible con un alto contenido de hidrocarburos aromáticos, normalmente tiene un número cetano inferior. La densidad de los hidrocarburos aromáticos varía de un extremo al otro. El proveedor de combustible debe saber el número o índice cetano de cada entrega de combustible. Los sistemas de combustible con cámara de precombustión (CP) requieren un número cetano mínimo de 35. Los motores de inyección directa (ID) requieren un número cetano mínimo de 40 para obtener buenas características de arranque. Efectos en el motor El combustible con un número cetano bajo, normalmente demora el encendido del motor. Esta demora dificulta el arranque y causa ruidos en el motor. La demora de encendido desperdicia el combustible, causa una pérdida de potencia y a veces averías al motor. Un combustible con un número cetano bajo puede también emitir humo blanco y mal olor al arrancar en días fríos. Puede ser necesario arrancar y parar con un buen combustible destilado los motores que generalmente operan con combustibles con un número cetano bajo.

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Las mezclas de combustibles o los aditivos pueden cambiar el número cetano. Es difícil y costoso establecer el número cetano para las mezclas de combustibles debido a la complejidad de las pruebas. El humo blanco de escape está formado por vapores del combustible y los aldehídos creados por la combustión incompleta del motor. A menudo, la demora del encendido la causa el tiempo frío. La cámara de combustión no tiene el suficiente calor para inflamar el combustible. Por lo tanto, el combustible no se quema completamente. El uso de un aditivo para mejorar el índice cetano, a menudo puede reducir la emisión de humo blanco durante el arranque del motor en tiempo frío. Aumenta el número cetano del combustible diésel, lo cual mejora la calidad y facilita el encendido y la combustión del combustible. Puede también reducirse la sensitividad al número cetano en un motor aumentando la temperatura del aire de admisión, si es práctico. El número cetano se calcula normalmente o se aproxima utilizando un "índice cetano" debido al costo de las mejores pruebas. Use con precaución los números cetanos que obtiene de los proveedores de combustible. Punto de inflamación El punto de inflamación es la temperatura a la que se inflaman los vapores de combustible cuando se exponen a las llamas. Lo determina el tipo de combustible y la proporción de combustible / aire. Es importante por razones de seguridad, y no para las características de operación del motor. La temperatura mínima de inflamación de la mayoría de los combustibles diésel es aproximadamente 38°C (1OO°F). Advertencia Por razones de seguridad, mantenga los tanques de almacenamiento, de sedimentación y de servicio de combustible a una temperatura de por lo menos 100°C (180°F) por debajo de la temperatura de inflamación del combustible. Sepa el punto de inflamación para poder almacenar y manipular el combustible con seguridad, especialmente si trabaja con combustibles pesados que necesitan calentarse a una temperatura más elevada para facilitar su flujo. Aire Se puede disolver el aire en el combustible, y también puede introducirse en las tuberías de combustible debido a una fuga en el lado de aspiración. Efectos en el motor El aire en el combustible puede causar problemas de arranque, "fallas de encendido", baja potencia y humo. El aire puede también causar exceso de humo blanco en algunos motores.

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Reducción de los efectos del aire en el sistema de combustible Elimine el aire purgando el sistema de combustible. Verifique la presencia de aire disuelto en el combustible con un Tubo de Flujo del Combustible. Algunas veces las fugas en el lado de baja presión del sistema de combustible causan este problema. Primero deben corregirse las fugas, y después se debe purgar el sistema de combustible.

ABRASIVOS "Finos" catalíticos Los "finos" catalíticos son pequeñas partículas duras que se originan en la refinería. Normalmente, se componen de aluminio y silicio. Las partículas de aluminio y silicio contaminan el proceso catalítico de pirogenación y pueden causar un desgaste abrasivo muy rápido. Normalmente, están presentes en combustibles residuales y mezclas de combustibles. Las partículas de silicio pueden también introducirse si se manipula y almacena el combustible de forma inadecuada. Efectos en el motor Los "finos" catalíticos causarán averías a los motores si tienen un tamaño de más de 1 ó 2 micrones. Estas partículas finas abrasivas pueden dañar las bombas, inyectores, anillos de pistón y camisas de cilindro.

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Medidas para eliminar los "finos" catalíticos del combustible: -

Estas partículas se eliminan usando métodos adecuados de tratamiento de combustible (centrifugación y filtración). ESTABILIDAD DEL COMBUSTIBLE

Gomas y resinas Las gomas y resinas presentes en el combustible diésel son el resultado de los productos de oxidación disueltos que no se evaporan fácilmente o no se queman adecuadamente. El exceso de goma en el combustible revestirá las tuberías de inyección del combustible, las bombas y los inyectores e interferirá con las estrechas tolerancias de las piezas móviles del sistema de combustible. Las gomas y resinas causan también el taponamiento rápido de los filtros. Durante el almacenamiento del combustible, éste se oxidará y formará más gomas y resinas. La reducción de los períodos de almacenamiento del combustible (máximo de un año) reducirá a un mínimo la formación de gomas y resinas. Separación del combustible El combustible debe permanecer estable durante su almacenamiento. Si no se fabrica de forma adecuada, si se usan aditivos de estabilidad incorrecta o si se envejece el combustible, pueden cambiar sus características y pasar de totalmente mezclado a separarse en componentes como asfaltenos. Esto causa el taponamiento rápido de los filtros de combustible y una baja potencia del motor. Para reducir a un mínimo el riesgo de separación del combustible, use combustible de buena calidad con los aditivos correctos de un proveedor de buena reputación, y reduzca al mínimo el tiempo de almacenamiento del combustible. No se debe almacenar combustible por más de un año. ALMACENAMIENTO DEL COMBUSTIBLE El combustible diésel es más propenso a la oxidación durante su almacenamiento y a degradación térmica durante su uso por el contenido de azufre y nitrógeno y el peso molecular mayores de los componentes con puntos de destilación más altos. El proceso para eliminar el azufre ayuda a estabilizar el combustible reduciendo los productos que forman sedimento. Pero el uso del combustible más inestable ha creado la necesidad de un tratamiento adicional. Los combustibles diésel comerciales contienen, por lo general, aditivos para mejorar o añadir características deseables. Los aditivos para estabilizar el combustible se usan, generalmente, en los combustibles diésel para impedir su descomposición por oxidación y la formación de gomas y sedimento polímero durante el período de almacenaje. Pero el período de almacenaje del combustible aun debe limitarse por lo regular a un año. Debe tenerse cuidado también para impedir la entrada en los tanques de almacenaje de agua y contaminantes que puedan restar resistencia al combustible.

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TRATAMIENTO DEL COMBUSTIBLES El tratamiento de combustibles constituye otro elemento importante en el uso de combustibles pesados. Normalmente, se puede dar tratamiento a los combustibles pesados y al petróleo crudo para producir un rendimiento aceptable. El tratamiento de los combustibles lo hace el cliente en la obra. Existen varios procedimientos para determinar un programa de tratamiento de combustibles. Primero, haga un análisis del combustible según las especificaciones correctas. Después consulte su aplicación con los proveedores locales o con el fabricante de una planta de tratamiento para su aplicación. A continuación se representa un tratamiento típico de combustibles pesados:

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Métodos de tratamiento del combustible

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Existen varios métodos de tratamiento de combustibles. Según el motor y el combustible, estos métodos se utilizan normalmente combinando unos con otros. Sedimentación La sedimentación es la forma más básica de tratamiento de combustibles. La gravedad hace que los sólidos más pesados en el combustible se sedimenten mientras el combustible está en el tanque. El agua también se separa. Es mejor dejar que el combustible sedimente por lo menos 24 horas antes de utilizarlo. Esto reduce la carga del equipo de centrifugación del combustible. Una vez sedimentado, la mayoría de los contaminantes y el agua pueden extraerse del fondo del tanque. Centrifugación La centrifugación separa los sólidos en suspensión y el agua del combustible haciéndolo girar en una centrífuga. Las partículas más pesadas se separan durante esta acción. Filtración primaria El filtro primario elimina tanto las partículas grandes como las pequeñas. Prolonga la vida útil del filtro secundario y reduce el desgaste causado por los abrasivos en la bomba de transferencia de combustible. Caterpillar recomienda la instalación de un filtro primario de combustible en todos los motores diésel, no importa qué combustible utilice. Filtración secundaria o final Esta es la filtración que normalmente vende Caterpillar y que monta en el motor. Aun con la filtración externa, este filtro final debe mantenerse y utilizarse en todas las instalaciones. Calentamiento Con las mezclas de combustibles, el combustible debe calentarse para disminuir la viscosidad en la bomba de transferencia del combustible. El calentamiento facilita el flujo del combustible, ya que se disuelve tanto la parafina como las gomas sólidas. El agua y los hidrocarburos sólidos se evaporan, por esto deben ventilarse los hidrocarburos volátiles. El combustible puede calentarse con un intercambiador de calor, a vapor o con serpentinas eléctricos, siempre y cuando se tomen las precauciones de seguridad debidas. Es deseable tener algún método para controlar la temperatura, ya que si el combustible está demasiado caliente afectará al rendimiento del motor. Ventilación La ventilación desprende hidrocarburos gaseosos y vapor de agua del combustible después de haberse calentado. Se necesita una ventilación apropiada para prevenir el riesgo de explosiones.

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Aditivos Los aditivos pueden neutralizar las propiedades indeseables de los combustibles. Ciertos aditivos mejoran la calidad de encendido. Generalmente, Caterpillar no recomienda el uso de aditivos para los combustibles diésel n1 y n2, con dos excepciones. La primera es el uso de un aditivo para mejorar el número cetano del combustible que se usa en los motores de inyección directa si este es inferior a 40. La segunda es el uso de biocidas para eliminar los microorganismos del combustible. La aplicación puede afectar el tratamiento del combustible La aplicación del motor determina a menudo el mejor método de tratamiento del combustible. Ejemplo de aplicación n1: Los motores marinos grandes de baja velocidad (hasta 500 RPM) de propulsión y los motores de las Familias 3500 ó 3600 para potencia auxiliar. Método de tratamiento: El astillero o principal proveedor de motores normalmente es responsable de la planta de tratamiento de combustibles. Si el combustible satisface las especificaciones mínimas, los motores auxiliares Caterpillar pueden utilizar el mismo combustible que los motores principales. Los combustibles que no satisfagan estas especificaciones deben mezclarse. Las mezclas de combustibles necesitan la coordinación de las especificaciones de flujo del mezclador, un tanque de abastecimiento diario de mezclas de combustible, filtros de autolimpieza, centrífugas o filtros de inmersión. Puede ser necesario limpiar el aceite lubricante por un sistema centrífugo de flujo completo o de desvío. Los filtros Glacier o de inmersión se necesitan particularmente para combustibles IF80 o superiores. Ejemplo de aplicación n2: Los motores de la Familia 3600 utilizados para propulsión, con un motor de la Familia 3500 o más pequeño como potencia auxiliar. Método de tratamiento: Los vendedores de plantas de tratamiento de combustibles proporcionan ayuda técnica en el diseño y configuración Puede resultar más económico tratar el combustible marino en tierra. De esta forma se reducen los costos de instalación de la planta de tratamiento y facilita al personal experimentado operar el equipo complicado de filtración de combustible. COMBUSTIBLES DESTILADOS Descripción Los combustibles destilados se refinan del petróleo crudo. Los combustibles destilados que satisfacen las especificaciones de Caterpillar son los combustibles preferidos para los motores diésel Caterpillar, y son más caros. La experiencia ha demostrado que los combustibles destilados que satisfacen las especificaciones básicas proporcionan un rendimiento y vida útil máximas del motor.

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Normas del combustible Los combustibles que se recomiendan para usar con los motores diésel Caterpillar son el diésel No. 2-D y el fueloil No. 2, aunque los combustibles de grado No. 1 son también aceptables. La lista da las normas mundiales que satisfacen los requisitos de Caterpillar.

También, se pueden usar combustibles tipo queroseno para aviones como combustible para motor, siempre y cuando conformen con los límites de aceptación. La tabla incluye algunos de estos combustibles aceptables.

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La mayor preocupación con estos combustibles para avión es la viscosidad del combustible. Estos combustibles tipo queroseno para operar a bajas temperaturas tienen una viscosidad más baja. Los sistemas de combustible de los Motores Caterpillar requieren una viscosidad mínima de 1,4 cSt a 38°C (1OO°F) para lubricar adecuadamente los componentes del sistema de combustible. Estos combustibles afectan también el consumo de combustible y/o el rendimiento máximo. Los combustibles tipo queroseno tienen menos energía por unidad que los combustibles diésel, y por lo tanto, producen menos potencia o se requiere más combustible para obtener los mismos resultados. PETRÓLEO CRUDO Descripción El término "petróleo crudo" se usa para describir aquellos aceites y combustibles sin refinar, básicamente tal como se encuentran en su estado original al extraerse del subsuelo. Los motores Caterpillar pueden consumir ciertos tipos de petróleo crudo

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MEZCLAS DE COMBUSTIBLES PESADOS Descripción El combustible residual está compuesto por los elementos restantes (residuales) del petróleo crudo después del proceso de refinación y de haber obtenido combustible diésel, gasolina o aceites lubricantes, etc. Después de haber refinado los productos más deseables, los elementos restantes (semejantes al alquitrán y que contienen sustancias abrasivas y corrosivas) pueden combinarse o diluirse con un combustible más ligero (combustible de 'dilución') de modo que puedan fluir. Estos combustibles se denominan mezclas de combustibles o combustibles pesados. Los motores Caterpillar de las Familias 3500 y 3600 pueden mortificarse para operar con mezclas de combustible o combustibles pesados. La mayoría de los propietarios de motores Caterpillar no optarán por usar estos combustibles. Sin embargo, si sus motores

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se utilizan en una aplicación marina o para generar energía, esta sección le proporcionará ciertas guías generales acerca de las aplicaciones y utilización de combustibles pesados. Los combustibles pesados se describen normalmente por su viscosidad, expresada en "centistokes" (cSt) o en "segundos Redwood". La escala Redwood a 1OO°F está siendo reemplazada por la escala de centistokes, a 50°C. La tabla siguiente indica la relación aproximada entre las dos escalas.

Generalmente, los motores Caterpillar de la Familia 3500 pueden operar con combustibles mezclados de hasta 180 cSt a 50°C y a 1800 RPM y más bajas sin cambiar la sincronización del motor. Sin embargo, puede ser necesario reducir el régimen del motor para mantener la temperatura de los componentes internos por debajo de los límites máximos establecidos. Los motores Caterpillar de la Familia 3600 pueden operar con combustibles mezclados de hasta 380 cSt a 50°C. Existen otros muchos factores que hay que tener en cuenta antes de tomar la decisión de cambiar a combustibles pesados. Como los combustibles pesados son los residuos pesados que quedan del proceso de refinación, tienen contaminantes concentrados. En el mejor de los casos, la utilización de combustibles pesados aumentará el trabajo del personal de operación. En el peor de los casos, los combustibles pueden reducir considerablemente la vida útil del motor y sus componentes. Para que su motor funcione correctamente con combustibles pesados, debe seguir un programa de mantenimiento completo y disponer de un equipo de tratamiento de combustibles de alta calidad.

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Se recomienda que consulte siempre con su distribuidor local Caterpillar cuando considere cambiar de combustible. Aspectos económicos de utilizar combustibles pesados Los costos más bajos del combustible hacen que los combustibles pesados parezcan más económicos. Las mezclas de combustibles pueden reducir los costos para algunos clientes, pero a menudo hay desventajas importantes. El precio del combustible debe compararse con los contaminantes, sus efectos, la reducción de vida útil de los componentes del motor y los costos más altos de mantenimiento y salarios del personal. Analice completamente todos los costos antes de decidir usar combustibles pesados. Caterpillar o su distribuidor Caterpillar le ayudarán a hacer esta evaluación. También se deben estudiar otros métodos de ahorrar combustible. citamos algunas alternativas para ello.

A continuación

Motores más modernos y de consumo eficiente de combustible. Menor velocidad. (Los motores pueden funcionar a 1200 RPM, en vez de a 1800 RPM; y a 1000 RPM, en vez de a 1500 RPM; etc.) Hélice más eficiente (rueda más grande con paso reducido) o generador u otra unidad impulsada más eficiente. Recuperación del calor de desecho y mezclas más ligeras. Utilización de motores de gas natural en vez de diésel.

Costos de instalación relacionados con el uso de combustibles pesados Normalmente, los costos de instalación de un motor que usa combustible pesado son entre un 25 y un 85% mayores que los de un motor que usa combustible diésel n2 o combustible diésel marino. El tiempo de parada también aumenta típicamente. Los operadores deben pasar más tiempo atendiendo a los motores y al equipo de tratamiento de combustibles. Deben entender el sistema y saber cómo funcionan los motores y el equipo de tratamiento de combustibles. Si decide usar combustibles pesados, surgirán ciertas ventajas y desventajas económicas. Aunque los costos de combustible pueden ser entre un 5 y un 40% menores que si usa mezclas de combustibles, estos ahorros no representan ganancias. Debido a los contaminantes, la vida útil de las bombas inyectoras de combustible, de las válvulas y de los anillos de pistón puede acortarse significativamente. Puede ser necesario reemplazar estos componentes desgastados.

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Recomendaciones sobre los combustibles pesados El distribuidor puede ayudarle a evitar problemas y gastos innecesarios. Por ejemplo, el nivel de azufre del combustible tiende a aumentar drásticamente con los combustibles más pesados. Con algunos combustibles tal vez sea económico instalar piezas especiales para ayudar a contrarrestar los efectos del azufre del combustible. Otro contaminante de los combustibles es el vanadio (especialmente si también hay sodio presente), puede requerir cambios de diseño o ajuste de una configuración diésel estándar. Mezclas de combustibles Pueden obtenerse muchas de las características del combustible mezclando combustibles diferentes. Una mezcla de combustibles puede mejorar el arranque y el calentamiento del motor, reducir los depósitos y el desgaste, mejorar las emisiones y, a veces, causar un efecto en la potencia y economía. Por lo general, los combustibles más ligeros son más limpios y facilitan los arranques. Los combustibles más pesados tienen valores de calentamiento más elevados, (por volumen), mejor punto cetano, etc. Por ejemplo, tal vez sea necesario añadir más combustible destilado a la mezcla de combustibles residuales para reducir el nivel de contaminantes. Si compra una mezcla de combustibles residuales que tengan 120 PPM de vanadio, y si este combustible se mezcla de modo que se reduzca su contenido de vanadio a 100 PPM, se aumentará la vida útil de las válvulas de escape. Deben analizarse las mezclas de combustibles Laboratorios químicos en todo el mundo pueden evaluar las propiedades de los combustibles. En Estados Unidos, estos laboratorios se encuentran normalmente en las páginas amarillas del directorio telefónico en la sección "Laboratorios". Algunas compañías petrolíferas y agencias reguladores proporcionan también estos servicios. Se deben hacer las pruebas que se indican en la Tabla 'A' para identificar las propiedades y los contaminantes del combustible que sean más importantes para los motores Caterpillar. Las propiedades más necesarias para evaluar las mezclas de combustibles y los combustibles pesados se indican con un punto (-).

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SISTEMA DE COMBUSTIBLE CATERPILLAR Hay dos tipos básicos de sistemas de combustible que se utilizan en los motores diésel Caterpillar: con cámara de precombustión y de inyección directa.

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Un sistema de combustible con cámara de precombustión tiene dos cámaras entre la boquilla del combustible y el pistón. La combustión empieza en la primera cámara. Esto produce un flujo turbulento de una mezcla de combustible / aire en la segunda cámara más grande donde se completa la combustión.

Muchos de los motores Caterpillar más recientes tienen un sistema de combustible de inyección directa. Generalmente, con este sistema se utiliza menos combustible, pero es más sensible a la calidad del combustible que el sistema con cámara de precombustión. Los sistemas de inyección directa inyectan el combustible directamente en la cámara de combustión por medio de varios orificios pequeños en la boquilla del inyector de combustible. El combustible es atomizado y se inflama de manera eficiente. Una variación de este sistema son las bombas inyectoras que se usan en los motores de las Familias 3500, 3600, y en los motores de 1,1 y 1,7 litros.

MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE El mantenimiento adecuado del sistema de combustible es crítico para hacer que el motor funcione bien. -

Cuando cambie los filtros de combustible hágalo con mucho cuidado. Primero limpie la caja del filtro, después desatornille o saque el filtro viejo sin que entre polvo en la caja.

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Limpie y lubrique la junta del filtro nuevo con combustible diésel LIMPIO. Instale los filtros nuevos SECOS. Cebe el sistema de combustible. Las instrucciones para este procedimiento las encuentra en el Manual de Operación y Mantenimiento o en el Manual del Propietario.

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Nunca ponga combustible en el elemento del filtro nuevo antes de instalarlo. El combustible contaminado causará averías a los componentes del sistema de combustible.

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Después de cambiar los filtros de combustible, purgue siempre el sistema de combustible para sacar la burbujas de aire del sistema.

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Cuando sea práctico, llene el tanque de combustible después de cada día de operación para reducir a un mínimo la condensación. Los tanques de combustible llenos impiden que se forme condensación eliminando el aire cargado de humedad. No obstante, no llene el tanque demasiado porque si sube la temperatura, el combustible se dilata y puede rebosar.

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Saque el agua y sedimento del tanque de combustible al comienzo de cada turno o después de haber llenado el tanque y haberío dejado reposar durante 5 a 10 minutos. Asegúrese de vaciar una taza al comienzo de cada turno o inspección. Vacíe los tanques de almacenamiento cada semana.

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Instale y mantenga un separador de agua antes del filtro de combustible primario.

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Limpie el filtro de combustible primario y cambie el filtro de combustible final a los intervalos indicados en su Manual de Operación y Mantenimiento o en el Manual del Propietario.

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Al menos diariamente, compruebe la presión diferencial que puede indicar el taponamiento de un filtro de combustible.

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Inspeccione todos los filtros nuevos (especialmente compruebe las roscas de los filtros desmontables) para ver si tienen rebabas o partículas de metal. Las limaduras que encuentre en el filtro pasarán directamente a las bombas de combustible y a los inyectores.

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Use filtros de combustible legítimos Caterpillar para asegurarse de la calidad, consistencia y limpieza. Existen grandes diferencias entre los filtros de combustible, aun si el filtro se adapta a su motor, es posible que no sea el filtro correcto. Hay muchas diferencias importantes entre los filtros Caterpillar y los filtros que no son originales. Para obtener mayor información sobre las diferencias y consideraciones de los filtros de combustible, comuníquese con a su distribuidor Caterpillar. El distribuidor tendrá mucho gusto en poder ayudarle.

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Almacene apropiadamente los filtros nuevos para impedir la entrada de polvo y suciedad en el filtro antes de usarlo.

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Corte los filtros usados después de haber hecho el cambio. La única forma de inspeccionar bien los filtros es usando la Herramienta para Cortar Filtros 6V7905 y cortarlos después de usarlos (a cada cambio de filtros). Esto le permitirá inspeccionar los componentes internos de los filtros para ver si hay contaminantes y comparar también las diferentes marcas de filtros para ver si tienen la calidad y efectividad de filtración.

Mantenimiento de los motores que utilizan combustibles pesados Los motores que funcionen con combustibles pesados deben inspeccionarse y mantenerse cuidadosamente. Se deben observar estrictamente los intervalos de servicio. Los operadores deben estar capacitados para realizar una inspección de servicio completa.

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Inspecciones periódicas "cuando sea necesario" -

Pruebe cada entrega de combustible. Identifique inmediatamente el niveles de contaminantes y notifique al personal de operaciones apropiado.

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Antes de almacenar, pruebe la compatibilidad entre el combustible en los tanques y el combustible que compra. De ser posible, mantenga el combustible en tanques separados.

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Haga un análisis A.P.A. (Análisis Periódico de Aceite) con regularidad para determinar si hay partículas de desgaste en el aceite y mantener un Número de Base Total adecuado.

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Haga análisis infrarrojo de los aceites usados para determinar el efecto de la combustión de combustibles pesados en el aceite del cárter.

Inspecciones diarias -

Mantenga y controle el equipo de tratamiento de combustible.

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Registre las temperaturas del motor para cerciorarse de la temperatura adecuada del agua de las camisas, del posenfriador y del aire de admisión.

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Si está equipado con un accesorio para lavar con agua el turboalimentador, lave la turbina de escape del turboalimentador. Es necesario eliminar los depósitos del lado de la turbina del turboalimentador. (En los motores de la Familia 3600 se dispone de un accesorio para esta función.

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Inspeccione los termopares de escape y registre las temperaturas de escape. Fíjese si hay válvulas de escape desgastadas.

NOTA: Mida la proyección del ufusvástago de las válvulas cuando estén nuevas, usando un punto estacionario como punto de referencia; por ejemplo, la cara de la junta de la tapa de válvulas. Registre las mediciones de cada válvula para hacer comparaciones con las mediciones que se obtengan después. Si la proyección del vástago de la válvula tiene un juego de más de 1,25 mm (0,050 pulg) considere desmontarla para saber la razón. Otra manera de observar el desgaste de la cara de la válvula consiste en medir y registrar las variaciones de la luz de las válvulas durante un período. -

Mantenga una estrecha vigilancia de las diferencias de presión entre el filtro de combustible y el de aceite. Inspeccione los filtros por si están taponados.

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Vacíe a diario el fondo de los tanques de sedimentación y de combustible. Observe si hay exceso de agua y sedimento.

Cada 1000 horas de operación -

Compruebe en la culata el asiento de las válvulas de escape y la acumulación de carbón. Compruebe los inyectores de combustible para ver si las boquillas rocían de forma adecuada. Cerciórese de que los rotaválvulas operen correctamente.

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Limpie el turboalimentador (turbina de escape) (motores de las Familias 3500 y 3600 sin accesorios para lavar la turbina de escape del turboalimentador).

Operación del motor con baja carga Si va a operar su motor con carga parcial durante períodos prolongados, use combustible diésel n2 o gasóleo marino. (Cerciórese que los inyectores no funcionen sin combustible durante el cambio.) La siguiente tabla muestra la relación entre la carga del motor y el tiempo. Le ayudará a decidir qué tipo de combustible debe utilizar en aplicaciones de cargas ligeras.

Otras sugerencias sobre combustibles pesados A continuación le hacemos otras indicaciones que debe tomar en cuenta si utiliza combustibles pesados. -

Corte los filtros usados para ver si encuentra contaminantes. Al aumentar los niveles de contaminación, por lo general pierde su calidad el combustible diésel.

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Al disminuir la calidad del combustible, se hace más importante disponer de buenos sistemas de tratamiento del combustible. El sistema de tratamiento a veces puede compensar por la mala calidad del combustible ... pero disminuye el margen de error con un sistema que no funciona correctamente.

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Frecuentemente, los motores diésel no pueden operar con un combustible procedente directamente del tanque de combustible (como se recibe del proveedor).

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La viscosidad no tiene ninguna relación con la calidad. No use el espesor o viscosidad del combustible como su única guía para determinar la calidad del combustible.

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Los recibos de las entregas de combustible, por lo general, no dan una indicación adecuada de la calidad del combustible. Estos recibos por lo general son inexactos.

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Pruebe el combustible inmediatamente o envíe los resultados tan pronto como sea posible, preferiblemente antes de almacenarlo. Esto le permitirá hacer los ajustes necesarios al sistema de tratamiento del combustible.

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Compruebe y calibre su viscosímetro cada 6 a 12 meses.

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Trate de reconocer y corregir los problemas de una entrega de combustible tan pronto como sea posible después de recibirlo.

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Guarde una muestra de dos litros (medio galón) cada vez que reciba una entrega. Póngale una etiqueta para futura referencia.

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Divida los tanques en tanques de almacenamiento, de sedimentación y de servicio. Esto es especialmente importante si no está seguro de la compatibilidad de los combustibles. Trate de limitar la transferencia de combustibles antes de mezclarlos.

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Tal vez necesite arrancar y parar el motor con combustible diésel No. 2D cuando utilice ciertos tipos de combustible.

Combustión de aceites del cárter en motores diésel Caterpillar Si es absolutamente necesario descartar el aceite usado del cárter del motor diésel quemándolo en el motor, y si es aceptable desde el punto de vista del medio ambiente, se debe seguir el siguiente procedimiento. 1.

Queme sólo aceites de cárter que satisfagan las especificaciones de los aceites lubricantes Caterpillar.

Advertencia No utilice aceites de cárter de motores de gasolina o aceites que sean específicamente de transmisión o hidráulicos. 2.

Prepare de antemano una mezcla de 50% aceite y 50% combustible limpio antes de añadirlo al tanque de combustible para hacer la mezcla final.

3.

La mezcla final que queme no debe contener más de un 5% de aceite usado.

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4.

No utilice aceite de motores averiados o aceite contaminado con agua o refrigerante.

5.

Filtre o centrifugue el aceite usado antes de añadirlo al tanque de combustible. Evite la contaminación del aceite.

6.

Espere una reducción en vida útil de los filtros y del motor debido a los depósitos.

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