Gasolinas

Atención
Documento
de referencia
Guía de calidad de la gasolina
para el técnico del automóvil
ACTUALIZACION 1996
Incluye la última información sobre
gasolina reformulada y un nuevo
capítulo sobre equipos motorizados y
otros motores no automovilísticos
Especificaciones del
carburante, calidad del
octano y volatilidad del
carburante y su efecto sobre
el comportamiento del
vehículo
Cambios en la gasolina
inducidos por
reglamentaciones
gubernamentales
Carburantes oxigenados y
gasolina reformulada
Equipos motorizados y
temas relacionados con
motores no automovilísticos
Depósitos en los circuitos
de carburante y
aditivos/detergentes para
control de depósitos
Y MUCHA
INFORMACION
MAS...
Cambios en la gasolina III es el último de la serie de manuales “Cambios en la gasolina.” El primer
manual, Cambios en la gasolina & el técnico de reparación de automóviles, fue originalmente publicado
en 1987. Durante un período de cuatro años fue periódicamente actualizado, concentrándose en áreas
relativas a los carburantes de gran interés para los técnicos de reparación de automóviles. La primera
versión del manual logró una circulación de 345.000 ejemplares.
Las Enmiendas a la ley de saneamiento del aire de 1990 requirieron numerosos cambios en la
gasolina para reducir su impacto en el medio ambiente. Los requisitos sobre gasolina de las Enmiendas
a la ley de saneamiento del aire se ponen en efecto a lo largo de varios años. Algunos de los requisitos
más significativos, como los programas de carburantes oxigenados en áreas de incumplimiento de
monóxido de carbono, fueron implementados en 1992. En ese tiempo, salió un nuevo manual, Cambios
en la gasolina II – Guía de calidad de la gasolina para el técnico automotor. Cambios en la gasolina II
ya ha alcanzado una circulación de 105.000 ejemplares. Los manuales “Cambios en la gasolina” se han
estado utilizando en cursos de entrenamiento automotor en cientos de escuelas técnicas así como en
numerosos centros de enseñanza comercial. Algunos fabricantes de automóviles también usan el
manual para diversos propósitos, incluyendo sus programas de entrenamiento.
En 1995, se produjeron más cambios en la gasolina cuando numerosas áreas de incumplimiento
de ozono fueron obligadas a introducir por primera vez la gasolina reformulada.
En algunas de las áreas donde se introdujo la gasolina reformulada hubo gran confusión y el técnico
de reparación de automóviles no siempre dispuso de información precisa y concisa para despejar las
dudas. Este vacío de información nos llevó a emprender otra rescritura completa del manual “Cambios
en la gasolina” para asegurarnos que los técnicos de reparación dispongan de la información necesaria
sobre estos y otros cambios que afectan a la gasolina. Estamos muy contentos de presentar el resultado
de este esfuerzo — Cambios en la gasolina III - Guía de calidad de la gasolina para el técnico de
automóviles.
En esta versión del manual, continuamos con la tradición de presentar la información sobre la
calidad de la gasolina relacionada con la manejabilidad y rendimiento del vehículo. Nos hemos esforzado
por apuntar a áreas de interés para el técnico automotor y por cubrir temas actuales. Asimismo,
agregamos un nuevo capítulo sobre temas relacionados al carburante en equipos motorizados y
recreativos debido al creciente interés en la materia.
Lo alentamos a leer y ver por qué casi medio millón de profesionales de la mecánica automotor han
elegido la serie de manuales “Cambios en la gasolina” como fuente de referencia definitiva para
información sobre la calidad de la gasolina y su relación con el rendimiento del vehículo.
Primera edición
Segunda edición
Tercera edición
Cuarta edición
Enero 1996
Junio 1996
Noviembre 1996
Noviembre 2000
© Copyright 1996 Todos los derechos reservados
65.000
25.000
15.000
4.000
Cambios en la gasolina III
Guía de calidad de la gasolina para el técnico de automóviles
Introducción
Durante algunos años hubo un conjunto siempre creciente
de reglamentaciones gubernamentales para tratar las preocupaciones
sobre el medio ambiente y la seguridad energética. Muchas de estas
reglamentaciones han apuntado a minimizar el impacto medioambiental
del automóvil. La mayoría de las reglamentaciones se concentraron
sobre el automóvil y dieron por resultado una tecnología del automóvil
que reducía significativamente las emisiones de los vehículos en
comparación con los niveles que precedieron al control. De hecho,
en comparación con los automóviles de la era anterior al control, las
emisiones de escape de monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos
(HC) disminuyeron un 96%, mientras que las emisiones de los óxidos
de nitrógeno (NOx) disminuyeron un 76%.
Con este tipo de progreso ya realizado mediante la tecnología
del automóvil, estaba claro que para obtener más beneficios, era
necesario concentrarse en la limpieza de los carburantes que
empleaban dichos vehículos.
Por supuesto, el cambio de la composición de la gasolina no
es algo nuevo. Los refinadores, en el curso de los años, han
cambiado la composición de la gasolina en respuesta a los adelantos
tecnológicos y cambios en la demanda de productos de uso final.
Sin embargo, los recientes cambios de la composición fueron y
seguirán siendo impulsados por consideraciones medioambientales.
El primero de dichos cambios fue la introducción, en gran
escala, de la gasolina sin plomo a principios de los años 1970 seguido
por la supresión progresiva de los niveles de plomo de la gasolina
con plomo (1975-1985). Después de esto vino la Fase I (1989) de las
reglamentaciones sobre la volatilidad del carburante de la Agencia
de Protección Medioambiental de EE.UU. (EPA). Nuevas reducciones
de la volatilidad del carburante fueron alcanzadas en 1992 bajo la
Fase II de estas reglamentaciones. Todos estos programas trajeron
aparejados cambios en la composición de la gasolina.
A finales de los años 1980, varias áreas de los Estados Unidos
implementaron mandatos para la utilización de combustibles
oxigenados para reducir emisiones de CO. Dichas áreas incluyeron
varias ciudades y pueblos en Colorado, Nevada, Arizona, Nuevo
México, y Texas. Los programas impusieron la venta de combustibles
oxigenados en ciertos meses de invierno. Los combustibles
oxigenados contienen etanol, éter metilterciobutílico (MTBE) u otros
compuestos con oxígeno. Los compuestos oxigenados enriquecen
químicamente la mezcla aire / combustible lo que trae aparejada una
combustión más completa y menores emisiones de CO.
En 1990, el Congreso aprobó y el Presidente firmó, las
Enmiendas a la Ley de Saneamiento del Aire de 1990. Estas
enmiendas representan la legislación más completa sobre
saneamiento del aire de la historia. El título II de estas enmiendas exigió
nuevos cambios, con objetivos medioambientales, en la gasolina.
En el otoño de 1992, más de 35 áreas de la nación que
incumplían la norma federal sobre CO debieron implementar programas
de carburantes oxigenados como los de las áreas precitadas.
También hubo exigencias respecto del incumplimiento en
materia de ozono que entraron en vigor en 1995. Estas
reglamentaciones exigieron introducir “gasolina reformulada” en las
nueve peores áreas de incumplimiento en ozono. Las
reglamentaciones también incluían disposiciones para que otras
áreas de incumplimiento en ozono “optasen” por el programa.
Claramente, la adición de compuestos oxigenados y la
reformulación de la gasolina llevaron a otros cambios en la composición
de la gasolina. Cada cambio en la composición de la gasolina, ya sea
con la meta de aumentar la producción, mejorar la calidad del octano
o mejorar el medio ambiente, presenta ventajas e inconvenientes
tanto en la refinería como en el automóvil.
Si bien estas reglamentaciones fijan especificaciones para
controlar el impacto medioambiental de la gasolina, también hay
especificaciones y directivas que controlan las características de
rendimiento de la gasolina a fin de asegurar que rinda
satisfactoriamente. Tales directivas habitualmente se basan en las
normas de la American Society for Testing and Materials (ASTM).
Debido a que cada vez hay más cambios en la composición de la
gasolina, se vuelve cada vez más difícil equilibrar especificaciones
medioambientales con especificaciones y directivas basadas en el
rendimiento.
El ex- directivo de General Motors, Alfred P. Sloan, reconoció
que, para los científicos e ingenieros del automóvil “El problema
central es desarrollar una relación más satisfactoria entre el carburante
y el motor.” Esta afirmación sigue siendo válida hoy. Aunque los
comentarios del Sr. Sloan apuntaron a los problemas de los científicos
e ingenieros, es importante reconocer que Ud., técnico de reparación
de automóviles, debe habérselas con esos factores diariamente y
cara a cara con el consumidor.
Cada vez más, el consumidor acude al técnico de reparación
de automóviles para que le aconseje respecto de carburantes. Los
consumidores buscan su opinión sobre el tipo de carburante a
emplear y la elección de aditivos de gasolina. Pero, a menudo, es difícil
para el técnico de reparación de automóviles obtener datos precisos
sobre estos temas. Hace apenas unos años, esta información se
consideraba “interesante” pero no “necesaria”. Esto cambió y hoy
es importante para el técnico de automóviles comprender temas de
calidad de carburante, tanto para el diagnóstico como para poder
transmitir al consumidor información y recomendaciones precisas.
El propósito de este manual es ayudarle en este cometido. Se
tratan las especificaciones del carburante y su importancia. Se
analizan en detalle los cambios en la composición de la gasolina, los
carburantes oxigenados y la gasolina reformulada. Se detalla el
impacto de reglamentaciones del gobierno sobre la composición y
calidad de la gasolina, así como numerosos otros temas. Desde la
primera edición “Cambios en la Gasolina” (1987), hemos actualizado
permanentemente el formato y el contenido del manual para
mantenernos al ritmo de los intereses actuales. A este fin, esta
edición contiene información ampliada sobre gasolinas reformuladas
y oxigenadas. También agregamos un capítulo sobre la utilización de
estos carburantes en materiales motorizados y productos recreativos.
Creado para separar los hechos de la ficción, este manual se
basa en investigaciones y fichas técnicas, principalmente de las
industrias del automóvil y del petróleo. Está destinado a ayudarle a
diagnosticar problemas ligados al carburante y también a
explicárselos al automovilista. Los vendedores y otros
profesionales del automóvil también pueden hallar útil este
manual para tratar con los consumidores temas
relacionados con los carburantes.
Este manual ha sido,en parte, financiado con una
subvención educativa de la Fundación para los Carburantes
Renovables, organización sin fines de lucro que proporciona
materiales educativos sobre carburantes derivados
renovables. Sabiendo que el técnico de reparación de
automóviles a menudo carece de información resumida,
concisa y técnicamente precisa sobre la calidad de los
carburantes, la Fundación para los Carburantes Renovables
consideró que este manual ayudaría a llenar un vacío
informativo.
Esperamos sinceramente que esta información
le sea útil y le recomendamos vivamente conservar este
manual como referencia para uso continuo en su
actividad.
1
Indice
Indice del manual
Capítulo
1
2
3
•
4
5
6
Anexo
A
B
C
Cuadro
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
2-1
2-2
2-3
3-1
3-2
3-3
3-4
4-1
4-2
2
Calidad de la gasolina - Normas, especificaciones, y aditivos
Cambios en la gasolina inducidos por preocupaciones
medioambientales
Gasolina reformulada, compuestos oxigenados y carburantes
oxigenados
Guía de referencia rápida sobre compuestos oxigenados
Depósitos en el circuito de carburante - Pruebas de calidad del
carburante
Recomendaciones sobre carburante de fabricantes de
automóviles
Gasolinas oxigenadas y reformuladas en equipos
motorizados y recreativos
Materiales en el circuito de carburante
Areas de programas de gasolina
Glosario de términos de petróleo 35
Lista de cuadros
Factores que inciden en el índice de octano requerido
Efectos de la volatilidad de la gasolina en el rendimiento
del vehículo
Requisitos de volatilidad de la gasolina de la norma
ASTM D 4814
Especificaciones de la gasolina y su Importancia
Aditivos de la gasolina
Programas relacionados con la gasolina en las Enmiendas
a la Ley de Saneamiento del Aire de 1990
Ley de Saneamiento del Aire - exigencias antidumping
para la gasolina clásica
Gasolina reformulada - Modelo simple de EPA
Comparación de la gasolina clásica con la reformulada
Factores que influyen en el consumo de carburante en vehículos
Potencial energético de la gasolina, btu de la gasolina clásica
Potencial energético de las mezclas oxigenadas
Factores que contribuyen a los depósitos PFI
(de inyección en admisión)
Factores que contribuyen a los IVD (depósitos en válvula
de admisión)
3
8
12
19
20
26
27
33
34
4
5
6
7
8
10
10
11
13
18
18
18
21
22
Capítulo 1
Calidad de la gasolina Normas, especificaciones y aditivos
Especificaciones y normas
Para entender las normas de calidad del carburante y cómo
afectan al automóvil, es importante tener una comprensión
básica de la gasolina, cómo y por qué se fijan las normas de
calidad, y qué significado tienen para la manejabilidad, el
rendimiento y la durabilidad del motor del automóvil y sistemas
relacionados.
La gasolina no es una sustancia única, sino una mezcla
compleja de componentes que varían ampliamente en sus
propiedades físicas y químicas. No existe gasolina pura. La
gasolina debe cubrir una amplia gama de condiciones
operacionales como las variaciones en los circuitos de carburante,
temperaturas del motor, bombas de carburante y presión del
carburante. También debe cubrir una variedad de climas, altitudes,
y pautas de manejo. Las propiedades de la gasolina deben ser
equilibradas para brindar rendimientos satisfactorios del motor
en una gama muy amplia de circunstancias. Las normas de
calidad prevalecientes representan en cierto modo compromisos
para poder satisfacer los numerosos requisitos de rendimiento.
Analizando adecuadamente las especificaciones y
propiedades, es posible satisfacer los requisitos de los cientos
de millones de motores de encendido por chispa del mercado
con sólo unas pocas calidades de gasolina.
Las directivas de calidad sobre gasolina más comúnmente
utilizadas son las establecidas por la American Society for Testing
and Materials (ASTM) (Sociedad para Pruebas y Materiales de
EE.UU.). Las especificaciones ASTM se establecen por consenso,
basado en la vasta experiencia y estrecha cooperación de
productores de gasolina motor, fabricantes de equipos
automotores, usuarios de ambos productos y otras partes
interesadas como los reguladores estatales de calidad del
carburante.
Las Normas ASTM son de observancia voluntaria. Sin
embargo, la Agencia de Protección Medioambiental de EE. UU.
(EPA) y algunos estados han promulgado reglamentaciones y
leyes que, en algunos casos, exigen que la gasolina cumpla con
la totalidad, o parte, de las directivas ASTM sobre gasolina.
Actualmente, la ASTM D 4814 es la especificación estándar
para carburante de motor de encendido por chispa. Hay varios
métodos de prueba incluidos en la especificación D 4814.
También debe notarse que, además de las normas ASTM,
algunas compañías de petróleo y operadores de oleoductos
pueden seguir especificaciones que van más allá de las directivas
ASTM. Por ejemplo, algunos refinadores pueden especificar un
octano mínimo del motor más alto o el uso de un aditivo específico
para controlar depósitos.
Recientemente, se ha prestado más atención a los
requisitos medioambientales que debe cumplir la gasolina. Sin
embargo, incluso con ajustes en la composición para cumplir con
las normas medioambientales, la gasolina todavía debe cumplir
con las normas de rendimiento establecidas por la ASTM.
Este capítulo trata acerca de las especificaciones ASTM y
otros parámetros de calidad del carburante y su importancia.
Calidad del octano y exigencias de octano de los vehículos
Por lo general, las gasolinas se clasifican según su Índice
Antidetonante (AKI), una medida de calidad del octano. El AKI mide
la capacidad del carburante a resistir la detonación del motor
(golpeteo). El AKI de un carburante motor es el promedio entre
el Octanaje teórico (RON) y el Octanaje motor (MON) o (R+M)/2 que
es, a su vez, el valor que indica la calcomanía de octano negra y
amarilla expuesta en la bomba de gasolina. El rendimiento y el
consumo de carburante óptimos se logran cuando el AKI de un
carburante es adecuado para el motor donde entra en combustión.
No hay ventaja en utilizar gasolina de un AKI superior al requerido
por el motor para funcionar sin detonaciones.
El RON y MON de los carburantes se miden mediante
métodos de laboratorio reconocidos de ensayo motor.
Generalmente, los resultados de estos ensayos pueden traducirse
en términos de rendimiento en servicio.
En general, el RON afecta el golpeteo de baja a mediana
velocidad y el reencendido o autoencendido del motor. Si el
octanaje teórico es muy bajo, el conductor podría experimentar
golpeteo a baja velocidad y reencendido del motor después de
parado.
El MON afecta el golpeteo a alta velocidad y por aceleración
parcial. Si el octanaje motor es demasiado bajo, el conductor
podría experimentar golpeteo del motor durante los periodos de
aceleración en potencia por ejemplo al sobrepasar otros vehículos
o al subir cuestas.
En algunos vehículos, el rendimiento antidetonante de un
carburante se representa mejor por el RON, mientras que en otros
se asocia mejor con el MON. Según estudios detallados, en
equilibrio, el comportamiento antidetonante de la gasolina se
relaciona mejor con el promedio de los octanajes teórico y motor,
o (R+M)/2. Esta fórmula está en continua evaluación de su
exactitud predictiva sobre el comportamiento de la gasolina en
automóviles nuevos.
En general, el RON de un carburante es 8 a 10 números
Figura 1-1, 1-2 Combustión apropiada vs. fuente
de golpeteo del motor
Ilustraciones gentileza de AAVIM, Athens, Georgia
En un motor de relación de compresión dada, cada calidad de gasolina tiene
un límite de cuanto puede comprimirse y seguir ardiendo regularmente,
impulsando a la vez suave y regularmente el pistón (Figura 1-1). Pero cuando
el AKI o calidad del octano de una gasolina son insuficientes para la relación
de compresión del motor, arde irregularmente y causa golpeteo en el motor
(Figura 1-2). La llama de encendido por chispa progresa rápidamente en la
cámara de combustión. Crecen el calor y la presión en el combustible sin quemar
a la izquierda del frente de llama. En vez de seguir ardiendo fácil y
uniformemente, la parte sin quemar de la mezcla aire/carburante explota
violentamente por combustión espontánea.
3
Cuadro 1-1
Factores que afectan el requisito de octano
Factores de diseño/operacionales En servicio
Relación de compresión
Secuencia de encendido
Relación aire/combustible
Temperatura de combustión
- entrada recalentador tubuladura
de admisión
- temperatura aire admisión
- temperatura de enfriamiento
Tasa de recirculación de gases de
escape
Diseño cámara de combustión
Presión barométrica /
Altitud
Temperatura
Humedad
Depósitos en la cámara
de combustión
superior al MON. Por ejemplo, una gasolina de 87 octanos tiene,
con frecuencia, un MON de 82 y un RON de 92.
La mayoría de los vehículos se comporta satisfactoriamente
con carburante del octanaje recomendado. Pero en ciertos
casos, el uso del carburante especificado no asegura que un
vehículo marche sin golpeteo, incluso con una buena puesta a
punto. Puede haber signifi cativas diferencias entre motores,
incluso de igual marca y modelo, debido a variaciones
normales de producción.
La pérdida de potencia y daño a un motor de automóvil,
debidos al golpeteo, generalmente, no son significativos
salvo si la intensidad se hace severa. No obstante, un
golpeteo fuerte y prolongada puede dañar al motor.
El golpeteo o no de un motor depende de la calidad del
octano del carburante y del Octanaje Requerido (ONR) por
el motor. Afectan al ONR varios factores de diseño y
condiciones de utilización. (Ver Cuadro 1-1)
El octanaje requerido para los motores aumenta al
avanzarse la secuencia de encendido. La relación aire/
carburante también afecta al ONR, requiriéndose un octanaje
máximo a una relación aire/carburante de 14.7:1. Hacerla
más o menos rica baja, generalmente, el octanaje requerido.
Las temperaturas de combustión también son un factor, creciendo
Figura 1-3
Relación de compresión vs. Octanaje requerido
Al crecer la relación de compresión, crece también el octanaje requerido por el
motor. Esta es una de las principales consideraciones en el diseño de motores.
4
el ONR con temperaturas de combustión más altas. Así, la
entrada de calor del colector de admisión, la temperatura de
entrada de aire y la de enfriamiento afectan indirectamente al
octanaje requerido. Del mismo modo, el nivel de Reciclaje de
Gases de Escape (RGE) puede incidir sobre el ONR.
El diseño de la cámara de combustión afecta al octanaje
requerido. Sin embargo, es difícil predecir el efecto de diversos
diseños. En general, las cámaras de combustión con mucho
torbellino (elevada turbulencia) reducen el ONR, permitiendo así
utilizar mayores relaciones de compresión. La propia relación de
compresión es uno de los determinantes clave del octanaje
requerido. A medida que la relación de compresión aumenta,
también aumenta la necesidad de mayores niveles de octano
(Figura 1-3).
Depósitos excesivos en la cámara de combustión pueden
aumentar el octanaje requerido por un motor debido a la mayor
retención de calor y a la mayor relación de compresión.
Existen también factores atmosféricos y climáticos que
influyen en el ONR. Aumentos enla presión barométrica o la
temperatura aumentan el octanaje requerido. Los aumentos de
humedad lo disminuyen. El octano requerido a mayores altitudes
es menor debido a la disminución de la presión barométrica.
La mayoría de los vehículos de modelos recientes tienen
sistemas de control del motor que permiten compensar, total o
parcialmente, muchas de las variables relacionadas con el
octano y el octanaje requerido. Por ejemplo, los vehículos
equipados con dispositivos captadores de golpeteo permiten al
sistema de control del motor adelantar o retrasar la secuencia de
encendido en respuesta al golpeteo del motor. Otros vehículos
con controles electrónicos del motor utilizan un sensor barométrico
para compensar el reglaje del encendido y la mezcla aire/
carburante en respuesta a los cambios barométricos. El efecto
de la altitud sobre el octanaje requerido por estos vehículos de
modelos más recientes es tres veces menor al de los motores
no tan equipados.
Con el correr de los años se han desarrollado varios mitos
sobre el octano. Hay una percepción muy difundida de que a
mayor octano, mejor rendimiento. Sin embargo, una vez provisto
el octano suficiente para prevenir el golpeteo del motor, la mejora
del rendimiento es escasa o nula. Una excepción son los
vehículos equipados con sensores de golpeteo. En estos
vehículos, si el octano es insuficiente, el ordenador retardará la
secuencia para limitar el golpeteo del motor. Si el vehículo
funciona en modo "limitación de golpeteo" (secuencia retrasada),
el uso de un carburante con mayor octanaje permitirá adelantar
la secuencia, con cierta mejora en el rendimiento. No obstante,
incluso en estos vehículos, las pruebas han demostrado que no
hay mejora perceptible del rendimiento al utilizar un carburante de
octanaje más alto que el recomendado por el fabricante del
vehículo.
Otro mito dice que utilizar un carburante de mayor octanaje
mejorará el consumo de carburante (más millas por galón).
Ahora bien, el octano no es más que una medida de calidad
antidetonante. El consumo de carburante está determinado por
numerosas variables, incluida el contenido energético del
carburante. Ciertos carburantes premium pueden incluir
componentes que aumentan el contenido energético. En esos
casos, el consumo de carburante puede mejorar ligeramente
gracias al mayor contenido energético, pero no al mayor octanaje.
Dos carburantes de idéntico octano pueden tener diferente
contenido energético debido a diferencias en la composición.
Los consumidores sólo deben utilizar una gasolina
conforme a los niveles de octano que recomienda el fabricante
del vehículo. Si hay golpeteo del motor al usar este carburante y
se eliminaron las causas mecánicas, el consumidor debe
comprar la gasolina de octanaje inmediatamente superior (a la
que recomienda el fabricante en el manual del usuario) para
obtener el funcionamiento sin golpeteo.
Volatilidad
La gasolina se mide en forma líquida, por los inyectores de
carburante (o carburador), y mezclada con el aire y atomizada
antes de entrar en los cilindros. Por lo tanto, es muy importante
Cuadro 1-2
Efectos de la volatilidad de la gasolina en el rendimiento del
vehículo
Volatilidad demasiado baja
Arranque pobre en frío
Bajo rendimiento en
calentamiento
Pobre manejabilidad en clima frío
Incremento de depósitos
-cárter
-cámara de combustión
-bujías de encendido
Distribución desigual del
carburante en
vehículos carburados
Volatilidad demasiado alta
Emisiones muy evaporativas/
Sobrecarga y purga cartucho
filtrante
Problemas de manejabilidad en
caliente / tapón de vapor
El consumo de carburante
puede deteriorarse
controlar la tendencia de un carburante a evaporarse con ciertas
normas. La capacidad de un carburante de vaporizarse o pasar
de líquido a vapor se llama volatilidad. La volatilidad es una
característica primordial de la gasolina y tiene efecto sobre las
áreas listadas en el Cuadro 1-2.
La gasolina insuficientemente volátil (común en los años
sesenta) acarrea pobre arranque en frío y pobre manejabilidad
en calentamiento así como distribución desigual del carburante
en los cilindros de los vehículos carburados. Estos carburantes
también pueden contribuir a formar depósitos en el cárter y la
cámara de combustión así como en las bujías de encendido.
La gasolina demasiado volátil (típica de mediados de los
años ochenta) se vaporiza muy fácilmente y puede hervir en las
bombas o líneas de carburante o en los carburadores a altas
temperaturas de funcionamiento. Si se forma demasiado vapor,
esto podría disminuir el flujo de carburante al motor, produciendo
signos de tapón de vapor que podrían incluir pérdida de potencia,
marcha irregular del motor u obstrucción completa. El consumo
de carburante también podría deteriorarse y aumentar las
emisiones evaporativas.
Para garantizar a los carburantes las características de
volatilidad apropiadas, los refinadores ajustan estacionalmente
Figura 1-4
Características de vaporización de las mezclas
estacionales
Los carburantes se mezclan para satisfacer necesidades estacionales y
locales. En invierno, una gran parte de los componentes son de vaporización
rápida. En verano, la mayor parte son de vaporización lenta.
la gasolina (ver Figura 1-4), suministrando gasolina más volátil
en invierno para facilitar el rendimiento en el arranque en frío y
calentamiento. En verano, se produce gasolina menos volátil
para minimizar los problemas de tapón de vapor y de manejabilidad
en caliente y cumplir con las normas medioambientales. También
se hacen ajustes para áreas geográficas con mayores altitudes
porque, a mayor altitud, se requiere menos calor para que un
líquido hierva.
Si bien estos cambios estacionales y geográficos en las
normas sobre volatilidad minimizan los problemas, no los eliminan
completamente. Por ejemplo, en períodos de calor excepcional
en primavera y otoño, una volatilidad de gasolina adecuada para
temperaturas inferiores puede presentar problemas.
Se utilizan 3 parámetros para controlar los límites de
volatilidad: presión del vapor, destilación y relación vapor/líquido.
ASTM da normas para procedimientos de prueba para medir
estas características. Hay 6 clases de presión de vapor/destilación
de gasolina denominadas AA, A, B, C, D y E. AA es la menos volátil
y E la más volátil. La clase de volatilidad AA fue añadida para reflejar
las recientes regulaciones EPA sobre volatilidad del carburante.
También hay 6 clases de protección contra tapón de vapor
numeradas de 1 a 6 siendo 1 la menos volátil y 6 la más volátil (ver
Cuadro 1-3 en la página siguiente). Para cada estado (o áreas de
un estado) se especifican, por mes, una clase de presión de
vapor/destilación y una de protección contra tapón de vapor.
La prueba de relación vapor/líquido determina la temperatura
requerida para crear una relación vapor/líquido (V/L) de 20. Para
alcanzar esta relación V/L, los carburantes más volátiles requieren
menores temperaturas que los menos volátiles. La relación V/L
ayuda a definir la tendencia de un carburante a contribuir al tapón
de vapor.
La Prueba de Presión de Vapor puede realizarse por una
variedad de procedimientos de laboratorio y dispositivos de
medición automatizados. Por ejemplo el procedimiento de prueba
del "Método de Reid" se realiza sumergiendo una muestra de
gasolina (sellada en una cámara de muestra metálica) en un
baño de agua a 100°F. Los carburantes más volátiles se vaporizarán
más prontamente, generando así mayor presión en el dispositivo
de medición y lecturas superiores. Los carburantes menos
volátiles generarán menos vapor y, por tanto, lecturas inferiores.
La medición de la presión de vapor según el método de prueba
de Reid se conoce como Presión de Vapor Reid o PVR. Debido
a la temprana popularidad de este método de prueba, el PVR se
ha vuelto un término de uso corriente al referirse a la presión de
vapor. Sin embargo, "Reid" en PVR sólo designa el método usado
para determinar la presión de vapor o PV. Al popularizarse otros
procedimientos de prueba, la sigla PVR se va dejando en favor
de presión de vapor o PV.
Boletines de servicio y publicaciones comerciales se
refieren a menudo a la presión de vapor o PVR y es el
parámetro de volatilidad más familiar para los técnicos de
reparación.
Sin embargo, cabe observar que es una de sólo tres
pruebas para monitorear y controlar la volatilidad del carburante.
La relación V/L y las pruebas de presión de vapor son
mediciones de la "volatilidad frontal", o de los componentes
más volátiles de un carburante, cuya vaporización se produce
primero.
La prueba de destilación se utiliza para determinar la
volatilidad del carburante a través de todo el rango de ebullición
de la gasolina. La gasolina se compone de una serie de
elementos químicos que se evaporan a diferentes temperaturas.
Los más volátiles (de vaporización más rápida) se evaporan a
menores temperaturas; los menos volátiles (de vaporización
5
Figura 1-5
Importancia de una destilación apropiada
La gasolina muy por debajo de la curva (mayor volatilidad) brindaría arranque
más fácil, mejor calentamiento y menos probabilidad de contribuir a la
formación de depósitos pero tendría más pérdidas evaporativas y más
probabilidad de contribuir al tapón de vapor.
La gasolina muy por encima de la curva (menor volatilidad) tendría menos pérdidas
evaporativas y contribuiría menos al tapón de vapor. También mejoraría el
consumo en trayectos cortos. Sin embargo, dificultaría el arranque y calentamiento
y podría aumentar los depósitos y la dilución del aceite del motor. En algunos
casos, también podría aumentar las emisiones de escape.
más lenta) a mayores temperaturas. La proyección de estas
temperaturas de evaporación resulta en la llamada curva de
destilación (Figura 1-5). La especificación ASTM fija rangos de
temperatura a los que se evaporarán el 10%, 50% y 90% del
carburante así como la temperatura a la que se habrá evaporado
todo el carburante (llamada punto final). Cada punto afecta
diferentes áreas del rendimiento del vehículo.
La temperatura para 10% de evaporación debe ser lo
bastante baja para facilitar el arranque en frío pero lo bastante alta
para minimizar problemas de tapón de vapor/manejabilidad en
caliente. La temperatura para 50% de evaporación debe ser lo
bastante baja para lograr un buen calentamiento y manejabilidad
en clima frío sin ser tan baja como para provocar problemas de
manejabilidad caliente y tapón de vapor. Este tramo del galón
también impacta en el consumo en trayectos cortos. La temperatura
para 90% de evaporación y punto final debe ser lo bastante baja
para minimizar los depósitos en el cárter y cámara de combustión
y los problemas de bujías y de dilución del aceite del motor.
Las características de destilación frecuentemente se
alteran según la disponibilidad de componentes de gasolina.
Esto no debería cambiar las características de rendimiento de
la gasolina a menos que la alteración sea severa. Según la
clase de destilación, se evaporaría un 10% del carburante
antes de alcanzar una temperatura de 122°F a 158°F, 50%
antes de alcanzar una temperatura de 150°F a 250°F (la
ASTM votó recientemente para cambiar el límite inferior del
rango de evaporación del 50% para las clases de volatilidad
D y E, de 1701/2°F a 1501/2°F. Este cambio se reflejará en
ediciones futuras de las normas ASTM.) y 90% antes de
alcanzar una temperatura de 365°F a 374°F. Todo el
carburante debe haberse evaporado a 437°F. Los rangos
entre estas temperaturas prevén ajustes en las clases de
volatilidad para cumplir con los cambios estacionales.
Los parámetros de las seis clases de presión/destilación
de vapor se tratan en el Cuadro 1-3. Durante la temporada de
control de volatilidad de EPA (1 de junio al 15 de septiembre al por
menor), la presión de vapor de la gasolina se restringe a 9,0 psi
ó 7,8 psi según el área. El requisito de 7,8 psi es, por lo general,
para las áreas de incumplimiento de ozono del sur. Las
regulaciones EPA de volatilidad estival permiten que las mezclas
de gasolina/etanol con 9% a 10% de volumen de etanol tengan
hasta 1,0 psi más presión de vapor que la gasolina no mezclada.
También cabe observar que los parámetros de volatilidad
del Cuadro 1-3 se aplican a la gasolina clásica. Como se expone
en el Capítulo 2, la gasolina reformulada tiene requisitos de
presión de vapor aún menores durante la temporada de control
de volatilidad de EPA.
Otras especificaciones del carburante
Aunque el octano y la volatilidad son las normas más
importantes relacionadas con la manejabilidad, hay otras normas
sobre carburante cubiertas por las directivas ASTM. El cuadro 1-4
lista las diversas especificaciones y su importancia. Una norma
sobre corrosión del cobre evita que el carburante cause corrosión
excesiva en el circuito de carburante del vehículo. Las normas de
estabilidad son controles a la tendencia del carburante a contribuir
a formar depósitos en el circuito de inducción y a obstruir el filtro
y también determinan la vida de almacenaje del carburante.
Se establece una limitación al contenido de azufre. El
excesivo contenido de azufre puede aumentar las emisiones de
escape y los depósitos en el motor. Además, el exceso de azufre
puede traer consigo compuestos acídicos en el cárter que
reducen la eficacia de los aditivos de aceite del motor, contribuyendo
así al desgaste prematuro del motor. Hay una especificación para
el contenido máximo de plomo del carburante sin plomo porque
Cuadro 1-3
ASTM D 4814: REQUISITOS DE VOLATILIDAD DE LA GASOLINA
Clase
presión de
vapor/
destilación
10% evap. 50% evap.
máx.
90% evap.
máx.
Presión de
Punto final vapor
máx.
psi/máx.
AA
A
B
C
D
E
158
158
149
140
131
122
374
374
374
365
365
365
437
437
437
437
437
437
Temperaturas destilación
170-250
170-250
170-245
170-240
150-235
150-230
°F
7,8
9,0
10,0
11,5
13,5
15,0
Temp. para
relación vapor/
Clase de
protección líquido de
tapón vapor 20°F/min.
1
2
3
4
5
6
140
133
124
116
105
95
ASTM D 4814 recomienda una clase de presión/destilación de vapor y una clase de protección de tapón de vapor para cada Estado (o, en algunos casos,
un área del estado) por mes calendario. Entre el 1 de junio y el 15 de septiembre de cada año, la Presión de Vapor de la gasolina vendida al por menor
debe cumplir con las normas de volatilidad de EPA que requieren una PVR de 9,0 psi (ó 7,8 psi en el caso de muchas áreas de incumplimiento de ozono).
Las normas de EPA permiten que las mezclas de etanol (con 9% a 10% de volumen de etanol) excedan en hasta 1,0 psi las precitadas presiones de
vapor. Estas normas se aplican a gasolina clásica y carburantes oxigenados. La gasolina reformulada tiene requisitos más severos para la presión de
vapor durante el período estival de control de la volatilidad.
6
Cuadro 1-4
Especificaciones de la gasolina y su importancia
Especificación
Indice antidetonante (AKI)
Octanaje teórico (RON)
Octanaje del motor (MON)
Volatilidad del carburante
Relación Vapor/Líquido (V/L)
Destilación
Presión de Vapor (PV)
Corrosión del cobre
Estabilidad
Gomosidad existente
Estabilidad de oxidación
Contenido de azufre
Aditivos metálicos (plomo y otros)
Temperatura para separación de fase
el plomo puede ensuciar los catalizadores. Las Enmiendas a la
Ley de Saneamiento del Aire de 1990 prohiben la venta de
gasolina con plomo después del 31 de diciembre de 1995 salvo
para ciertas aplicaciones en aviación y en carreras. Por último, una
temperatura para especificación de separación de fase se utiliza
para determinar la tolerancia al agua de los carburantes mezclados
(mezclas con etanol y metanol).
Muy similar a los ajustes creados para el control del
automóvil, como la separación entre electrodos, la secuencia de
encendido y la velocidad de ralentí, las normas de control de la
gasolina determinan su rendimiento. Sin embargo, la principal
diferencia es que las especificaciones de un motor de automóvil
están concebidas para que ese motor funcione como debe. En
el caso de la gasolina, las especificaciones o normas son un
control de propiedades físicas, compromisos para permitir que
la gasolina se comporte bien en una vasta gama de automóviles
y climas.
Estas normas generales cubren la más amplia gama
posible de vehículos y circunstancias de funcionamiento. No
obstante, incluso carburantes conformes a las especificaciones
pueden contribuir a problemas de manejabilidad en algunos
vehículos bajo ciertas condiciones operacionales. Cuando
ocurren estos casos aislados pueden, por supuesto, plantearle
dificultades al técnico para diagnosticar el problema e identificar
el curso de acción apropiado.
Especificaciones de los componentes de la gasolina
Generalmente, no hay especificaciones o normas ASTM
para los componentes individuales de la gasolina. Unas pocas
excepciones notables conciernen a algunos oxigenados como
el etanol y el éter metilterciobutílico (MTBE). El etanol se produce
fuera de la refinería y es agregado a la gasolina por el productor
de carburante. Debido al uso extendido y a la creciente parte de
mercado de las mezclas gasolina/etanol, ASTM adoptó en 1988
una especificación normalizada para el etanol con calidad de
carburante (ASTM D 4806). Esta norma fija directivas respecto a
pureza y otras propiedades importantes para el etanol que habrá
de mezclarse con la gasolina. La observancia de esta norma
asegura el uso de etanol de alta calidad para producir dichas
mezclas. Los principales productores de etanol fijan a menudo
directivas adicionales que pueden exceder los requisitos ASTM.
Importancia
Golpeteo y reencendido en baja a mediana velocidad
Golpeteo en alta velocidad/Golpeteo con admisión reducida
Tapón de vapor
Manejabilidad en tiempo frío, arranque y manejabilidad en caliente,
tapón de vapor, pérdidas evaporativas, depósitos en el cárter,
depósitos en cámara de combustión y bujía de encendido
Arranque a baja temperatura, pérdidas evaporativas, tapón de vapor
Corrosión del circuito de carburante
Depósitos en el sistema de inducción, taponamiento del filtro
Vida en almacenaje
Emisiones de escape, depósitos en el motor y desgaste del motor
Deterioro de catalizador y sensor de oxígeno (vehículos sin plomo)
Tolerancia al agua de carburantes mezclados
Además, la Fundación para Carburantes Renovables (RFA),
organismo comercial de la industria del etanol de EE.UU., ha
fijado especificaciones y normas de calidad para el etanol
fabricado por sus compañías miembro (Práctica Recomendada
RFA 911201).
El MTBE también se agrega a veces fuera del proceso de
la refinería. Por consiguiente, ASTM también ha trabajado en una
especificación normalizada para el MTBE utilizado en dicha
mezcla. De igual modo que con el etanol, esta norma fijará
directivas respecto a la pureza y otras propiedades importantes.
Se anticipa que la ASTM finalizará y publicará esta nueva norma
en un futuro cercano.
Es probable que cuando otros componentes
oxigenados alcancen el uso extendido del etanol y del MTBE,
también sean objeto de similares especificaciones.
Aditivos de la gasolina
Aunque no específicamente incluidos en las normas ASTM,
se adiciona a la gasolina una variedad de aditivos especialmente
formulados para mejorar la calidad y el rendimiento del carburante
y respetar las normas durante la distribución.
Estos aditivos de gasolina se mezclan en ínfimas cantidades.
Como ejemplo, 100 libras de aditivo de control de depósitos
pueden tratar hasta 20.000 galones de gasolina. Muchos de
estos aditivos también están disponibles en forma diluida como
productos de venta al público para que el usuario los agregue
directamente. El cuadro 1-5 lista los aditivos más comunes y sus
motivos de uso.
Los beneficios para el consumidor son múltiples y
pueden incluir: mejor rendimiento, mayor vida útil del motor,
menores depósitos, mejor manejabilidad y menor consumo
de carburante.
Estos aditivos son sumamente costosos por lo que
se puede estar tranquilos que no se adicionarán en exceso.
Cuando se añaden en las proporciones recomendadas,
estos aditivos pueden mejorar la calidad del carburante.
Un buen ejemplo de mejora de la calidad del carburante con
dichos aditivos es el mayor uso de detergentes y aditivos de control
de depósitos con su impacto positivo para minimizar la incidencia
del ensuciamiento en el inyector del orificio de admisión. Otros
aditivos de gasolina incluyen: anticongelantes para la línea de
7
Cuadro 1-5
Aditivos de la gasolina
Propósito
Aditivo
Aditivos detergentes/de
control de depósitos*
Eliminar o remover depósitos en
el circuito de carburante
Anticongelantes
Impedir la congelación de la línea de
combustible
Aceites fluidificadores
Utilizados con aditivos de control de
depósitos para controlar depósitos
en la válvula de admisión
Inhibidores de
corrosión
Minimizar la corrosión del circuito
de carburante
Antioxidantes
Minimizar la formación gomosa en la
gasolina almacenada
Desactivadores de
metal
Minimizar el efecto que pueden
tener los componentes metálicos
en la gasolina
Aditivos de reemplazo
del plomo
Minimizar el retroceso del asiento
de la válvula de escape
* Los aditivos de control de depósitos también controlan/reducen los depósitos en la válvula de
admisión
combustible; aceites fluidificadores utilizados con aditivos de
control de depósitos para controlar los depósitos en la válvula de
admisión; inhibidores de corrosión para minimizar la corrosión
del circuito de carburante; antioxidantes para minimizar la formación
gomosa en la gasolina almacenada y, en ciertos casos,
Capítulo 2
Cambios en la gasolina inducidos por
preocupaciones mediaoambientales
Contexto
Durante las últimas tres décadas, los esfuerzos por controlar
el impacto medioambiental de los automóviles y sus carburantes
resultaron cada vez más complejos. Los esfuerzos iniciales se
concentraron en controlar las emisiones del automóvil, primero
con dispositivos simples como válvulas de ventilación del cárter
(VVC). Siguieron a estos cambios los convertidores catalíticos,
los circuitos de reciclaje de gases de escape (RGE), los tubos de
emisiones evaporativas y una serie cada vez más compleja de
controles informáticos, modificaciones de los sistemas de gestión
de aire/carburante y diversos sensores para proveer datos al
ordenador de a bordo. En menos de 10 años, el carburador,
sustituido por la inyección en el orificio de admisión, pasó a ser
un dinosaurio. Muchos fabricantes de vehículos también
empezaron a utilizar motores con 3 ó 4 válvulas por cilindro en un
esfuerzo para mejorar el consumo de carburante y reducir las
emisiones sin, por ello, disminuir el rendimiento. Si bien estas
modificaciones produjeron un vehículo cada vez más complejo,
también han logrado significativas reducciones en las emisiones.
Respecto de los vehículos de la era precontrol, las emisiones de
escape de monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC) se
redujeron en un 96% y las de óxido de nitrógeno (NOx) en un 76%.
Hasta ahora, la mayoría de las reducciones de emisión de
los vehículos se han logrado mediante la tecnología del vehículo.
Sin embargo, para gran parte de esta tecnología ya implementada,
la atención apunta cada vez más al desarrollo de carburantes de
8
desactivadores de metal para minimizar el efecto de componentes
metálicos a veces presentes en la gasolina.
A mediados de los años ochenta, los refinadores
empezaron a reducir el contenido de plomo de la gasolina para
cumplir con las reglamentaciones de EPA. Desde el 1 de enero
de 1996, EPA no permite la venta de gasolina con plomo en ningún
lugar de los EE.UU. (excepto para ciertas aplicaciones en carreras
y aviación). En respuesta a los reducidos niveles de plomo y ahora
a la indisponibilidad de gasolina con plomo, algunos fabricantes
de aditivos han desarrollado aditivos de reemplazo del plomo.
Los vehículos anteriores a 1971, y cierta maquinaria
agrícola y equipamientos marinos, no disponen de asientos de
válvula reforzados. En estos vehículos, el contacto metal contra
metal entre válvula de escape y asiento de válvula se evita por la
acumulación de óxidos de plomo de la combustión de la gasolina
con plomo. Las gasolinas sin plomo no brindan esa protección
contra el retroceso del asiento de la válvula de escape (EVSR). Si
bien los vehículos anteriores a 1971 no presentan gran riesgo en
uso vial normal, numerosos ensayos demostraron que los
motores sin asientos de válvula reforzados corren riesgo de EVSR
si el equipo marcha a altas rpm o bajo cargas pesadas. Los
operadores de dichos vehículos o equipos bajo condiciones más
severas tal vez desearán verificar con el fabricante del vehículo/
equipo si hay recomendaciones sobre sustitutos del plomo.
Aunque ciertos refinadores de áreas rurales pueden usar aditivos
de ese tipo en la gasolina, estos productos son, generalmente,
vendidos al público en botellas de 8 a 12 onzas. Estos aditivos no
deben adicionarse en cantidades que excedan las proporciones
recomendadas ya que, de ser así, podrían aumentar los depósitos
en el motor.
combustión más limpia. Estos esfuerzos se concentraron
inicialmente en quitar o añadir varios componentes y reducir la
volatilidad del carburante. Sin embargo, igual que con el automóvil,
los esfuerzos se han vuelto cada vez más complejos e incluirán,
desde ahora, cambios más complejos en la composición de la
gasolina.
El cambio en la composición de la gasolina no es un
concepto nuevo. Por años, la composición de la gasolina se vió
alterada como resultado de la nueva tecnología de refinamiento,
los cambios en el stock de alimentación de petróleo crudo y las
variaciones en la demanda de productos terminados. Los cambios
recientes, sin embargo, han sido inducidos por consideraciones
medioambientales y esta tendencia continuará. Esto aumentará
la dificultad de equilibrar los requisitos medioambientales con las
normas de rendimiento de carburante.
El primer cambio de origen medioambiental fue la
introducción de la gasolina sin plomo para usar en vehículos con
catalizador.
Luego, vino la reducción del contenido de plomo de la
categoría con plomo. El contenido de plomo se redujo
drásticamente a mediados de los años 80 y al 1 de enero de 1986
fue limitado a 0,1 gramos por galón. Desde el 1 de enero de
1996, la adición de plomo en la gasolina para automotores
está prohibida.
El primer gramo de plomo adicionado a un galón de
gasolina aumenta el (R+M)/2 (octanaje de bomba) unos seis
números de octano. La necesidad de producir más gasolina
sin plomo y de abandonar, por etapas, el uso del plomo
condicionó inicialmente las capacidades de octano de algunos
refinadores.
Los refinadores y la industria del petróleo respondieron a
esta necesidad de octano a través de una serie de acciones.
Estas acciones incluyeron utilizar procesos industriales más
complicados y también agregar componentes oxigenados
(alcoholes y éteres) a la gasolina.
El uso de procedimientos de refinación más complejos
durante los años 80 trajo consigo mayores niveles de
aromáticos, olefinas/diolefinas, y "componentes de fracciones
ligeras" de la gasolina.
Los aromáticos incluyen productos como el benceno,
conocido agente cancerígeno; el tolueno, toxina conocida y el
xileno, gran coadyuvante a la formación de smog. Además,
estos productos pueden contribuir al deterioro del elastómero
en ciertos circuitos de carburante. El contenido medio de
aromáticos de la gasolina aumentó del 20% en los años 70
al 32% en 1990, con muchas gasolinas sobrepasando el
40% de contenido de aromáticos.
Las olefinas y diolefinas causan preocupaciones
medioambientales debido a su contribución a la formación de
smog. Estos componentes también pueden contribuir a la
formación de gomas y lacas en los motores de los vehículos.
Además, se piensa que son uno de los factores que contribuyen
a crear depósitos en el inyector de carburante y en el sistema
de admisión.
Con el consecuente aumento en la producción de
componentes de fracciones ligeras, como el butano, aumentó su
uso en la gasolina para permitir el aprovechamiento de todos los
circuitos de las refinerías. El contenido de butano de la gasolina
aumentó significativamente a mediados de los años 80. Esto tuvo
un impacto decisivo en la volatilidad del carburante.
El resultado final de estos esfuerzos para mantener la
calidad del octano fue una gasolina más volátil. Esto no sólo
generó problemas de manejabilidad en caliente sino también
mayores emisiones evaporativas. Las emisiones evaporativas
de los hidrocarburos contribuyen a la formación de ozono en
la baja atmósfera, otra preocupación de la EPA. Entre 1980 y
1985, la presión media del vapor de la gasolina de verano
aumentó de 9,8 psi a 10,4 psi. Este aumento de la presión de
vapor llevó a EPA a implementar reglas para reducir la
volatilidad de la gasolina de verano. Esto se hizo en dos fases.
La primera fase, que requirió presiones de vapor que iban de
9,0 psi a 10,5 psi, se implementó en el verano de 1989.
En 1992, la EPA implementó la Fase II de sus niveles
de control de volatilidad que requieren que la gasolina vendida
(al por menor), entre el 1 de junio y el 15 de septiembre, tenga
una presión de vapor máxima de 9,0 psi. En las áreas de
incumplimiento de ozono del sur, se debe vender gasolina
con una presión de vapor máxima de 7,8 psi durante este
período de control. Igual que con la Fase I de su programa, la
EPA permitirá que las mezclas de gasolina/etanol (con 9% a
10% de etanol) estén hasta 1,0 psi por encima de los requisitos
de presión de vapor para la gasolina.
Aparte de reducir aún más las emisiones evaporativas, los
controles de volatilidad Fase II casi eliminaron los problemas de
manejabilidad en caliente debidos al carburante en los vehículos
no ultrasensibles.
La Figura 2-1 muestra las tendencias de volatilidad del
carburante de verano entre 1985 y 1994 y grafica las
significativas bajas de volatilidad logradas por los Controles
Figura 2-1 Presión de vapor de la gasolina de verano
de Volatilidad de EPA.
También durante los años 80, algunas áreas empezaron
a experimentar con programas de carburantes oxigenados
como medio para reducir las emisiones de escape de CO. En
enero de 1988, ciertas áreas de Colorado fueron las primeras
en ordenar el uso de carburantes oxigenados durante algunos
meses de invierno. Las gasolinas oxigenadas contienen
compuestos con oxígeno (alcoholes o éteres).
Para 1991, varias ciudades del Oeste habían seguido
el camino de Colorado y ocho áreas de la nación utilizaron
programas de ese tipo durante los meses de invierno, época
en la que los niveles de CO son tradicionalmente más altos.
Los requisitos para estos primeros programas se
cumplieron casi exclusivamente mediante el uso de etanol y
éter metilterciobutílico (MTBE). Como estos compuestos
adicionan oxígeno a la mezcla aire/carburante, enriquecen la
carga químicamente aire/carburante produciendo una
combustión más completa y menos emisiones de monóxido
de carbono.
Estos programas tuvieron bastante éxito y llevaron al
Congreso, al preparar las Enmiendas a la Ley de Saneamiento
del Aire de 1990, a contemplar disposiciones similares para
todas las áreas de incumplimiento de CO, con lo que llegamos
a la última ronda de cambios en la gasolina, inducidos por
preocupaciones medioambientales.
Enmiendas a la Ley de Saneamiento del Aire de 1990
En noviembre de 1990, el entonces Presidente Bush
transformó en ley las Enmiendas a la Ley de Saneamiento del
Aire de 1990 (CAAA90). Estas enmiendas incluyeron
disposiciones que exigían utilizar carburantes oxigenados en
casi todas las áreas de incumplimiento de CO a partir de 1992
e introducir gasolinas reformuladas en ciertas áreas de
incumplimiento de ozono a partir de 1995. Las enmiendas
también exigían adicionar a todas las gasolinas un detergente/
aditivo de control de depósitos para mantener limpios los
carburadores, inyectores de carburante, y válvulas de admisión.
Otras disposiciones de las enmiendas incluyeron la eliminación
de la adición de plomo a toda gasolina para automotores.
Las gasolinas no reguladas por los programas de gasolina
reformulada o de gasolina oxigenada están sujetos a las
denominadas "reglas antidumping" de las enmiendas. Estos
requisitos regulan la gasolina clásica de manera que su
composición no lleve a mayores emisiones, en otros términos,
9
se asegura de que el carburante no se vuelva "más sucio" que el
de 1990. Las principales disposiciones relacionadas con la
gasolina de las Enmiendas a la Ley de Saneamiento del Aire de
1990 se recapitulan en el Cuadro 2-1.
Cuadro 2-1: Programas sobre Carburante de las
Enmiendas a la Ley de Saneamiento
del Aire de 1990
• Carburantes oxigenados requeridos en las áreas de
incumplimiento de CO desde 1992 (meses de invierno)
• Gasolina reformulada requerida en ciertas áreas de
incumplimiento de ozono desde 1995 (todo el año)
• Detergentes requeridos en todas las gasolinas
desde 1995 (todo el año)
• Desde 1995, prohibición del plomo en la gasolina en
áreas de gasolina reformulada y desde 1996 en todas
las otras áreas.
• Desde 1995, disposiciones antidumping regulan la
gasolina clásica a los niveles de emisión actuales.
Consultar el Anexo B para ver las áreas de la nación
donde actualmente se exige el uso de carburantes oxigenados
y gasolina reformulada.
Los programas antedichos han llevado a la creación de tres
familias bien diferenciadas de gasolina: gasolina clásica, gasolina
oxigenada y gasolina reformulada. Estas gasolinas son
similares, pero presentan algunas diferencias menores que
causaron cierta confusión respecto a su composición y
características. A continuación, presentamos una breve
descripción de cada categoría de gasolina.
Gasolina clásica: La gasolina clásica representa toda la
gasolina vendida en las áreas no controladas, en otros palabras,
toda la gasolina no regulada por los programas de gasolinas
oxigenadas o reformuladas. La gasolina clásica está sujeta a la
precitada regla antidumping. La regla exige a los refinadores
producir gasolina que no aumente el promedio de emisiones de
compuestos orgánicos volátiles (COV), óxidos de nitrógeno
(NOx), monóxido de carbono (CO) y aerocontaminantes tóxicos
(TAP) con respecto al promedio de emisiones de gasolina
producida en 1990 (Ver Cuadro 2-2). Son definidos como
aerocontaminantes tóxicos: benceno, 1,3 butadieno, materia
orgánica policíclica, etanol y formaldehído. Estas disposiciones
fueron implementadas para eliminar todo aumento en las
emisiones resultante de la composición de gasolina clásica.
La gasolina clásica puede contener, y a menudo contiene,
Cuadro 2-2 Ley de Saneamiento del Aire Requisitos antidumping para la
gasolina clásica
En comparación con sus promedios de 1990, la
gasolina de un refinador no debe provocar
mayores emisiones en los siguientes ítems:
Compuestos orgánicos volátiles ........... (VOC)
Oxidos de nitrógeno ............................... (NOX)
Monóxido de carbono ............................. (CO)
Aerocontaminantes tóxicos .................... (TAP)
Benceno
1,3 Butadieno
Materia orgánica policíclica
Acetaldehído
Formaldehído
10
componentes oxigenados como por ejemplo etanol y éter
metilterciobutílico. El contenido de etanol se limita a un máximo
de 10% del volumen y el de MTBE a un máximo de 15% del
volumen. La gasolina clásica sigue sujeta a las normas de
rendimiento ASTM tratadas en el Capítulo 1.
Programas de gasolina oxigenada: Las Enmiendas a la Ley
de Saneamiento del Aire exigen que durante ciertos meses de
invierno - generalmente cuatro meses - las áreas de
incumplimiento de CO vendan sólo gasolina oxigenada. Los
meses aplicables varían por área según la pauta histórica de
transgresiones de CO. El período más común para estos
programas es de noviembre a febrero. Estos programas son
sólo de invierno porque es entonces cuando se producen casi
todos los incumplimientos a las normas federales sobre CO.
Cada estado goza de cierta flexibilidad para controlar su
programa específico por lo que pueden variar ligeramente los
detalles y procedimientos de un estado al otro. Básicamente,
cada estado exige que la gasolina vendida durante el periodo
de control designado contenga un promedio de 2,7% de peso
de oxígeno (el programa de California requiere sólo 2,0% de
peso de oxígeno). Por lo general, se logra adicionando 7,8%
del volumen de etanol (el etanol puede adicionarse hasta 10%
del volumen) ó 15% de MTBE. Otros oxigenados permitidos
y los niveles requeridos para alcanzar la norma podrían incluir
el éter tercioamilmetílico (TAME) al 17,2% del volumen y el éter
etilterciobutílico (ETBE) también al 17,2%. Si bien se permiten
algunos otros tipos de oxigenados, no se han utilizado a
niveles significativos. El principio subyacente al programa de
carburantes oxigenados es muy simple. El oxígeno
químicamente enlazado en la gasolina empobrece la relación
aire/carburante. Esto ocasiona una combustión más completa
y menores emisiones de CO. Esta reducción varía según el
nivel de oxígeno, la tecnología y la puesta a punto de los
vehículos. La reducción de CO va generalmente del 10% al
30%, con mayor reducción en los vehículos más antiguos.
Muchos vehículos también experimentan modestas
reducciones de emisiones de escape de hidrocarburos (HC).
En el invierno 1992/1993, los programas de carburantes
oxigenados se implementaron por primera vez a escala
nacional. El programa fue sumamente exitoso, reduciendo en
gran proporción las emisiones de CO.
Los siete programas preexistentes en los estados del
Oeste siguieron provocando reducciones, cayendo el número de
inclumplimientos de CO en un 50% comparado al año anterior.
Las ocho nuevas áreas del programa de California experimentaron
una reducción del 80% en los incumplimientos. En las 21 nuevas
áreas del programa, fuera de California, el incumplimiento de la
norma CO cayó un 95%. Ver la Figura 2-2. Estos resultados
representan la mayor reducción anual de incumplimientos de CO
desde que se llevan registros y demuestran claramente los
resultados positivos del programa de gasolinas oxigenadas.
La gasolina oxigenada no sólo debe cumplir con el
requisito de oxígeno mínimo en invierno sino que también
está sujeta a las disposiciones antidumping para la gasolina
clásica y a las normas ASTM sobre rendimiento.
Dicho de otra manera, la gasolina oxigenada es
simplemente gasolina clásica que contiene un nivel mínimo
de oxígeno. Ahora que estos programas ya llevan más de
cuatro años instaurados, sus logros están bien establecidos.
Figura 2-2
PROGRAMAS DE CARBURANTE OXIGENADO
RESULTADOS DEL PRIMER AÑO
Fuente EPA EE.UU.
NOTA: En algunas zonas, un área de incumplimiento de CO
también puede ser un área de incumplimiento de ozono y
participar en el programa de gasolina reformulada. En estos
casos, la norma de oxígeno mínimo en invierno se aplica
durante los meses correspondientes mientras que los requisitos
de la gasolina reformulada deben cumplirse todo el año.
Gasolina reformulada: Las Enmiendas a la Ley de
Saneamiento del Aire exigieron que las nueve peores áreas
de incumplimiento de ozono (tipo extremo o severo)
implementasen programas de gasolina reformulada (RFG).
Incluyeron éstas las siguientes áreas metropolitanas:
Baltimore, Chicago, Hartford, Houston, Los Angeles,
Milwaukee, Nueva York, Filadelfia y San Diego.
Otras áreas de incumplimiento de ozono (tipo grave,
moderado o marginal) podían "optar" por entrar al programa
RFG por solicitud del gobernador a la EPA. Varios gobernadores
hicieron uso de esa facultad, lo que resultó en diversas otras
áreas sujetas a los requisitos de la gasolina reformulada.
En presencia de calor y luz solar, las emisiones de
hidrocarburos (escape y evaporativas) reaccionan con los
NOX para formar ozono en la baja atmósfera. Los requisitos
para la gasolina reformulada están diseñados para reducir
esta reacción.
NOTA: A esta altura, hay que distinguir la gasolina reformulada
como estrategia de control de ozono. Actualmente, los técnicos
se consagran a programas de saneamiento de CFC
(clorofluorocarbonos) para limitar la disminución del ozono en la
atmósfera superior donde proporciona protección contra los rayos
ultravioletas nocivos. Sin embargo, a nivel del suelo, el ozono es
un irritante respiratorio. Es particularmente nocivo para niños
pequeños, ancianos y quienes tengan problemas respiratorios.
El ozono es el ingrediente principal del smog. Los programas de
gasolina reformulada están orientados a reducir el ozono a nivel
del suelo (baja atmósfera).
A fines de los años 80, ARCO introdujo la EC-1, primera
gasolina comercializada en EE.UU. como carburante reformulado.
Otras compañías de petróleo pronto hicieron lo propio con sus
gasolinas. No obstante, las Enmiendas a la Ley de Saneamiento
del Aire fijaron directivas específicas para lo que ahora se llama
gasolina reformulada o RFG. La EPA explicitó todavía más
estas directivas a través de una serie de reglamentos y
documentos informativos.
En efecto, el programa RFG consta de dos fases. La
Fase I cubre los años calendario 1995 a 1999. La Fase II
deberá comenzar el 1 de enero de 2000.
La Fase I del programa requiere reducir en el 15% las
emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC),
formadoras de ozono, y las emisiones tóxicas, sin aumento
neto en los óxidos de nitrógeno (NOX). La Fase II requiere
reducir en el 25% los VOC, en el 20% las emisiones tóxicas
y en el 5,5% los NOX.
La Fase I del programa está dividida en dos partes
definidas de manera precisa por el mecanismo de
cumplimiento. Para aliviar la carga de cumplimiento exigida
a la industria del petróleo (debido al corto lapso entre las
últimas regulaciones y las fechas de cumplimiento inicial), la
EPA desarrolló lo que se conoce como "Modelo Simple" para
utilizar en los años calendario de 1995 a 1997.
Se considera que los refinadores han cumplido si su
RFG reúne los requisitos del modelo simple. Las limitaciones
del modelo simple incluyen un máximo del 1,0% del volumen
de benceno, del 2,0% del peso como contenido mínimo de
oxígeno y ningún aumento neto de NOX. El azufre, las olefinas
y el punto de destilación a 90% tienen por tope los valores
promedio de los refinadores para su producción de gasolina
de 1990. Las normas mencionadas se aplican durante todo
el año. Además, la gasolina de verano (que abarca del 1 de
junio al 15 de septiembre para la venta minorista) debe
cumplir con las normas de volatilidad reducida. Esto se define
como una presión de vapor máxima de 7,2 psi para las áreas
de incumplimiento de ozono del Sur (áreas clase B o inferior)
o de 8,1 psi para las áreas de incumplimiento de ozono del
Norte (áreas clase C). Los requisitos del modelo simple de RFG
se listan en el Cuadro 2-3.
Cuadro 2-3
Gasolina reformulada - Modelo simple EPA
• Benceno
1,0% del volumen como máximo
• Volatilidad
7,2 psi de presión de vapor en áreas
Clase B
8,1 psi de presión de vapor en áreas
Clase C
• Azufre, olefinas, Valores tope: los valores promedio de
punto dest. 90% la gasolina del refinador de 1990
• NOx
Sin aumento neto
• Oxígeno
2,0% del peso como mínimo
NOTA: Todas las normas se aplican todo el año excepto la
volatilidad. La norma de volatilidad se aplica del 1 de junio al 15
de septiembre de cada año (a nivel minorista)
La EPA ha preparado un "modelo complejo" a utilizar a
partir de 1998. Los refinadores también pueden utilizar,
anticipada y voluntariamente, el modelo complejo en cuyo
caso reemplazaría el uso del modelo simple para un refinador
dado.
El modelo complejo consta de una serie de ecuaciones
muy complicadas, desarrollada en modelo informático. Para
crear estas ecuaciones, se utilizaron los resultados de
diversos programas de prueba que midieron el efecto de
varios cambios de carburante en las emisiones de los
11
automotores. La base de datos del modelo incluye diversos
programas de prueba, sometidos a evaluación paritaria, y cuya
inclusión se juzgó apropiada. Estas pruebas se concentraron
en los efectos de las emisiones de ciertos elementos como
contenido de oxígeno (por tipo de oxigenado), nivel de
aromáticos, contenido de olefinas, presión de vapor y
características de destilación.
El modelo desarrollado a partir de estas pruebas permite
predecir reducciones (o aumentos) de emisiones como resultado
de los diversos cambios en el carburante. Para alcanzar los
requisitos de la RFG, el refinador puede utilizar el modelo
complejo para cumplir con las normas medioambientales y de
rendimiento de la manera más adaptada a las capacidades de
su refinería.
Aunque el término "gasolina reformulada" se percibió
como indicativo de un nuevo producto, es en realidad muy
poco lo diferente de la RFG. No hay nada en la RFG que no
pueda hallarse también en la gasolina clásica. Simplemente,
se alteran los niveles de ciertos ingredientes para reducir las
emisiones. Tampoco difieren las normas de rendimiento
salvo por la volatilidad ligeramente inferior para la gasolina de
verano. De hecho, al introducirse en 1995, la RFG ya era un
producto probado, vendido en California desde 1992. El
programa RFG de California, con restricciones más detalladas
y un calendario de implementación más rápido, difiere algo de
los requisitos federales.
Se estima que el uso de gasolina reformulada reducirá las
emisiones de los vehículos en más de 2000 millones de libras
por año, lo que equivale a retirar 8 millones de automóviles de las
carreteras.
La gasolina reformulada, el carburante oxigenado y los
distintos compuestos oxigenados se exponen en detalle en
el Capítulo 3.
Requisitos del detergente: Las Enmiendas a la Ley de
Saneamiento del Aire de 1990 también exigían, a partir de
1995, tratar todas las gasolinas con detergentes y aditivos de
control de depósitos para minimizar los depósitos en los
carburadores, inyectores de carburante y válvulas de admisión.
La EPA también contempla la posibilidad de establecer
normas para controlar los depósitos de la cámara de
combustión. Los depósitos en el circuito de alimentación del
Capítulo 3
carburante son un problema medioambiental ya que, según
el modo de funcionamiento, mayores niveles de depósitos
pueden provocar mayores emisiones de escape de HC ó
NOX.
Otras informaciones: Aún cuando todas las gasolinas deben
seguir cumpliendo con las normas de rendimiento de los
vehículos, está claro que los cambios actuales en la gasolina
son inducidos por consideraciones medioambientales.
Con el desarrollo de información más concluyente, es
probable que haya nuevos cambios. La investigación en este
campo es permanente con nueva información siendo
acopiada tanto por el gobierno como por la industria. Los tres
fabricantes nacionales de automóviles y catorce grandes
compañías petroleras han formado un consorcio de
investigación llamado "Programa de Investigación para Mejorar
la Calidad del Aire" (AQIRP) cuyo objetivo "es dirigir un
programa de investigación y prueba para desarrollar
información sobre potenciales mejoras en las emisiones de
vehículos y la calidad del aire - principalmente el ozono producto de la gasolina reformulada, varios otros carburantes
alternativos y los avances en la tecnología del automóvil".
Fase I de este programa de varios millones de dólares
examinó las emisiones de vehículos, actuales y más antiguos,
utilizando diferentes variaciones de gasolinas reformuladas
con distintos contenidos de aromáticos, olefinas, contenidos
y tipos de compuestos oxigenados, contenidos de azufre,
presión de vapor y puntos de destilación al 90%. Esta fase del
programa también examinó las emisiones de vehículos
multicarburantes que funcionaban con una mezcla del 85%
de metanol/15% de gasolina. La Fase I del programa fue
diseñada para ayudar a identificar las características del
carburante que hay que estudiar en las futuras fases del
programa.
Este programa ya está plenamente en la Fase II que
definirá otras diversas características del carburante y su
impacto en las emisiones de los vehículos. La información
desarrollada con el programa AQIRP fue uno de los conjuntos
de datos utilizados para desarrollar las ecuaciones del modelo
complejo de EPA. Y, lo que es más importante, trabajos de
investigación como éste ayudan a los científicos e ingenieros
a enfocar los cambios del carburante con amplias perspectivas
para mejorar el medio ambiente.
Gasolina reformulada, compuestos
oxigenados y carburantes oxigenados
Contexto
Gasolina reformulada
En muchos casos, la introducción extendida de
carburantes oxigenados y gasolina reformulada produjo
confusión e inquietud innecesarias entre los consumidores.
Esto se debió principalmente a informes inexactos o
incompletos de los medios de comunicación. Además,
algunos técnicos de reparación no dispusieron de información
adecuada sobre los carburantes para poder discutir los
problemas pertinentes con sus clientes, los propietarios de
automóviles.
Este capítulo tratará las cuestiones sobre rendimiento,
a menudo malentendidas, relativas a la gasolina
reformulada y a los carburantes oxigenados y los oxigenados
de carburante que contienen.
Implementado por primera vez en 1995 (1992 en
California), el programa de gasolina reformulada (RFG) es
una de las últimas de una serie de medidas tomadas para
brindar carburantes automotores de combustión más
limpia. A menudo se confunde a la RFG con gasolina
oxigenada. Aunque ambas contienen oxigenados, como el
etanol y MTBE, no son exactamente lo mismo. Los
carburantes oxigenados son simples gasolinas clásicas
con adición de un oxigenado. Los carburantes oxigenados
se venden durante los meses de invierno para reducir las
emisiones de CO.
12
Aun si las gasolinas reformuladas también contienen
compuestos oxigenados, como se describe en el Capítulo 2, éstas
sufren otras alteraciones de composición y propiedad para reducir
las emisiones generadoras de ozono. RFG es un programa anual
con versiones ligeramente diferentes del carburante para verano
e invierno. Toda la gasolina reformulada se oxigena pero no todos
los carburantes oxigenados son RFG. También cabe observar que
la gasolina clásica a menudo contiene oxigenados para aumentar
el octanaje.
En contraste con los informes inexactos de los medios de
comunicación, la RFG difiere muy poco de una gasolina clásica. Sus
diversas propiedades están dentro del rango de parámetros de
gasolina clásica. Las principales diferencias entre la RFG y gasolina
clásica son las siguientes:
• El benceno está limitado al 1% en la RFG.
• La volatilidad es reducida en las RFG de verano.
• Todos y cada uno de los galones de RFG debe contener un
oxigenado.
• Al pasar los refinadores al modelo complejo en 1998, otras
diferencias pueden incluir niveles reducidos de azufre, aromáticos
y olefinas así como reducciones en el punto de evaporación 90%.
Cada una de las cuatro categorías anteriores se expone con
más detalle a continuación:
Reducción del benceno: La RFG no puede contener más del 1%
de benceno. El benceno es relativamente alto en octano pero es un
conocido cancerígeno en el hombre. El octanaje provisto por el
benceno se reemplaza por oxigenados e hidrocarburos con
temperaturas de ebullición apropiadas. Eliminar el benceno no es,
por tanto, un problema de rendimiento, es simplemente un beneficio
para la salud.
en frío y calentamiento que una con 8,1 psi de presión de vapor.
Esto no significa que los automóviles no arrancarán, sino simplemente
que los vehículos con carburador pueden requerir tiempos de
arranque ligeramente mayores y que podría verse afectado el
recalentamiento. Sin embargo, esto se limitaría a los últimos días de
primavera y primeros de verano con temperaturas inferiores a 60°F.
Contenido de oxígeno: Toda RFG debe contener un oxigenado.
El contenido promedio de oxígeno requerido por galón es del 2,0%
del peso.
El efecto que tienen los oxigenados en la RFG es igual a
aquel de la adición de oxigenados a gasolina clásica. Estos
efectos se exponen más exhaustivamente en la sección sobre
carburantes oxigenados y compuestos oxigenados. (Ver páginas
14-18)
El efecto más frecuentemente tratado es el impacto sobre
el consumo, que promedia alrededor del 2,0% menos de
carburante en los vehículos modernos con reglaje apropiado.
Esto también se examina en mayor detalle en las páginas
siguientes.
Variación efectiva: Una vez más, cabe enfatizar que la diferencia
entre composición y características de la RFG y de la gasolina
clásica es realmente muy pequeña. En el Cuadro 3-1 se comparan
los parámetros de especificación y contenido de las gasolinas
clásica y reformulada, pudiendo apreciarse que la RFG se halla
dentro del rango de características típico de una gasolina clásica.
Cambios futuros: Al pasar los refinadores a producir RFG
"Modelo complejo", posiblemente se introduzcan otros cambios, y
hasta reducciones del contenido de azufre y olefinas. Azufre y
olefinas inducen ambos a mal comportamiento de la gasolina,
reduciendo el azufre la eficacia del catalizador y pudiendo contribuir,
a niveles altos, al desgaste prematuro del motor. Demasiado azufre
también puede provocar olor "a huevo podrido" en el catalizador.
Para las olefinas se ha demostrado que contribuyen a ciertas
formas de depósitos en el circuito de carburante. Al reducir estos
ingredientes mejorará pues la calidad de éste.
En ciertos casos podrán reducirse los aromáticos, sobre
todo los pesados, e hidrocarburos pesados cuya quita bajaría la
temperatura del punto de destilación 90%. Ciertos aromáticos
tienen alto octanaje. Pero cada octano perdido se sustituirá por
oxigenatos y otros hidrocarburos ya que el carburante acabado
deberá seguir cumpliendo las directivas de calidad de octano.
Volatilidad: En general, la RFG de invierno tiene la misma presión
de vapor que las gasolinas clásicas tradicionalmente vendidas en
un área dada. Sin embargo, la de verano tiene menor presión de
vapor que gasolina clásica. La RFG debe cumplir la norma de
presión de vapor estival de 8,1 psi en las áreas RFG del Norte y de
7,2 psi en las áreas RFG del Sur mientras que gasolina clásica
generalmente tiene 9,0 psi (ó 7,8 psi en las áreas de incumplimiento
de ozono del Sur). Conviene observar que las gasolinas clásicas
sólo recientemente (1992) fueron bajadas a estos niveles de
presión de vapor.
Se requiere la reducción de la presión de vapor para disminuir
las emisiones evaporativas cuya
reacción a la luz solar puede formar
ozono. Pero dichas reducciones también
reducen la cantidad de vaporización al
Cuadro 3-1 Comparación de gasolina clásica con gasolina reformulada
arranque en frío y calentamiento. Sólo
(Propiedades típicas)
los días de frío anormal y especialmente
en vehículos más antiguos con
Propiedad
Rango gasolina clásica
RFG Fase I
carburador, podría haber algún problema
Presión de vapor Reid (psi)
6,9 - 15,1
7,2 - 15,0
resultante de la presión de vapor
T50 (˚F)
141 - 251
202
disminuida. Por ejemplo, la RFG de verano
T90 (˚F)
286 - 364
316
debe estar disponible, al por menor, el 1
Aromáticos (vol %)
6,1 - 52,2
23,4
de junio pero, en los terminales, el 1 de
Olefinas (vol %)
0,4 - 29,9
8,2
mayo. Esto significa que los terminales
Benceno (vol %)
0,1 - 5,18
1,0
empiezan a recibir, y pueden iniciar el
Azufre (ppm)
10 - 1170
302
envío, de RFG de verano con presión de
MTBE (vol %)
0 - 15,0
11,0
vapor reducida a principios de mayo o
Etanol (vol %)
0 - 10,4
5,7
incluso finales de abril. Las temperaturas
Cont. de oxígeno (peso %)
0 - 3,6
2,0
de mayo en los climas del Norte pueden
Octanaje ([R+M]/2)
87 - 93
87 - 93
caer fácilmente a 50°F o menos. A 50°F,
una gasolina con 10,0 psi de presión de
Fuente EPA EE.UU.
vapor se comportaría mejor en arranque
13
Ciertas pruebas demostraron que la eliminación de
aromáticos e hidrocarburos pesados baja los depósitos del
sistema de inducción de carburante y de la cámara de combustión.
Así, la RFG será más limpia, no sólo para el aire sino también para
el circuito de carburante y el motor del vehículo.
Aunque positivas en lo medioambiental, las reducciones de
los componentes más pesados de la gasolina tienen el inconveniente
menor de disminuir ligeramente el potencial energético. Esto
incidiría en bajar el consumo de carburante más allá de la reducción
media del 2% esperada por la adición de oxigenados. Aún es
imposible predecir el efecto de dichos cambios sobre el consumo
de carburante pero quizá resulten mínimos, en el rango del 1-2%.
Compuestos oxigenados
El término carburantes oxigenados puede aplicarse a varios
tipos de carburantes. En la mayoría de los casos, se utiliza para
referirse a los programas de carburantes oxigenados que requieren
el uso de carburantes oxigenados durante los meses de invierno
en las áreas de incumplimiento de CO. Sin embargo, la gasolina
reformulada, e incluso a veces la gasolina clásica, también
contiene oxigenados para mejorar la calidad de octano.
Una gasolina se oxigena adicionando un alcohol o éter. De
los alcoholes, el más comúnmente utilizado es el etanol y, de los
éteres, el éter metilterciobutílico (MTBE). Otros oxigenados tales
como el éter etilterciobutílico (ETBE) y el éter tercioamilmetílico
(TAME) han comenzado a utilizarse hace poco, en especial en la
RFG.
Antes de exponer sobre los carburantes oxigenados, cabe
reseñar informaciones sobre los compuestos oxigenados de uso
corriente.
Etanol: El etanol, de amplio uso y disponibilidad en la mayoría de
las áreas de EE.UU., ha tenido un crecimiento continuo como
componente de la gasolina desde los años 70, cuando se lo
utilizaba como alargador de producto debido a la escasez de
gasolina. En esa época, las gasolinas con etanol se llamaban
gasohol. Más tarde, cuando la gasolina se hizo más abundante,
el etanol comenzó a ser muy utilizado como enriquecedor de
octano y el nombre gasohol se dejó de lado en favor de nombres
que reflejaban el aumento del octano (por ejemplo, sin plomo plus,
super sin plomo plus).
Como en los otros oxigenados, el uso de etanol como
componente de la gasolina mejorará la combustión, reduciendo así
las emisiones de CO. Algunos estudios han indicado que, utilizado
en un carburante correctamente formulado, etanol también puede
reducir emisiones coadyuvantes a la formación de ozono.
Más recientemente, los partidarios del etanol han enfatizado
su capacidad para aportar octano y a la vez reemplazar otros
componentes de la gasolina, dañinos para el medio ambiente.
Otros estudios sugieren que el uso del etanol también podría
desacelerar el calentamiento global comparado con la gasolina. El
etanol también reduce las importaciones al reemplazar la gasolina
y el petróleo crudo importados.
Más del 10% de toda la gasolina vendida en los EE.UU. ya
contiene etanol. Es, o fue, utilizado o comercializado por compañías
como Exxon, Sunoco, Marathon, Texaco, Amoco, Mobil, ARCO,
Super-America, Chevron, Union, BP, Shell y Phillips y numerosos
distribuidores independientes. Miles de millones de millas fueron
recorridas por vehículos que utilizaban gasolinas con mezclas de
etanol.
En los primeros años de uso, se adicionaba etanol a la
gasolina en el camión de transporte en un terminal situado lejos del
terminal de gasolina. Desde hace ya bastante años, el proceso de
mezcla de etanol se ha vuelto mucho más sofisticado. El etanol
se sitúa en el terminal de gasolina o en el cargadero de la refinería
14
y se dosifica a la gasolina hasta alcanzar la mezcla exacta.
Las mezclas que exceden el 10 por ciento de volumen de
etanol no están autorizadas por la ley, ni tampoco es probable que
surjan, ya que etanol cuesta mucho más que gasolina y vuelve
antieconómicas las mezclas de mayor nivel.
El etanol tiene afinidad con el agua. Atrapa humedad en todo
el circuito de carburante e impide la congelación de la línea de
carburante. En la pasada época del gasohol, esta sensibilidad al
agua acarreó problemas dado que las estaciones de servicio a
menudo tenían agua en el fondo de sus tanques subterráneos. Hoy,
la industria del petróleo está bien al tanto de estos problemas y las
compañías que utilizan etanol han implementado procedimientos
para eliminar la humedad en los tanques de almacenaje subterráneos.
De hecho, una vez bien preparados los tanques, el etanol ayuda
a eliminar la acumulación de agua en el fondo de los mismos.
La adición de un 10% del volumen de etanol generalmente
aportará 2,5 ó más números de octano a la mezcla final. La adición
de etanol aumenta la presión del vapor 1,0 psi aunque los refinadores
pueden hacer otras alteraciones para limitar la presión del vapor a
fin de cumplir con reglamentaciones federales. El etanol tiene
aproximadamente un 35% de oxígeno de modo que una mezcla del
10% del volumen contendría un peso del 3,5% de oxígeno.
Etanol se confunde a menudo con metanol. Ahora bien,
ambos alcoholes tienen características claramente diferentes. El
etanol brinda una mejor tolerancia al agua y una mejor compatibilidad
con el circuito de carburante y contiene menos oxígeno que el
metanol. El etanol induce sólo a un pequeño incremento en la
volatilidad del carburante, a menudo inferior al que habría entre
diferentes lotes de gasolina dentro de un área de mercado. A
diferencia del etanol, el metanol es muy tóxico.
En los EE.UU., el etanol se produce por fermentación de
productos agrícolas, principalmente maíz. Es el mismo alcohol
utilizado en alcoholes para bebidas, pero conforme a las normas
de gradación de carburante. El etanol utilizado en la gasolina se
desnaturaliza, haciéndolo inapropiado para beber.
MTBE (éter metilterciobutílico): El éter metilterciobutílico ha
tenido notable crecimiento en los últimos 15 años. Como el etanol,
se utilizaba inicialmente como enriquecedor de octano. Lo utilizan
casi todas las principales compañías petroleras, al menos en parte
de su gasolina. El MTBE está presente, a varios niveles, en más del
25% de toda la gasolina vendida en EE.UU. Como enriquecedor de
octano, el MTBE habitualmente se mezcla a niveles del 6% al 8%
del volumen. En los carburantes oxigenados, el MTBE se mezcla a
un 15% del volumen y en la RFG a un 11%. Estos niveles más altos
son necesarios para satisfacer la norma de contenido mínimo de
oxígeno.
A niveles más altos, el MTBE añadirá 2,5 a 3,0 números
de octano a la mezcla final de gasolina. No es tan sensible
al agua como los alcoholes ni aumenta la volatilidad de la
mayoría de las gasolinas.
El MTBE se elabora por reacción química del metanol
con isobutileno. Convertir el metanol a MTBE elimina las
desventajas del metanol. El éter terminado no contiene
metanol.
El MTBE y otros éteres tienen un olor muy marcado.
Esto llevó a algunos automovilistas a quejarse de olor
desagradable, alegando, en ciertos casos, que les había
causado náuseas, irritación en los ojos o sarpullidos.
Estas informaciones han sido tratadas con
sensacionalismo por los medios de difusión, dificultando
el estudio de losreclamos. Aunque los estudios continúan,
el trabajo realizado hasta ahora indica que el MTBE brinda
beneficios tanto para el medioambiente como para la salud
comparado con los productos que reemplaza en la gasolina.
TAME (éter tercioamilmetílico): Recientemente, algunos
refinadores han empezado a utilizar TAME como enriquecedor de
octano y aporte de oxígeno, ante todo para cumplir con los
requisitos de la gasolina reformulada. Aunque hay menos
experiencia con el TAME que con otros oxigenados, en general,
sus características de rendimiento se estiman similares a las del
MTBE. El TAME se autoriza en la gasolina hasta niveles de alrededor
el 17,2 por ciento del volumen, aunque habitualmente se utiliza a
niveles muy inferiores. A los niveles máximos permitidos, el TAME
puede aportar hasta 3,0 números de octano a la mezcla final que
entonces contendría un nivel de oxígeno del 2,7% del peso.
El TAME bajará la presión de vapor de la gasolina a la cual se
adiciona. En la actualidad, el TAME está presente en sólo un
pequeño porcentaje de la gasolina vendida, pero se espera
que su uso crezca a medida que entren en producción
nuevas instalaciones.
El TAME se fabrica por reacción química de metanol con
isoamileno. Como para el MTBE, esta conversión elimina las
desventajas del metanol.
ETBE (éter etilterciobutílico): sólo recientemente, el ETBE
ha empezado a tener cierto nivel de uso comercial. Varios
programas de prueba han indicado que las características
de rendimiento del ETBE son similares a las del MTBE. El
nivel máximo autorizado del ETBE es 17,2% del volumen.
A este nivel, el ETBE aporta hasta 3 números de octano a
la mezcla final que contendría un 2,7% del peso de oxígeno.
El ETBE bajará la presión de vapor de la gasolina a la cual
se adiciona. Las características de baja presión de vapor
del ETBE lo convierten en un componente de mezcla
atractivo para la gasolina reformulada. El ETBE se fabrica
por reacción de etanol con isobutileno, similar a otros
procesos de éter.
Figura 3-1
Requisito de volumen de oxigenado para niveles de oxígeno
regulatorios
Figura 3-2
Valor de octanaje de oxigenados comunes
.
.
129 .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 112.5
112
.
119
103
.
.
Ventajas: Claramente, la principal ventaja de los
compuestos oxigenados es su capacidad para aportar
oxígeno y octano a la gasolina a la cual se adicionan.
La figura 3-1 muestra la cantidad de oxigenado
necesaria para alcanzar diversos niveles de oxígeno en la
gasolina.
La gasolina reformulada debe contener un promedio
del 2,0% del peso en oxígeno, pero puede contener hasta
el 3,5% del peso en oxígeno. Los programas de carburantes
oxigenados exigen calidades invernales con un promedio
del 2,7% del peso en oxígeno. Todos los éteres están
limitados a un máximo del 2,7% del peso en oxígeno. Las
mezclas de etanol pueden contener hasta un 3,5% del
peso en oxígeno.
La figura 3-2 muestra los valores de octano de los
cuatro oxigenados más comúnmente utilizados.
Otros oxigenados: Auque el uso de otros oxigenados en
la gasolina está autorizado, no es probable. Los otros
alcoholes y éteres autorizados en la gasolina se ven
limitados, ya sea por un costo más alto, ya sea por
desventajas de la mezcla que hacen muy improbable su
uso a corto plazo.
Carburantes oxigenados
Ya se trate de gasolina clásica, oxigenada o
reformulada, los carburantes que contienen oxigenados
son, quizás, el tipo de gasolina menos comprendido del
mercado. Si bien se acepta que los carburantes oxigenados
mejoran la calidad de octano, enriquecen la combustión y
reducen las emisiones de escape, muchos técnicos siguen
92
111
.
96
.
.
119
.
.
. 105.5
.
99
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
87
82
Gasolina común sin plomo
MTBE
ETBE
Octanaje teórico
Octanaje motor
Etanol
111
.
103
TAME
Octanaje surtidor (R + M) /2
Los valores exactos del octano variarán de acuerdo con el
octanaje y la composición de la gasolina a la que se adiciona el
compuesto oxigenado.
con dudas respecto de la volatilidad, contenido energético
(consumo de carburante), compatibilidad de materiales y
depósitos en el circuito de carburante. Se han efectuado
pruebas a gran escala en cada uno de esos ámbitos y los
efectos de los oxigenados son bien conocidos.
Volatilidad del carburante: A mediados de los años 80, la presión
de vapor de buena parte de la gasolina excedía los valores que
los circuitos de carburante automotor podían soportar en
temporada cálida. Esto trajo innumerables problemas de
manejabilidad y rearranque en caliente. Como en ese mismo
período los oxigenados comenzaron a tener un uso muy difundido,
a menudo esos problemas eran atribuidos a los oxigenados
como etanol. En realidad, muchos carburantes de esa época,
incluidos los carburantes a base sólo de hidrocarburos, tenían
una presión de vapor inaceptablemente alta.
15
Los problemas de manejabilidad y arranque en caliente
son básicamente problemas de tiempo cálido. Hoy, la EPA
reglamenta la presión de vapor de todas las gasolinas
durante los meses de verano (1 de junio al 15 de septiembre
al por menor) lo que arroja presiones de vapor máximas
autorizadas de 7,2 psi a 10,0 psi, según el tipo de gasolina
y su área de venta. Así, los problemas de manejabilidad y
rearranque en caliente (tapón de vapor, espuma en el
carburante) fueron, en gran medida, eliminados.
Compatibilidad de materiales: Por muchos años, los fabricantes
de automóviles han utilizado materiales compatibles con los
carburantes oxigenados. No obstante, con el uso más difundido de
carburantes oxigenados y gasolina reformulada resurgieron ciertos
mitos que merecen citarse aquí. En versiones anteriores de este
manual, este tema se cubría con más detalle, incluyendo fotografías
de diversas pruebas y boletines de servicio aplicables. La
información fue presentada en dos categorías, metales y
elastómeros.
La mayoría de los componentes metálicos de los circuitos de
carburante automotores sufrirán corrosión y herrumbre en
presencia de agua, aire o compuestos acídicos. El circuito de
distribución de gasolina suele contener agua y también puede
formarse humedad adicional, por condensación, en el tanque del
automóvil. La gasolina puede contener, asimismo, trazas de azufre
y ácidos orgánicos. La gasolina ha sido siempre reconocida como
potencialmente corrosiva; por ello, era necesario que contenga
inhibidores de corrosión para proteger las tuberías que la distribuyen
de acero negro. Por lo tanto, ha sido habitual por muchos años
adicionar inhibidores de corrosión a la gasolina.
El MTBE es ligeramente soluble en agua y podría incrementar
en ínfima medida las características de retención de agua de la
gasolina. No obstante, no se ha demostrado que el MTBE incremente
el nivel de corrosión de la gasolina.
Alcoholes son más solubles en agua que el MTBE y la adición
de etanol incrementará la capacidad de retener agua de la gasolina.
Por lo tanto, una gasolina enriquecida con etanol puede tener un
contenido de humedad algo mayor al de una gasolina no mezclada.
Se ha informado sobre varias pruebas hechas con gasolinas
enriquecidas con etanol. Los tanques de carburante y componentes
de circuitos de carburante de automóviles que funcionaron largos
períodos con estas mezclas fueron desmontados, desmantelados
y examinados. En general, las pruebas concluyeron que el etanol
no aumenta la corrosión en la operación normal diaria.
Los fabricantes de automóviles han indicado que no tienen
mayores inquietudes sobre la corrosión del metal, siempre que
todos los carburantes contengan inhibidores de corrosión eficaces
a niveles de tratamiento apropiados. Los productores de etanol
responsables admiten que no todas las gasolinas comerciales
están adecuadamente tratadas para mezclar y, en consecuencia,
durante un tiempo incluyeron un inhibidor de corrosión en su etanol.
Además, hay especificaciones ASTM para asegurar la
adicionabilidad del etanol carburante a la gasolina. Muchos
fabricantes utilizan directivas aún más restrictivas que las ASTM.
Debido a estos controles y a la adición de inhibidores de corrosión,
no deberían surgir problemas de corrosión relacionados con el
etanol.
La compatibilidad con los elastómeros es más difícil de
generalizar. Una serie de ingredientes de la gasolina puede afectar
la dilatación y causar el deterioro de los elastómeros. Por ejemplo,
los aromáticos, benceno, tolueno y xileno mostraron efectos
perjudiciales sobre ciertos elastómeros de los circuitos de
carburante. Las gasolinas vendidas hoy tienen un nivel más alto de
aromáticos que las vendidas en los años 70.
La adición de alcoholes o éteres a la gasolina también puede
16
causar dilatación en los elastómeros del circuito de carburante. La
dilatación puede ser severa con metanol pero relativamente
insignificante con otros alcoholes. Un 10% de volumen de etanol
contribuye menos a la dilatación que la cantidad de aromáticos
adicionales necesaria para obtener el mismo aumento del octanaje.
La combinación etanol o MTBE / altos niveles de aromáticos puede
causar mayor dilatación que cualquier producto por sí solo.
Los fabricantes de automóviles y autopartes han sabido
responder a los cambios que se producen en la gasolina de hoy.
Es menos probable que haya problemas con los materiales de
vehículos más nuevos debido a la actualización de los materiales
de los circuitos de carburante tras la introducción de gasolinas sin
plomo con más contenido de aromáticos y la adición de alcoholes
y éteres. Todos los principales fabricantes de automóviles
comunicaron que sus vehículos último modelo están equipados con
componentes de circuito de carburante actualizados para ser
utilizados con estos carburantes.
Aunque todos los fabricantes de automóviles garantizan el
uso de mezclas al 10% de etanol y gasolinas con MTBE, la
actualización de sus circuitos de carburante se produjo en distintos
momentos. En general, los modelos de los años 80 y posteriores no
deberían tener problemas con mezclas al 10% de etanol o gasolina
con MTBE. Los circuitos de carburante de modelos de 1975 a 1980
fueron actualizados, pero no en igual medida que los modelos
posteriores. Los modelos previos a 1975 pueden tener componentes
de circuitos de carburante sensibles a gasolinas muy aromáticas,
alcoholes y éteres. A menudo, falta documentación específica
sobre el efecto de los componentes del carburante en piezas de
circuitos de carburante más antiguos. Los técnicos que cambien
piezas en vehículos previos a 1980, deberían especificar que las
piezas de recambio sean resistentes a dichos componentes del
carburante. Estos productos incluyen Viton® (válvulas de reciclaje
de gases de escape, puntas de aguja de entrada de carburante)
y fluoroelastómeros (líneas de carburante y de control de
evaporación, etc.).
Para información más específica sobre los materiales de los
circuitos de carburante de los vehículos, consulte el Anexo A.
Otros países identificaron pronto materiales del circuito de
carburante resistentes a la cambiante composición de las gasolinas.
Desde hace varios años, el carburante automotor estándar
en Brasil ha sido una mezcla de gasolina con 22% de volumen de
etanol. Brasil también tiene más de 5 millones de automóviles que
funcionan con etanol puro. Su programa de etanol está en vigencia
desde hace más de 10 años, habiéndose superado los problemas
de compatibilidad de los materiales. Las ventajas de su experiencia,
con una aplicación más severa, ayudaron a identificar materiales
más aptos para el circuito de carburante.
Numerosas pruebas indican que la compatibilidad de
materiales en carburantes oxigenados no es más preocupante que
la de los carburantes de hidrocarburos comparables y, en
consecuencia, no debería plantear ningún problema particular.
A comienzos de los 80, la obstrucción del filtro de carburante
presentó problemas en casos aislados. Ocasionalmente, en
vehículos de modelos más antiguos, las mezclas con etanol
ayudaron a ablandar los depósitos en tanques y líneas de carburante.
El filtro de carburante del vehículo podía entonces obstruirse. La
solución era fácil: cambiarlo. Difícilmente, surjan este tipo de
problemas en los vehículos de modelos más recientes. Purolator
Products trató el problema hace varios años en una prueba que
involucró una flota de 213 vehículos. Este programa de prueba no
encontró obstrucciones prematuras ni fallas relacionadas con las
mezclas gasolina/etanol (ver la Figura 3-3 en la página siguiente).
Depósitos del circuito de carburante: Numerosas pruebas
indicaron que un buen tratamiento con aditivos controla con
eficacia la tendencia a los depósitos en las gasolinas, incluidas las
volumen de etanol requeriría casi 4 cucharitas de agua antes de que
se produzca la separación de fases. Por lo tanto, en las operaciones
Figura 3-3 Extractos del Boletín de Servicio de Purolator
de rutina, los oxigenados tienen mayor probabilidad de suspender
Products
la humedad y sacarla del circuito de carburante que los carburantes
no oxigenados.
Cuando una mezcla con etanol empieza su separación de
fase, no sólo el agua irá al fondo del tanque sino que también
LOS FILTROS DE GASOLINA DE PUROLATOR PUEDEN UTILIZARSE CON GASOHOL
empujará hacia el fondo una porción del etanol.
Con los actuales procedimientos y especificaciones más
restrictivos para ayudar a mantener a un mínimo la humedad en todo
Purolator Products se ha involucrado activamente
el proceso de distribución, dichos casos son infrecuentes. Pese a
en el análisis de pruebas de laboratorio y campo
ello, el técnico debería ser capaz de identificar este problema y
para determinar los efectos del gasohol en los
responder en consecuencia.
filtros de gasolina y sus componentes. Los
Para comprobar la posible contaminación con agua, hay que
resultados satisfactorios de las pruebas aceleradas
sacar una muestra de carburante del fondo del tanque del vehículo
de compatibilidad en laboratorio fueron confirmados
o motor. Luego, extraer una muestra de la parte superior del tanque
por pruebas de campo a gran escala.
de carburante. Si hay agua, la diferencia entre las muestras debe
ser observable. En la duda, se puede adicionar colorante alimentario
Hasta ahora los resultados son muy alentadores.
soluble en agua a la muestra sospechosa. En una muestra cargada
No se observaron fallas vinculadas al filtro ni
de agua, el colorante alimentario soluble se dispersará (coloreará
“obstrucción” prematura del filtro durante los
la parte de agua).
primeros reabastecimientos con gasohol. Sí se
Si hay agua, para corregir el problema, basta con vaciar el
había informado “obstrucción” del filtro en otros
carburante contaminado y volver a llenar el tanque. Es mejor
estudios de campo que utilizaron gasohol.
rellenar completamente el tanque con una mezcla al etanol, dado
que el etanol absorbería todas las cantitades residuales de agua.
No hace falta reemplazar ningún componente del circuito de
oxigenadas. Las Enmiendas a la Ley de Saneamiento del Aire de carburante.
1990 requieren (con vigencia al 1 de enero de 1995) que todas las
gasolinas contengan un detergente/aditivo que controle los NOTA: Todo carburante o separación de fase retirado se
depósitos en carburadores, inyectores de carburante y válvulas desechará conforme a las normas federales, locales o del
de admisión. El control efectivo de depósitos en circuitos de estado vigentes.
carburante implica numerosas consideraciones que se cubren con
Consumo de carburante: existen muchos malentendidos acerca
más detalle en el Capítulo 4.
del consumo de carburante (millas por galón) de diversas gasolinas,
Contenido de oxígeno y empobrecimiento: (Sistemas sin especialmente las que contienen oxigenados.
retroacción) Los carburantes oxigenados pueden contener hasta
Hay una serie de variables que complican las mediciones
alrededor del 3,5 % de peso de oxígeno según tipo y nivel de exactas del consumo de carburante, sin hablar de pruebas
oxigenado. Normalmente, el nivel de oxígeno no exigiría ajustes en controladas o amplios y bien documentados estudios de flota.
la relación aire/carburante pero, a veces, se pueden encontrar
Además de los factores ligados al carburante, deben
automóviles con la relación aire/carburante regulada pobre. Visto
que con más oxígeno se empobrece aún más la carga de carburante, considerarse una serie de problemas ligados al vehículo y al clima.
los automóviles pueden presentar síntomas de empobrecimiento La tecnología del vehículo, su reglaje, temperaturas ambientes,
(mal ralentí, calado), de fácil corrección mediante ajustes menores vientos en contra, calidad vial, presión de neumáticos, uso de
acondicionadores de aire y muchos otros factores, impactan el
para enriquecer la mezcla aire/carburante.
En las áreas donde los vehículos se someten a programas consumo de carburante. Algunos de los factores documentados
de Inspección y Mantenimiento (I/M), hay que cerciorarse de que en pruebas se cubren en el cuadro 3-2. Incluso el hecho de que el
automóvil esté o no nivelado al llenar el tanque, puede distorsionar
el ajuste no haga fallar la prueba de emisiones.
(Sistemas con retroacción) Los vehículos más nuevos están la lectura del consumo de carburante por varios puntos porcentuales.
equipados con sistemas informáticos de control. Estos incluyen
sensores, instalados en el colector de escape, para determinar el
contenido de oxígeno de los gases. Los vehículos provistos de
computadoras de a bordo compensarán el contenido de oxígeno del
carburante al funcionar en modo de bucle cerrado. El nivel máximo
de oxígeno permitido en la gasolina está dentro de los límites
autorizados del sensor.
Separación de fase: El agua en la gasolina puede tener diferentes
efectos sobre un motor, según esté en solución o fase separada.
La gasolina hidrocarbonada no puede retener demasiada agua
pues se separa rápidamente y, siendo más pesada que la gasolina,
va al fondo del tanque.
Un galón de gasolina compuesto únicamente de hidrocarburos
puede retener sólo 0,15 cucharitas de agua (a 60 1/2°F) antes de
que el agua se separe. Una mezcla con un 15% de volumen de MTBE
puede retener unas 0,45 cucharitas de agua a 60 1/2°F antes de
que el agua se separe. Una mezcla de gasolina con un 10% de
En el cuadro 3-2 se puede ver fácilmente por qué un individuo
que utiliza uno o quizás varios vehículos no puede determinar con
exactitud el impacto de las diferentes gasolinas en el consumo de
carburante. Simplemente porque hay demasiadas variables.
En el transcurso de un año, el contenido energético de la
gasolina puede ir de 108.500 btu por galón hasta 117.000 btu/gal.
Las calidades de invierno se hacen más volátiles (menos densas)
para facilitar el arranque en frío y el rendimiento en calentamiento
y, en general, contienen de 108.500 a 114.000 btu/gal. Las calidades
de verano son mucho menos volátiles para minimizar las emisiones
evaporativas y los problemas de arranque y manejabilidad en
caliente. Suelen contener de 113.000 a 117.000 btu/gal. Así, el
contenido energético y, por tanto, el consumo de carburante, puede
variar del 3,4% al 5,0% sólo debido al contenido energético del
carburante. Más aún, comparando los carburantes de verano de
mayor contenido enérgetico con los de invierno de menor contenido
energético se demuestra que el contenido energético varía un
7,26%. Ver el Cuadro 3-3.
17
Cuadro 3-2
Factores que influyen en el consumo de carburante en vehículos
Factor
Impacto consumo de carburante
Promedio
Máximo
Caída de temperatura ambiente de 77°F a 20°F
-5,3%
-13,0%
Viento en contra a 20 mph
-2,3%
-6,0%
7% de desnivel en la carretera
-1,9%
-25,0%
Pauta de conducción discontinua 27 mph vs. 20 mph
-10,6%
-15,0%
Aceleración agresiva versus suave
-11,8%
-20,0%
Presión de neumáticos de 15 psi versus 26 psi
-3,3%
-6,0%
El menor contenido energético de los carburantes de
invierno y las influencias del tiempo invernal sobre el consumo de
carburante pueden fácilmente acarrear reducciones del 10-20%
en millas por galón durante los meses invernales más fríos.
Cuadro 3-3 Contenido energético de la gasolina
Contenido btu de la gasolina clásica
Btu calidad estival
Máximo
Mínimo
%
117.000
113.000
3,4
Btu calidad invernal
114.000
108.500
5,0
Diferencia entre máximo estival y mínimo invernal -7,26%
Los programas de carburantes oxigenados son sólo
de invierno, por lo que se los culpó injustamente por el
consumo mucho más alto de carburante cuando, de hecho,
en los meses de invierno, también coparticipan en esta
pérdida muchas otras variables.
La reducción en btu/galón por adición de oxigenados
generalmente se sitúa entre el 2% y el 2,5% aunque el
consumo de carburante puede no bajar tanto. Como ejemplo,
el etanol contiene 76.100 btu por galón. Una mezcla con
etanol al 10% del volumen contendría un 3,4% menos de
energía por galón. No obstante, en pruebas controladas, el
aumento en el consumo de carburante fue mucho menor de
lo que indicaría el 3,4% menos de contenido energético.
El cuadro 3-4 lista los btu/galón (contenido energético)
Cuadro 3-4 Contenido energético mezclas oxigenadas
(mezclas con carburante base 114.000 btu/gal)
Mezcla
terminada
Oxigenado Contenido energético 2.0% peso
(btu/gal)
oxígeno
btu/gal
Etanol
MTBE
ETBE
TAME
18
76.100
93.500
96.900
100.600
111.836
111.745
111.811
112.215
Mezcla
terminada
2.7% peso
oxígeno
btu/gal
111.082
110.925
111.059
111.688
de cada uno de los cuatro oxigenados actualmente utilizados
y también el contenido energético de los carburantes
resultantes de las mezclas de dichos oxigenados con un
carburante de base de 114.000 btu/galón. La columna de
nivel de oxígeno del 2,0% es típica de la gasolina reformulada
mientras que la de nivel de oxígeno del 2,7% es representativa
de la gasolina vendida en áreas de programas de carburantes
oxigenados.
Comparando las mezclas del cuadro 3-4, puede verse
que una mezcla que contiene el 2,0% en peso de oxígeno
promedia apenas el 2.0% menos de contenido energético.
Una mezcla que contiene el 2,7% en peso de oxígeno
promediará un 2,5% menos de contenido energético.
Estas variaciones proyectadas del consumo de
carburante han sido validadas en numerosas pruebas
controladas y estudios de flota. El más reciente de estos
estudios, hecho en 1995, incluye una prueba de flota del
Estado de Wisconsin y un análisis de flota por Lundberg
Survey, Inc. La prueba de flota de Wisconsin sometió a test
a ocho vehículos, modelos 1979 a 1994, comparando su
consumo de gasolina clásica con el de gasolinas
reformuladas con MTBE, etanol y ETBE. El aumento medio
de consumo con gasolina reformulada fue del 2,09%. El
estudio Lundberg, al examinar quejas relativas al consumo
de carburante en el mercado de RFG de Milwaukee, analizó
los consumos de varias grandes flotas que totalizaban
miles de vehículos, comparando los consumos de estas
flotas en enero de 1994 (con gasolina clásica) a los de enero
de 1995 (con gasolina reformulada). La pérdida en consumo
de carburante para estas flotas que funcionaban con RFG
fue del 1,63%.
Estas pruebas y estudios, combinados con numerosos
otros, dejan suponer un aumento del consumo de carburante
debido al contenido de oxígeno de alrededor el 2,0%.
Cabe señalar que la tecnología y el reglaje del vehículo
también intervienen en las variaciones del consumo de
carburante. Por ejemplo, los vehículos más antiguos, que
tienen un funcionamiento rico a reglajes determinados,
pueden realmente mejorar su consumo de carburante con
las gasolinas oxigenadas. Esto es así porque el
empobrecimiento químico ocasionado por los oxigenados
trae aparejada una combustión más completa del carburante
que compensa, parcial o totalmente, el valor ligeramente
inferior de btu.
Para ayudar a responder las preguntas acerca de los
oxigenados, sigue, a continuación de este capítulo, una
"Guía de referencia rápida sobre compuestos oxigenados".
Guía de referencia rápida sobre compuestos oxigenados
Los compuestos oxigenados como el etanol y el éter
metilterciobutílico (MTBE) siguen experimentando un
creciente uso como componentes del carburante motor.
Esta guía de referencia rápida responde a algunas de las
preguntas más
frecuentes sobre los compuestos
oxigenados.
P:
¿Qué son los oxigenados para carburante?
R:
Los oxigenados para carburante son alcoholes como
el etanol y éteres como el MTBE. La mayoría de los
componentes hallados en la gasolina constan de hidrógeno
y carbono (hidrocarburos). Los oxigenados constan de
hidrógeno, carbono y oxígeno y, por lo tanto, adicionan
oxígeno a la mezcla aire/carburante, de ahí el término
oxigenados.
P:
¿Por qué se utilizan los oxigenados en la gasolina?
R:
Inicialmente, los oxigenados se adicionaban a la
gasolina para mantener o mejorar la calidad de octano.
Aunque siguen utilizándose como enriquecedores de octano,
hoy se enfatiza su uso como parte de los programas
nacionales de saneamiento del aire. En la actualidad, los
carburantes oxigenados se utilizan en programas invernales
de carburantes oxigenados en más de treinta áreas del país.
En esta aplicación, los oxigenados se utilizan por ser aptos
para reducir las emisiones de escape de CO. Los
oxigenados también se utilizan en la gasolina reformulada
en áreas de programas de incumplimiento de ozono donde
su uso reduce las emisiones tóxicas de escape.
P:
¿Cuánta reducción de la contaminación puede
esperarse de la adición de oxigenados a la gasolina?
R:
El nivel de reducción de varios contaminantes depende
de una serie de variables como la tecnología del vehículo,
tipo y cantidad de compuesto oxigenado utilizado y las
características de la gasolina de base. Las pruebas han
mostrado que la reducción de CO atribuible a los oxigenados
puede ir del 10% al 30% en función de la tecnología del
vehículo. En general, a mayor contenido de oxígeno, mayor
nivel de reducción de CO. Las reducciones de gases tóxicos
atribuibles a los oxigenados van de un 12% a un 17%. Estos
resultados se logran porque los oxigenados reemplazan
componentes menos deseables de la gasolina tales como
el benceno, xileno y tolueno.
P:
¿Tiene otras ventajas medioambientales el uso de
compuestos oxigenados?
R:
Algunos estudios sugieren que los carburantes
renovables, como el etanol, contribuyen menos al
calentamiento global que los carburantes fósiles. La causa
es que el maíz y los productos agrícolas, principales materias
primas del etanol, absorben anhídrido carbónico (CO2) de
la atmósfera al crecer.
P:
¿Qué opinan los fabricantes de automóviles sobre los
compuestos oxigenados? ¿Aprueban su uso en sus vehículos?
R:
Todos los principales fabricantes de automóviles
aprueban el uso de etanol y MTBE. De hecho, algunos
fabricantes, como General Motors, Chrysler, Ford, Nissan,
Range Rover y Suzuki recomiendan el uso de carburantes
oxigenados y/o gasolina reformulada. En el Capítulo 5, se
aporta más información sobre los carburantes
recomendados por los fabricantes de automóviles.
P:
¿Qué hay del uso del metanol en la gasolina?
R:
Algunos fabricantes de vehículos y equipos permiten
el uso del metanol pero la mayoría limita el nivel autorizado
al 3% ó 5% y exige aditivos especiales. Algunos no extienden
la cubertura de la garantía de sus circuitos de carburante al
uso de mezclas con metanol. El metanol no se está utilizando
en grado alguno en la gasolina actual y no se permite en la
gasolina reformulada.
P:
¿Cuál es la diferencia entre etanol y metanol?
R:
Aunque ambos son alcoholes, metanol es más
sensible al agua que etanol. Asimismo, su compatibilidad
con los circuitos de carburante del vehículo es menor que la
del etanol. Además, mientras que la adición del 10% de
etanol sólo aumentará la presión de vapor del carburante un
0,5 a 1,0 psi, la adición de niveles de metanol tan bajos como
el 3% ó 4%, aumentará la presión de vapor del carburante
un 2,5 a 3,0 psi.
P:
El MTBE ¿contiene metanol?
R:
El MTBE no contiene metanol. El metanol se utiliza en
la fabricación del MTBE. Sin embargo, al convertir el metanol
en un éter, se eliminan los efectos negativos (alta volatilidad,
compatibilidad con materiales cuestionable, baja tolerancia
al agua).
P:
¿Cómo afectan los oxigenados a los depósitos en el
circuito de carburante?
R:
Hoy en día, todas las gasolinas, incluso las que
contienen oxigenados, deben satisfacer las mismas normas
de limpieza del circuito de carburante implementadas por la
EPA en 1995. Por lo tanto, todas las gasolinas son tratadas
con el tipo y volumen de aditivos necesarios para proveer
una limpieza aceptable del circuito de carburante.
P:
El efecto limpiador del etanol en el circuito de
carburante ¿exigirá el reemplazo del filtro de carburante?
R:
El reemplazo del filtro de carburante dependerá, en
gran medida, de la edad del vehículo y de la magnitud de los
depósitos del circuito de carburante. Aunque en general no
se requiere el reemplazo, hay casos en que podría ser
necesario.
(Ver Capítulo 3, pág.17-Extracto del Boletín de Servicio
Purolator)
P:
¿Existen estudios sobre cómo los oxigenados
afectan la manejabilidad?
R:
Sí, hubo una serie de pruebas y estudios de flota
acerca del efecto de los oxigenados sobre la manejabilidad
del vehículo. Los resultados indican que, en general, el
consumidor medio no detectará diferencia alguna en el
comportamiento del vehículo. De hecho, en algunos estudios
de flota, los conductores señalaron mejor rendimiento con
los carburantes oxigenados. No se debería tener ningún
problema de manejabilidad con mezclas de gasolina/
oxigenados adecuadamente formuladas.
P:
Si los oxigenados son componentes aceptables del
carburante ¿por qué algunos técnicos de autómoviles
creen que deterioran el rendimiento del vehículo?
R:
Los técnicos de reparación de automóviles no siempre
tienen fácil acceso a la información sobre la calidad del
carburante. Una actitud semejante reflejaría la falta de
familiaridad del técnico con los temas relativos a la calidad del
carburante o, quizás, la imposibilidad de acceder a la última
19
información en la materia. Durante el período de crecimientodel
uso de etanol y MTBE, ocurrieron varios otros cambios de
composición en la gasolina. Sin embargo, muchos de estos
cambios no fueron expuestos ni despertaron la atención del
técnico. La percepción resultante es que la diferencia más
importante en las gasolinas actuales es el contenido de
oxigenados cuando, de hecho, también hay muchos otros
cambios.
características globales de volatilidad, entre ellas las de destilación,
presión de vapor y relación vapor líquido. Los problemas de tapón
de vapor y rearranque en caliente son principalmente estivales.
Hoy, la volatilidad estival de todos los carburantes, incluyendo los
que contienen oxigenados, está controlada por las normas de
volatilidad de la EPA, eliminándose así gran parte de los problemas
de manejabilidad en caliente ligados a la volatilidad del carburante.
(Ver Capítulo 1, pág. 5-6 y Capítulo 3, pág. 15-16).
P:
¿Se han hecho pruebas para determinar la
compatibilidad de los oxigenados con las piezas del circuito
de carburante?
R:
Sí, se realizaron varias pruebas que indican que los
oxigenados son compatibles con los metales y elastómeros de los
circuitos de carburante de los vehículos modernos.
P.
¿Qué hay de las quejas relativas al olor de la gasolina
oxigenada?
R.
Los oxigenados pueden ser alcoholes como el etanol o
éteres como el MTBE y el ETBE. Los éteres tienen un claro olor a
éter al adicionarse a altos niveles. Algunos automovilistas pueden
hallar el olor no sólo perceptible sino también desagradable. No
obstante, los vapores de éter son menos dañinos que otros
vapores de gasolina como el benceno y otros aromáticos.
P.
¿Afectarán los oxigenados el consumo de
carburante?
R.
La adición de oxigenados traerá aparejada un aumento del
consumo de aproximadamente el 2%. Esto ha sido confirmado por
numerosas pruebas (Ver Capítulo 3, pág. 17 y 18).
P.
¿Causan los oxigenados problemas de tapón de
vapor y rearranque en caliente?
A.
La tendencia de un carburante a contribuir a problemas de
tapón de vapor y rearranque en caliente depende de sus
Capítulo 4
Depósitos en el circuito de carburante
Pruebas de calidad del carburante
Depósitos en el circuito de carburante
El problema de calidad de carburante que en este momento
suscita más atención es quizás la tendencia a formar depósitos de
las gasolinas actuales. En muchos aspectos, la calidad es, de
hecho, superior a la del pasado. La volatilidad responde más al
diseño del vehículo. Los carburantes mezclados se someten a
procedimientos de control de calidad más severos y muchos
carburantes contienen lotes de aditivos extensivamente
desarrollados para mejorar su calidad.
De muchos modos, los automóviles actuales se adaptan a
una más amplia gama de variables del carburante. Pero esto no
siempre es así; un buen ejemplo es el sistema de medición de
carburante. Los sistemas de inyección de carburante en los
vehículos de modelos recientes tienen increíble precisión si se los
compara a un carburador o incluso a un sistema de inyección
monopunto (TBI), pero, al mismo tiempo, son mucho más sensibles
y fácilmente vulnerables a la formación de depósitos. Esto, junto al
aumento de los depósitos en la válvula de admisión (los IVD) y en
el sistema de inducción (los ISD), ha concentrado mucha atención
en este área.
Las gasolinas bien formuladas tienen un papel importante
para minimizar los depósitos en carburadores, inyectores de
carburante, válvulas de admisión y todo el sistema de inducción de
carburante.
En las Enmiendas a la Ley de Saneamiento del Aire de 1990
se incluye el requisito de que toda la gasolina vendida después del
1 de enero de 1995 debe "contener aditivos para prevenir la
acumulación de depósitos en motores o circuitos de alimentación
de carburante". La EPA dictó reglas para el uso de esos aditivos
y asegurar su eficacia para controlar los depósitos en carburadores
e inyectores de carburante y válvulas de admisión. Estas
reglamentaciones son aplicables a gasolinas reformuladas y
oxigenadas y también a la clásica. La EPA estudia, además, normas
20
P:
¿Qué hay del uso de carburantes oxigenados en
equipos motorizados y otros motores pequeños?
R:
Casi todos los principales fabricantes aprueban el uso de
carburantes oxigenados, como los que contienen etanol o MTBE,
en sus productos. Unos pocos fabricantes indican la probable
necesidad de ajustes menores o recomiendan precauciones
especiales. (Ver Capítulo 6).
para controlar los depósitos en la cámara de combustión pero
todavía no ha adoptado directivas debido a la falta de una prueba
normalizada para medir los resultados.
El requisito para todas las gasolinas de contener detergentes
y/o aditivos de control de depósitos ha reducido mucho el debate
acerca de cuáles son los componentes de la gasolina que
contribuyen a la formación de depósitos. Ahora, los aditivos deben
pasar una prueba de eficacia para su uso en las gasolinas para las
cuales están inscritos en la EPA.
Se juzgó necesario controlar los depósitos en el
circuito de carburante, de inducción y en la cámara de
combustión porque, si son excesivos, pueden aumentar
las emisiones de escape de HC, CO, y NOX. Sin embargo,
el control de dichos depósitos también reducirá las quejas
relacionadas con la manejabilidad.
Estas reglas resolverán muchos problemas relativos
a los depósitos. No obstante, atravesamos una fase de
transición en la que los técnicos aún hallarán depósitos en
PFI y válvula de admisión. Por ello, seguimos brindando
una síntesis de los problemas, pasados y presentes,
sobre depósitos para aquellos técnicos que no tengan
versiones anteriores de "Cambios en la Gasolina".
Carburadores/Inyección monopunto: Los carburadores e
inyectores monopunto (TBI) son relativamente sencillos
comparados con la inyección en el conducto de admisión
(PFI). Como la mayoría de los automóviles que hoy circulan
tienen PFI , el tratamiento de control de depósitos se
concentra en esa tecnología. Los aditivos que controlan los
depósitos PFI, controlarán fácilmente los del carburador o
TBI.
Depósitos PFI: A mediados de los 80, los fabricantes de
automóviles empezaron a pasarse en masa a la PFI. En
este período hubo problemas con inyectores obstruidos
por depósitos.
Un inyector obstruido por depósitos producirá un chorro de
forma irregular. Cuanto más severa sea la reducción del flujo, más
lo serán los síntomas. Los inyectores tapados pueden generar
ralentí irregular, potencia reducida, pobre consumo de carburante,
arranque difícil, mayores emisiones e incluso calado, sobre todo si
el sistema de control computarizado ya no puede corregir el
insuficiente flujo de carburante.
En general, los fabricantes de automóviles coinciden en que
toda reducción del flujo de carburante superior al 10% en un
inyector generará algunos de los problemas mencionados, sobre
todo en vehículos sensibles.
Ha habido un extenso debate sobre las causas de los
depósitos en la aguja del inyector. Finalmente, numerosas pruebas
indicaron que había varios factores causales (ver Cuadro 4-1),
siendo el más importante la pauta de conducción.
La formación de depósitos ocurre durante el período caliente,
inmediatamente después de apagar el motor. Por ello, los trayectos
cortos, típicos de la conducción urbana, tienden a aumentar la
formación de depósitos PFI.
Diseño y tolerancia del propio inyector juegan un papel en la
formación de depósitos. Se ha mostrado que los inyectores de
carburante tipo aguja son más propensos a la formación de
depósitos. En estos inyectores, la aguja de control del flujo se
fabrica con tolerancias muy exigentes. La abertura aproximada del
orificio de medición es de 0,002". Además, la propia aguja proporciona
una superficie donde pueden formarse depósitos.
Diversas pruebas mostraron que los inyectores obstruidos
pueden retirarse, limpiarse y reinstalarse en diferentes posiciones
del cilindro pero seguirán teniendo similares tendencias a sufrir
depósitos. Esto parecería indicar que el propio inyector puede,en
ciertos casos, contribuir significativamente al problema.
Si los procedimientos de limpieza con detergente no
restablecen el buen funcionamiento de un inyector, también, puede
sospecharse de un inyector no conforme a las especificaciones
o de depósitos metálicos .
Los depósitos no se forman al mismo ritmo ni en todos los
motores ni en todos los inyectores del mismo motor. Algunas
pruebas indican que a mayores temperaturas puede haber más
depósitos.
El goteo de carburante también puede contribuir a formar
depósitos. Los sistemas PFI permanecen bajo presión hasta con el
motor apagado. Una aguja de inyector mal asentada puede permitir
el goteo de carburante (paso de carburante más allá del asiento del
inyector) durante la parada en caliente.
Por último, existe el problema de la composición del carburante
y del tratamiento con detergente.Las pruebas indicaron que las
olefinas y diolefinas son los componentes de la gasolina que
quizás, tienen mayor incidencia en la formación de depósitos PFI.
Cuadro 4-1 Factores que contribuyen a los
depósitos PFI
Pauta de conducción - Frecuentes y prolongadas
paradas en caliente
Diseño del inyector - Con agujas vs sin agujas
Temperatura/calor
Goteo de carburante
Composición del carburante - Olefinas/diolefinas
Insuficiente tratamiento detergente
De hecho, en 1985 General Motors envió cartas a las principales
compañías petroleras exponiendo el problema de obstrucción de
PFI e indicando que "las investigaciones de GM y otros indican que
el alto contenido de olefinas en la gasolina y la falta de cantidades
suficientes de detergentes e inhibidores de óxido apropiados
contribuyen al problema". El contenido de olefinas había aumentado
durante ese período al esforzarse los refinadores por mantener
la calidad de octano y, a la vez, reducir el uso de plomo. Asimismo,
en ese período no todas las gasolinas eran adecuadamente
tratadas con detergentes apropiados.
Durante esta era de problemas de depósitos PFI, aún no se
disponía de gasolinas reformuladas. En cambio, los carburantes
oxigenados estaban ampliamente disponibles pero las pruebas
indicaron que su papel no era relevante en los problemas de
obstrucción de PFI.
Por supuesto, en la actualidad, el problema de
"cantidades suficientes de detergentes apropiados" se
trata a través de las reglamentaciones de EPA. Incluso sin
éstas, en aquel tiempo la mayoría de la industria de
carburantes pasó rápidamente a reformular lotes de aditivos
y regímenes de tratamiento para solucionar la obstrucción
del PFI. Además, los fabricantes de automóviles y autopartes
originales (OEMs) diseñaron inyectores menos propensos
a la formación de depósitos. Por ejemplo, GM introdujo los
inyectores PFI "Multec" de diseño sin agujas. Otros también
introdujeron inyectores sin agujas.
Los técnicos todavía pueden encontrar algunos inyectores
PFI obstruidos por depósitos, aunque mucho menos gracias al uso
de gasolinas detergentes. La acción correctiva (distinta del
reemplazo) se limita a limpiadores en aerosol como BWD, Champion,
NAPA y 3M o tratamientos aditivos en tanque como Top Engine
Cleaner de GM, Techron de Chevron y similares. Los limpiadores
en aerosol contienen un detergente eficaz contra los depósitos en
inyectores obstruidos. Se advierte al técnico, sin embargo, que
algunos fabricantes no recomiendan utilizar limpiadores en ciertos
inyectores y que deberá informarse sobre la posición de cada
fabricante. Por ejemplo, GM ha advertido a su red de servicio que
algunos limpiadores de inyector de carburante pueden contener
niveles altos de metanol y otros solventes que dañan el aislamiento
de alambre de bobina del inyector Multec. La posición de GM es que
los inyectores de carburante Multec no deben limpiarse (Boletín de
Servicio para Distribuidores GM 91-312-6E). Los tratamientos
aditivos en tanque contienen una dosis limpiadora de detergentes
que puede eliminar los depósitos en el inyector y reducirlos en la
válvula de admisión. Deben seguirse estrictamente las instrucciones
para estos aditivos. Algunos fabricantes de automóviles
recomiendan el cambio de aceite después de estos
tratamientos limpiadores ya que el exceso de aditivos puede
espesar el aceite.
Depósitos en el sistema de inducción: Tras la reducción
espectacular de los depósitos en PFI, la atención pasó a los
de la válvula de admisión (IVD) y otros depósitos del sistema
de inducción (ISD). La Figura 4-1 trata los depósitos en PFI
y válvula de admisión y sus consecuencias. A menudo, es
difícil distinguir los síntomas de IVD de los síntomas de
depósitos en PFI.
Los depósitos en tulipa y orificio afectan las características
del flujo en el cilindro de la carga aire/carburante. Asimismo, al
arranque del vehículo en frío, estos depósitos absorben carburante
de la mezcla aire/carburante hasta saturación. Esto da un
funcionamiento pobre mientras el vehículo se está calentando.
Comparados con los depósitos en PFI, formación y
magnitud de los IVD son más difíciles de evaluar. También
son más difíciles de eliminar o prevenir.
21
Figura 4-1
Impacto de la formación de depósitos en motores modernos
Foto gentileza de Chevron Research Company
Por cierto, los depósitos en válvulas siempre han estado
presentes en el motor de combustión interna. En los vehículos más
antiguos, estos depósitos eran gomosos y resultaron más bien del
aceite del motor. Los motores de hoy tienen tolerancias mucho más
rígidas y las válvulas están expuestas a menos aceite. Los IVD en
los motores actuales son de composición más dura y carbonosa
y parecen más relacionados con el carburante.
El problema no afecta en igual medida a todas las
configuraciones de motor y, en general, prevalece en vehículos con
funcionamiento más pobre en el modo calentamiento.
Existen varios factores que contribuyen a los IVD (ver
Cuadro 4-2).
Cuadro 4-2
Factores que contribuyen a los IVD
Factores de ingeniería
Temperatura de operación
Retención de calor de la válvula
Angulo de dispersión del chorro a la válvula
Tecnología de control motor (tasa de
recirculación de gases de escape)
Factores relacionados con el carburante
Composición de la gasolina
Química de los detergentes
Factores relacionados con la operación
Pauta de conducción (ciclos cortos)
Puesta a punto
Las consideraciones de ingeniería incluyen la temperatura de
operación del motor (las temperaturas más altas aumentan los IVD),
el ángulo de chorro del inyector respecto de la tulipa de la válvula
y la tecnología de control del motor. Los vehículos con sistemas de
recirculación de gases de escape tienden más a formar depósitos.
Los factores ligados al carburante incluyen la composición
de la gasolina, sospechándose que las olefinas aumentan los IVD.
La química del detergente también puede tener un papel. Algunos
detergentes son relativamente neutros en la formación de IVD
mientras que otros han demostrado aumentar los IVD, en ciertos
vehículos, bajo ciertas condiciones operativas. Además, se ha
demostrado que la última generación de aditivos de control de
22
depósitos controlan o minimizan los IVD. Sin embargo, los aditivos
de control de los IVD ahora son necesarios para cumplir con las
reglamentaciones EPA del detergente. Estos aditivos también
pueden ayudar a disminuir los depósitos de la cámara de combustión
reductores de rendimiento que pueden contribuir al aumento del
requisito de octano (ORI).
Algunos aditivos de control de depósitos también se han
mostrado eficaces para controlar los depósitos de carburantes
oxigenados y gasolinas reformuladas aunque el nivel de tratamiento
apropiado puede variar respecto de los carburantes no oxigenados.
Una vez más, incide la pauta de conducción, con mayores
IVD en los vehículos utilizados en la conducción de trayectos cortos
debido a más frecuentes ciclos de parada en caliente.
Las industrias del petróleo, del automóvil y de aditivos han
trabajado mucho en desarrollar pruebas normalizadas para medir
las características de control de depósitos de la gasolina y de los
lotes de tratamiento de aditivos. Esto a su vez permitió a la industria
la constante mejora de sus lotes de aditivos.
Las reglamentaciones de EPA requieren tratar las gasolinas
actuales adecuadamente para minimizar los IVD, pero se trata de
un desarrollo reciente. Los técnicos pueden toparse con vehículos
que acumularon depósitos antes de dichas normas. Además,
algunos vehículos conducidos en repetidos trayectos cortos
pueden seguir desarrollando depósitos que no pueden ser bien
controlados por aditivos.
Una vez que se llega a niveles de depósitos que degradan
la marcha del vehículo, se impone una acción correctiva. Una de
las medidas correctivas más comunes es usar un detonador de
carbono a base de cáscaras de nuez. Este procedimiento utiliza
aire comprimido para forzar cáscaras de nuez molidas a través de
la válvula (todavía en su sitio en el motor). Demostró ser un método
eficaz por eliminar los IVD.
Algunos fabricantes de aditivos señalaron que sus
limpiadores de PFI en aerosol/líquidos son también eficaces contra
los IVD. Sin embargo, parece que ciertos fabricantes de automóviles
no estén de acuerdo. GM indicó que "...las pruebas de laboratorio
de General Motors han demostrado que los limpiadores de inyectores
tienen poco o ningún efecto sobre los depósitos de la válvula de
admisión." Este problema sigue sin resolverse.
También hay disponibles aditivos en "mostrador" que dan un
nivel de tratamiento "de limpieza" para reducir depósitos en inyectores
de carburante y válvulas de admisión. Asimismo, se alega que
ciertas fórmulas químicas reducen los depósitos en la cámara de
combustión. Existe una variedad de esos aditivos en el mercado
y es preciso evaluar con cuidado los argumentos publicitarios.
Algunos aditivos son simples limpiadores de inyección de carburante
mientras que otros tratan todo el sistema de inducción.
Los propietarios de vehículos sensibles a los IVD, y
sobre todo los que conducen principalmente trayectos
cortos, quizás deban contemplar el uso de otros aditivos.
Uno recomendado con frecuencia es el Techron® de
Chevron. También hay disponibles aditivos de fórmula
similar al Techron® a través de la red de distribución de
autopartes de numerosos fabricantes de automóviles.
Se debe revisar las recomendaciones de los
fabricantes de automóviles respecto al uso de aditivos de
gasolina de mercado secundario. El uso indistinto o
excesivo de dichos aditivos podría ocasionar otros
problemas como la degradación del elastómero o el
espesamiento del aceite.
Depósitos en la cámara de combustión: El desarrollo de
aditivos dio lugar a fórmulas químicas que controlan los
depósitos PFI e IVD. Por ello, rápidamente el énfasis pasó
a los depósitos en la cámara de combustión (CCD).
Se ha demostrado que los CCD aumentan el requerimiento de
octano de un motor. En los motores con una altura nominal de fin
de compresión de 0,7 a 1,0 mm (la altura de fin de compresión es
la distancia entre la cabeza y las zonas de fin de compresión del
pistón en el punto muerto superior) se observó más recientemente,
otro problema llamado Interferencia por depósitos en la cámara de
combustión (CCDI). La CCDI causa un ruido de "golpeteo" al
acumularse depósitos en la zona de fin de compresión del pistón
provocando contacto con los depósitos de la cabeza del cilindro
(ver Figura 4-2).
Figura 4-2
Como en el caso de otros depósitos, diversas variables y
factores están involucrados para evaluar la formación de CCD.
Además, todavía no está claro si se han identificado todos los
factores o si los ya identificados fueron totalmente comprendidos.
Hasta ahora se sabe que el consumo de aceite es uno de los
factores porque algunos materiales identificados en los depósitos
sólo están presentes en los lubricantes. Los IVD también juegan un
papel porque estos depósitos pueden distorsionar la llama de
combustión provocando la condensación de una mayor fracción
de moléculas en la superficie de la cámara de combustión. Los
componentes de más alta ebullición del carburante, lubricantes o
aditivos también pueden jugar un papel. Debido a la vaporización
e interacción química entre las moléculas, estos componentes
pueden crear una película, a veces llamada "efecto papel
atrapamoscas". Esta película atrapa a varios otros elementos, con
lo cual crece su espesor hasta formar un depósito de tipo laca.
La investigación sobre CCD y CCDI es continua. Además, la
EPA espera desarrollar reglamentaciones que requieran aditivos
capaces de controlar o minimizar los CCD.
Pruebas de carburante
La venta de gasolina "fuera de especificación" o de "calidad
inferior" ocurre muy rara vez. En general se le avisa al técnico si
hay problemas con el carburante, por lo que los problemas parecen
mucho más frecuentes de lo que realmente son en proporción al
total de gasolina vendida. Sabiendo que en EE.UU. se venden
diariamente más de 325 millones de galones de gasolina, fácil es
verificar que más del 99% de la gasolina vendida tiene buen
comportamiento en el parque de vehículos.
En los casos aislados en que la baja calidad del carburante
contribuye a problemas de manejabilidad y rendimiento, es útil para
el técnico de reparación conocer las alternativas disponibles para
evaluar la calidad del carburante.
Muchas de las pruebas para determinar la calidad del
carburante están fuera de las capacidades de los talleres de
reparacion. Las pruebas de octano, destilación y detergencia
exigen equipos especiales, algunos muy caros.
Hay disponibles
algunos kits prácticos para
medir ciertas propiedades
aunque los resultados de
la prueba a menudo tienen
valor limitado. Las normas
sobre el carburante son
normas basadas en el
rendimiento. Definen cómo
debe comportarse el
carburante, no lo que debe
contener. La presencia, o
ausencia, de tal o cual
componente no es una
indicación
de
la
conformidad o no del
carburante a las normas de
rendimiento.
La mayoría de los kits
incluye una prueba de
detección de alcohol. Su
presencia en la gasolina
puede determinarse por el
"Método de extracción de
agua". La prueba se hace
con un cilindro de vidrio
graduado, generalmente de
Fase inferior coloreada para la fotografía.
100 mililitros (ml). El
procedimiento es el
siguiente:
Poner 100 ml de gasolina en un cilindro graduado de
100 ml con tapón . Añadir 10 ml de agua en el cilindro y agitar
bien durante un minuto. Dejar reposar dos minutos. Si no
hay alcohol presente, los 10 ml de agua se asentarán en el
fondo del cilindro graduado. Si hay alcohol, éste caerá al
fondo junto con el agua, aumentando la capa del fondo a
más de 10 ml. El volumen del aumento depende de la
cantidad de alcohol presente. (Ver Figura 4-3)
El gráfico de la Figura 4-4 (página 24) ayuda a calcular
el contenido aproximado de alcohol mediante la prueba de
extracción de agua. Basta con determinar el volumen de la
fase inferior (graduación del fondo). La línea que cruza ese
punto del gráfico da el volumen de etanol tal como se lista
en el lado izquierdo del gráfico.
Por ejemplo, una lectura de aproximadamente 17 ml
en la fase inferior indica la presencia de un 10% de alcohol.
Si bien esta prueba identifica el nivel de alcohol presente con
razonable precisión, no identifica el tipo de alcohol. Esto
presenta un problema porque una presencia del 10% de
volumen de alcohol sería aceptable si el alcohol fuese
etanol. Por el contrario, si el alcohol fuese metanol, 10% del
volumen sería una mezcla ilegal, no cubierta por la garantía
del vehículo. Debidamente formulada, una mezcla con 10%
de volumen de etanol no debería acarrear problemas de
manejabilidad, mientras que es muy probable que una
mezcla con 10% de volumen de metanol produzca una
presión de vapor muy alta y contenga demasiado oxígeno
para un buen funcionamiento del vehículo. Esta prueba
tampoco identifica la presencia de éteres como el MTBE y,
lo que es más importante, no da ninguna indicación sobre
volatilidad, octano y otras características del carburante.
Una prueba que ayudaría a definir normas basadas en
el rendimiento es la de presión de vapor. Algunos técnicos
han intentado desarrollar probadores "caseros" de presión
de vapor. Algunos kits de prueba también pueden incluir
dichos dispositivos.
Figura 4-3
Prueba de detección de
alcohol
23
Figura 4-4 Volumen porcentual de etanol
desnaturalizado en la gasolina-Método de
extracción de agua
16
20
22
26
Un dispositivo probador de presión de vapor debe
fabricarse conforme a especificaciones muy exigentes
para reproducir los procedimientos de prueba de la ASTM.
En ciertos casos, se ha cuestionado la precisión de dichos
dispositivos. Además, es muy difícil mantener las
condiciones de prueba necesarias para obtener lecturas
exactas fuera del entorno del laboratorio. Por ello, al utilizar
un dispositivo probador de presión de vapor se deberá
determinar si este dis—
positivo da realmente
Figura 4-5
lecturas precisas de
Hidrómetro de gravedad
manera repetida. Habrá
específica BWD
que cerciorarse también
de que se siguen
estrictamente todas las
instrucciones y proce—
dimientos de prueba
especificados para el
dispositivo. Desafor—
tunadamente,
una
prueba de presión de
vapor realizada fuera del
laboratorio no siempre
da una lectura precisa.
También
se
dispone de kits de
prueba de carburante
para medir la gravedad
específica
de
la
gasolina. La gravedad
específica brinda una
evaluación direccional
de la volatilidad global
de un carburante y de su
contenido energético. El
kit de la figura 4-5 está
24
disponible en la División de Capacitación de BWD.
Para determinar la gravedad específica con este kit, basta
con llenar el cilindro graduado con 40ML de carburante e insertar
el hidrómetro. Poner el cilindro en una superficie nivelada, dejar que
el hidrómetro se estabilice y leer la gravedad específica. Se
suministran con el kit tablas de corrección de temperatura para
ajustar según la variación de temperatura del carburante.
Una gravedad específica más alta indica carburantes más
densos, una gravedad específica más baja indica carburantes
menos densos. BWD indica que los carburantes con gravedad
específica inferior a 0,730 son más propensos a causar problemas
de manejabilidad. En general, los carburantes de menor gravedad
específica son más volátiles aunque esto no necesariamente se
correlaciona con las pruebas de presión de vapor. La gravedad
específica también da indicaciones sobre el contenido de btu. A
mayor gravedad específica, mayor contenido de btu del carburante.
El cilindro graduado del kit también puede utilizarse para hacer la
prueba de separación de alcohol .
Ninguna de estas pruebas mide el octano o la destilación que
son, en realidad, las propiedades más importantes. Por ello, los
resultados no necesariamente aíslan los problemas del carburante
y, por ende, sólo deben verse como pruebas clasificadoras.
Por cierto, las pruebas de laboratorio son mucho más
precisas y abarcan más propiedades. El acceso del técnico de
reparación a las pruebas de laboratorio, gratis o a bajo costo, es
potencialmente posible de dos maneras: pruebas efectuadas por
el proveedor de carburante o por un ente regulador del estado.
Los distribuidores de gasolina viven de la fidelidad de sus
clientes y registran pérdidas de ventas si sus carburantes no
rinden como es debido. Es, en consecuencia, por su propio interés
que deberán identificar cualquier problema. Si un cliente con un
posible problema ligado al carburante se abastece siempre en la
misma gasolinera, debería contactarse con esa gasolinera o con
el representante de la compañía proveedora. A veces, estas
compañías tienen acuerdos con laboratorios o por contrato lo que
les permite realizar las pruebas necesarias para identificar cualquier
desvío de las especificaciones del carburante.
Además, muchos estados tienen programas que supervisan
la calidad del carburante sobre una base continua o "específica
para cada incidente". Realiza la mayoría de estos programas el
Departamento Estatal de Pesos y Medidas. En ciertos casos, puede
haber una agencia o división separada para inspección y
cumplimiento de las normas y especificaciones de productos del
petróleo. Si su estado dispone de un programa semejante, podría
ser útil contactarlos de existir sospechas de carburantes no
conformes.
Hay que tener presente que los fondos para estos programas
varían enormemente de un estado a otro. Por ello, también varían
las capacidades de respuesta y de prueba.
Cabe recordar que los problemas de carburante rara vez son
incidentes de un solo vehículo. Uno de los primeros indicios de que
un problema está ligado al carburante, es una eclosión de quejas
similares que abarcan una variedad de vehículos diferentes.
Cuando un carburante "no conforme" entra en el sistema, afectará
a muchos tipos de vehículos en un lapso muy corto.
Antes de contactar a un proveedor o ente regulador sobre
un posible problema de carburante, hay que cerciorarse de que el
carburante es, de hecho, un factor coadyuvante. También hay que
estar en condiciones de dar detalles como fecha, hora aproximada
y localización de la compra de carburante.
El Cuadro 4-3 da una lista de todos los estados y, de ser
conocidos, el nombre y número de teléfono del ente o división
gubernamental encargada de regular la calidad de la gasolina.
Para los estados sin programa formal de inspección de
petróleo, se puede optar por verificar con la división de protección
del consumidor la disponibilidad de otros cursos de acción.
Cuadro 4-3 Agencias Estatales de Carburante Motor
Alabama .......................... AL - División Pesos y Medidas .............................. 334-242-2614
Alaska ............................. AK - Depto. de Conservación Medioambiental ...... 907-465-5100
Arizona ........................... AZ - Depto. de Pesos y Medidas ........................... 602-255-5211
Arkansas ........................ AR - Oficina de Normas ......................................... 501-324-9680
California ......................... CA - Normas de Medición ...................................... 916-229-3060
Colorado .......................... CO - Inspección Estatal del Petróleo ...................... 303-289-5643
Connecticut ..................... CT - Pesos y Medidas ............................................ 860-566-5230
Delaware ........................ DE - Div. Impuesto a los Carburantes .................... 302-739-4538
Dist. de Columbia ............ Sin programa .................................................................................
Florida ............................. FL - Depto. de Ag. y Servicio al Consumidor ......... 904-488-0645
Georgia ........................... GA - Depto. de Agricultura .................................... 404-363-7597
Hawaii ............................. HI - División Normas de Medición ........................... 808-586-0871
Idaho ............................... ID - Depto. de Agricultura ....................................... 208-344-2345
Illinois ............................... IL - Oficina de Pesos y Medidas ............................ 800-582-0468
Indiana ............................. IN - Depto. de Pesos y Medidas ............................. 317-383-6350
Iowa ................................ IA - Depto. de Pesos y Medidas Ag. ...................... 515-281-5716
Kansas ............................ KS - Pesos y Medidas ............................................ 913-267-4641
Kentucky ......................... KY - División de Pesos y Medidas ......................... 502-564-4870
Louisiana ......................... LA - Depto. de Transporte ..................................... 504-929-9153
Maine ............................... ME - Depto.de Agricultura-Div. Reglamentaciones . 207-287-3841
Maryland ......................... Laboratorio de Prueba de Carburantes Motor ....... 410-799-7777
Massachusetts ............... MA - División de Normas ........................................ 617-727-3480
Michigan .......................... MI - Depto. de Agricultura ...................................... 517-373-1060
Minnesota ........................ MN - Depto. Serv. Púb-Div. Pesos y Medidas ........ 612-639-4010
Mississippi ....................... MS - Depto. de Agr. y Comercio ............................ 601-354-6202
Missouri ........................... MO - Depto. de Agricultura .................................... 314-751-2922
Montana .......................... Sin programa .................................................................................
Nebraska ......................... Sin programa .................................................................................
Nevada ............................ NV - Depto. de Comercio e Industria ...................... 702-688-1180
New Hampshire .............. Sin programa .................................................................................
New Jersey .................... NJ - Pesos y Medidas ............................................ 908-815-4840
Nuevo México ................. NM - Depto. de Agricultura ..................................... 505-646-1616
Nueva York ..................... NY - Depto. de Agricultura y Mercados ................ 518-457-3146
Carolina del Norte ........... NC - Depto. de Agricultura ..................................... 919-733-3246
Dakota del Norte ............. ND - Laboratorios de Salud y Consolidados .......... 701-221-6149
Ohio ................................. Sin programa .................................................................................
Oklahoma ........................ División Inspección de Carburantes ...................... 405-521-2487
Oregón ............................ Sin programa .................................................................................
Pensilvania ...................... Sin programa .................................................................................
Rhode Island ................... RI - Administración Fiscal ....................................... 401-277-3050
Carolina del Sur .............. SC - Depto. de Agricultura ..................................... 803-737-2070
Dakota del Sur ................ Sin programa .................................................................................
Tennessee ...................... TN - Depto. de Agricultura ..................................... 615-360-0147
Texas .............................. Sin programa .................................................................................
Utah ................................. UT - Depto. de Agr.-Laboratorio de Gases ........... 801-538-7159
Vermont .......................... VT - Depto.de Agr.-Sección Seguridad Consumidor .. 802-828-2436
Virginia ............................ Oficina de Normas de Productos e Industria ......... 804-786-2476
Washington ..................... WA - Depto. de Agr.-Pesos y Medidas ................. 360-902-1857
West Virginia .................. Div. Trabajo - Pesos y Medidas ............................. 304-722-0602
Wisconsin ....................... Oficina de Inspección del Petróleo ......................... 608-266-7605
Wyoming ......................... Sin programa .................................................................................
Hoy, con todas las
gasolinas
obligadas
reglamentariamente
a
contener detergentes y
aditivos de control de
depósitos eficaces, hay
menos necesidad de orientar
a los consumidores a
gasolinas publicitadas por
incluir dichos aditivos. Si, a
pesar del uso de gasolinas
detergentes, los consumi—
dores siguen experimentando
problemas de depósitos (por
ejemplo como resultado de
trayectos cortos y repetiti—
vos), puede ser ventajoso
añadir un aditivo de control de
depósitos de "venta libre". Si
se utilizan esos aditivos
secundarios, deben seguirse
todas las recomendaciones
del fabricante respecto a su
utilización.
Los
consumidores
también deben estar
informados sobre los
inconvenientes
de
almacenar gasolina por
períodos prolongados.
Esto puede resultar en el
uso de carburante de
verano en invierno o
viceversa. La inapropiada
volatilidad
resultante
podría causar problemas
de manejabilidad. El
carburante almacenado
durante largos períodos
también
experimenta
envejecimiento, cau—
sando una pérdida de
volatilidad que puede
contribuir a un bajo
rendimiento en arranque
en frío y calentamiento. Por
último , los carburantes
almacenados largos períodos
empiezan a deteriorarse y
pueden causar mayores
depósitos en el circuito de
carburante/motor.
Ante todo, el consumidor debe seguir las recomendaciones
del manual del usuario del vehículo.
Si se guarda el vehículo
durante períodos prolongados y el circuito de carburante
no se ha vaciado por completo, la gasolina debe tratarse
con un estabilizador para extender su vida en
almacenamiento. Ejemplos de estos productos son: STABIL y Store It-Start It de Napa. Otras compañías también
ofrecen productos similares.
El octanaje de la gasolina debe cumplir con el mínimo
especificado en la sección de recomendaciones sobre carburante
del manual del usuario para el vehículo aplicable. Se debe seleccionar
una gasolina de mayor octanaje si se experimenta golpeteo continuo
del motor al funcionar con el nivel de octano recomendado
(asumiendo que las causas mecánicas fueron eliminadas).
Más allá de estas recomendaciones básicas, es
difícil diferenciar entre los distintos carburantes. Es obvio
que si un consumidor experimenta problemas de
manejabilidad posiblemente ligados al carburante, deberá
cambiar por otra gasolina para ver si mejora la
manejabilidad.
Recomendaciones sobre carburante
A pesar de los métodos limitados para evaluar la calidad del
carburante, a menudo se pide a los técnicos recomendaciones
sobre gasolina por marca, tipo, octanaje u otras características.
25
Capítulo 5
Recomendaciones sobre carburante
de fabricantes de automóviles
A efectos de informar a los propietarios de vehículos sobre
la calidad y los ingredientes del carburante, los fabricantes de
automóviles incluyen declaraciones, en sus manuales del usuario,
sobre el octanaje y los componentes del carburante tal como los
alcoholes, éteres y, en algunos casos, aditivos detergentes.
Mientras el octanaje es una recomendación bastante directa,
ha habido algo de confusión para el uso de compuestos oxigenados.
Esto se debe, en parte, a que los consumidores (y en algunos
casos, los técnicos de reparación) no comprenden la diferencia
entre etanol, de uso aprobado, y metanol, cuyo uso está a menudo
desaprobado. Más aún, algunos consumidores asumen,
incorrectamente, que el MTBE contiene metanol.
Cuando la adición extensiva de oxigenados en la gasolina se
hizo realidad, algunos fabricantes de automóviles incluyeron fuerte
lenguaje de advertencia para su utilización. Esto se debía a
preocupaciones sobre el control de calidad del procedimiento de
mezcla y la ausencia general de experiencia práctica con estos
carburantes, a pesar de resultados de prueba favorables. A medida
que se adquirió experiencia y se mejoró el control de calidad, estas
advertencias fueron abandonadas por la mayoría de los fabricantes
de automóviles.
26
En la actualidad, todos los fabricantes de automóviles
aprueban el uso de carburantes oxigenados. El grado de aprobación
varía según el fabricante. Algunos todavía incluyen advertencias
leves como la recomendación de volver a la gasolina clásica si no
se está conforme con el rendimiento de un carburante oxigenado.
Muchos fabricantes se limitan simplemente a decir que el uso del
etanol y MTBE está aprobado. Numerosos fabricantes de
automóviles ahora recomiendan utilizar gasolina oxigenada/gasolina
reformulada, por ejemplo, GM, Ford, Chrysler, Nissan, Range
Rover y Suzuki. Algunas de estas compañías han incluso publicado
boletines o anuncios expresando su aprobación al uso de
carburantes oxigenados en vehículos de modelos más antiguos.
Como ejemplo se puede mencionar a Nissan que publicó el 14/12/
89 un boletín de este tipo. BMW ha notificado que sus
recomendaciones para los modelos de este año son también
válidas para todos los modelos de otros años, siempre que hayan
sido diseñados para funcionar con gasolina sin plomo. Quizás, GM
ha sido la compañía que más avanzó en este tema, declarando que
se puede comenzar a utilizar gasolina reformulada "...en cualquier
automóvil o camión liviano de GM. Cualquier modelo. Cualquier
año. Nunca notará la diferencia."
Mientras que muchos fabricantes han eliminado las
advertencias sobre los compuestos oxigenados del
carburante, otros ahora aconsejan, en caso de experimentar
un problema de manejabilidad sospechoso de estar
relacionado con el carburante, probar otra marca o calidad
de carburante antes de acudir al técnico de reparación (por
ejemplo, Chrysler, Ford, BMW, Mitsubishi, Saab, Subaru).
Las versiones anteriores de este manual han incluido
las recomendaciones sobre carburante de los fabricantes,
tal y como aparecen en el manual del usuario del vehículo.
Con todos los fabricantes ampliamente a favor del uso de
compuestos oxigenados y de gasolina reformulada, sería
algo redundante incluir otra vez esta información. Por otro
lado, creemos que es importante aportar una recapitulación
de las posiciones de cada fabricante y, a tal propósito,
incluimos el Cuadro 5-1. El cuadro lista a todos los
fabricantes que venden en los EE.UU. a nivel nacional. Se
incluye la posición de cada fabricante respecto del etanol,
MTBE y metanol. También se incluye cualquier advertencia
sobre el uso de oxigenados o aditivos de venta libre así
como la posición del fabricante acerca de la utilización de
RFG y gasolinas detergentes.
La mayoría de los fabricantes todavía no ha incluido
observaciones sobre otros oxigenados como ETBE y TAME.
Otros, como Chrysler y Range Rover, sí mencionan que el
ETBE está aprobado. Por lo general, los fabricantes de
automóviles no esperan ningún cambio de rendimiento
entre TAME o ETBE y MTBE. No obstante, estos éteres no son
de utilización masiva, por ahora, de manera que la mayoría
de los fabricantes no juzgó necesario mencionarlos en los
manuales del usuario de sus vehículos.
La información del Cuadro 5-1 está basada en una
revisión de las secciones de recomendación sobre carburante
de vehículos modelo 1995. No se menciona a ningún modelo
en particular puesto que las recomendaciones sobre
carburante son generalmente consistentes para toda la línea
de productos del fabricante (por ejemplo, la información
relativa a los carburantes del manual de un Buick es la
misma que la de otros modelos GM, etc.).
Se podrá observar que todos los fabricantes aprueban
el uso de etanol por mención específica y todos menos dos,
Isuzu y Mazda, aprueban el MTBE por mención específica.
Mientras el Cuadro 5-1 reemplaza las palabras exactas
de ediciones anteriores del manual del usuario, Downstream
Alternatives Inc. sigue manteniendo una base de datos de
las palabras exactas utilizadas.
Para obtener una copia completa de la base de datos
"Recomendaciones sobre carburante de fabricantes de
automóviles" de Downstream Alternatives Inc., mande su
pedido con U$ 2,00 (para cubrir copias y correo) a Downstream
Alternatives Inc. • P.O. Box 2587 • South Bend, IN 46680-2587.
Por favor, incluya una etiqueta de envío con su dirección.
Capítulo 6 Gasolinas oxigenadas y reformuladas
en equipos motorizados y recreativos
Contexto
Durante los últimos doce años o así ha existido una gran
confusión respecto del uso de carburantes oxigenados en
varias aplicaciones no automotores. Los programas que requieren
el uso de carburantes oxigenados y gasolina reformulada han
incrementado el interés en este tema.
Los técnicos de reparación a menudo son consultados
sobre el uso de estos carburantes en aplicaciones ajenas al
automóvil. Asimismo, numerosos fabricantes de equipos
motorizados y recreativos y personal de reparación/servicio de
pequeños motores han comenzado a utilizar nuestro manual
"Cambios en la gasolina." Por consiguiente, pensamos pertinente
agregar este capítulo al manual para brindar información sobre
este tema.
Primeramente, cabe observar que toda la gasolina,
oxigenada o no, está diseñada para su uso primario, el automóvil.
De hecho, la especificación estándar de la industria para la
gasolina se titula Especificación estándar para carburante de
automotor de encendido por chispa. Poco se tienen en cuenta
las necesidades del fabricante de motores pequeños por lo que
se ve obligado a diseñar según los carburantes producidos para
el automóvil.
Los fabricantes de equipos no automotores motorizados a
gasolina caen en una de cuatro categorías generales:
motocicletas, barcos, equipos recreativos (motos de nieve y
ATV) y equipos motorizados para jardín y parque.
Los fabricantes de estas cuatro categorías se enfrentan
a varios problemas relacionados con los carburantes al diseñar
sus productos o al redactar recomendaciones para su uso. Por
ejemplo, todas estas categorías están generalmente sujetas a
utilización estacional y a períodos prolongados de almacenamiento.
La gasolina se deteriora en almacenamiento lo que contribuye a
más depósitos en el motor y al engomamiento de carburadores e
inyectores de carburante. En consecuencia, la mayoría de los
fabricantes recomiendan o bien el drenaje de toda la gasolina, o
bien su tratamiento con un estabilizador de carburante cuando el
equipo quede guardado por largos períodos. Además, comparados
con el automóvil, muchos de estos equipos son relativamente
baratos por lo que los consumidores no los cuidan con el mismo
esmero que al auto de la familia.
Debido a que los barcos funcionan, y a menudo se guardan,
en un entorno marino, el contenido de humedad del carburante es
un problema. Las motos de nieve y equipos utilizados en frío
extremo a menudo especifican ajustar una relación aire/
carburante rica y sus motores pueden ser sensibles al
empobrecimiento. Los equipos de parque y jardín son, en general,
diseñados para ser livianos y fáciles de manipular.
Consecuentemente, los circuitos de carburante de dichos equipos
pueden estar hechos con metales, plásticos y elastómeros
diferentes a los utilizados en el circuito de carburante de un
automóvil. La categoría de equipos para parque y jardín también
es la que más sufre la negligencia del consumidor ya que son por
lo general productos relativamente baratos.
En la actualidad, los fabricantes se enfrentan a un número
creciente de reglamentaciones medioambientales diseñadas para
reducir las emisiones de sus productos. Estas reglamentaciones
se suman a un extenso conjunto de leyes relativas a los niveles
de ruido y a la seguridad.
Por consiguiente, estos fabricantes se enfrentan a la
necesidad de costos de producción muy bajos, consideraciones
27
especializadas y limitados presupuestos de investigación y
desarrollo. Sin embargo, deben producir equipos seguros,
razonablemente silenciosos, durables, fáciles de operar, capaces
de funcionar con los carburantes de hoy y con emisiones de
escape cada vez más bajas.
Inicialmente, a principios de los 80, el oxigenado
predominante era el etanol. En este período, las mezclas de
gasolina y el etanol comprendían sólo un pequeño porcentaje del
mercado de la gasolina y se los consideraba como novedades.
Los fabricantes de equipos y pequeños motores se tomaron su
tiempo para efectuar pruebas en un carburante con parte de
mercado limitada y futuro incierto. Se disponía, entonces, de muy
poca información técnica sobre el uso de mezclas de gasolina y
etanol y, por supuesto, había poca experiencia práctica que
fundamentara las decisiones sobre su uso en estas aplicaciones.
Estos factores llevaron a que la mayoría de los fabricantes
desaconsejaran utilizar mezclas de gasolina y etanol en sus
productos.
Para mediados de los 80, los fabricantes comenzaron a
indicar que las mezclas de gasolina y etanol podían ser utilizadas
en sus productos, con ciertas precauciones de almacenamiento.
El grado de aprobación variaba. Algunos hacían una simple
indicación de que las mezclas de etanol podían utilizarse mientras
que otros indicaron que dicha utilización estaba permitida pero
no recomendada.
Problemas de los carburantes oxigenados
Las preocupaciones expuestas por los fabricantes de
equipos se dividen en cinco categorías que incluyen: compatibilidad
de los materiales (por ejemplo, metales, plásticos y elastómeros),
lubricidad, empobrecimiento y consideraciones de
almacenamiento (separación de fase, estabilidad del carburante).
Asimismo, algunos fabricantes han expresado preocupación por
las sobremezclas ( mezclas que contienen niveles de oxigenados
aprobados superiores a los legalmente permitidos). A
continuación, se describe en mayor detalle cada uno de los
temas.
Compatibilidad de los materiales: Los dos oxigenados para
carburante predominantes, etanol y MTBE, fueron extensamente
probados para determinar su efecto en varios metales, plásticos
y elastómeros. Estas pruebas incluyeron pruebas controladas
de laboratorio y proyectos prácticos de demostración. Algunos
fabricantes de equipos también han efectuado pruebas en sus
equipos específicos. De principios a mediados de los años 80,
algunos fabricantes sí encontraron necesario mejorar ciertos
materiales utilizados en sus circuitos de carburante. No se sabe
si esto fue o no el resultado del uso de alcoholes y éteres ya que
también se incrementó durante este período el contenido de
aromáticos de la gasolina. Como los aromáticos también afectan
la durabilidad de los elastómeros, pueden haber contribuido a
problemas aislados. De cualquier manera, en la actualidad los
fabricantes utilizan materiales mejorados que rara vez se ven
afectados por carburantes oxigenados bien formulados. Esto se
hace evidente al leer los comentarios en las secciones de
recomendaciones sobre carburantes que permiten ahora el uso
de dichos carburantes. Más aún, los proveedores responsables
del mercado secundario sólo suminstran piezas de repuesto
diseñadas para uso con carburantes oxigenados. Como ejemplo,
Walbro Engine Management Corp., importante proveedor de kits
para reconstruir carburadores y otras piezas de repuesto, ha
indicado que sus piezas son resistentes a la descomposición
debida al alcohol, siempre y cuando el volumen de alcohol esté
dentro de los límites legales.
Lubricidad: En el pasado, algunos fabricantes, especialmente
de equipos/motores de dos tiempos, expresaron dudas sobre la
28
eficacia de las mezclas de gasolina y etanol para brindar una
lubricidad adecuada. No hay datos técnicos para sostener esta
posición. La poca información disponible indica que las mezclas
bien formuladas de gasolina y etanol podrían resultar en una
lubricidad ligeramente superior.
Empobrecimiento: Oxigenados empobrecen químicamente la
mezcla aire/carburante (A/C). Así, en los motores ajustados para
una relación aire/carburante de 14,7:1 con carburante compuesto
por hidrocarburos, introducir el 2,7% de oxígeno en el carburante
empobrecería la relación aire/carburante a alrededor de15,15:1.
Los vehículos computarizados pueden compensar este cambio
mandando una orden para incrementar el flujo de carburante. La
mayor parte de los equipos no automotores no disponen de
dispositivos para lograr algo así. No obstante, este pequeño
cambio en la relación aire/carburante no presenta problema en
la mayoría de los equipos y, por lo general, no exige ninguna
modificación. Según algunos fabricantes el empobrecimiento
resultante de la combinación de carburante y oxígeno podría
presentar problemas en ciertas aplicaciones severas. En
particular, existe preocupación por la operación en continuo con
válvula de estrangulación abierta (WOT) como en las aplicaciones
marinas y por el equipo que, con ajustes espeficados, típicamente
opera con alta combustión, por ejemplo las motos de nieve. Las
dos preocupaciones principales son la calidad de octano y el
excesivo calor. Los carburantes oxigenados debidamente
formulados no deberían presentar problemas en el área de
calidad del octano ya que, en realidad, los oxigenados aumentan
el octanaje. Fuera de las áreas de programas obligatorias, los
oxigenados como etanol y MTBE se usan, rutinariamente, para
mejorar la calidad de octano de la gasolina. La preocupación
predominante es el potencial de provocar temperaturas de
funcionamiento más altas. La temperatura máxima de combustión
(y la temperatura del motor resultante) ocurre con una relación
aire/carburante de 14,7:1. Enriquecer o empobrecer la relación
desde este punto resultará en temperaturas más bajas. En
consecuencia, los equipos con ajustes iniciales de relación aire/
carburante más ricos, como 13 ó 14 a 1, podrían experimentar
temperaturas de funcionamiento más elevadas al cambiar a
carburantes oxigenados. Este aumento no es significativo y la
mayoría de los fabricantes no requiere ninguna modificación pero
otros sí. Así Polaris recomienda que sus trineos carburados
"aumenten el chorro" una medida al operar con compuestos
oxigenados. Hasta su modelo de inyección de carburante de dos
cilindros requiere un "kit de cuña" para disminuir la relación de
compresión. Los modelos de inyección de 3 cilindros Polaris son
computarizados y el E-Prom ya viene calibrado para compensar
los cambios de contenido de oxígeno. Arctco recomienda, al
utilizar carburantes oxigenados en sus embarcaciones Tiger
Shark, "abrir" la válvula de aguja de alta velocidad 1/8 de vuelta
de su ajuste. En el caso de sus trineos Arctic Cat, recomiendan
"aumentar" los chorros del carburador una medida. Sólo un
puñado de fabricantes de equipos marinos y recreativos brindan
recomendaciones de este tipo pero se aconseja a los
consumidores consultar el manual del usuario o con el distribuidor
para determinar si se recomienda alguna modificación.
Consideraciones de almacenamiento: las preocupaciones
relativas a la separación de fase involucran principalmente a los
carburantes oxigenados a base de alcohol. Los alcoholes atraen
la humedad. Si se absorbe demasiada humedad, el alcohol y el
agua pueden experimentar una separación de fase (abandonar
la suspensión) en la mezcla de gasolina. Esto provocaría una
mezcla de alcohol y agua en el fondo del tanque. El motor no
funcionaría con esta mezcla de alcohol/agua, que podría provocar
además la corrosión de varios metales con los que hay contacto.
Sin embargo, el potencial para la separación de fase debe
ponerse en perspectiva. Como se describe en el Capítulo 3,
harían falta casi cuatro cucharitas de agua por galón para
provocar la separación de fase de una mezcla etanol/gasolina,
es decir una enorme cantidad de agua para haberse introducido
accidentalmente en el circuito. Para absorber esta cantidad de
humedad de la atmósfera (con humedad relativa del 70%),
incluso dejando destapado el tanque de gasolina, harían falta
cientos de días . Por consiguiente, estas preocupaciones pueden
solucionarse simplemente teniendo cuidado de no introducir
agua en el circuito, cerciorándose de que el equipo disponga de
un tapón de tanque de gasolina que cierre bien y llenando el
tanque antes de los períodos de almacenamiento prolongados
(nótese que algunos fabricantes recomiendan el drenaje del
tanque y circuito de carburante antes del almacenamiento).
Toda gasolina, clásica, oxigenada o reformulada, se
deteriora en almacenamiento. La gasolina "se oxida", haciéndose
más propensa a formar depósitos. Como los equipos motorizados
y productos recreativos se almacenan por extensos períodos,
a menudo seis meses o más, los fabricantes generalmente hacen
recomendaciones sobre el almacenamiento.
Unos pocos recomiendan drenar el tanque y circuito de
carburante. Muchos recomiendan tratar el carburante con un
estabilizador de carburante que inhiba la oxidación (por ejemplo,
un antioxidante). Estos productos son de venta libre (una marca
frecuentemente recomendada es STA-BIL). Algunas compañías,
entre ellas Briggs & Stratton, Toro/Lawnboy y Yamaha, venden
estabilizadores de carburante de marca propia.
Es de fundamental importancia seguir al pie de la letra las
recomendaciones sobre almacenamiento de cada fabricante ya
que la gasolina, por lo general, no goza de una estabilidad
adecuada a períodos de almacenamiento que excedan los 60-90
días.
Sobremezclado: las sobremezclas de oxigenados en la gasolina
son infrecuentes y nunca intencionales. Etanol, MTBE y otros
éteres cuestan mucho más que la gasolina. Sobremezclar sólo
un 2% ocasiona costos de producción adicionales que superan1¢
por galón. Los productores de gasolinas oxigenadas tienen
extremo cuidado de no sobremezclar y la mayoría ya utiliza
equipos muy sofisticados para lograr niveles de mezcla precisos
a los niveles máximos permitidos o debajo de estos niveles.
Posiciones de los fabricantes
Si puede utilizarse información de prueba para debatir
contra mitos e informes anecdóticos de problemas, los
consumidores deben concentrarse en las recomendaciones de
los fabricantes de equipos. Ellos están, después de todo, más
familiarizados con la calidad de sus productos y saben si
funcionarán satisfactoriamente o no con carburantes específicos.
A principios de 1994, Downstream Alternatives Inc. (DAI)
compiló una base de datos de las recomendaciones sobre
carburante de los fabricantes. Esta incluye una revisión de los
manuales del usuario actualizados de cada compañía y, en
ciertos casos, boletines de servicio técnico suplementarios. La
base de datos, que incluye recomendaciones sobre carburante
y almacenamiento, consta de varias páginas por lo que es
imposible incluirla aquí. Sin embargo, el Cuadro 6-1 proporciona
una recapitulación de las posiciones individuales de cada
fabricante.
No todos los fabricantes mencionan al carburante oxigenado
como aprobado o desaprobado. La mayoría de estos fabricantes
se atienen a la recomendación del fabricante del motor. Si hubiera
alguna duda respecto de la posición del fabricante, se recomienda
consultar con el fabricante o un distribuidor autorizado. Todos los
fabricantes listados que específicamente mencionan etanol o
MTBE permiten utilizar estos carburantes aunque muchos dan
instrucciones especiales.
Unos pocos fabricantes recomiendan utilizar carburantes
no mezclados pero encuentran aceptables los carburantes
oxigenados. Numerosos fabricantes, en especial los de equipos
motorizados, dan instrucciones particulares para períodos de
almacenamiento prolongados. Algunos fabricantes de la categoría
marina o recreativa indican que podrían precisarse modificaciones
para el buen funcionamiento con carburantes oxigenados (por
ejemplo, TigerShark, Arctic Cat, Polaris).
Los fabricantes de equipos marinos tienden a exponer los
mayores recaudos respecto de los compuestos oxigenados.
Esto se debe en parte a su preocupación por la potencial
separación de fase de las mezclas con alcohol en entornos de
alta humedad. Además, los barcos tienen una vida útil mucho más
larga que ciertos otros equipos y, por ello, es difícil evaluar el
impacto de los componentes del carburante en barcos de 20 a
30 años de antigüedad.
El cuadro sólo presenta un panorama general, debiendo los
consumidores consultar sus manuales de usuario específicos.
Si la información es insuficiente o poco clara, hay que consultar
con un distribuidor autorizado de la marca del equipo.
El hecho de que un fabricante desaliente el uso de
carburantes oxigenados, no necesariamente indica que se han
utilizado materiales del circuito de carburante de menor calidad.
Puede indicar simplemente que el fabricante no ha llevado a cabo
su propio programa de prueba o que no dispone de suficiente
experiencia práctica con estos carburantes.
Los consumidores deben saber, sin embargo, que al
comprar equipos nuevos es necesario asegurarse de que el
fabricante permite el uso de carburantes oxigenados. Debido a
reglamentaciones federales existentes, se anticipa que el 50 %
de toda la gasolina vendida en EE.UU. contendrá oxigenados.
Nadie quiere comprar productos que funcionarán de manera
satisfactoria sólo con la mitad de todo el carburante disponible.
Los hechos demuestran que se puede utilizar carburantes
oxigenados en estas aplicaciones siempre que se sigan las
instrucciones del fabricante. Numerosas pruebas y
demostraciones prácticas han probado el rendimiento de los
carburantes oxigenados en estas aplicaciones.
Efectivamente, la Asociación de Fabricantes de Equipos
Motorizados Portátiles (Portable Power Equipment Manufacturers Association (PPEMA), asociación de comercio de dieciseis
fabricantes de equipos manuales a gasolina como sierras de
cadena, bordeadoras de hierba y aspiradoras sopladoras efectuó
investigaciones sobre la utilización de gasolina reformulada en
sus productos. En la publicación de prensa del 7 de marzo de
1995, la PPEMA declaró "Hasta la fecha, este programa de
investigación indica que los productos actualmente fabricados
no provocan problemas en los equipos ..." La PPEMA también
efectuó una encuesta entre veintitres asociaciones regionales
y estatales de distribuidores de equipos motorizados y concluyó
"...no hubo ninguna queja respecto al rendimiento de equipos
motorizados portátiles con los nuevos carburantes reformulados."
Más aún, en un reciente boletín técnico (Tech Exchange,
febrero 1995), Yamaha Motor Corporation EE.UU observó: "Se
han efectuado pruebas extensivas sobre los efectos de la RFG
en la lubricidad y compatibilidad de los materiales, en especial en
motores de dos tiempos. Los resultados no muestran efectos
adversos ni fallas catastróficas al usar RFG. Las pruebas
también indican que tampoco fue necesario incrementar los
intervalos de servicio más allá de las recomendaciones existentes
de Yamaha ."
A continuación del Cuadro 6-1, se transcriben extractos de
las secciones de recomendaciones sobre carburante de los
manuales del usuario que acompañan los equipos o boletines de
servicio técnico aplicables de diversos fabricantes.
29
CUADRO 6-1. - Resumen de las posiciones de los fabricantes de equipos motorizados y recreativos sobre
la utilización de carburante oxigenado
Esta recapitulación se basa en la revisión de los manuales de cada fabricante. El texto puede variar levemente para una línea
de productos del fabricante pero, por lo general, es similar sino idéntico. La posición y el texto para modelos de dos tiempos
versus los de cuatro de un fabricante pueden variar. Asimismo, algunos fabricantes usan varios proveedores de motores
(por ej. Briggs & Stratton, Tecumseh y Kohler) y pueden utilizar las recomendaciones del fabricante del motor, aplicables para
modelos con esos motores. Por último, cabe observar que estas recomendaciones se refieren a modelos de equipos nuevos
o recientes y podrían aplicarse o no a modelos anteriores.
Fabricante
Equipos motorizados
Am.Yard Prd/Roper/Rally
Ariens
Bolens/Troy-Bilt
Briggs & Stratton
Coleman
Cub Cadet
Dixon
Echo
Grasshopper
Homelite
Honda Power Eq.
John Deere (4 tiempos)
Kawasaki
Kohler
Kubota
McColloch
MTD
Onan
Poulan/Weedeater
Ryobi
Sears
Shindaiwa
Simplicity
Snapper
Stihl Inc.
Tecumseh
Toro/Lawnboy
Leyenda
sí
sí*
NM
1
Etanol
sí*
sí1
sí*
sí
sí*
NM
sí
sí
NM
sí
sí
sí
sí
sí
NM
sí*
sí
sí*
NM
sí*
sí*
NM
sí
NM
NM
sí*
sí
MTBE
NM
NM
sí
sí
NM
NM
sí
sí
NM
sí
sí
NM
sí
sí
NM
sí*
sí
sí*
NM
sí*
sí*
NM
NM
NM
NM
sí*
sí
Etanol
MTBE
sí
sí
sí
sí*
sí
sí
sí
sí
sí
NM
Recreativos
ArcticCat (Arctco)
Honda
Kawasaki
Polaris
SkiDoo/Bombardier
Suzuki
Yamaha
sí*
sí
sí
sí*
sí
sí*
sí
sí*
sí
sí
sí*
NM
sí
NM
Embarcaciones/Marinos
Honda
Kawasaki
Mercury
OMC (Johnson/Evinrude)
Pleasurecraft
Tigershark (Arctco)
Tracker
Yamaha
sí
sí
sí*
sí*
sí*
sí*
sí*
sí*
sí
sí
sí*
sí*
sí
sí*
NM
NM
= permitido/aprobado
= indica aprobado pero puede contener lenguaje de advertencia o requerir modificación
= no mencionado en el manual del usuario
El fabricante del motor indica aprobación pero el fabricante del equipo no.
• Arctic Cat
GASOLINA-ACEITE
Gasolina recomendada
La gasolina recomendada es la sin plomo común de 87 octanos
mínimo. En muchas áreas, se adicionan oxigenados (etanol o
MTBE) a la gasolina. Las gasolinas oxigenadas con hasta el 10%
de etanol o el 15% de MTBE son aceptables; sin embargo, al
utilizar gasolinas oxigenadas, el chorro principal del carburador
debe ser una medida más grande que el requerido para la gasolina
sin plomo común. Por ejemplo, si se recomienda un chorro
principal 300 para la gasolina sin plomo común, se debe instalar
uno 310 para la gasolina oxigenada.
30
Fabricante
Motocicletas
Harley Davidson
Honda
Kawasaki
Suzuki
Yamaha
Al utilizar gasolina mezclada con etanol, no es necesario adicionar
anticongelante de gasolina puesto que el etanol evitará la
acumulación de humedad en el circuito de carburante.
• Briggs & Stratton
Comprar sólo la cantidad de carburante a utilizar dentro de los 30
días para asegurar su frescura. Recomendamos utilizar el
Aditivo de gasolina Briggs & Stratton. (Consultar con la
concesionaria de servicio Briggs & Stratton autorizada para
obtener la Pieza N° 5041 ó el saché de uso único).
En otros países aparte de los EE.UU., se podrá usar gasolina con
plomo si está disponible y la sin plomo indisponible.
Nota: Algunos carburantes, llamados gasolinas oxigenadas o
reformuladas, se componen de gasolina mezclada con alcoholes
o éteres. Cantidades excesivas de estas mezclas pueden dañar
el circuito de carburante o causar problemas de rendimiento. No
utilizar gasolina que contenga Metanol. En caso de síntomas de
funcionamiento indeseado, utilizar gasolina con menor porcentaje
de alcohol o éter.
• Echo
(Sopladoras motorizadas S/N 186001 & superior)
Utilizar gasolina sin plomo marcada R + M/2 octanaje 89 o gasohol
(10% máximo de alcohol etílico no metílico).
•
• Harley Davidson
Gasolinas que contienen ETER METILTERCIOBUTILICO
(MTBE): Las mezclas de gasolina/MTBE se componen de
gasolina y hasta el 15% de MTBE. Puede utilizar mezclas de
gasolina/MTBE en su motocicleta.
•
ETANOL (alcohol de grano) es una mezcla del 10% de etanol
y el 90% de gasolina sin plomo. Se lo identifica como
"gasohol", "mejorado con etanol" o "con etanol". Puede
utilizar mezclas de gasolina/etanol en su motocicleta.
•
GASOLINAS REFORMULADAS U OXIGENADAS (RFG):
"Gasolina reformulada" es un término utilizado para describir
las mezclas de gasolina específicamente diseñadas para
quemar más limpio que otros tipos de gasolina con la
consecuente disminución de las emisiones del "tubo de
escape." También están formuladas para evaporarse menos
al llenar el tanque. Las gasolinas reformuladas usan aditivos
para "oxigenar" la gasolina. Su motocicleta funcionará
normalmente con este tipo de gasolina y Harley-Davidson le
recomienda utilizarla tanto como sea posible para ayudar a
limpiar el aire de nuestro medio ambiente.
• Honda
ETANOL (alcohol de grano o etílico) 10% por volumen
Se puede utilizar gasolina con hasta el 10% de etanol por
volumen. La gasolina que contiene etanol puede venderse bajo
el nombre de "Gasohol".
MTBE (Eter metilterciobutílico) 15% por volumen
Se puede utilizar gasolina con hasta el 15% de MTBE por volumen.
• Kawasaki
Carburantes que contienen oxigenados
Con frecuencia, la gasolina contiene oxigenados (alcoholes y
éteres), especialmente en áreas de los EE.UU. y Canadá donde
se requiere la venta de carburantes reformulados como parte de
una estrategia para reducir las emisiones de escape.
Los tipos y volumen de los oxigenados de carburante aprobados
para utilización en la gasolina sin plomo por la EPA EE.UU.
incluyen una amplia gama de alcoholes y éteres pero sólo dos
componentes han visto un nivel significativo de uso comercial.
Mezclas gasolina/alcohol - Se aprueba el uso de la gasolina que
contenga hasta un 10% de etanol (alcohol producido a partir de
productos agrícolas como el maíz), también conocida como
"gasohol".
Mezclas gasolina/éter- El éter más común es el éter
metilterciobutílico (MTBE). Se puede utilizar gasolina que contenga
hasta un15% de MTBE.
NOTA
Otros oxigenados cuyo uso está aprobado en la gasolina sin
plomo incluyen el TAME (hasta el 16,7%) y el ETBE (hasta el
17,2%). El carburante que contenga estos oxigenados también
puede utilizarse en su Kawasaki.
• Kohler Company
Mezclas gasolina/alcohol
El gasohol (hasta 10% de alcohol etílico, 90% de gasolina sin
plomo por volumen) está aprobado como carburante para motores
Kohler. No se aprueba ninguna otra mezcla de gasolina/alcohol.
Mezclas gasolina/éter
Las mezclas de éter metilterciobutílico (MTBE) y gasolina sin
plomo (hasta un máximo de 15% de MTBE por volumen) están
aprobadas como carburantes para motores Kohler. No se aprueba
ninguna otra mezcla de gasolina/éter.
• Mercury Marine
Mercury Marine ha publicado boletines sobre la RFG y carburantes
oxigenados que dicen lo siguiente:
Extractos boletín de servicio fuera de borda Mercury /fuera de
borda Mariner N° 95-5:
Al controlar más de cerca ciertas "propiedades" del carburante,
se reducen sus efectos tóxicos. Esto sería beneficioso para los
motores fuera de borda ya que resultaría en un carburante de
combustión más limpia y con menos componentes propensos a
formar depósitos. La presión de vapor y el ritmo de evaporación
a cualquier temperatura de este carburante se controlan
minuciosamente. Esto también beneficiaría a los motores puesto
que el carburante sería más consistente.
El etanol o los éteres utilizados en estas nuevas gasolinas
reformuladas no son nada nuevo. Ambos compuestos se conocen
desde hace varios años. Si se quiere evitar problemas o
mantenerlos a un mínimo, se debe seguir la información
proporcionada, estos últimos años, por Mercury Marine, otros
fabricantes de motores marinos y la industria automotriz sobre
el uso de carburantes con alcohol.
Productos Mercury Marine
Los productos Mercury Marine fabricados desde 1980 están
diseñados para ser utilizados con cualquier gasolina sin plomo
común disponible, incluyendo aquellas que contengan oxigenados.
Por el menor potencial energético de los carburantes oxigenados
la marcha del motor es pobre. Si, por cualquier causa, un motor
fue modificado para empobrecer el suministro de carburante, o
no fue puesto a punto recientemente, podría haber razón para
preocuparse. La marcha pobre puede llevar a problemas de
detonación y pistones arrastrados.
CUALQUIER MARCA CONOCIDA DE GASOLINA AUTOMOTOR
SIN PLOMO CON UN OCTANAJE MINIMO AFICHADO EN
BOMBA (R+M)/2 DE 87 ES SATISFACTORIA PARA ESTOS
FUERA DE BORDA. Los fuera de borda podrán utilizar gasolina
con hasta un 10% de etanol pero se recomienda agregar un
31
Quicksilver Water Separating Fuel Filter* (Filtro de carburante
separador de agua). La GASOLINA AUTOMOTOR de categoría
media, publicitada por contener agentes de limpieza de los
inyectores de carburante, está recomendada para lograr mayor
limpieza interna del motor. Para los modelos de Alto Rendimiento,
referirse a las recomendaciones sobre gasolina, suministradas
con estos motores.
1979 y anterior:
Se requiere inspección adicional del circuito de carburante para
detectar y corregir el deterioro de elastómeros y piezas de
plástico (como mangueras, juntas y empaquetaduras) causado
por el alcohol y los ácidos de las gasolinas.
Consultar el Boletín de Servicio Mariner/Mercury 93-3 para
obtener las recomendaciones completas sobre carburante de
EE.UU. y Canadá.
Nótese que se dan directivas similares para los modelos
Mercruiser (Motor de popa/de a bordo) en el Boletín de Servicio
Mercruiser N° 95-7.
• OMC
El uso de carburantes estirados con alcohol es aceptable SOLO
si el contenido de alcohol no excede:
*
10% de etanol por volumen
•
5% de metanol con el 5% de cosolventes por volumen
Asimismo, OMC publicó directivas sobre la gasolina reformulada
en el "Boletín de servicio fuera de borda" N° 2289 (febrero 1995)
donde dice lo siguiente:
Los carburantes oxigenados se venden desde hace años. La
RFG es simplemente la última generación. No existen nuevas
preocupaciones ni problemas de rendimiento relacionados con
el uso de la RFG.
Sin embargo, la RFG sí tiene niveles más bajos de compuestos
volátiles y sí contiene oxigenados como éter o etanol. Esta
composición podría originar algunas o todas las situaciones
normalmente asociadas con el carburante estirado con alcohol.
•
Manejabilidad - El mayor nivel de oxigenados tiende a causar
un leve empobrecimiento de la marcha del motor. Se puede
experimentar una degradación del rendimiento o marcha
áspera. Todos los motores 1986 y posteriores, originalmente
aprobados para funcionar con carburante sin plomo, no
requieren ninguna modificación para operar con RFG.
NOTA: Consultar el Boletín de servicio OMC N° 2155 para
obtener información acerca de la modificación de motores
1985 y anteriores.
•
Compatibilidad de los materiales - La RFG estirada con
alcohol podría degradar los componentes de caucho, plástico
o metal de los circuitos de carburante más antiguos. La RFG
es compatible con todos los componentes posteriores a1985
del circuito de carburante del equipo OMC original y con
todas las piezas de repuesto OMC.
•
Arranque frío - La RFG es algo menos volátil, lo que podría
causar un arranque difícil.
•
Separación de fase - La RFG estirada con alcohol atraerá
la humedad de la atmósfera o de la contaminación del
sistema. Cantidades importantes de humedad provocarán la
separación de fase agua/carburante.
32
•
Consumo de carburante - Los motores que funcionan con
RFG podrían experimentar un consumo de carburante
levemente mayor debido al nivel más alto de oxigenados.
Esté atento a estas situaciones y preparado para responder las
preguntas sobre rendimiento de sus clientes.
• Suzuki
Gasolina con MTBE
La gasolina sin plomo con MTBE (éter metilterciobutílico) puede
ser utilizada en su motocicleta siempre que el contenido de MTBE
no exceda el 15%. Este carburante oxigenado no contiene
alcohol.
Mezclas gasolina/etanol
Las mezclas de gasolina sin plomo y etanol (alcohol de grano),
también conocidas como gasohol, pueden ser utilizadas en su
vehículo siempre que el contenido de etanol no exceda el 10%.
• Tecumseh
Todos los motores
Gasolina
Si no se dispone de gasolina común sin plomo, se podrá utilizar
gasolina con plomo, gasolina con o sin plomo premium, gasohol
con no más del 10% de etanol o gasolina sin plomo con no más
del 15% de MTBE (éter metilterciobutílico).
• Toro/Lawnboy
Utilizar gasolina limpia, fresca y sin plomo, incluso gasolina
oxigenada o reformulada, con un octanaje de 85 ó superior. Para
asegurarse de la frescura del carburante, comprar sólo la
cantidad de gasolina que se pueda utilizar en 30 días. El uso de
gasolina sin plomo da por resultado menores depósitos en la
cámara de combustión y mayor vida útil de las bujías. La
utilización de carburante premium no es necesaria ni
recomendada.
IMPORTANTE:
NO UTILIZAR NUNCA METANOL, GASOLINA CON
METANOL, GASOLINA CON MAS DEL 10% DE ETANOL O
GASOLINA CON MAS DEL15% DE MTBE.
LA UTILIZACION DE ESTOS CARBURANTES PUEDE
CAUSAR DAÑOS AL MOTOR/CIRCUITO DE CARBURANTE.
Por favor, tenga en cuenta que lo anterior son extractos de
recomendaciones sobre carburante o boletines de servicio
aplicables y su transcripción tiene como único propósito brindar
un panorama general. La sección completa de recomendaciones
sobre carburantes del manual del usuario o los boletines aplicables
deberán ser consultados y respetados en su totalidad.
Para obtener una copia completa de la base de datos
"Recomendaciones sobre carburante de los fabricantes de
equipos a gasolina no automotores" de Downstream Alternatives
Inc., enviar su pedido junto con US $3,00 (para cubrir copias y
correo) a Downstream Alternatives Inc. • P.O. Box 2587 • South
Bend, IN 46680-2587. Por favor, adjuntar una etiqueta de correo
con su nombre y dirección.
Anexo A Materiales en el circuito de carburante
Como parte del proceso para asegurar la aprobación de la EPA
para el uso, se probó cierto número de los materiales utilizados en
los circuitos de carburante de los vehículos para su uso con
componentes del carburante oxigenado . Los circuitos de carburante
de vehículos 1980 y posteriores, típicamente utilizan materiales
compatibles con gasolinas oxigenadas y ricas en aromáticos. Los
circuitos de carburante anteriores a 1980 y, en especial los anteriores
a 1975, pueden contener materiales sensibles a las altas
concentraciones de aromáticos, éteres o alcoholes.
El cuadro A-1lista metales típicos y las piezas del circuito de
carburante donde posiblemente se los utilice. Los metales listados
en este cuadro fueron probados con mezclas de etanol y otros
carburantes mezclados con alcohol sumergiendo cupones de metal
(tiras de metal de1"x1") tanto en el carburante líquido como en la fase
de vapor del carburante por 30 días a 110° F. Los resultados de las
pruebas indican que "en general, ningún cambio de peso de carburante
oxigenado/combinación de metal (en carburantes "secos" o
"mojados") fue significativamente diferente al observado para la
gasolina sin plomo de base."
El cuadro A-2 lista elastómeros y materiales no metálicos y su
uso más común en el vehículo. Estos materiales también fueron
probados con fórmulas de carburantes oxigenados. Los resultados
fueron, generalmente, comparables a los de la gasolina sin oxigenados.
Cuadro A-1
Metales - Usos en los vehículos
Aleación
Aleación aluminio
Aleación magnesio
Cobre
Cinc
Acero al carbono
Bronce cartucho
Bronce aluminio
Acero inoxidable
Aleación de aluminio
(fundido)
Hierro (fundido)
Uso típico
Carburador, bomba del acelerador, cubierta de la bomba de carburante
Cubierta de la bomba de carburante, placa acero, componente de latón motor dos ciclos
propósito-especialidad
motor, bastidores de transmisión
Latón y bronce
Latón, limpiador aire, carburador
Línea de carburante, cubiertas y encajes de la bomba de carburante, filtro de
carburante, tanque de carburante, entrada de carburante del carburador, bomba del
acelerador
Encajes de la línea de carburante, chorros del carburador y aguja de entrada, flotador
bol carburante, válvula de alimentación, asientos de válvula
Bombas de carburante, circuito de distribución de carburante
Aguja de entrada de carburante al carburador, resortes del carburador, catalizador,
válvula RGE
Carburador, bomba del acelerador, cubierta de la bomba de carburante, tubo de
Los materiales listados en el Cuadro A-1 fueron probados con varias mezclas de alcohol. No se encontraron diferencias significativas entre el
rendimiento de las mezclas de alcohol y la gasolina sin plomo de base.
Cuadro A-2
Elastómeros/plásticos- Usos en los
vehículos
Materiales
Nitrilo
Viton®
Neoprene® (Cloropreno)
Epiclorohidrino
-Homopolímero
-Copolímero
Nilón 6 6
Delrin® (Polímero acetilo)
Teflon®
Polietileno (alta densidad)
Nitrophyl® (Caucho nitrilo)
Fluoroelastómeros
Uso típico
Empaquetaduras del carburador, empaquetaduras y junta de la tapa de carburante,
arandela del tubo del filtro de carburante, mangueras de gasolina, flotador bol carburante,
diafragmas y émbolo de la bomba acelerador, diafragma de la bomba de carburante
Válvulas RGE, punta de la aguja de la entrada de carburante
Respiradero tanque de carburante a la tapa del tubo del carburador, tapa de la manguera
de gasolina
Diafragma, control estrangulador carburador, tubo de carburante al filtro, tubo de retorno
de vapor de carburante, mangueras
Deflector flotador bol carburante, caja de almacenamiento de vapor de carburante,
componentes del carburador
Componentes del carburador
Revestimiento del eje, válvula difusora
Mangueras
Flotadores, tazas de la bomba del acelerador
Línea de carburante/mangueras, puntas de la aguja del carburador, empaquetaduras,
anillos O y bomba de carburante. acopladores, línea de emisiones evaporativas, bocas
de llenado de carburante
Nota (1) Información del fabricante sugiere que el Viton® & los fluoroelastómeros son los materiales preferidos para usar
con alcoholes, éteres y altas concentraciones de aromáticos.
Nota (2) En algunas pruebas, las piezas de Epiclorohidrino han mostrado síntomas de deterioro al ser expuestas a altas
concentraciones de MTBE.
33
Anexo B Areas de programas de gasolina
Figura B-1 Areas de Programa de gasolina reformulada
Las porciones sombreadas del mapa indican las áreas que requieren el uso de gasolina reformulada desde 1995
Milwaukee
Portland
Boston
Hartford
New York
Philadelphia
Baltimore
Washington
Chicago
Louisville
DallasFt. Worth
Los Angeles
Norfolk
San Diego
Houston
Fuente: Instituto Americano del Petróleo
Cuadro B-1 Areas de programa de carburante oxigenado
Las áreas metropolitanas listadas a continuación exigieron desde 1995 programas invernales de carburante
oxigenado. Diversas áreas que, originalmente, requirieron programas de carburante oxigenado fueron o están
siendo redesignadas como áreas de cumplimiento de CO. Estas áreas incluyen Baltimore, Boston, Hartford,
Filadelfia, Washington DC, Greensboro, Syracuse, Cleveland, Duluth y Memphis.
34
Ciudad
Estado(s)
Ciudad
Estado(s)
Albuquerque
El Paso
Colorado Springs
Denver/Boulder
Ft. Collins
Missoula
Provo/Orem
Anchorage
Portland/Vancouver
Seattle
San Diego
New York City MSA
Fresno
Minneapolis/St. Paul
NM
TX
CO
CO
CO
MT
UT
AK
OR/WA
WA
CA
NY/NJ/CT
CA
MN
Chico
Modesto
Reno
Sacramento
San Francisco
Stockton
Grant's Pass
Klamath Co.
Medford
Las Vegas
Phoenix
Los Angeles
Spokane
CA
CA
NV
CA
CA
CA
OR
OR
OR
NV
AZ
CA
WA
Anexo C Glosario de términos de petróleo
Aditivos: Químicos adicionados a la gasolina en muy pequeñas cantidades
para mejorar y mantener la calidad de la gasolina. Los detergentes e
inhibidores de corrosión son ejemplos de aditivos de gasolina.
American Society for Testing and Materials (ASTM) (Sociedad
Americana para Pruebas y Materiales): Organización sin fines de
lucro que provee un sistema de gestión para desarrollar información
técnica en forma de publicaciones. Las normas, métodos de prueba,
especificaciones, etc. de ASTM son escritas por expertos en áreas
específicas. Actualmente, cuenta con más de 28.000 miembros. Los
procedimientos y especificaciones ASTM se reconocen como directivas
definitivas para la calidad de la gasolina y de una amplia gama de otros
productos.
Regla anti-dumping: provisión de las Enmiendas a la Ley de Saneamiento
del Aire de 1990 que restringe a las gasolinas clásicas (aquellas no
reguladas bajo programas de gasolina reformulada o carburante oxigenado)
de tener niveles de emisiones superiores a los de la gasolina vendida en
1990.
Anticongelante: Por lo general, un alcohol como etanol, alcohol isopropilo
o metanol. Adicionado a la gasolina en pequeñas cantidades para eliminar
trazas de agua y, por ende, reducir la posibilidad de helada de la línea de
carburante.
Indice antidetonante (AKI): Mide la capacidad de una gasolina a resistir
el golpeteo/detonación del motor. AKI es el promedio de los Octanajes
Teórico y Motor o (R+M)/2. También comúnmente conocido como octanaje
de bomba de carburante.
Antioxidante: Compuesto utilizado para inhibir las formaciones gomosas
resultantes de la oxidación de la gasolina. Estabilizador de carburante.
Aromáticos: Componentes de mezcla de alto octanaje que tienen un
núcleo de benceno en su estructura molecular. Término comúnmente
utilizado para el grupo BTX (benceno, tolueno, xileno). Los aromáticos son
hidrocarburos.
Benceno: Aromático básico del grupo BTX. Generalmente de mayor valor
como materia química para la industria. Conocido agente causante de
cáncer.
Unidad térmica británica (btu): Una unidad térmica británica representa
la cantidad de calor necesaria para elevar un grado Fahrenheit a una libra
de agua (a nivel del mar).
Butano: Hidrocarburo liviano utilizado para aumentar el octanaje y la
volatilidad del carburante. El butano tiene un punto de ebullición bajo y se
vaporiza rápidamente.
California Air Resources Board (CARB) (Junta de Recursos del
Aire de California): Agencia reguladora del estado cuyo propósito es
regular la calidad del aire en California. Las reglamentaciones sobre calidad
del aire de CARB son, a menudo, más estrictas que las establecidas por
el gobierno federal.
Clean Air Act Amendments-1990 (CAAA-90) (Enmiendas a la ley
de saneamiento del aire - 1990): Serie de enmiendas a la ley de
saneamiento del aire original que incluyen requisitos para programas de
carburante oxigenado en áreas de incumplimiento de CO y programas de
gasolina reformulada en algunas áreas de incumplimiento de ozono.
Modelo complejo: Modelo informático que mide el efecto de varios
cambios en el carburante. Las ecuaciones informáticas están basadas
en los resultados de numerosos programas de prueba. A partir de 1998,
los refinadores estarán obligados a usar este modelo para desarrollar la
gasolina reformulada.
Componente: Término común que describe los ingredientes de mayor
volumen de la gasolina.
Inhibidores de corrosión: Aditivo utilizado para reducir las propiedades
corrosivas de la gasolina. Inhibidor de óxido.
Cosolventes: Alcoholes más pesados utilizados con metanol para
mejorar la tolerancia al agua y otras características negativas de las
mezclas de gasolina/metanol.
Aditivo de control de depósitos: Cumple las mismas funciones que
el detergente minimiza, además, la formación de depósitos en el colector
de admisión, puertos de admisión y lado de abajo de las válvulas de admisión
(dispersante).
Detergente: Aditivo utilizado para prevenir y/o limpiar los depósitos del
carburador e inyector de carburante.
Diolefinas: Ingrediente de la gasolina que contribuye a formaciones
gomosas y laqueadas en el motor y circuito de carburante.
Curva de destilación: Referencia para trazar la línea de los porcentajes
de gasolina que se evaporan según las temperaturas. La curva de
destilación es muy importante para controlar normas del carburante como,
por ejemplo, la volatilidad (vaporización).
Elastómeros: Compuestos tipo caucho que se utilizan en las líneas de
carburante, líneas de la caja de evaporación, etc. También utilizados en
otras aplicaciones del automóvil como líneas de freno y de transmisión.
Etanol (alcohol etílico, alcohol de grano): Generalmente fermentado
del grano. Mejorador del octanaje adicionando a razón del 10% de la
gasolina como máximo. Con una concentración del 10%, aumentará el
octano de 2,5 a 3,0 números. El etanol es un oxigenado de carburante.
También puede utilizarse "limpio" (puro) como carburante en vehículos
especialmente diseñados.
ETBE (éter etilterciobutílico): Eter similar al MTBE. Este oxigenado para
carburante se produce por reacción de isobutileno con etanol. El éter
resultante es alto en octanaje y bajo en volatilidad. El ETBE puede ser
adicionado a la gasolina hasta un nivel de alrededor el 17%.
Aceites fluidificadores: Aceites generalmente utilizados con aditivos
de control de depósitos para controlar la formación de depósitos en las
válvulas de admisión.
Gasohol: En los EE.UU., el término gasohol se refiere a la gasolina que
contiene 10% de etanol. Este término se utilizó a fines de los años 70 y
principios de los 80, pero fue reemplazado por términos tales como Super
Sin Plomo, Plus Etanol o Sin Plomo Plus.
Isobutileno: Petroquímico de refinería que se reacciona con metanol para
formar MTBE o con etanol para formar ETBE.
Plomo (tetraetilplomo): Mejorador de octanaje organometálico. Un
gramo de plomo aumenta el octanaje de un galón de gasolina alrededor de
seis números. El plomo no estará permitido en la gasolina de EE.UU. a partir
de 1995 (excepto para ciertos usos en carreras de automóviles y
aviación).
Hidrocarburos livianos: Término utilizado para los hidrocarburos de
destilación cruda de baja densidad (menos peso que la gasolina) y bajas
temperaturas de ebullición. Los butanos son los hidrocarburos livianos que
más se usan en la gasolina.
Desactivador de metal: Aditivo de gasolina utilizado para neutralizar el
efecto de los compuestos de cobre presentes en la gasolina.
Metanol (alcohol metílico, alcohol de madera): Típicamente producido
del gas natural. En los años 80, el metanol se usaba en combinación con
alcoholes cosolventes más pesados para mejorar el octanaje adicionándolo
a la gasolina. También se considera el uso del metanol como carburante
"limpio" (puro) en vehículos especialmente diseñados. Rara vez se mezcla
metanol en gasolinas actuales.
MTBE (éter metilterciobutílico): Eter producido de la reacción del
metanol con el isobutileno. El éter resultante es de alto octanaje y baja
volatilidad. El MTBE es un oxigenado para carburante, permitido en la
gasolina sin plomo hasta un nivel del 15%.
Octanaje: Término general para la habilidad de una gasolina a resistir la
detonación del motor.
—Octanaje de bomba: Término utilizado para describir el octanaje
afichado en la bomba dispensadora de gasolina como (R+M)/2 - es lo mismo
que el Indice antidetonante.
—Octanaje motor: Octano probado en un motor de prueba de octano de
un solo cilindro en condiciones de operación más severas. El número de
octanaje motor afecta el rendimiento y la detonación a alta velocidad y al
reducir la velocidad del motor en situaciones de carga, al pasar en la
carretera, al subir pendientes, etc. El octanaje motor está representado por
la letra M en la ecuación (R+M)/2 y es el menor de ambas cifras.
—Octanaje teórico: Octano probado en un motor de prueba de octano
de un solo cilindro en condiciones de operación menos severas. El número
de octanaje teórico afecta la detonación a velocidad baja y media y la
marcha continua del motor. El octanaje teórico está representado por la letra
35
R en la ecuación (R+M)/2 y es el mayor de ambas cifras.
Mejorador de octano: Término común que designa componentes que
se adicionan a la gasolina para aumentar el octanje y reducir la detonación
del motor. Por ejemplo, tolueno, etanol y MTBE.
Número octanaje requerido (ONR): Nivel de octano requerido para
brindar un funcionamiento sin detonación en un motor dado.
Incremento octanaje requerido (ORI): Incremento del octanaje
requerido por la formación de depósitos en la cámara de combustión.
Olefinas: Componente de la gasolina resultante de varios procesos de
refinación. Por ejemplo: etileno, propileno y butileno. Las olefinas a menudo
contribuyen a formar goma y depósitos en motores y sistema de inducción.
Mandato oxicarburantes (Mandato sobre carburantes
oxigenados): Término común para el programa regulatorio que requiere
durante ciertos meses adicionar oxigenados (alcoholes y éteres) a los
carburantes para reducir las emisiones de escape de monóxido de
carbono. Estos programas son exigencias de las Enmiendas a la ley de
saneamiento del aire de 1990. En 1995, alrededor de 35 áreas del país
usaron programas de este tipo.
Oxigenado: En la industria petrolera, término para componentes del
octano que contienen hidrógeno, carbono y oxígeno en sus estructuras
moleculares. Incluye éteres como el MTBE y alcoholes como el etanol y el
metanol.
Gasolina oxigenada: Gasolina que contiene un oxigenado como etanol
o MTBE. Proporciona empobrecimiento químico de la carga aire/carburante
mejorando, en consecuencia, la combustión y reduciendo las emisiones
de escape de CO.
Ozono: El ozono (O3) se forma cuando el oxígeno (O2) y otros compuestos
reaccionan en la luz solar. En la atmósfera superior, el ozono protege a
la tierra de los rayos ultravioletas del sol. A pesar de ser beneficioso en
la atmósfera superior, a nivel del piso, el ozono es irritante respiratorio y
agente contaminante.
Gasolinas reformuladas (RFG): Gasolinas con composición y/o
características alteradas para reducir las emisiones contaminantes de los
vehículos. Específicamente, aquellas gasolinas que cumplen con los
requisitos RFG de las Enmiendas a la ley de saneamiento del aire de 1990.
Presión de vapor Reid (RVP): Método para determinar la presión de
vapor de la gasolina y otros productos del petróleo. Muy utilizado en la
industria del petróleo como indicador de la volatilidad (características de
vaporización) de la gasolina.
Modelo simple: Fórmula específica de gasolina desarrollada por la EPA
para que los refinadores cumplan con el programa de gasolina reformulada.
Podría ser utilizada de1995 a 1997.
TAME (Eter amilterciometílico): Eter producido por la reacción del
metanol con el isoamileno. El éter resultante es de alto octanaje y baja
volatilidad.
Tolueno: Compuesto aromático utilizado para aumentar el octanaje. Es
el hidrocarburo más vendido para aumentar el octanaje.
Tóxicos: Como se definen en las Enmiendas a la ley de saneamiento del
aire de 1990, los tóxicos incluyen el benceno, butadieno 1,3, formaldehído,
acetaldehído y materia orgánica policíclica.
Relación vapor líquido: Medida de la relación del vapor al líquido a una
temperatura dada, utilizada para determinar la tendencia de una gasolina
a contribuir al tapón de vapor en el circuito de carburante del automóvil.
Volatilidad: Término utilizado para describir la tendencia de una gasolina
a cambiar de líquido a vapor.
Porcentaje volumen (v%): Medida de porcentaje, basada exclusivamente
en el volumen sin tener en cuenta las diferencias en peso o densidad. Por
ejemplo, los cuatro bloques de idéntico tamaño de un conjunto comprenderían
cada uno el 25v% del volumen total. (Usada, generalmente, para medir la
concentración de alcoholes y éteres en la gasolina).
Porcentaje peso (wt.%): Medida de porcentaje basada en el peso. Por
ejemplo, los cuatro bloques de idéntico tamaño de un conjunto representan
cada uno el 25v% del volumen total. Sin embargo, si cada uno de los bloques
A, B y C pesan 1 libra y el bloque D pesa 3 libras, entonces, el bloque D
comprendería el 50 % del peso total mientras que sólo comprendería el 25%
del volumen total. (Usada, generalmente, para medir el contenido de
oxígeno de la gasolina).
Xileno: Compuesto aromático que es un componente menor de la
gasolina. Muy valuado como materia química (hidrocarburo). El xileno es
fotoquímicamente muy reactivo y contribuye ampliamente a la formación
de smog.
El manual « Cambios en la Gasolina » y el suplemento no están
más disponibles en tapa dura. Se puede disponer de una copia
única a través de internet en www.ethanolrfa.org. Este sitio web
también brinda información sobre la modalidad para comprar
múltiples ejemplares
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Cambios en la gasolina III fue específicamente preparado para suministrar información sobre la
gasolina y la calidad de la gasolina a mecánicos y técnicos automotores, instructores y
estudiantes del automóvil y técnicos de reparación de pequeños motores. Cuenta con más de 170
referencias que lo fundamentan y fue revisado por un panel técnico que asegura la precisión
técnica de lo tratado. Asimismo, se dió intervención a una junta consultiva para orientar el enfoque
del manual hacia aquellos temas clave para la industria de la reparación/servicio del automóvil.
Miembros Junta Consultiva
Robert E. Reynolds
Presidente
Downstream Alternatives, Inc.
South Bend, Indiana
Autor principal
Bill Sauer
Fundador
Autoline Telediagnosis
(Línea de emergencia técnica)
Roseville, Minnesota
Miembros Comité Técnico
Ron Miller
Bruce Heine
Pekin Energy Company
New Energy Co. de
Indiana
Carlton Jewitt
Carl Reeder
Ashland Petroleum Co.
(Retirado)
Archer Daniels Midland
W. Robert Schwandt
Consultor privado
Allen Kasperson
Coordinador, Educación Técnica Toyota
Network & GM Satellite Training
Lake Area Technical Institute
Watertown, South Dakota
Thomas G. Bridge
Presidente
Ingeniería Tecnológica
Western Illinois University
Macomb, Illinois
Bruce Perreault
Instructor Tecnología Automotor
Coordinador Cooperativo-Programas Automotores
Waukesha County Technical College
Pewaukee, Wisconsin
La producción de este manual fue solventada, en parte, por una subvención educativa de la Fundación para Carburantes Renovables