Así ensucian los carburantes un motor de gasolina y uno diésel, según BP

El estudio BP Dirt Report recientemente publicado por la compañía energética BP sobre los efectos de la suciedad en el motor, vuelve a llamar la atención de los conductores sobre qué repostamos en nuestro coche y cómo eso puede afectar al kilometraje que podemos realizar y a la vida del motor. Si alguna vez te has preguntado qué sucede dentro del motor de tu coche con el carburante con el que has llenado el depósito, vamos a intentar explicártelo en este artículo de una manera sencilla.

Mientras van llegando los coches eléctricos, a día de hoy la gran mayoría de los automóviles que circulan por las carreteras en el mundo lo hacen impulsados por un motor de combustión interna. Este motor funciona quemando un combustible, que puede ser de diferentes tipos: los más habituales y mayoritarios son la gasolina y el gasóleo, pero también hay gases como el GLP (mezcla de butano y propano) o el GNC (gas natural), y también biocombustibles.

Cómo funciona la combustión

El motor de combustión interna es una máquina térmica que aprovecha la energía que se libera al quemar ese combustible (energía química) para producir movimiento que se transmite a las ruedas (energía mecánica). La mayoría de los motores que se emplean en los automóviles suelen ser de varios pistones que suben y bajan dentro de varios cilindros por el efecto de la expansión de la mezcla de gases que resultan de que el combustible arda.

Cuando nos referimos a estos motores como de combustión interna es porque esto que te estamos contando se llama precisamente así: dentro del cilindro se produce una reacción química de oxidación que tiene ese nombre, combustión, por la cual el combustible (por ejemplo gasolina) arde en presencia de un comburente, que no es ni más ni menos que el oxígeno del aire, generándose como resultado de esta reacción varios gases diferentes productos de la combustión y calor.

En un motor de gasolina de ciclo Otto, el más habitual, se introduce dentro de la cámara de combustión del cilindro aire y gasolina, que se mezclan y se queman gracias a la chispa que genera una (o más) bujías.

En un motor de gasóleo de ciclo Diésel, se introduce dentro de la cámara de combustión del cilindro aire y gasóleo, que se mezclan. Sin embargo este no arde por efecto de una chispa, sino que lo hace por la alta temperatura que alcanza el aire que se introdujo en la cámara, cuando este se comprime a elevada presión y se produce la autoinflamación.

Teóricamente si la combustión del combustible se produjera de manera completa (es decir, perfectamente), el resultado de la combustión sería simplemente dióxido de carbono y vapor de agua.

La combustión genera múltiples productos

Sin embargo en la realidad, y utilizando como combustibles hidrocarburos (como la gasolina y el gasóleo, compuestos de cadenas de hidrógeno y carbono), la mayor parte de las veces la combustión del combustible no es perfecta, sino incompleta. Es decir, que no reaccionan todas las moléculas del combustible porque es muy difícil hacer coincidir exactamente la proporción de oxígeno (del aire que introducimos en la cámara de combustión del motor) y combustible.

Así que cuando sucede esto suelen generarse además de dióxido de carbono y vapor de agua, monóxido de carbono y carbón (por átomos de carbono que se quedan por ahí "solos"). Además, dependiendo de la temperatura, de la cantidad de oxígeno y más importante aún de la presión alcanzada dentro de la cámara en el momento de la compresión de la mezcla por parte del pistón, se pueden generar también óxidos de nitrógeno.

Las partículas de carbón, junto con compuestos orgánicos absorbidos por el combustible y parte del aceite lubricante del propio motor que entra en la cámara de combustión, entre otros, forman en conjunto lo que se denomina partículas, o material particulado. Estas partículas son de diferentes tamaños. Algunas, las más grandes (PM10) son claramente visibles a simple vista como humo negro (principalmente por el carbón), pero también hay partículas más finas (PM2,5 e inferiores) que a veces no se ven, y además permanecen suspendidas en el aire mucho tiempo.

Todo esto viene a suceder tanto en los motores de gasolina como en los motores diésel. Tiempo atrás los motores de gasolina generaban muy poco carbón y muy pocos óxidos de nitrógeno, pero las nuevas estrategias para conseguir mejorar su eficiencia y reducir consumo, por ejemplo aumentando la compresión (o con la inyección directa), hacen que los motores de gasolina también generen este tipo de gases productos de la combustión.

El gasóleo, por su propia composición química, es un producto un poco más pesado, denso y menos refinado que la gasolina y contiene más carbono, y por el funcionamiento de un motor de ciclo diésel que funciona a mayor presión, genera en la combustión más partículas que un motor de gasolina (del orden de unas 20 veces más aproximadamente). Es por eso que en la línea de escape de los coches diésel se deben incorporar filtros antipartículas para reducir al mínimo la cantidad de estas que se liberan al aire de la atmósfera (pues son muy contaminantes y perjudiciales para la salud).

El gasóleo (gas-oil o diésel), es un combustible un poco especial. Cuando el combustible contiene azufre, aparece también el dióxido de azufre como un gas producto de la combustión. Hoy en día, los gasóleos de automoción en Europa se pueden considerar que apenas contienen azufre, y por tanto la cantidad de óxidos de azufre que se pueden generar es despreciable. En otros países con otros tipos de gasóleo menos refinados, o incluso en los gasóleos que no son para automóvil, sino para otros usos (barco, calefacción, etc), sí se puede encontrar azufre y por tanto sí se generan óxidos de azufre en la combustión.

Esos productos provocan la suciedad en los motores

Pues bien, todos estos productos de la combustión dentro del motor no se eliminan al 100 % por el tubo de escape, sino que en parte se quedan atrapados dentro del motor, a veces mezclados con el aceite lubricante, generando suciedad que se acumula en diferentes partes y elementos. Esta es la suciedad de la que habla el estudio de BP.

Esto ha sido así siempre, desde los primeros motores de combustión interna. Sin embargo, lo que tiempo atrás podría no ser relevante en motores más bastos y primitivos, se torna muy importante en motores cada vez más sofisticados y refinados que persiguen la máxima eficiencia, en un momento el actual en el que se realizan grandes esfuerzos por parte de los fabricantes, impulsados por las normativas internacionales y los deseos de los consumidores, para tener coches que consuman y contaminen cada vez menos.

Se ha comprobado que tanto en motores de gasolina como en motores diésel se acumula suciedad en forma de hollín, depósitos carbonosos que se endurecen y partículas metálicas sólidas producidas por el desgaste de los componentes del motor sometidos a fricción.

En el caso concreto de los motores de gasolina esa suciedad se presenta principalmente en forma de sedimentos, como por ejemplo depósitos en la válvula de admisión que se forman cuando los gases de combustión se mezclan tanto con el carburante como con el lubricante en la superficie de la válvula, y acumulaciones derivadas del aceite como son los residuos, los depósitos en los pistones y el barniz.

En el caso de los motores diésel se producen acumulaciones procedentes de partículas de laca o jabón, que se pueden formar dentro de los componentes esenciales del motor, y de impurezas derivadas del proceso de elaboración del carburante que pueden bloquear los filtros y favorecer las reacciones que conduzcan a la formación de depósitos.

El estudio de BP Dirt Report también ha constatado que esta suciedad en el motor tiene consecuencias para el mismo, afecta a su funcionamiento y puede llegar a provocar daños. Esa suciedad que se acumula puede empeorar la inyección de combustible en la cámara, pero también puede afectar la entrada de aire a través de las válvulas de admisión y por tanto empeora la combustión de la mezcla.

Hoy en día, tanto en gasolina como en gasóleo, se ha generalizado la inyección directa, cuyos inyectores operan a altas temperaturas y presiones. Entre otras cosas, su finalidad es pulverizar de manera óptima el combustible para lograr que se queme mejor dentro del cilindro. Este tipo de inyección es más delicada con la suciedad que los sistemas antiguos.

Si la inyección no es perfecta, la combustión tampoco lo es, el rendimiento empeora y eso implica que el motor puede consumir un poco más. Esa suciedad puede hacer también funcionar de manera menos suave el motor, o incluso puede provocar averías, como por ejemplo en los inyectores. Hoy en día se utilizan inyectores con orificios diminutos con el diámetro de un cabello humano que se pueden obstruir con más facilidad.

Los componentes que más achacan la suciedad son los inyectores y las válvulas, pero también se acumula suciedad en la bomba de aceite, en la válvula EGR (recirculación de los gases de escape), en el turbocompresor o en el filtro de partículas diésel. Además de empeorar el rendimiento, que estos otros componentes no puedan operar óptimamente puede suponer una pérdida de potencia del motor.

El estudio de BP Dirt Report ha encontrado también que la suciedad que se acumula en el motor puede aumentar el consumo hasta un 6,8 % en el caso de motores diésel y hasta un 7 % en el caso de motores de gasolina.

No todos los carburantes son iguales

La gasolina y el gasóleo son combustibles que se obtienen por refinado del petróleo. Si queremos atender rigurosamente a las propiedades químicas y físicas de ambos, puesto que no todos los petróleos son iguales, pues sus características dependen de su origen, no todas las gasolinas y gasóleos son siempre exactamente iguales, pero sí cumplen con las especificaciones mínimas que se imponen por normativa.

De la refinería que produce gasolina, gasóleo y otros derivados del petróleo, sale un tipo de gasolina y un tipo de gasóleo. Esa gasolina y ese gasóleo se transportan hasta centros de almacenamiento y distribución a la espera de ser repartidos en camión cisterna hasta las estaciones de servicio. En los grandes depósitos donde se almacenan la gasolina y el gasóleo no hay distinciones, y en la práctica se considera que hay una única gasolina y un único gasóleo, iguales para todos los consumidores.

Ahora bien, hay un último paso muy importante entre el centro de almacenamiento y la gasolinera a la que iremos a repostar nuestro coche: cada marca de combustibles puede añadir aditivos a la gasolina y al gasóleo originales para mejorar determinadas características del mismo. Ahí está la gran diferencia entre los diferentes combustibles, de diferentes marcas, que se pueden encontrar en las diferentes gasolineras.

Los carburantes más baratos, o low cost, son simplemente la gasolina y el gasóleo tal cual sale de la refinería. Hacen funcionar el motor del coche, pero no tienen aditivos que mejoren o cuiden el motor.

Hay carburantes que ayudan a limpiar el motor

BP afirma que ha estado investigando más de 5 años para lograr carburantes que sean más limpios para el motor, con más de 50.000 horas de ensayos y pruebas con motores y vehículos, más de 1,6 millones de kilómetros equivalentes recorridos y 110 ensayos diferentes.

Fruto de ello ha presentado recientemente una nueva formulación de aditivos para mejorar tanto la gasolina como el gasóleo, teniendo en cuenta tanto los motores de hace unos años como también los motores más modernos con los últimos sistemas. Es lo que BP ha llamado tecnología Active. La tecnología Active ya está disponible en España en todas las estaciones de servicio BP, tanto en los carburantes Regular como Ultimate, pues España ha sido elegida para su lanzamiento mundial.

Según las pruebas realizadas por BP, estos carburantes ayudan a limpiar el motor desde el primer momento, incluso en motores que no habían usado combustible de alta calidad y habían ido acumulando suciedad. La diferencia entre BP Regular y BP Ultimate es que Ultimate tiene 6 veces más poder antisuciedad, por lo que basta con dos depósitos para apreciar que el motor está más limpio, mientras que con los carburantes BP Regular la limpieza es más lenta y se produce con el tiempo y el uso continuado.

BP comenta que el carburante BP Ultimate con tecnología Active elimina más de 50% de los depósitos de suciedad perjudiciales en los componentes esenciales del motor, y además lo protege. Las moléculas activas de la formulación de los nuevos combustibles BP se adhieren a la suciedad y favorecen que se elimine, y a la vez se adhieren a la superficies de los componentes del motor limpios y evitan que las moléculas de suciedad de depositen. Los mejores resultados para cuidar el motor se obtienen cuando se utiliza desde el principio carburante BP con tecnología Active.

Al permitir que el motor funcione de manera óptima y lo más eficientemente posible, comparado con los combustibles low cost, BP Ultimate diésel con tecnología Active, permite recorrer hasta 56 km más por depósito y BP Ultimate gasolina sin plomo 98 octanos con tecnología Active permite recorrer hasta 44 km más por depósito (en ambos casos un poco más que con los antiguos carburantes BP Ultimate) según la compañía, que un combustible estándar sin aditivos. De media, por repostar combustibles low cost, al año se pueden dejar de recorrer hasta 833 km.