TBN - Numero Total de Base o Total Base Number

Hoy quisiera compartir con ustedes un termino utilizado en Tribologia, 

Ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tiene lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento.

Los motores de combustión interna, ya sean de gasolina o diésel, son auténticas maravillas de la ingeniería moderna. Sin embargo, como cualquier máquina, requieren mantenimiento constante para funcionar de manera eficiente y duradera. Uno de los aspectos cruciales en el mantenimiento de motores es el control del TBN, o Número Total de Base. En este artículo, exploraremos en detalle qué es el TBN y por qué es esencial para la vida útil de un motor.

¿Qué es el TBN y por qué es importante?

El TBN, o Número Total de Base, es un valor que mide la capacidad de un aceite de motor para neutralizar la alcalinidad o acidez de los aditivos presentes en el aceite. Esto es vital para contrarrestar la formación de ácido sulfúrico que se produce durante la combustión de diésel, debido al azufre contenido en este tipo de combustible. La alcalinidad en el aceite proviene de los aditivos utilizados para mantener las partículas contaminantes suspendidas en el aceite y evitar el contacto con las partes metálicas del motor.

El TBN se calcula midiendo la cantidad de base necesaria para neutralizar la alcalinidad presente en 1 gramo de aceite de motor y se expresa en miligramos de hidróxido de potasio (KOH) por gramo de aceite (mg.KOH/g). En resumen, el TBN es una medida de la capacidad del aceite para mantener el motor en buenas condiciones al neutralizar los efectos corrosivos del ácido sulfúrico y prevenir la acidez interna que puede degradar el lubricante.

En simples palabras es necesario que los aceite de motor posean un alto indice de TBN, para así poder neutralizar el ácido sulfúrico, de esta manera controlar la corrosión del motor y la acidez interna que tiende a descomponer el lubricante.

Otro tema muy importante, es no juzgar la calidad de un aceite por su indice de TBN, ya que debido las normativas medioambientales actuales, regulan y limitan extraordinariamente el contenido de azufre en el combustible diésel, en efecto hoy en día no es necesario tener un aceite con altos índices de TBN.

Evolución del TBN al Cambio de Aceite

Resulta significativo observar la reducción de la pérdida de reserva alcalina en las muestras analizadas en el momento del drenaje asociadas a este cambio de normativa. La línea que presenta los valores medios obtenidos de la medida del TBN en el momento de cambio del aceite muestra que la diferencia entre el valor del TBN en el aceite fresco y el valor medido al cambio se estrecha como consecuencia de la menor cantidad de azufre en el aceite.

Como resultado de las anteriores gráficas podemos inferir que el nivel de reserva alcalina de los aceites actuales (a día de hoy el nivel de azufre ha sido reducido aún mas) está muy por encima de lo que podría considerarse como necesario, por lo que no es muy factible esperar problemas derivados de la pérdida de reserva alcalina en los mismos. En un reciente estudio realizado sobre los datos disponibles de una gran empresa de transporte se ha podido comprobar que en muy pocos casos se observa un descenso significativo de los niveles de TBN con el uso y en aquellos casos en los que existe un descenso significativo, en el 95 % de los mismos es atribuible a la presencia de contaminación por combustible en el aceite, siendo por tanto ese descenso del TBN atribuible al efecto de dilución que genera el combustible sobre los compuestos básicos del aceite.

Una razón que explica los altos niveles de TBN que siguen manteniendo los aceites de uso en Automoción, aún a sabiendas que el contenido de azufre en los combustibles es muy bajo, es debido al carácter básico de diferentes tipos de aditivos, esto es, aditivos utilizados en otras funciones poseen un carácter básico con lo cual colaboran a mantener altos valores de TBN pero su principal misión no es actuar directamente como neutralizantes.

De todas formas, el monitorizado de este parámetro puede ser indicativo de la evolución en el comportamiento del motor, resultando por ello interesante para el control del mismo. Los resultados anteriormente presentados resultan muy interesantes si se comparan frente al propio envejecimiento del motor. Resulta lógico pensar que a medida que el motor lleva más tiempo en uso las holguras y ajustes del mismo van a ser peores, con lo cual el paso de gases al cárter que se dará en el mismo será mayor (la medida de blow by es utilizada como parámetro o síntoma de diagnóstico en el diagnóstico de motores mediante prestaciones: [Macian, V.; 1993] y [Carbonell, V.; 2001]), traduciéndose esto en una mayor contaminación del aceite del cárter, que se puede observar como un mayor descenso del TBN residual del aceite al cambio. Así podemos ver para un vehículo Komatsu HD785 como varía la medida del TBN con el uso del motor, teniendo en cuenta que las muestras han sido tomadas en todos los casos a las 300 horas de uso del mismo. Las muestras presentadas abarcan un periodo entre 1998 – 2000, siendo por tanto en el mismo la concentración de azufre en el combustible en todas ellas de 0,05%. El aceite utilizado en todos los casos es un SAE 15W-40, CG4.

Relación del TBN y las Horas de Aceite de un Motor:

La relación entre el TBN (Total Base Number) y las horas de uso del aceite del motor es un aspecto esencial para comprender cómo evoluciona la calidad del aceite a medida que se utiliza en el motor. El TBN es un indicador de la capacidad del aceite para neutralizar la acidez presente en el motor, que proviene de la combustión y de la degradación del aceite mismo. A medida que el aceite se utiliza, su TBN tiende a disminuir, lo que puede ser un indicativo de que el aceite está perdiendo su capacidad de proteger el motor.

Aquí hay algunos puntos clave sobre la relación entre el TBN y las horas de uso del aceite del motor:

Descenso gradual del TBN: A medida que el aceite del motor se utiliza, su TBN tiende a disminuir gradualmente. Esto se debe a que el aceite está neutralizando continuamente los ácidos generados durante la combustión y otros procesos internos del motor. Con el tiempo, esta capacidad de neutralización se agota, lo que puede llevar a una mayor acidez en el aceite y al deterioro de sus propiedades de lubricación y protección.

Factores que influyen: El ritmo de disminución del TBN depende de varios factores, como el tipo de motor, el diseño del sistema de combustión, la calidad del aceite utilizado y las condiciones de operación del motor. En motores más antiguos o en situaciones de funcionamiento severas, es posible que el TBN disminuya más rápidamente.

Monitoreo del TBN: Es importante monitorear el TBN del aceite del motor a lo largo del tiempo, especialmente en aplicaciones críticas, como vehículos comerciales o industriales. Los análisis de laboratorio periódicos del aceite pueden proporcionar información sobre la calidad del aceite y ayudar a determinar cuándo es necesario cambiar el aceite.

Cambio de aceite programado: Generalmente, se recomienda cambiar el aceite antes de que el TBN alcance un nivel crítico que indique una pérdida significativa de su capacidad neutralizante. El intervalo de cambio de aceite varía según el tipo de motor y las recomendaciones del fabricante, pero el monitoreo del TBN puede ayudar a determinar cuándo es el momento adecuado para realizar el cambio.

Niveles de TBN críticos: Los niveles críticos de TBN varían según el tipo de motor y las condiciones de operación. Sin embargo, un TBN muy bajo puede resultar en una protección inadecuada del motor, lo que aumenta el riesgo de corrosión y desgaste. Por lo tanto, es esencial mantener un equilibrio adecuado en el TBN para garantizar la vida útil y el rendimiento óptimo del motor.

En conclusión, el TBN es un parámetro fundamental en el mantenimiento de motores, ya que mide la capacidad del aceite para neutralizar sustancias ácidas que pueden dañar el motor. Aunque las regulaciones medioambientales han reducido la necesidad de aceites con altos índices de TBN, el monitoreo sigue siendo importante para evaluar el estado del motor a lo largo del tiempo. Mantener un equilibrio adecuado en el TBN es esencial para garantizar la longevidad y el rendimiento óptimo de su motor.