Daños de descarga electrostática en aceite de motor

Daños de descarga electrostática en aceite de motor

La electrificación estática del aceite de motor es un fenómeno que puede ocurrir en los sistemas de lubricación de los motores. Se trata de la acumulación de cargas eléctricas en el aceite debido a la fricción entre las piezas móviles del motor, que pueden generar una descarga electrostática.

Este fenómeno puede tener consecuencias negativas para el funcionamiento del motor, como la interferencia con los sistemas electrónicos del vehículo o el daño a las piezas mecánicas. Por eso, es importante entender las causas y efectos y tomar medidas preventivas para evitarla. En Mundo del motor, exploraremos más a fondo este fenómeno y cómo afecta al rendimiento del mismo.

El arranque en frío a temperaturas muy bajas ha sido un problema para los consumidores, los fabricantes de sistemas de energía y la industria petrolera. Estos son los daños de descarga electrostática en aceite de motor.

Índice de contenidos

🥶 Arranque en frío

Con un arranque en frío el flujo de circulación de aceite (un líquido dieléctrico) en el sistema puede inducir picos de voltaje en las porciones del colector de circulación durante el período inicial de calentamiento.

Cuando se expone a este punto, los componentes sensibles, como sensores y microprocesadores, pueden romperse y, en última instancia, apagar el motor si el componente es fundamental para el funcionamiento.

Cuando un sistema de potencia está frío, su aceite circulante tiene una viscosidad muy alta y muy baja conductividad eléctrica. El aceite se calienta a medida que el motor se calienta, pero para un periodo después, cuando el frio comienza, se genera un daño de producción de electricidad estática en el aceite y de potenciales descargas espontáneas dañinas.

💡 Nota: El flujo de electrificación de líquidos ha sido fuente de numerosos riesgos industriales, principalmente en la industria petrolera y de energía. Este efecto ocurre en sistemas inadecuadamente conectados a tierra que transportan combustibles, aceites lubricantes y otros líquidos de hidrocarburos.

🚗 ¿El aceite de motor es conductor de electricidad?

Si te estas preguntando si el aceite es conductor de electricidad, la respuesta es sí. La presencia de aditivos conductores en la formulación del aceite de motor puede aumentar la conductividad eléctrica del aceite y, en algunos casos, provocar descargas electrostáticas.

Esto se debe a que los aditivos conductores están diseñados para mejorar la transferencia de carga eléctrica y reducir la acumulación de cargas estáticas en el motor, lo que puede aumentar la posibilidad de descargas eléctricas.

Sin embargo, en condiciones normales de uso, la cantidad de aditivos conductores presentes en los aceites de motor no suele ser suficiente para provocar descargas electrostáticas significativas.

Es importante asegurarse de usar el aceite de motor recomendado por el fabricante del vehículo y cambiarlo regularmente según el programa de mantenimiento para evitar problemas de lubricación y desgaste prematuro del motor.

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Daños de descarga electrostática en aceite de motor

La electrificación estática de un líquido dieléctrico se debe a la presencia de trazas de elementos en el aceite. Ejemplos de sustancias que pueden transportar cargas de electricidad en un líquido no conductor incluyen varios componentes de aceite oxidado, agentes contaminantes, sales metálicas y otros aditivos ionizados.

La concentración de cualquiera de estas sustancias que pueden presentar la electrificación de líquidos puede ser tan baja como 1 parte por millón. A causa de esta baja concentración, es impráctico remover estas trazas de elementos. Si se pudieran remover exitosamente, la manipulación subsecuente podría reintroducir los elementos mediante re contaminación.

Los aceites de motores en sistemas de potencia son líquidos eléctricamente aislados con conductividades eléctricas en el rango de menos de 1.000 pico Siemens (pS) en condiciones ambientales normales.

💡 Nota: El valor depende de cuán puro está el aceite y si este ha sido alterado con aditivos. Para la mayoría de líquidos, el producto de su viscosidad y conductividad eléctrica es constante. Si la temperatura baja, la viscosidad del aceite se incrementa exponencialmente  y su conductividad eléctrica disminuye exponencialmente.

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⚡ ¿Qué es lo que puede provocar descargas electrostáticas?

La electrificación estática de un líquido dieléctrico, como el aceite, se debe a la separación de cargas eléctricas que se generan debido a la fricción entre las moléculas del líquido y las paredes del recipiente que lo contiene.

La presencia de ciertos elementos en el aceite, como impurezas o aditivos conductores, puede aumentar la conductividad eléctrica del líquido,  favorecer la generación de cargas eléctricas y la formación de descargas electrostáticas.

En altas concentraciones, estos elementos pueden provocar un aumento significativo en la conductividad del aceite y, por lo tanto, aumentar el riesgo de descargas electrostáticas.

Es importante tener en cuenta que este fenómeno es más común en líquidos con baja conductividad eléctrica, como el aceite, y en sistemas en los que se producen altas velocidades de flujo o fricción, como en bombas, tuberías o filtros.

Daños de descarga electrostática en aceite de motor

¿Por qué el aceite no conduce la electricidad?

El aceite no conduce electricidad porque es un aislante dieléctrico, es decir, no contiene electrones libres que puedan transportar una carga eléctrica a través de él.

En los líquidos dieléctricos como el aceite, los electrones están firmemente unidos a los átomos y moléculas, lo que hace que la carga eléctrica no pueda moverse libremente a través del líquido. Esto se debe a que los líquidos dieléctricos tienen una estructura molecular que impide la conductividad eléctrica.

¿Cómo se eleva la temperatura del aceite?

Durante la fase de arranque, el sistema normalmente tiene un período de calentamiento debido a la transferencia de calentamiento viscoso de otras fuentes del motor.

La temperatura del aceite se eleva, reduciendo su viscosidad e incrementando su conductividad eléctrica hasta alcanzar un estado continuo de operación. La variación de la conductividad eléctrica con la temperatura es la causa principal de descarga electrostática durante el arranque en frío.

La habilidad de un líquido de mantener su carga eléctrica dependerá de su conductividad eléctrica. En líquidos dieléctricos el tiempo que la masa de un líquido aislado puede permanecer electrificado se conoce como su tiempo de relajación eléctrica. Este es inversamente proporcional a su conductividad eléctrica.

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