¿USAR GASOLINA SIN PLOMO EN LOS AUTOS CLÁSICOS y/o ANTIGUOS?

La desaparición de la gasolina con plomo en el mercado actual ha levantado un gran revuelo para todos los coleccionistas y conservadores de autos clásicos y antiguos... ¿realmente una maquina de hace mas de treinta años podrá resistir el uso de una gasolina sin plomo diseñada para las maquinas de autos modernos?.

Con el propósito de mejorar los índices de tóxicos en el ambiente, se adopto la medida de suspender el suministro de la gasolina o bencina CON PLOMO. Ello, debido a que el creciente uso de gasolinas sin plomo ha disminuido los niveles de este metal en suspensión en el ambiente, que como se sabe es altamente tóxico (ver anexo 1).  El tetra-etilo de plomo, es un antidetonante o "aumentador" de octanaje del combustible, tiene la capacidad de formar una capa en el interior del motor que permite lubricar y proteger algunas zonas del mismo.

Según los productores de gasolina, echarle gasolina SIN plomo a un vehículo que usa gasolina CON plomo, no produciría ningún problema...Esta afirmación, no es tan así, ya que el hecho de eliminar el aditivo antidetonante plomo de la bencina, produce algunos problemas en algunos motores antiguos...

Entonces, la pregunta es si la gasolina sin plomo puede dañar los motores de automóviles clásicos y/o antiguos que tradicionalmente funcionaban con gasolinas plomadas. Pero antes hay que entender por qué existen o existieron las gasolinas plomadas. Para ello repasemos el funcionamiento de un motor de combustión interna gasolinero de cuatro tiempos, conocido técnicamente como motor "Otto", imaginando un cilindro en posición vertical. Los cuatro tiempos son:

1. Admisión: Con la válvula de admisión abierta el pistón baja, "aspirando" la mezcla de aire con gasolina por diferencia de presión.

2. Compresión: Con las válvulas cerradas, el pistón sube comprimiendo la mezcla hacia la cámara de combustión.

3. Expansión: La chispa de la bujía ha encendido la mezcla produciendo una explosión, reaccionando la gasolina con el oxígeno del aire liberando gran calor y produciendo nuevos gases que ocupan un mayor volumen. Esto genera una fuerza de presión sobre el pistón el cual se mueva hacia abajo generando la energía mecánica que finalmente mueve al motor.

4. Escape: Con la válvula de escape abierta el pistón vuelve a subir expulsando los gases de la combustión.

Con este esquema hay que entender que la única manera de aumentar la potencia de un motor es aumentando el volumen de aire que puede desplazar por unidad de tiempo. Esto se puede conseguir básicamente de tres maneras: Aumentando la cilindrada o volumen de desplazamiento del motor, aumentando el régimen de giro o revoluciones por minuto (RPM), o bien aumentando la relación de compresión (hay otras formas de hacer más eficiente el sistema como mejorar flujos de gases, bajar los roces en las partes móviles, adelanto del punto de encendido, cruce de válvulas, etc., pero no son las más importantes para este análisis).

Aumentar la cilindrada se consigue aumentando el diámetro o recorrido de los pistones. Pero ello agrega tamaño y peso a los pistones, bielas, cigüeñal y al block del motor, lo cual incide en la inercia o facilidad de acelera o bajar las RPM. Otra forma muy usada es agregar más cilindros: 6 en línea, 8 en línea, V8, V12, V16, etc., todas ya probadas. Pero aumenta el número de piezas móviles y nuevamente los tamaños y pesos de los motores.

Aumentar el régimen de giro es otro método muy usado. De hecho los motores modernos andan a RPM mucho mayores que los antiguos. Pero requiere de mejor balanceo dinámico para absorber las vibraciones. Además, esta limitado por la capacidad de las piezas del motor de soportar las solicitaciones mecánicas de las tremendas aceleraciones que sufren los pistones a altas RPM. Otro límite es la posibilidad de acelerar la mezcla cuando se aspira al cilindro o son expulsados los gases de escape (parte de esto puede mejorarse con sistemas de inyección o turboalimentados).

Por último, queda aumentar la relación de compresión. Ésta se mide como el cuociente entre el volumen mayor del cilindro con el pistón en su punto más bajo y el volumen menor del cilindro, que es cuando el pistón esta en su punto más alto, llamado comúnmente cámara de combustión. Si se logra comprimir una mayor cantidad de mezcla en un volumen más pequeño de cámara de combustión, se consigue una mayor presión sobre el pistón al momento de la expansión de los gases, aumentando la potencia. Sin embargo se producen dos efectos adversos.

El primero de ellos es que en el momento de comprimir la mezcla, obviamente aumenta la presión de la mezcla dentro del cilindro y ésta tiene una tendencia a encenderse antes de que la bujía emita la chispa, esto es, mientras el pistón aún esta a medio camino en su ascenso comprimiendo la mezcla. Este fenómeno se conoce como detonación o autoencendido. A mayor presión, y a mayor temperatura, mayor es la tendencia de la mezcla a autoencenderse antes de que haya chispa. El motor produce un ruido como de "cascabeleo" y pierde potencia. Esta pérdida de potencia se produce debido a que los gases en expansión empiezan a empujar el pistón mientras aún está subiendo, provocando un efecto de frenado. Para evitar esto, se comenzaron a agregar aditivos "antidetonantes" dentro de los cuales en más barato y el más eficiente es el tetraetilo de plomo (Pb(C2H5)4). Estos compuestos elevan el umbral de presión al cual la mezcla puede autoencenderse dentro del cilindro y se conoce como octanaje (ver anexo 2). A mayor octanaje mayor es la presión que puede aguantar la mezcla sin autoencenderse.

El segundo efecto de elevar la relación de compresión es el aumento de la temperatura. En primer lugar, porque el puro hecho de comprimir un gas aumenta su temperatura y, si lo estamos comprimiendo más, la temperatura de la mezcla aumenta. Por otra parte, al reducirse el tamaño de la cámara de combustión es menor la superficie para disipar la temperatura que se genera dentro de la cámara de combustión después de la explosión. Además hay una mayor cantidad de mezcla que explota en la cámara, liberándose más calor. Los más expuestos a este aumento de temperatura son los asientos y válvulas de escape ya que se llevan todos los gases calientes. El óxido de plomo actúa como un "lubricante" o más bien como un agente de transferencia del calor entre la válvula y el asiento reduciendo así el desgaste entre ambos. De nada sirve agregar aceite a la gasolina porque se quema, aumentan los HC, aumenta la carbonización y no es ese tipo de lubricación que se requiere.

Así las cosas, el plomo fue agregado a las gasolinas como un eficiente antidetonante a medida que se aumentaron las relaciones de compresión de los motores.

TRADUCCIÓN:  en motores con una cierta antigüedad, el plomo de la gasolina forma una película protectora entre la válvula (generalmente la de escape) y el asiento de ella, de forma que no hay contacto metálico entre las dos piezas.
Esta película es una especie de "colchón" que amortigua el golpe de la válvula al cerrarse (el golpe esta calculado por el perfil de la leva para que sea lo más pequeño posible, aunque es pequeño igual existe).
Cuando en esos motores se usa bencina SIN plomo, la película no se forma, y existe el contacto metálico entre ellas. Este contacto metálico, unido a la alta temperatura que alcanzan las dos piezas, produce micro soldaduras entre ambas.
Cuando la leva abre la válvula, esas soldaduras se rompen, arrancando material del asiento, por lo que se produce un desgaste prematuro y rápido de la válvula y del asiento de la misma.
También la eliminación de este metal de la gasolina, produce problemas menores en las guías de las válvulas, las cuales se desgastan con mayor rapidez, produciendo un aumento en el consumo de aceite.

Cuando se implementó el convertidor catalítico, el motor de los vehículos tuvo que ser reforzado para aceptar el nuevo combustible sin plomo, sin que ello significase una disminución de la duración del mismo. Se reforzaron los asientos y guías de válvulas (entre otros) con metales más resistentes, para así evitar el desgaste prematuro producido por el efecto de micro soldadura  antes nombrado.

El hecho de que un vehículo no tenga catalítico, no implica que su motor no este reforzado, ya que muchos motores se fabricaron pensando en mercados que si utilizaban catalizador, es decir, el motor no tiene convertidor pero fue diseñado para poder ponerle uno, esto pasa en muchos vehículos del 85-88 para adelante. Algunos autos americanos, ya venían listos para utilizar gasolina sin plomo a principio de los 80, pero la gran mayoría no, y son esos motores los que podrían tener problemas de desgaste prematuro.

 

¿COMO AFECTA A LOS AUTOS CLÁSICOS Y ANTIGUOS?

autos de la preguerra

Los autos antiguos fueron diseñados en épocas en que no se conocían los antidetonantes. Por lo tanto, las relaciones de compresión son muy bajas. Un Ford A tiene una relación de 4,22 : 1 y, por lo tanto, no requiere de antidetonantes. Además, la temperatura interna es relativamente baja y el régimen de giro es bajo por lo que no hay que preocuparse demasiado por desgaste en las válvulas de escape y los asientos de válvula, tanto más que éstos están muchas veces en el block.

Autos de post guerra

Hasta fines de los cuarenta las relaciones de compresión tampoco eran altas pero, a partir de los cincuenta, con los autos redondos, éstas suben y aparecen las gasolinas con antidetonantes a base de plomo. Se comercializaban gasolinas de 86 octanos y menos, conocidas como "corriente". Entonces, por antidetonantes no hay que preocuparse porque las gasolinas modernas de 93 octanos y más, contienen otros antidetonantes sin plomo, más que suficientes para evitar la detonación. Sin embargo, no tienen el efecto "lubricante" del plomo, por lo que válvulas y asientos de escape están más expuestos al desgaste. Sin embargo, este efecto es muy leve y aparece, dependiendo de otros factores, pasados los 100.000 a 150.000 km de operación. A ese ritmo, y al uso que se suele dar a los automóviles de colección, no deberían aparecer problemas por el uso de gasolinas sin plomo durante al vida útil del dueño salvo, que se usen diariamente. Probablemente lleguen a afectar durante la vida de los herederos (si éstos no los han vendido).

Clásicos y sport

Aquí el problema de los antidetonantes si comienza a tener alguna importancia pero en forma inversa. En efecto, hacia los setenta y en adelante las relaciones de compresión de los automóviles alcanzan valores altos, llegando a 9:1 y más, por lo que se requieren octanajes altos, a veces mayores incluso que los 97 octanos. Por lo tanto, hace bastante tiempo que estos automóviles no funcionan con las gasolinas adecuadas. Sabido es que en otros países existen octanajes más altos. Casi todos los automóviles que se importaban antes de esa época no disponían de gasolinas adecuadas. El efecto es un cascabeleo con pérdida de potencia en revoluciones relativamente bajas y/o con motor exigido. La solución criolla era poner doble empaquetadura de culata cuando el problema se hacía grave, con la consecuente pérdida de potencia. Ahora, respecto al desgaste de válvulas hay que indicar que las presiones ambientalistas a partir de principios de los setenta redujeron los contenidos de plomo en las gasolinas en en EEUU, y a partir de 1975 todos los automóviles nuevos venían equipados para gasolinas sin plomo. Europa también siguió este ejemplo. Por lo tanto, la mayoría de los asientos de válvula y las válvulas de escape estaban perfectamente diseñadas, en general, para soportar gasolinas sin plomo. En consecuencia, es altamente recomendado usar para estos vehículos gasolina del mayor octanaje que se pueda encontrar para evitar el "cascabeleo" que es bastante más destructivo que el efecto de la falta de plomo sobre asientos y válvulas de escape.

En conclusión, los automóviles más expuestos son aquellos construidos en las décadas de los 50 a 70 en que no se usaban asientos y válvulas adecuadas para gasolinas no plomadas. La solución definitiva es cambiar las válvulas de escape por válvulas de acero inoxidable y los asientos de las mismas por materiales endurecidos como los que se comercializan para los automóviles modernos. Las válvulas de acero inoxidable se reconocen porque no se pegan en los imanes. Los asientos endurecidos son un poco más difíciles de reconocer.

Cambiar los asientos en la culata no es un asunto sencillo que se pueda hacer en el taller de la casa. Debe hacerse en un taller de motores especializado (rectificadora) y de reconocida calidad.

Pero no se preocupe, no hay que hacerlo hoy día. Espere hasta que tenga que abrir la culata por cualquier otro motivo y aproveche entonces de hacer el trabajo de culata. Mantenga vigilada la apertura de válvulas y vaya chequeándola después de trayectos largos a altas revoluciones. En todo caso, si el automóvil está en restauración, no deje de hacer este trabajo ahora mismo.

Los más puntillosos podrán utilizar aditivos de plomo que se agregan directamente a la gasolina. Tienen el efecto de cuidar las válvulas y asientos y, además suben el octanaje, cosa que no siempre es necesaria. Pero, gastarán su dinero en algo que no tiene efectos sino a muy largo plazo. Y deberán tener presente que contaminarán el ambiente con plomo.

IDEAS FALSAS

Existen tres ideas falsas relacionadas con la eliminación del plomo en la bencina: que los motores antiguos requieren gasolina con plomo porque con otro combustible pueden resultar dañados; que los vehículos que usan gasolina sin plomo deben contar con un convertidor catalítico; y que las emisiones de hidrocarburos tóxicos, como el benzeno, podrían aumentar al usar bencina sin plomo.

En el primer caso, diversas pruebas de laboratorios han demostrado que "la bencina sin plomo puede causar daño en los asientos de las válvulas en casos extremos, lo cual afecta a un porcentaje insignificante de vehículos en circulación".

Si bien es cierto que los autos catalíticos deben usar bencina sin plomo, también es verdad que los vehículos sin convertidor pueden usar con éxito este combustible. Incluso "reduciendo o eliminando el contenido de plomo en la gasolina, se reducen las emisiones de ese metal tanto en autos nuevos como usados".

Por último, los cambios en la composición de la gasolina sin plomo para lograr las especificaciones de octanaje, pueden cambiar las emisiones de otros contaminantes, Particularmente el benzeno, una sustancia altamente tóxica, que -según el documento- puede ser reducido usando ciertas tecnologías. "En cualquier caso, los efectos en la salud del aumento en las emisiones de benzeno, podrían ser menores comparadas con los beneficios de reducir la exposición al plomo".

Entonces, ¿que gasolina Uso?

Definitivamente los motores de la preguerra se supone que no tendrían mayores problemas con el uso de gasolina sin plomo, pero los motores de los 50's a 70's a la larga y paso de los años sufrirían las consecuencias, aunque bien sabemos que en algún momento de la vida del vehículo tendremos que ajustar o rectificar la maquina y de una u otra forma un vehículo de colección siempre requerirá mantenimiento. Para aquellas personas (como yo) que tratan de afectar lo menos posible la maquina.... la manera de efectuar una clase de mantenimiento preventivo a la maquina seria utilizar el uso de gasolina sin plomo con mayor octanaje que exista en el país, ayudándose con un aditivo sustituto de plomo el cual lo encontraras en la misma estación gasolinera o hasta en las tiendas de autoservicio (el mas común en México es la línea Bardahl).

Anexo 1: La toxicidad del plomo

El plomo ingerido o aspirado, en cualquiera de sus formas es altamente tóxico. Los efectos aparecen después de que se haya acumulado por un período de tiempo. Suele acumularse en los huesos desplazando el calcio. Los síntomas del envenenamiento con plomo son anemia, debilidad, estreñimiento, cólicos y a veces parálisis de muñecas y tobillos. Pinturas a base de plomo y juguetes con compuestos de plomo son considerados altamente peligrosos para niños. Los niños son especialmente sensibles al plomo, incluso a niveles que antes se consideraban como inocuos. El plomo puede reducir la inteligencia, retardar el desarrollo motor, debilitar la memoria, ocasionar problemas auditivos y problemas de equilibrio. En adultos uno de los peligros, a niveles antes considerados como seguros, es el incremento de la presión arterial. El tratamiento actual para el envenenamiento con plomo es el EDTA o ácido calcio disódico etilenodiaminotetraacídico. El plomo es removido del cuerpo desplazando el calcio en el EDTA y formando un compuesto estable que es excretado por vía urinaria.

Se dice que el imperio romano decayó porque los romanos bebían vino en copas de plomo. El ácido del vino disolvía el plomo y éste habría envenenado a la clase gobernante que bebía en esas copas, y así habría perdido parte de sus facultades mentales. Además, usaban cañerías de plomo, soldadas con plomo para transportar agua potable. (regresar)

Anexo 2: Octanaje

La capacidad antidetonante de una gasolina está directamente relacionada con la eficiencia y se indica por el octanaje. Este es un índice que describe rendimiento de una gasolina en comparación con aquel de una gasolina estándar que contiene un porcentaje dado de isoctano y heptano. Si el rendimiento de una gasolina en estudio es el mismo que el de una gasolina estándar, con un cierto porcentaje de isooctano, el número del octanaje será el mismo que el porcentaje de isooctano contenido en la gasolina estándar. (regresar)