En 1983 había una controversia en la revista Radio
Control Modeler, respecto de las pruebas que eran necesarias para medir la
"lubricidad" de varios aceites que podían ser útiles en motores para
modelos. El aceite de castor se usaba como patrón de medida pero era obvio que
nadie sabía porqué era así. Ellos aparentemente obtuvieron mucha información
de varias pruebas industriales de lubricantes, pero éstos lubricantes eran
realmente producidos para otros propósitos.
Esta fue mi respuesta. Les recuerdo que fué un ingeniero
en lubricantes y no un químico pero obtuve mi información química de Bob Durr,
el científico en lubricantes más experimentado en los laboratorios en la
compañía Conoco Oil. Bob trabajó con mi grupo en el proyecto de desarrollo de
muchos productos, y puedo decirles que éste hombre es muy inteligente.
Pequeños cambios fueron hechos en el texto, pero sorprendentemente muy poco ha
realmente cambiado desde que ésto fué originalmente escrito. Acá va con la
respuesta:
"Pensé que iba a contestar a su petición por más
información sobre el aceite de castor y la "dureza de la película"
lo cual puede constituir un término engañoso. Realmente nunca vi una forma
satisfactoria para medir la dureza de la película de un aceite, como el aceite
de castor. Nosotros rutinariamente utilizamos pruebas como la prueba "Falex",
la prueba "Timken" o la prueba "Shell" de cuatro bolas, pero
éstas pruebas fueron primariamente generadas para medir el efecto de agentes
químicos de extrema presión como los utilizados en aceites para transmisiones.
Estos agentes "EP" no cumplen ninguna función en motores de
combustión interna, y particularmente en los motores de dos tiempos para
modelismo.
Realmente hay que volver a las bases de lo que la
lubricación significa para obtener una idea más clara de lo que ocurre dentro
de un motor para modelismo. Para cualquier fluido que actuó como lubricante
tiene primariamente que ser lo suficientemente "polar" para humedecer
las partes en movimiento. Luego, debe tener una alta resistencia a la
ebullición de superficie y a la vaporización a las temperaturas que
experimenta. Idealmente el fluido debe tener "aceitosidad", lo cual es
difícil medir pero generalmente requiere una estructura molecular más grande.
Inclusive el agua puede ser un buen lubricante bajo condiciones adecuadas.
El aceite de castor cumple con éstos requerimientos
bastantes simples en un motor, con solamente una severa desventaja: que es
térmicamente inestable. Esta inestabilidad inusual es lo que le permite al
aceite de castor lubricar a temperaturas que van bastante más allá de aquellas
dentro de las cuales la mayoría de los aceites sintéticos trabajarán. El
aceite de castor es, en números gruesos, 87% ácido ricinolíco triglicérido,
lo cual es único ya que hay una doble ligazón en la novena posición y un
hidróxilo en la décimo primera posición.(nota del traductor: interpreto que
éste último párrafo se refiere a la estructura molecular del aceite de
castor). A medida que la temperatura sube, pierde una molécula de agua y se
convierte en un aceite "secante". El aceite de castor posee una
excelente estabilidad de almacenaje a temperatura ambiente, pero se polimeriza
rápidamente a medida que la temperatura sube. A medida que se polimeriza forma
"aceites" más pesados ricos en ésteres. Estos ésteres ni siquiera
comienzan a descomponerse hasta tanto la temperatura alcanza los 600º. El
aceite de castor forma gigantescas estructuras moleculares a éstas elevadas
temperaturas, en otras palabras, lo hace a medida que la temperatura sube, por
lo tanto el aceite de castor expuesto a éstas temperaturas responde
convirtiédose en un lubricante aún mejor.
Desafortunadamente el subproducto de éste proceso es
aquel al cual nos referimos como "barniz". Así que no podemos obtener
todo, sin embargo podemos acercarnos utilizando una mezcla de aceite de castor
con polialcalino glicol como el UCON de Union Carbide o bien MA 731 también de
Union Carbide. Esta mezcla tiene algunas propiedades sinergísticas, o mejores
propiedades que cualquier producto tiene por sí solo. Como dato interesante el
aceite de castor puede ser estabilizado a un grado determinado agregándole
vitamina E (tocoferol), pero si Ud lo hace muy estable no ofrecerá más esa
inusual protección a altas temperaturas como trabajaba antes.
El aceite de castor no es normalmente soluble en aceites
comunes de petróleo, pero si Ud lo polimeriza durante varias horas a 300º, el
aceite polimerizado se convierte en soluble. Con la hidrogenización se consigue
el mismo efecto de alguna manera.
El aceite de castor posee otras propiedades únicas. Es
altamente "polar" y tiene una gran afinidad con las superficies
metálicas. Tiene un punto de inflamación de solamente 445º, pero su punto de
ignición es de alrededor de 840º. Este es un comportamiento muy inusual si Ud
considera que los polialcalinos glicoles se inflaman entre los 350º y 400º y
tienen un punto de ignición de solamente de alrededor de 550º o quizás un
poquito más. Casi todos los aceites sintéticos comunes que utilizamos se
queman en la cámara de combustión a altas revoluciones. El aceite de castor
no, ya que se ocupa de formar polímeros a medida que la temperatura sube. La
mayoría de los aceites sintéticos hierven en las paredes del cilindro a
temperaturas apenas por encima de su punto de inflamación. La misma actividad
puede tener lugar en el área del perno de pistón, dependiendo del diseño del
motor.
Los sintéticos tienen una cualidad interesante, tienen la
tendencia de convertirse en los materiales a partir de los cuales fueron hechos,
usualmente en productos como el óxido etileno, alcoholes complejos, u otros
lubricantes menos adecuados. Esto ocurre muy rápidamente cuando se alcanza una
temperatura crítica. Llamamos a este fenómeno "unzippering" (nota
del traductor: éste término, traducido literalmente, se puede definir como
"desabrochar la cremallera/cierre". Interpreto que se refiere a una
rotura en la cadena de la estructura molecular de los aceites sintéticos.)
Así que Ud tiene una elección. Haga funcionar el motor
pasado de RPM y se calentará. El sintético se quema o simplemente se vaporiza
y se descompone en un barniz suave y en una serie de grupos de ésteres que
todavía tienen poder lubricante. Esta es una buena razón para mezclar los dos
lubricantes: aceite de castor y aceite sintético.
A pesar de todo esto los sintéticos son todavía
excelentes lubricantes si Ud conoce sus limitaciones y trabaja dentro de sus
límites. Usados adecuadamente, la vida del motor será buena con cualquier
producto. "Cocinado" en una marcha pasado en RPM, el aceite de castor
ganará siempre. Con la mezcla de ambos se puede obtener lo mejor de los dos
mundos. La mayoría de los motores glow pueden funcionar con solamente una
pequeña cantidad de aceite de castor en la mezcla, pero los motores diesel, con
sus cargas de enfriamiento más altas y sus más altas presiones en el perno de
pistón, necesitan más aceite de castor en la mezcla.
Como muchas cosas en ésta vieja vida, los lubricantes son
siempre un compromiso entre buenas y malas propiedades. Evitamos el
"asesinato" de nuestros motores glow ya que ellos son enfriados por
alcohol en un mayor grado. Aunque los diesels pueden realmente estresar los
aceites sintéticos que utilizamos hoy en día y funcionarán mejor con una
generosa cantidad de aceite de castor en la mezcla lubricante. Los sintéticos
producen motores limpios mientras que el castor produce un motor sucio, pero al
menos ahora Ud sabe porqué"
Bert Striegler.
Bert era el ingeniero en jefe de investigaciones
(retirado) en la compaña Conoco Oil. Es graduado en ingeniería aeronáutica y
modelista desde hace mucho tiempo. Nunca entendió cómo terminó en el negocio
de investigación sobre aceites,, pero creo que es porque el es muy inteligente!
No merezco ningún crédito, Bert es el cerebro!
George Aldrich.