Nueva categoría de desempeño PC-12
Nueva categoría de desempeño PC-12 – La introducción de nuevas regulaciones de emisiones en los Estados Unidos está impulsando cambios significativos en el motor diesel de servicio pesado y el hardware de postratamiento de escape. Esto ha llevado a los fabricantes de motores a solicitar API para una nueva categoría de rendimiento de aceite de motor diesel de servicio pesado, PC-12, para garantizar que los lubricantes continúen proporcionando suficiente protección de hardware. David Brass, consultor principal de Infineum Industry Liaison, proporciona una actualización sobre el progreso del PC-12 y explora los desafíos que se pueden esperar.
En los Estados Unidos, las regulaciones que determinan las emisiones de los camiones pesados se volverán más estrictas. El Plan de Camiones Limpios de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) establece una serie de regulaciones que se desarrollarán durante los próximos tres años para reducir la contaminación de camiones y autobuses, a partir del año modelo (MY) 2027. Esta iniciativa de la EPA regulará una serie de emisiones contaminantes, incluidos hidrocarburos, partículas y monóxido de carbono. Sin embargo, lo que tiene el mayor impacto en el hardware de los vehículos pesados es la reducción de las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) en 0,20 g / bhp-hr en la actualidad. Para las regulaciones de la EPA, esto requerirá una reducción del 82.5 por ciento en NOx para los ciclos de conducción en carretera y agregará un nuevo parámetro de un ciclo de baja carga para imitar la conducción local y de tipo parada / arranque. Al mismo tiempo, otras acciones para reducir el NOx provienen de la Junta de Recursos del Aire de California (CARB), que también ha establecido nuevos límites de NOx ultra bajos para reducir las emisiones en un 75% y 90% de los requisitos actuales en 2024 y 2027, respectivamente.
Estas regulaciones más estrictas reducen las emisiones en una amplia gama de condiciones de operación, incluido el nuevo límite de carga baja diseñado para reducir las emisiones de los camiones inactivos.
La severidad y los plazos para las dos regulaciones de emisiones son fáciles de ver en forma de gráfico.
Además, estos límites también requieren una vida útil más larga para los equipos de postratamiento y los dispositivos de emisiones y para que los motores estén cubiertos por garantías más largas.
Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero
La EPA también está reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a través de sus requisitos de GEI de Fase 2. Esta regulación cubre los años modelo 2021-2027 para semirremolques, camionetas pickup grandes, camionetas y todos los tipos y tamaños de autobuses y camiones de trabajo. La EPA dice que espera que los estándares finales bajen las emisiones de CO2 en aproximadamente 1.100 millones de toneladas métricas y el consumo de petróleo reducido en hasta dos mil millones de barriles durante la vida útil de los vehículos vendidos en el programa. Esto ha llevado a los fabricantes de vehículos a prestar atención a la aerodinámica, los neumáticos y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) en sus vehículos. Según la EPA, los tractores combinados y los vehículos profesionales representan aproximadamente el 85 por ciento del uso de combustible y las emisiones de GEI en la industria de camiones pesados. Y en un esfuerzo por reducirlos aún más, la Fase 2 de GEI requiere que estas clases de vehículos logren un consumo de combustible del 4-5% y una mejora de CO2 en comparación con los vehículos MY 2017 que provienen solo del motor.
Es probable que estas normas sobre GEI conduzcan a cambios en la tecnología de hardware, como mejoras en la tecnología de combustión, tratamiento del aire y postratamiento de emisiones, así como un uso más amplio de sistemas de recuperación de calor residual y lubricantes de baja viscosidad. Mirando hacia el futuro, se espera que la EPA establezca estándares actualizados de GEI tan pronto como MY 2030, en lo que será la esperada Fase 3 de GEI.
Claramente, se pueden esperar cambios significativos en la tecnología de motores diesel de servicio pesado. Y para garantizar que los lubricantes continúen protegiendo los motores y el hardware del sistema de postratamiento durante períodos más largos, la Asociación de Fabricantes de Motores (EMA) ha solicitado una nueva categoría de aceite de motor, PC-12, para vehículos MY 2027, con el objetivo de una primera fecha de licencia del 1 de enero de 2027.
PC-12 dos nuevas categorías
Ya se está trabajando en el desarrollo del PC-12, que se espera que traiga dos nuevas categorías que se alineen con la división de viscosidad que existe hoy con API CK-4 y FA-4. La primera, la categoría API ‘C’ (PC-12A), probablemente mantendrá los niveles mínimos existentes de alta temperatura y alta viscosidad de cizallamiento (HTHS) y será compatible con categorías más antiguas. Es probable que la segunda categoría API ‘F’ de HTHS de menor viscosidad (PC-12B) se extienda hasta el límite de 2.6 cP para permitir el uso de grados de viscosidad SAE XW-20 para mejorar aún más la economía de combustible. Esta categoría está diseñada para su uso en motores modernos y futuros y no será compatible con versiones anteriores de API para categorías anteriores.
El progreso de PC-12
Se está avanzando en el desarrollo de las siguientes pruebas nuevas y de reemplazo para las nuevas categorías:
Protección contra el desgaste : Se están proponiendo dos pruebas de desgaste para su adición al PC-12. Primero, la prueba de desgaste del tren de válvulas Ford 6.7L fue introducida por Ford a la especificación Ford WSS M2C171-F1 para ayudar a garantizar que los aceites del motor protegieran el tren de válvulas de su plataforma de motor de 6.7L. Este desarrollo de pruebas de motores está trabajando actualmente para garantizar un suministro confiable de piezas de prueba de motores a largo plazo, convirtiéndose a la última plataforma de motor MY 2023 6.7L. Además, la prueba de desgaste Detroit Diesel DD13 se desarrolló durante el período PC-11 para abordar problemas relacionados con arañazos en el cilindro de potencia con fluidos de baja viscosidad. Aunque no se incluyó en el PC-11, se agregó a las especificaciones de Daimler Truck y Detroit Diesel.
Resistencia a la oxidación : Se requiere una mayor protección contra la oxidación a medida que los motores se calientan y los OEM buscan mantener los intervalos de cambio de aceite a los que están acostumbrados con el PC-11 en estas condiciones más duras. Eso significa límites más estrictos en la prueba del Volvo T-13.
Protección pós-tratamento : Los límites químicos más estrictos también pueden ayudar a reducir el envenenamiento del sistema posterior al tratamiento. Los objetivos actuales de 0,10% máximo de fósforo (P), 0,35% máximo de azufre (S) y 0,9% máximo de cenizas sulfatadas (SASH) fueron solicitados por la EMA como una posición de compromiso entre las diferentes necesidades de los miembros OEM.
Algunos OEM han sugerido que sus propios límites de especificación para elementos químicos serán aún más estrictos a niveles de 0.08% máximo P, 0.3% máximo S y 0.8-0.9% SASH y posiblemente incluyan nuevos límites para potasio y sodio.
Un miembro de la Asociación de Fabricantes de Motores (EMA) también solicitó considerar la adición de un parámetro de reducción del contenido de fósforo, basado en las preocupaciones sobre la protección de durabilidad reducida de la cantidad reducida de fósforo en el aceite y el potencial de envenenamiento del sistema de postratamiento por ciertos tipos de componentes de fósforo.
Protección del sello : Se ha solicitado que se agregue protección para sellos de nitrilo hidrogenado como material adicional para alinearse con los materiales de sellado que se utilizan actualmente en las especificaciones de ACEA (Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles).
Pruebas de sustitución : La prueba de control de aumento de viscosidad inducida por hollín Mack T-11 será reemplazada por una prueba de control de viscosidad de hollín de Cummins, que se espera que reemplace directamente al Mack T-11 con parámetros de control de viscosidad similares para la nueva API de grado de viscosidad más alta ‘categoría C’. Se espera que este desarrollo de prueba se utilice para llenar varios vacíos formados por el Mack T-11 y el Mack T-8, que están llegando al final de su vida útil. Este desarrollo de prueba:
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- Reemplace directamente el Mack T-11 con un rendimiento de control de hollín equivalente de hasta 6.7% de hollín en las categorías API ‘C’ nuevas y actuales para compatibilidad con versiones anteriores;
- Proteger los motores del aumento de la viscosidad del hollín en alrededor del 4% de hollín para la nueva categoría de baja viscosidad API ‘F’ debido a los niveles más bajos de hollín de los motores diesel modernos;
- Es probable que se utilice para reemplazar el Mack T-8 en categorías API más antiguas (API CH-4 y CI-4).
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Las siguientes pruebas de PC-11 no se incluirán para PC-12:
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- La prueba de desgaste del seguidor de rodillo (RFWT) se elimina como redundante con la prueba ISB de Cummins;
- La prueba Caterpillar 1N de un solo cilindro se elimina como redundante con la prueba Caterpillar C13 de varios cilindros;
- La prueba Mack T-12 se eliminó porque el rendimiento de oxidación ya está cubierto por la prueba Volvo T-13 y el parámetro de desgaste de la camisa del cilindro se correlacionó con el desgaste del árbol de levas Cummins ISB.
Además, existen desafíos para garantizar que las pruebas sean adecuadas para su uso con nuevos fluidos de baja viscosidad. Aquí, se requieren nuevos aceites de referencia SAE XW-20 para algunas pruebas que se desarrollaron en el período PC-10 con aceites de referencia SAE 15W-40.
Todavía queda mucho trabajo por hacer para desarrollar y probar aceites de motor listos para el mercado en vehículos modelo 2027.
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