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Formulación de Aceites para Vehículos Híbridos y Eléctricos

El avance hacia la movilidad eléctrica ha exigido cambios fundamentales en la
formulación de aceites lubricantes, especialmente debido a las diferencias estructurales y
funcionales entre los motores de combustión interna y los sistemas eléctricos de
propulsión. Esta evolución ha impulsado el desarrollo de nuevas bases lubricantes,
sistemas de aditivación de alta precisión y fluidos multifuncionales que cumplen roles
tanto de lubricación como de aislamiento eléctrico y disipación térmica.

En los vehículos híbridos, los motores térmicos suelen trabajar bajo un régimen
de funcionamiento intermitente y con menores temperaturas promedio. Sin embargo, los
constantes ciclos de arranque-parada generan microambientes con desgaste acelerado,
formación localizada de lodos y oxidación del lubricante. Para contrarrestar estos efectos,
se emplean aceites con base sintética (Grupo III+, IV o V), que tienen mejor resistencia
térmica, estabilidad oxidativa y menor volatilidad. Además, los aceites para híbridos
deben incorporar paquetes de aditivos multifuncionales, donde destacan los siguientes:

• Antioxidantes: Fenoles y aminas que estabilizan radicales libres y prolongan la
vida útil del aceite.
• Dispersantes sin cenizas (ashless): Evitan la formación de depósitos en pistones y
segmentos.
• Aditivos antidesgaste: ZDDP (zinc), fosfatos orgánicos y molibdeno, que crean
capas protectoras sobre superficies metálicas.
• Modificadores de fricción: Esteres polares y molibdeno organometálico que
reducen la fricción límite en condiciones de alta carga.

Una particularidad importante en los híbridos es la necesidad de una alta fluidez
a bajas temperaturas (HTHS < 2.9 mPa·s), ya que el motor puede apagarse y encenderse
muchas veces en trayectos cortos. Esto se traduce en el uso de viscosidades ultra bajas
como SAE 0W-8 y 0W-16, promovidas especialmente en países con normas de consumo
de combustible muy estrictas.

En contraste, los vehículos 100% eléctricos (EV) no emplean un motor de
combustión, por lo que no utilizan aceite de motor como tal. Sin embargo, dependen de
lubricantes especializados denominados «e-fluids», que cumplen funciones simultáneas
de lubricación, enfriamiento y aislamiento dieléctrico. Estos fluidos están presentes en
transmisiones, cajas de reducción, motores eléctricos integrados (e-axles) y, en algunos
casos, en el sistema de enfriamiento de baterías. El desarrollo de estos productos exige
considerar parámetros poco comunes en la lubricación convencional, como:

• Constante dieléctrica (ASTM D150): El fluido debe tener una alta resistencia
eléctrica para evitar el paso de corriente.
• Conductividad térmica: Debe facilitar la disipación de calor en sistemas sellados,
donde el fluido actúa como medio de transferencia térmica.
• Compatibilidad con barnices y sellos: La formulación no puede degradar
materiales como poliimidas, epóxicos o elastómeros fluorados.
• Resistencia al «corona discharge»: Algunas aplicaciones requieren que el fluido
soporte descargas eléctricas sin degradarse.

Las bases lubricantes empleadas en estos e-fluids suelen ser PAO
(polialfaolefinas), ésteres sintéticos y polialquilenglicoles (PAG), debido a su alto índice
de viscosidad (VI), baja fricción y estabilidad térmica. Además, los aditivos utilizados
deben ser seleccionados cuidadosamente para no alterar las propiedades eléctricas del
fluido. Por ejemplo, no se emplean metales como zinc o bario, y se privilegian aditivos
sin cenizas, antioxidantes tipo hindered phenols y aditivos de extrema presión a base de
compuestos orgánicos.

Desde el punto de vista tribológico, la formulación debe garantizar un coeficiente
de fricción bajo y estable a lo largo del ciclo de vida del lubricante, además de ofrecer
protección contra micropitting y desgaste por fatiga superficial en engranajes de alta
velocidad, típicos en los reductores de los motores eléctricos. Estos sistemas funcionan a
velocidades que superan las 12.000 RPM, lo que exige un comportamiento viscoso
estable y bajo cizallamiento.

Actualmente, fabricantes como Tesla, BMW, Volkswagen y General Motors
desarrollan sus propios estándares para lubricantes eléctricos, tales como Dexron EV o
BMW E-axle fluid specification, mientras que organismos internacionales como la SAE
ya han emitido la norma SAE J3200, que establece criterios mínimos para los fluidos de
transmisiones eléctricas.

En conclusión, la formulación de lubricantes para vehículos híbridos y eléctricos
es una de las áreas más dinámicas en la tecnología de lubricantes. Requiere conocimientos
avanzados de química orgánica, termodinámica, tribología y compatibilidad
electromecánica. La tendencia actual se orienta a desarrollar productos con alta eficiencia
energética, larga vida útil y baja huella ambiental, lo que está impulsando la investigación
continua en nuevas moléculas base, aditivos funcionales innovadores y tecnologías de
pruebas más exigentes.