Los detergentes y los dispersantes son los dos aditivos de limpieza del aceite de motor, pero actúan de forma opuesta. Un detergente es un jabón que contiene metales (calcio o magnesio) y que neutraliza los ácidos y limpia las superficies calientes, dejando cenizas sulfatadas. Un dispersante es un polímero sin cenizas que mantiene en suspensión el hollín y los lodos sin dejar cenizas. Ninguno de los dos puede sustituir al otro.
Si formula o compra paquetes de aditivos para aceite de motor, los términos «detergente» y «dispersante» se utilizan de forma casi intercambiable en las fichas técnicas y en el marketing; sin embargo, elegir un equilibrio incorrecto entre ambos es lo que hace que un aceite acabe con pistones lacados, lodos espesados o un índice de cenizas sulfatadas que no cumple con una especificación de bajo contenido en SAPS. Esta guía está dirigida a formuladores, mezcladores y compradores de paquetes de aditivos: explica exactamente qué hace cada aditivo, cuáles son sus límites y cómo equilibrar ambos para vehículos de pasajeros, motores diésel de servicio pesado y aplicaciones marítimas, utilizando cifras reales de las fichas técnicas de los propios grados de detergentes y dispersantes de CheMost, en lugar de rangos genéricos.
¿Qué hacen tanto los detergentes como los dispersantes, y por qué todo aceite de motor necesita ambos?
Ambos son aditivos para el control de depósitos: combaten al mismo enemigo —los subproductos de la combustión y la oxidación del aceite que, de otro modo, se convertirían en barniz, laca, lodos y ácidos corrosivos—. Pero atacan a ese enemigo a diferentes temperaturas y mediante procesos químicos distintos.
La combustión y la oxidación generan dos grandes amenazas. En primer lugar, los ácidos —el ácido sulfúrico y el nítrico procedentes de la quema del combustible, además de los ácidos carboxílicos derivados de la oxidación del aceite—, que corroen los cojinetes y las superficies de los cilindros y dan lugar a depósitos a alta temperatura. En segundo lugar, las partículas insolubles —hollín, resina y residuos de oxidación—, que se aglomeran formando lodos a baja temperatura y espesan el aceite. Un detergente se encarga de la parte del problema relacionada con los ácidos y las superficies calientes; un dispersante se encarga de la parte relacionada con el hollín y los lodos fríos. Dado que un aceite acabado se enfrenta a ambas amenazas a la vez, necesita ambos aditivos —y suelen ser las dos familias de mayor volumen entre los componentes aditivos lubricantes que conforman un paquete para el cárter—.
Qué hace un detergente —y hasta dónde llega—
Un detergente es un jabón metálico: una sal de calcio o magnesio soluble en aceite, construida a partir de uno de estos tres grupos funcionales ácidos: un sulfonato, un fenato o un salicilato. El nombre puede resultar un poco engañoso: a diferencia de un detergente doméstico que elimina la suciedad con agua, un detergente para aceite de motor realiza dos funciones: neutraliza los ácidos y mantiene las superficies calientes libres de lacas y barnices. Para una comparación a nivel de ficha técnica de las dos principales composiciones químicas de los detergentes, véase «sulfonato de calcio frente a fenato de calcio».
La propiedad que define a un detergente es su índice de base total (TBN): la alcalinidad de reserva, en mg de KOH/g, disponible para neutralizar ácidos (medida según la norma ASTM D2896). Para concentrar una gran reserva en una dosis de tratamiento manejable, la mayoría de los detergentes son sobrebasificados: un núcleo coloidal de carbonato de calcio (o magnesio) se mantiene en el interior de una micela inversa estabilizada por el jabón. Esa reserva de carbonato es lo que confiere a un detergente sobrebasificado su elevado TBN.
Esas cifras son concretas, no genéricas. Los detergentes para aceite de motor de CheMost ilustran la escala dentro de una misma familia de sulfonatos:
- C300 — sulfonato de calcio de alta alcalinidad, TBN 320 mg KOH/g con un 12,5 % de calcio: un detergente versátil y equilibrado.
- C400 — sulfonato de calcio sobrebasificado, TBN 415 mg KOH/g con un 15,85 % de calcio: un potenciador concentrado de reserva alcalina.
- M400 — sulfonato de magnesio sobrebasificado, TBN 420 mg KOH/g con un 10,0 % de magnesio: una vía de reserva con menor contenido en cenizas para aceites de gasolina de alta calidad y aceites para motores de gas.
Aquí es donde termina la función de un detergente. Todos y cada uno de estos grados tienen una base metálica, por lo que, al quemarse, dejan cenizas sulfatadas (ASTM D874). Cuanto mayor sea el TBN y el contenido en metales, mayor será la cantidad de cenizas —y las categorías modernas de bajo contenido en SAPS limitan estrictamente las cenizas—. Lo que esto significa para su formulación: el TBN le proporciona un mayor intervalo entre cambios de aceite y protección frente a la acidez, pero el metal que lo transporta es también el límite con el que se topa en un filtro de partículas diésel. Y ningún detergente, por muy sobrebasificado que esté, puede mantener el hollín en suspensión. Esa es la función del dispersante.
Qué hace un dispersante —y hasta dónde llega—
Un dispersante es la imagen especular de un detergente: un polímero sin cenizas y sin metales. El componente químico dominante es la poliisobutenilsuccinimida (PIBSI): una larga cadena de poliisobutileno (PIB) unida, a través de un enlace de anhídrido succínico, a una cabeza polar de poliamina. La cabeza de poliamina se adhiere a las partículas de hollín y a los residuos de oxidación; la cadena de PIB las mantiene dispersas en el aceite, de modo que permanecen en suspensión hasta el siguiente cambio de aceite, en lugar de aglutinarse formando lodos o depositarse en las superficies.
Al no contener metales, un dispersante no aporta cenizas, y solo un poco de TBN, procedente de los grupos amínicos débilmente básicos. Los dispersantes sin cenizas de CheMost demuestran lo pequeña que es esa aportación de base y cómo el nitrógeno —y no el TBN— es el parámetro de referencia:
- PIB monosuccinimida — una cola de PIB por poliamina, 2,1 % de nitrógeno, TBN 48: el mayor contenido de nitrógeno y basicidad de la familia.
- PIB bisuccinimida (dispersante de PIB bisuccinimida): dos colas por cabeza, 1,25 % de nitrógeno, TBN 28: mejor capacidad de dispersión por unidad de tratamiento.
- Bissuccinimida de alto peso molecular: una cola de PIB más grande, 1,12 % de nitrógeno, TBN 21: mayor poder de suspensión para cargas elevadas de hollín.
- Succinimida de PIB borada — 1,25 % de nitrógeno más 1,0 % de boro: mayor estabilidad térmica, protección contra el desgaste y protección de las juntas.
Fíjate en la columna de TBN: de 21 a 48 mg de KOH/g, frente a los 320 a 420 de un detergente. Lo que esto significa para su fórmula: un dispersante gestiona la capacidad de retención de hollín gracias a su contenido en nitrógeno, pero no puede confiar en él para el control de la acidez —su alcalinidad de reserva es casi insignificante en comparación con la de un detergente—. Ahí es precisamente donde un dispersante llega a su límite, y donde el detergente tiene que asumir la carga.
Detergente vs dispersante: las diferencias que determinan cuál necesitas
Si comparamos ambos productos, la división de tareas —y las ventajas e inconvenientes que conlleva— se convierte en una herramienta de selección más que en una definición:
| Propiedad | Detergente | Dispersante |
|---|---|---|
| Composición química | Jabón metálico — sulfonato de Ca/Mg, fenato, salicilato | Polímero sin cenizas — succinimida de PIB (PIBSI) |
| Ejemplos de grados de CheMost | C300 / C400 (sulfonato de Ca), M400 (Mg) | Mono- y bis-succinimida de PIB, borada |
| Función principal | Neutralizar ácidos y limpiar superficies calientes | Suspender el hollín y los lodos a baja temperatura |
| Alcalinidad de reserva (TBN, D2896) | Alta — C300 320, C400 415 mg KOH/g | Baja — solo aminas, ~21–48 mg KOH/g |
| Cenizas sulfatadas (D874) | Sí — de origen metálico | No — sin cenizas |
| Metales / nitrógeno | 12,5–15,85 % de Ca; 10 % de Mg | 1,1–2,1 % de N |
| Régimen de deposición | Alta temperatura: barniz, laca, depósitos en los pistones | Baja temperatura: espesamiento por hollín, lodos |
| Tasa de tratamiento típica | ~2–5 % (PCMO), hasta ~10 % (marino) | ~3–8 % (PCMO), hasta ~10 % (HDDO) |
La línea más útil de esa tabla es la de las cenizas. La protección frente a la acidez de un detergente es inseparable de las cenizas que deja; un dispersante realiza su función de limpieza sin dejar cenizas en absoluto. Esa única diferencia determina la mayoría de las decisiones de aplicación.
From the labFormulating motor oil or transmission fluid? CheMost supplies the chemistry.View engine oil packages¿Cómo se equilibran ambos aspectos para su aplicación?
No existe una proporción universal: el equilibrio depende del uso. Tres casos representativos:
- Aceite de motor para vehículos de pasajeros (PCMO). Nivel moderado de hollín, pero gran cantidad de ácidos derivados de la oxidación por arranques y paradas y de las fugas de gases de combustión. El detergente se utiliza en cantidades reducidas (entre el 2 % y el 5 %) para mantener las cenizas dentro de los límites de la categoría; el dispersante realiza la mayor parte de la labor de limpieza. Consulte un paquete completo de aditivos para PCMO para conocer la química relacionada.
- Aceite para motores diésel de servicio pesado (HDDO). La combustión diésel genera mucho más hollín, por lo que la proporción de dispersante aumenta hasta alrededor del 10 % para controlar el espesamiento del aceite provocado por el hollín. El TBN del detergente sigue siendo importante para el control de la acidez, pero los paquetes de aceites modernos para motores diésel se enmarcan en categorías de bajo contenido en SAPS (API CK-4/FA-4, ACEA), por lo que no se puede simplemente añadir detergente con un TBN elevado sin sobrepasar el límite de cenizas. Aquí es donde cobra sentido utilizar un grado con menor contenido en metales o trasladar una mayor parte de la carga al dispersante sin cenizas.
- Motores marinos y de combustible con alto contenido en azufre. La combustión de combustible con alto contenido en azufre genera grandes volúmenes de ácido sulfúrico, por lo que estos aceites exigen la mayor reserva de base. Un potenciador como el C400 (TBN 415) o el M400 (TBN 420) alcanza el TBN objetivo del aceite acabado con una dosis de tratamiento menor —que es precisamente el objetivo de un grado de base súper alta—. Calcule esa reserva en función de su valor de base objetivo antes de fijar la dosis de tratamiento.
El equilibrio es una elección de ingeniería deliberada, no una regla del tipo «cuanto más, mejor». Algunas especificaciones de los fabricantes de equipos originales (OEM) para motores diésel incluso utilizan deliberadamente un mayor contenido de detergente y un menor de dispersante, de modo que el hollín sea capturado por el filtro de aceite en lugar de permanecer en suspensión y circular; esto nos recuerda que la relación entre detergente y dispersante se ajusta a la estrategia de gestión del hollín del motor, y no se maximiza de forma aislada.
Por qué un mayor contenido de detergente no puede sustituir a un dispersante (y viceversa)
Dado que los dos aditivos actúan a diferentes temperaturas y sobre problemas distintos, sustituir uno por el otro fracasa en ambos sentidos:
- Añadir detergente para solucionar el problema de los lodos no funciona. Un detergente casi no tiene capacidad para mantener el hollín en suspensión, por lo que el aceite sigue espesándose —y el exceso de metales aumenta las cenizas sulfatadas, lo que conlleva el riesgo de obstrucción del DPF y un fallo por bajo contenido en SAPS—.
- Añadir dispersante para solucionar el ataque ácido tampoco funciona. Con un TBN de solo 20-50 mg KOH/g, un dispersante prácticamente no aporta alcalinidad de reserva, por lo que los ácidos de combustión no se neutralizan y se acelera el desgaste por corrosión.
La combinación de detergente y dispersante es la columna vertebral de cualquier fórmula para el cárter, y está diseñada para lograr un equilibrio: el detergente se encarga de la neutralización de los ácidos y de la limpieza de las superficies calientes, mientras que el dispersante se ocupa de la suspensión del hollín y los lodos sin cenizas. Si se modifica uno de ellos, se altera todo el balance de cenizas y bases del aceite. Cuando se necesita una mayor robustez, una succinimida de PIB borada aporta estabilidad térmica y protección antidesgaste en el lado sin cenizas; pero sigue sin ser un detergente, ya que no aporta un TBN significativo. En un paquete de aditivos para aceite de motor terminado, el binomio detergente-dispersante ocupa un lugar central, junto con los componentes químicos antidesgaste, antioxidantes y modificadores de viscosidad que completan la formulación.
Preguntas frecuentes
¿Puedo simplemente usar más detergente en lugar de un dispersante?
No, ya que desempeñan funciones diferentes. Un detergente neutraliza los ácidos y evita los depósitos a alta temperatura (laca, barniz); un dispersante mantiene en suspensión el hollín y los lodos a baja temperatura. Aumentar la dosis de detergente no añade capacidad para mantener el hollín en suspensión, y eleva el contenido de cenizas sulfatadas, por lo que puede hacer que un aceite supere su límite de bajo contenido en SAPS sin resolver el problema de los lodos.
¿Aumenta un dispersante el TBN de un aceite?
Solo ligeramente. Un dispersante de PIB succinimida aporta una pequeña reserva gracias a sus grupos amina —normalmente entre 20 y 50 mg de KOH/g en el aditivo puro— frente a los 300–420 de un detergente sobrebasificado. En un aceite acabado, la contribución del dispersante al TBN es mínima; el detergente aporta casi toda la reserva de neutralización de ácidos.
¿Qué ocurre cuando un aceite se queda sin dispersante?
El hollín y los residuos de oxidación dejan de mantenerse separados y comienzan a aglomerarse. En un motor diésel, esto se manifiesta primero como un rápido aumento de la viscosidad —«espesamiento del aceite»—, seguido de la formación de lodos y, en casos graves, de una restricción del flujo de aceite. Un dispersante se consume a medida que absorbe contaminantes, por lo que tiene una capacidad limitada; una vez agotado, se forman depósitos aunque quede abundante detergente.
¿Es lo mismo un «aceite detergente» para motores que un aditivo detergente?
No del todo. «Aceite detergente» es un término de uso común para referirse a cualquier aceite moderno que contenga un sistema de aditivos detergente-dispersante, a diferencia de los antiguos aceites monogrado no detergentes. El aditivo detergente es un componente específico dentro de ese sistema; un auténtico aceite detergente también contiene aditivos dispersantes, antidesgaste y antioxidantes que actúan de forma conjunta.
¿Qué es más importante en un motor diésel: el detergente o el dispersante?
Ambos son esenciales, pero los aceites diésel para servicio pesado se inclinan más por el dispersante, ya que la combustión diésel produce mucho más hollín. Las proporciones de dispersante aumentan hasta el 10 % para controlar el espesamiento provocado por el hollín, mientras que el TBN del detergente se ajusta en función del nivel de azufre del combustible y del límite de cenizas del aceite. No se puede prescindir de ninguno de los dos.
¿Es un detergente lo mismo que un jabón?
Químicamente, un detergente para aceite de motor es un jabón metálico: una sal de calcio o magnesio de un ácido sulfónico, fenólico o salicílico. Pero no limpia como lo hace el jabón doméstico. En lugar de emulsionar la suciedad en agua, neutraliza los ácidos y mantiene los precursores de los depósitos en suspensión, alejados de las superficies metálicas calientes. Un dispersante, por el contrario, no es un jabón en absoluto: es un polímero sin cenizas.
Acerca de esta guía
Esta guía ha sido redactada por el equipo de formulación de CheMost, basándose en nuestras propias fichas técnicas de detergentes y dispersantes (detergentes de sulfonato de calcio y magnesio C300/C400/M400; dispersantes de PIB mono-, bis-, de alto peso molecular y de succinimida borada), junto con referencias estándar del sector. Su objetivo es ayudar a los formuladores y a los compradores de paquetes de aditivos a elegir y equilibrar correctamente estas dos familias de aditivos, no a promocionar un único producto. CheMost suministra estos aditivos como componentes individuales y en paquetes listos para usar, con la documentación REACH y TSCA disponible previa solicitud. ¿Necesita un detergente o un dispersante adaptado a su TBN objetivo, límite de cenizas y carga de hollín? Solicite la ficha técnica completa o una muestra y nuestro equipo técnico le ayudará a adaptarlo a su formulación.
Referencias y normas del sector
- ASTM D2896 — Método de ensayo estándar para el número de base de productos petrolíferos mediante titulación potenciométrica con ácido perclórico.
- ASTM D874 — Método de ensayo estándar para la ceniza sulfatada de aceites lubricantes y aditivos.
- ASTM D4951 (metales) y ASTM D5762 (nitrógeno): análisis elemental de aditivos.
- Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de Lubricación (STLE), materiales educativos sobre la función de los detergentes y dispersantes.
- Rizvi, S. Q. A., «Dispersantes» y «Detergentes», en Aditivos lubricantes: Química y aplicaciones (Rudnick, ed.), CRC Press.
- ScienceDirect / Elsevier, «Aditivos detergentes»: visión general desde el punto de vista de la ingeniería.
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