El fluido de calibración ISO 4113 es el aceite ligero, derivado del petróleo, que hace las veces del diésel en el banco donde el taller prueba bombas e inyectores. La ISO 4113 es la norma internacional que dice cómo debe ser. Lo fácil que fluye y lo que pesa un litro se mantienen entre un valor mínimo y uno máximo muy próximos (el rango), para que dos bancos midan la misma pieza de la misma manera.
¿Qué es el fluido de calibración ISO 4113?
Es el líquido que corre por el banco de pruebas en lugar del diésel, para que la medición de cada pieza sea confiable. Piense en la bomba de la gasolinera: cuando marca 1 litro, tiene que entregar 1 litro, y el inspector lo comprueba con un recipiente patrón. Con las piezas de inyección del motor diésel ocurre lo mismo, solo que la dosis es minúscula.
La bomba de inyección pone el combustible a presión y envía la dosis de cada cilindro del motor. El inyector es la punta que pulveriza esa dosis dentro del cilindro, como el atomizador de una planta con una presión mucho mayor. Si un inyector entrega más que otro, el motor vibra, suelta humo negro y gasta más.
Por eso la pieza va al banco de pruebas, una máquina que hace girar la bomba como lo haría el motor y obliga a los inyectores a inyectar cientos de veces en tubos graduados, las probetas. En la prueba de bomba, esos inyectores son los de calibración del propio banco. Lo que sale es el caudal inyectado: el volumen que la pieza entrega en un número fijo de inyecciones. Calibrar es comparar ese caudal con la tabla del fabricante de la pieza para aprobar, ajustar o rechazar.
El fluido que corre por todo esto es un aceite mineral (hecho de petróleo), refinado (limpio de las moléculas indeseadas) y sin olor fuerte. Es mucho más ligero que los aceites base usados en la mayoría de los lubricantes y fluye casi como el propio diésel.
En los motores más nuevos, con sistema common-rail, una bomba de alta presión llena un tubo común (el rail) conectado a todos los inyectores. Quien decide la dosis es el inyector, abierto y cerrado por la central electrónica. Estos bancos también usan fluido de calibración, y muchos miden el caudal con un medidor electrónico en lugar de probeta.
Figura 1. El fluido sale del depósito, pasa por la bomba de inyección y llega a los inyectores, que llenan las probetas, donde se lee el caudal.
Si el fluido ocupa el lugar del diésel en el banco, queda la pregunta: ¿por qué no usar el propio diésel?
¿Por qué el banco no usa el propio diésel?
Porque el diésel cambia de un lote a otro, y una medición solo es confiable si el líquido no cambia. Piense en una regla de goma que se estira un poco con cada uso: la misma mesa mide 1,20 m un día y 1,23 m al siguiente.
El diésel es esa regla. Según el lote, la refinería y la región, sale un poco más fluido o más espeso, y en Brasil además lleva una parte de biodiésel (combustible hecho de aceite vegetal o grasa). Con el líquido cambiando, la lectura del banco cambia con él, aunque la pieza sea la misma.
El fluido de calibración es la regla de acero: el patrón de referencia, que sale de fábrica en un rango estrecho y se comprueba cada semana en el banco. Con el fluido dentro de la norma y el banco manteniéndolo a una temperatura fija (la próxima sección muestra por qué), un caudal fuera de la tabla apunta a la pieza, al ajuste o al propio banco.
Además está la seguridad: la especificación del diésel acepta que desprenda vapor inflamable con mucho menos calor que el fluido de calibración.
¿Por qué la viscosidad y la densidad definen la calibración?
Porque la dosis que llega a la probeta depende de lo fácil que fluye el fluido y, en algunos inyectores, de cuánto pesa. La miel fluye despacio y el agua fluye rápido: esa resistencia a fluir se llama viscosidad.
Dentro de la bomba, la dosis la empuja un pistón que corre en un cilindro, como el émbolo de una jeringa. Entre los dos hay una holgura de milésimas de milímetro, y en cada empuje (cada carrera) se escapa un poco de fluido por ahí, como en una jeringa vieja.
El fluido más líquido se escapa más por la holgura, y la probeta recibe menos; el más espeso se escapa menos, y recibe más. La misma pieza da caudales distintos.
La viscosidad baja cuando el fluido se calienta, como el aceite de cocina caliente, que fluye más. Por eso el banco mantiene el fluido a temperatura controlada y la norma fija la viscosidad a una sola temperatura.
La densidad es cuánto pesa un litro del fluido. En los inyectores que dosifican por el tiempo que permanecen abiertos, como los de common-rail, la dosis es lo que pasa por el orificio fino durante ese tiempo. Es como empujar una carretilla cargada con la misma fuerza: con la misma presión, el fluido más pesado sale del orificio más despacio y, en el mismo tiempo, pasa un poco menos de volumen.
Por eso la ISO 4113 ajusta las dos medidas, viscosidad y densidad.
Cómo se ve esto en su taller:
la misma bomba da un caudal al encender el banco, con el fluido aún frío, y otro por la tarde, con el fluido ya caliente;
dos bancos discrepan sobre la misma pieza;
el técnico cambia el ajuste de una pieza que estaba bien.
Figura 2. En la misma pieza, el fluido más líquido se escapa más por la holgura, y la probeta recibe menos (holgura y diferencia exageradas en el dibujo).
Figura 3. Con la misma presión y el mismo tiempo, el fluido más pesado pasa un poco menos de volumen por el orificio del inyector (diferencia exagerada en el dibujo).
Para quien necesita el número: la norma usa la viscosidad cinemática (medida por el tiempo que el fluido tarda en correr por un tubo fino), en mm²/s, lo mismo que cSt. El fluido nuevo tiene una viscosidad de 2,45 a 2,75 mm²/s a 40 °C y una densidad de 0,820 a 0,830 g/mL a 15 °C.
El diésel S10 (con hasta 10 mg/kg de azufre) puede ir de 2,0 a 4,5 mm²/s a 40 °C según la Resolución n.º 968/2024 de la Agencia Nacional del Petróleo de Brasil (ANP). La ISO 4008-3, norma de ensayo de bombas de inyección, pide el fluido a 40 ± 2 °C, medido en la conexión del banco con el tubo que alimenta la bomba.
¿Qué exige la norma ISO 4113?
Además de la medida, la norma cubre la seguridad, la evaporación, la duración, el color, el frío, las piezas, la lectura y la composición, cada punto con su ensayo. La figura muestra el mapa. Los términos de las etiquetas (punto de inflamación, punto de enturbiamiento, aromáticos) se explican en la lista que sigue:
Figura 4. Cada grupo de exigencias de la ISO 4113 protege una parte del trabajo en el banco.
La medida: viscosidad y densidad, como acaba de ver.
La seguridad: el punto de inflamación es la menor temperatura a la que el vapor del fluido se enciende por un instante con una llama cerca (el alcohol se enciende fácil; el aceite de cocina frío, no).
La evaporación: la destilación muestra cuánto del fluido se evapora hasta cada temperatura. La norma limita la parte ligera, que se evapora y desaparece del depósito, y la parte pesada, que dejaría el fluido demasiado espeso.
La duración: el fluido reacciona poco a poco con el oxígeno del aire (la oxidación, que vuelve rancio el aceite de cocina guardado abierto). La norma lo envejece a propósito y mide la borra (residuo que se deposita) y la acidez que se forman.
El color: la norma lo limita, porque un fluido oscuro delata refinación incompleta, oxidación o suciedad.
El frío: el punto de enturbiamiento es la temperatura a la que el fluido se nubla, porque su parafina (la parte que se vuelve cera) forma cristales, que pueden obstruir el filtro del banco.
Las piezas: ensayos de herrumbre en el acero y de corrosión en el cobre y sus aleaciones, como latón y bronce, además de un límite de agua, que ayuda a oxidar.
La lectura: la espuma, porque una burbuja ocupa lugar en la probeta y engaña el volumen.
La composición: un tope para la parte aromática, uno de los tipos de molécula del petróleo. La norma lo fija por el CA, el porcentaje de carbono en anillos aromáticos (las siglas vienen antes de la tabla, más abajo; vea también el artículo sobre aceite parafínico, nafténico y aromático).
Hay también tres exigencias generales:
Aditivos: el fluido puede llevar productos químicos en dosis pequeñas que refuerzan una cualidad (contra espuma, envejecimiento, corrosión y desgaste).
Salud: no puede tener un componente en una cantidad que haga daño, como irritar la piel.
Almacenamiento: la pieza calibrada y guardada sin limpiar, con el fluido todavía dentro, tiene que funcionar después de al menos 1 año.
Para quien necesita el número: la tabla resume la Tabla 1 de la ISO 4113:2010. La ISO 4113 tiene cuatro designaciones, los nombres que van en la etiqueta: la básica, la CV, la AW y la CV-AW (explicadas en la próxima sección). La columna CV trae la versión de rango más estrecho; la última fila solo vale para las versiones AW, antidesgaste. Para leer la tabla, cuatro siglas:
el IP 306 es el método que envejece el fluido a propósito: 48 h calentado, con oxígeno burbujeando y un catalizador de cobre;
la acidez en mg KOH/g dice cuántos miligramos de una base, el hidróxido de potasio, neutralizan la acidez de 1 g de fluido;
el CA es el porcentaje de los átomos de carbono que están en anillos aromáticos, anillos de seis carbonos como el del benceno, distintos de los anillos nafténicos, que también son cerrados, pero saturados;
la "secuencia I" es la primera etapa del ensayo de espuma, a 24 °C. En ella, la tendencia es el volumen de espuma justo después de 5 min soplando aire en el fluido, y la estabilidad es lo que queda tras 10 min de reposo.
| Propiedad (unidad) | ISO 4113 (básica) | ISO 4113-CV | Método |
|---|---|---|---|
| Viscosidad cinemática a 40 °C (mm²/s) | 2,45 a 2,75 | 2,50 a 2,55 | ISO 3104 |
| Densidad a 15 °C (g/mL) | 0,820 a 0,830 | 0,8235 a 0,8265 | ISO 3675 |
| Punto de inflamación, vaso cerrado, es decir, copa tapada (°C) | mínimo 75 | mínimo 75 | ISO 2719 |
| Destilación (% del volumen) | como máximo 5% hasta 210 °C; al menos 95% hasta 360 °C | igual a la básica | ISO 3405 |
| Envejecimiento acelerado con catalizador, 48 h | borra hasta 0,05% en masa; acidez total, medida después del envejecimiento, hasta 0,7 mg KOH/g | igual a la básica | IP 306 |
| Punto de enturbiamiento (°C) | máximo -10 | igual a la básica | ISO 3015 |
| Herrumbre, en dos ensayos | paneles de acero: 5 de 6 caras aprobadas en 3 paneles, 50 h en cámara húmeda; acero sumergido en el fluido con agua: aprobado | igual a la básica | ASTM D1748 y ASTM D665 (procedimiento A) |
| Corrosión en lámina de cobre, 3 h a 100 °C (clase 1, mancha leve, a 4, corrosión) | clase 1 | igual a la básica | ISO 2160 |
| Contenido de agua (mg/kg) | máximo 500 | igual a la básica | ISO 12937 |
| Carbono aromático, CA (%) | máximo 12 | igual a la básica | ASTM D2140 |
| Espuma, secuencia I, a 24 °C (mL) | tendencia hasta 50; estabilidad 0 | igual a la básica | ASTM D892 |
| Color (escala ASTM, de 0,5, casi incoloro, a 8,0, oscuro) | máximo 2,0 | igual a la básica | ISO 2049 |
| Desgaste, solo en las versiones AW: diámetro de la marca (mm) | máximo 0,8 (solo en la ISO 4113-AW) | máximo 0,8 (solo en la ISO 4113-CV-AW) | ASTM D2783, modificado por la ISO 4113 |
¿Qué significan CV y AW en la ISO 4113?
Son las dos exigencias extra que la norma ofrece además del fluido básico: el CV ajusta la medida, y el AW protege la pieza nueva. De ahí las cuatro designaciones: ISO 4113 (la básica), ISO 4113-CV, ISO 4113-AW e ISO 4113-CV-AW (las dos, en ese orden).
CV viene del inglés closer value, valor más estrecho. La regla común y el calibre miden la misma pieza, pero el calibre se equivoca menos. El fluido CV tiene la viscosidad y la densidad aún más ajustadas, para mayor exactitud en el ajuste, como al comparar bancos.
Figura 5. Viscosidad a 40 °C: el diésel S10 puede ir de 2,0 a 4,5 mm²/s; la ISO 4113 acepta de 2,45 a 2,75, y la ISO 4113-CV, de 2,50 a 2,55.
AW viene de anti-wear, antidesgaste. Una superficie mecanizada parece lisa, pero de muy cerca está llena de picos, como una lija finísima. En el primer funcionamiento de una pieza nueva o reacondicionada, el asentamiento, los picos del pistón y del cilindro se aprietan bajo la carga inicial. Pueden soldarse unos con otros (es el término que usa la propia norma para este defecto) y arrancar material.
El fluido AW lleva un aditivo que forma una capa química fina sobre las superficies y evita que se peguen. Ayuda al asentamiento en el banco; después, en el motor, quien lubrica la bomba es el propio diésel.
Figura 6. En el asentamiento, la capa química del aditivo antidesgaste protege los picos de las superficies nuevas.
Para quien necesita el número: el AW se comprueba en el ensayo de cuatro bolas (ASTM D2783, de extrema presión, que la propia ISO 4113 modifica). En él, una bola de acero gira apretada contra tres fijas, en el fluido, en tres corridas de 10 s a 1.450 rpm y 500 N; ninguna marca de desgaste en las bolas puede pasar de 0,8 mm.
¿Cómo saber si el fluido del banco todavía sirve?
Midiendo la viscosidad cada semana y cambiando todo el fluido del depósito (la carga) cuando pasa del límite de descarte, el valor a partir del cual el fluido sale de uso: 3,0 mm²/s a 40 °C. El criterio más usado viene de la ISO 4008-3, la norma del ensayo de bombas de inyección, que la propia ISO 4113 cita en una nota de su tabla.
Con el uso, el fluido cambia por cinco causas:
la parte ligera se evapora;
entran restos de aceite lubricante y de diésel;
el agua del aire se condensa;
llegan partículas de desgaste;
el aire y el calor oxidan el fluido.
La ISO 4008-3 fija solo un límite de descarte, el superior, y vincula la subida de la viscosidad a tres causas: la parte ligera que se evapora, los restos de aceite lubricante y los de combustible. La evaporación y el aceite lubricante siempre espesan el fluido.
El diésel tiene un rango mucho más amplio que el del fluido y, según el lote, puede espesarlo o adelgazarlo; por eso conviene seguir también cuánto se ha alejado la carga del rango del fluido nuevo.
El agua y las partículas casi no afectan la viscosidad, pero oxidan y rayan las piezas, y la oxidación oscurece el fluido y lo vuelve ácido. Por eso el color, la acidez, el agua y las partículas completan el cuadro.
La ISO 4008-3 también prohíbe corregir la viscosidad mezclando otro líquido (punto 6.4.2.6): si pasó del límite, se cambia la carga.
En el taller, las señales suelen ser un caudal que cambia en la misma pieza en días distintos, fluido oscuro o turbio en el depósito y el filtro del banco saturándose antes de lo normal.
La misma norma trae los cuidados de almacenamiento:
envase original sellado, guardado bajo techo, con el nombre del fabricante y el número de la norma;
nada de agua condensada en el depósito ni en el almacén;
el fluido que estuvo por debajo de -10 °C, el punto de enturbiamiento máximo que acepta la ISO 4113, puede haber formado cristales de parafina y solo vuelve a usarse con la orientación del fabricante.
La ISO 4008-3 es de 1987, anterior al common-rail. Por eso, en un banco de common-rail, el procedimiento del fabricante del banco y de la pieza tiene la última palabra, incluso sobre el límite y el intervalo de cambio. En los demás, vale el límite de la norma y, junto con él, el intervalo de cambio que indica el fabricante del banco.
Figura 7. Ejemplo ilustrativo: la viscosidad sube semana a semana; si pasa del límite de la ISO 4008-3, se cambia la carga.
Para quien necesita el número: el límite de descarte es de 3,0 mm²/s a 40 °C (ISO 4008-3, punto 6.4.2.4). El rango del fluido nuevo vale solo para él; el fluido en uso se juzga por el límite.
¿Qué fluido de calibración 4113 usar en el banco?
El de la designación que pide el procedimiento de prueba (el procedimiento escrito por el fabricante del banco, de la bomba o del inyector, o por la norma de ensayo). En caso de duda, el fluido ISO 4113-CV-AW cumple las cuatro designaciones a la vez, porque satisface la básica, el rango estrecho y el antidesgaste.
| Si en su banco… | Use | Por qué |
|---|---|---|
| Prueba de bomba o inyector por un procedimiento que cita solo la ISO 4113 | Fluido ISO 4113 (básico) | Cumple el rango de viscosidad y densidad y las demás exigencias de la norma |
| Ajuste fino, comparación entre bancos o laboratorio | Designación CV | El rango más estrecho da más exactitud en el ajuste |
| Pieza nueva o reacondicionada, en el primer funcionamiento | Designación AW | El aditivo antidesgaste ayuda al asentamiento |
| Bombas e inyectores convencionales y common-rail, con un solo fluido | Keen Fluid FC 4113 (ISO 4113-CV-AW) | Reúne el rango estrecho y el antidesgaste |
¿Qué entrega el Keen Fluid FC 4113?
Kelpen Oil formula el Keen Fluid FC 4113, fluido de prueba de bombas de inyección hecho de aceites minerales de baja viscosidad. Cumple la ISO 4113-CV-AW (rango ajustado y antidesgaste) y está indicado para calibrar bombas e inyectores, convencionales y common-rail. Entrega una regulación estandarizada de bombas e inyectores, es decir, una calibración que se repite igual de un banco a otro, porque el fluido sigue el rango de la norma, y protección contra la oxidación, que oscurece el fluido y lo vuelve ácido.
Forma parte de los productos de Kelpen Oil para talleres.
¿Cómo comprueba el fluido el laboratorio de Kelpen Oil?
El laboratorio propio de Kelpen Oil en Arujá (SP) analiza el fluido en uso, como servicio de pago, e indica si todavía sirve o si es hora de cambiar la carga. Ese análisis sigue el fluido en uso, por el criterio de la ISO 4008-3; no repite todos los ensayos de la ISO 4113, que valen para el fluido nuevo.
| Qué medimos | Qué revela | Método |
|---|---|---|
| Viscosidad cinemática a 40 °C, en el viscosímetro automático SVM 4001 | Si pasó del límite de descarte y cuánto se alejó del rango del fluido nuevo | ASTM D7042 |
| Densidad | Un cambio que puede indicar mezcla con diésel o aceite lubricante | Medida en laboratorio |
| Agua, por el método Karl Fischer (reacción química que cuenta solo el agua de la muestra) | Humedad condensada en el depósito | Karl Fischer coulométrico |
| Color, en la escala ASTM de la norma | Oscurecimiento por oxidación o suciedad | NBR 14483 |
| Acidez del fluido en uso, el índice de acidez o TAN (cuánto ácido acumuló el fluido) | Ácidos de la oxidación; el valor se sigue a lo largo del tiempo y no se compara con el límite de la ISO 4113, medido después del envejecimiento del fluido nuevo | NBR 14448 |
| Conteo de partículas (cuántas hay de cada tamaño) | Suciedad que raya el pistón y tapa el orificio del inyector; el nivel aceptado es el del fabricante del banco, porque la ISO 4113 no fija límite | Código de limpieza ISO 4406 |
Los métodos se describen en cómo funciona el laboratorio de análisis de lubricantes.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar diésel en lugar del fluido de calibración? No para calibrar: la medición pierde la referencia. El diésel S10 puede ir de 2,0 a 4,5 mm²/s a 40 °C según la ANP, un rango mucho más amplio que el del fluido ISO 4113. El punto de inflamación mínimo del diésel es de 38 °C, contra 75 °C en el fluido de calibración (ambos en vaso cerrado).
¿Cuál es la diferencia entre ISO 4113 e ISO 4113 CV? El CV tiene el rango más estrecho, lo que da más exactitud al ajuste. La viscosidad va de 2,50 a 2,55 mm²/s a 40 °C, contra 2,45 a 2,75 en el básico, y la densidad, de 0,8235 a 0,8265 g/mL a 15 °C, contra 0,820 a 0,830.
¿Puedo mezclar otro aceite para corregir la viscosidad del fluido del banco? No. La ISO 4008-3 prohíbe corregir el fluido con mezclas: si pasó del límite de descarte, se cambia la carga.
¿Qué norma cumple el Keen Fluid FC 4113? La ISO 4113-CV-AW. Está indicado para calibrar bombas e inyectores.
¿El fluido ISO 4113 sirve para inyectores common-rail? Sí: el fluido ISO 4113 también es la referencia en la prueba de inyectores common-rail, siguiendo el procedimiento del fabricante del banco y de la pieza. El Keen Fluid FC 4113 se usa en la calibración de bombas e inyectores common-rail.
Glosario
AW (anti-wear): versión de la ISO 4113 con aditivo antidesgaste.
Caudal inyectado: volumen que la bomba o el inyector entrega en un número fijo de inyecciones.
CV (closer value): versión de la ISO 4113 con rango más estrecho de viscosidad y densidad.
Densidad: cuánto pesa un volumen del fluido, en g/mL.
Designación: el nombre de la versión de la ISO 4113 que va en la etiqueta, como ISO 4113-CV-AW.
Punto de inflamación: menor temperatura a la que el vapor del fluido se enciende por un instante con una llama cerca.
Viscosidad: resistencia de un líquido a fluir.
Hable con el Equipo Técnico
El Equipo Técnico de Kelpen Oil evalúa el banco, las piezas probadas, el volumen del depósito, el intervalo de cambio y la designación pedida, y confirma el producto adecuado. Si el fluido ya está en uso, el laboratorio de Arujá (SP) realiza el análisis del fluido en uso, como servicio de pago.
Hoy mismo, compruebe en el banco la designación de la etiqueta, la temperatura del fluido y la fecha de la última medición de viscosidad. Guarde este artículo o envíelo a quien cuida del banco.
