Durante muchos años, el esfuerzo de las marcas de automóviles se ha centrado en la creación de motores diesel que cumpliesen unos estándares de contaminación cada vez más restrictivos. Y en este punto, NGK ha podido dar respuesta a los fabricantes de automóviles con sus últimos calentadores cerámicos identificados con el prefijo "CZ". El concepto detrás de esta nueva generación de calentadores cerámicos es ofrecer un elemento calefactor largo y con un diámetro reducido. Con estas características, el calentador se calienta más rápido -alcanzando los 1.000º C en menos de 2 segundos- lo que se traduce en un mejor arranque en frío y en una reducción de la emisión de partículas contaminantes.

Estos calentadores también poseen un periodo de postcalentamiento más largo (que inicialmente rondaba los tres minutos pero que actualmente ya es superior a los diez minutos) que conjuntamente con su capacidad de operar intermitentemente, mientras el motor está en marcha, ofrecen una gran ayuda al cumplimiento de las restrictivas leyes medioambientales.

Los calentadores NGK están diseñados para funcionar de forma estable a temperaturas de hasta 1.350º C, lo que asegura no sólo una buena quema de la mezcla de combustible, reduciendo las emisiones contaminantes, sino también un excelente arranque en los nuevos motores cada vez con ratios de compresión más bajos, lo que también reduce el ruido y la fatiga del motor al eliminar vibraciones. Los calentadores NGK, por lo tanto, permiten una combustión limpia, reduciendo la emisión de partículas contaminantes, contribuyendo al cumplimiento de los requisitos de la EURO 6 completamente.

Hace solo unas décadas, los automóviles diésel tardaban varios segundos en arrancar en climas fríos. La causa eran los calentadores de primera generación que luchaban por producir y entregar suficiente calor extremo y rápido a las cámaras de combustión sin quemarse. Los calentadores de hoy pueden lograr miles de arranques en frío inmediatos, incluso en los inviernos más fríos; y algunos son especialmente de alto rendimiento.

Pero, ¿por qué los coches diésel necesitan este soporte adicional? A diferencia de los motores de gasolina, los motores diésel se encienden automáticamente. El aire se introduce en los cilindros del motor y se comprime fuertemente, calentándolo hasta 700-900°, de modo que cuando se inyecta el combustible se inflama. Pero en condiciones frías o heladas, ese calor puede escapar a través de los cilindros, impidiendo que el motor arranque. Para alcanzar la temperatura necesaria se debe introducir calor adicional en la cámara de combustión.

Existen dos tecnologías principales en calentadores, calentadores metálicos y calentadores cerámicos. Aunque estos dos tipos se parecen mucho, en términos de resistencia y voltaje son muy diferentes, por lo que no son intercambiables.

Los calentadores metálicos incluyen a los calentadores estándar, calentadores autorregulados de arranque rápido (SRM) y calentadores con sistema avanzado de calentamiento rápido (AQGS), cuentan con una espiral de calentamiento dentro de una varilla incandescente de metal resistente al calor. El óxido de magnesio extremadamente comprimido dentro de esta barra incandescente aísla la espiral de calentamiento de las vibraciones y proporciona un excelente conductor térmico que disipa rápidamente el calor hacia el exterior, elevando la temperatura de la cámara de combustión e inflamando el combustible. Los diferentes diámetros y longitudes de cable en la espiral de calentamiento cambian su comportamiento de calentamiento, lo que a su vez influye en la rapidez con la que se calientan.

En contraste, los calentadores cerámicos están diseñados para funcionar incluso en las condiciones más extremas. Gracias al alto punto de fusión de la cerámica, estos calentadores pueden soportar un calentamiento muy rápido a temperaturas más altas durante períodos de servicio prolongados. En NGK existen tres tipos de tecnología respecto a calentadores cerámicos:

• Calentadores cerámicos de primera generación, conocidos también como calentadores cerámicos autorregulables (SRC). Estos poseen una espiral de calentamiento y de control metálicas (12V)
• Calentadores cerámicos de segunda generación, conocidos también como calentadores de cerámica de alta temperatura (HTC). Estos poseen un elemento calefactor cerámico y un elemento de control de calentamiento metálico (12V)
• Calentadores cerámicos de última generación, conocidos también como la nueva tecnología de cerámica de alta temperatura (NHTC) con un elemento calefactor y de control totalmente cerámico, que ofrece el máximo rendimiento (7V)

Durante los últimos años, NGK ha renovado toda su gama de calentadores cerámicos y actualmente todos los calentadores cerámicos que se comercializan vienen equipados con la tecnología de última generación NHTC. La nueva tecnología de cerámica de alta temperatura fue iniciada por NGK para ayudar a los fabricantes de automóviles a reducir la relación de compresión en los motores diésel; que es uno de los objetivos de las normas de emisiones de la UE cada vez más estrictas de hoy.

La buena conductividad térmica de estos calentadores permite que los motores diésel alcancen la temperatura de trabajo de manera particularmente rápida, 1.000° C en menos de dos segundos, incluso a temperaturas muy por debajo del punto de congelación. También pueden soportar más de diez minutos de postcalentamiento a temperaturas de hasta 1.350º C. Esto reduce la producción de humo blanco y azul, lo que contribuye a reducir las emisiones de hidrocarburos y monóxido de carbono de los motores. También elimina los típicos golpeteos del arranque en frío.

Existe otra razón clave por la que el rendimiento óptimo de los calentadores es esencial, no solo en invierno sino durante todo el año. A medida que los motores diésel se han vuelto más complejos, los calentadores han asumido otras funciones adicionales más allá del arranque en frío, incluida la purificación de los gases de escape mientras el motor está en marcha. Para que los coches diésel cumplan con los estándares actuales de emisiones, los calentadores deben poder postcalentarse después de los primeros kilómetros de conducción para reducir las emisiones. Además, muchos fabricantes de automóviles demandan calentadores capaces de calentar intermitentemente. En ciertas situaciones de conducción, estos tipos funcionarán incluso cuando el motor se haya calentado. Luego, evitan que el motor se enfríe demasiado cuando el automóvil se desplaza cuesta abajo y permiten una regeneración efectiva del DPF.

La válvula EGR puede contaminarse fácilmente con carbonilla (esta es la razón principal de las válvulas EGR “defectuosas”): cuando los gases de escape están demasiado fríos, el carbono puede condensarse y crear depósitos grasientos y pegajosos en los componentes de la EGR. Al final, esto obstruirá la válvula, provocando su fallo y en muchas ocasiones, obligando a su sustitución. La activación de los calentadores para aumentar la temperatura del gas de escape ayuda a reducir la acumulación de estos depósitos y evita que la EGR se obstruya. Esto es muy importante para los automóviles que se conducen principalmente en ciudad y trayectos cortos, ya que la temperatura de los gases de escape es baja en estas condiciones de uso.

Los calentadores que funcionan incorrectamente en un automóvil equipado con DPF pueden, por lo tanto, provocar la obstrucción del filtro de partículas y, en consecuencia, la sustitución del DPF así como un fallo en la EGR. Sin embargo, a diferencia de las bujías, los fabricantes de automóviles no definen los intervalos de sustitución obligatorios para los calentadores, aunque su rendimiento puede deteriorarse con el tiempo. Esta es la razón por la que la comprobación y el cambio regular de los calentadores es vital tanto para la ignición como para la protección de otras partes del motor.

Además de mejorar los arranques en frío, contribuyen a reducir las emisiones del motor al reducir la relación de compresión de aire necesaria. Ayudan a que el motor funcione sin problemas a medida que avanza su viaje y así como a los motores start-stop. Minimizan la acumulación de hollín en la cámara de combustión del combustible parcialmente quemado. Incluso soportan la regeneración de DPF al elevar la temperatura de la cámara de combustión, lo que a su vez aumenta la temperatura de los gases de escape. Los calentadores realmente son parte integral del control de los complejos vehículos diésel de hoy en día.

Así que si un automóvil entra en taller con la EGR o DPF obstruido, ¡revise siempre los calentadores! Compruebe los calentadores en cada servicio de mantenimiento para evitar estos problemas.

Finalmente, destacar que en NGK cuentan con una plataforma online www.tekniwiki.com con todo tipo de información técnica, vídeos con consejos de montaje y soluciones a los problemas más comunes a los que se enfrenta el taller en su día a día. Todas las vías de comunicación son buenas para ayudar a los talleres a realizar los trabajos de reparación y mantenimiento del mejor modo posible.