Simulación y banco de ensayo: así estudiamos los lubricantes para motores híbridos

Los lubricantes no se desarrollan solo en el laboratorio y con pruebas con motores. Para entender de verdad cómo se comporta un aceite, es clave combinar distintas herramientas de análisis. Entre ellas, los ensayos de simulación, que están ganando cada vez más peso, gracias a su capacidad para anticipar escenarios.

Ya hemos contado blog cómo las simulaciones ayudan a estudiar formulaciones con más precisión y en menos tiempo, pero esta vez queremos llevar esa idea a un caso práctico: el análisis de aceites para motores híbridos. Un ejemplo muy ilustrativo de cómo se complementan ambas metodologías cuando el motor de combustión no trabaja de forma continua y el lubricante se enfrenta a condiciones de funcionamiento diferentes.

Por qué el comportamiento del aceite cambia en un híbrido

La validación de lubricantes combina desde hace tiempo el trabajo experimental con las herramientas de modelización. La lógica es sencilla. La simulación permite reproducir escenarios, comparar comportamientos y avanzar más rápido en el análisis, mientras que el ensayo físico permite comprobar si ese modelo representa con fidelidad lo que sucede dentro del motor.

En el caso de los híbridos, esta combinación resulta especialmente útil, ya que estos motores tienen unas condiciones de funcionamiento que merecen una lectura específica. Esto se debe a que el motor térmico entra y sale de funcionamiento según la demanda de potencia, el nivel de carga de la batería o el tipo de conducción. Además, en ciudad, en vías interurbanas o incluso en determinados tramos de carretera, la parte eléctrica puede asumir una parte relevante del trabajo.

El resultado es que el motor de combustión no siempre alcanza ni mantiene las mismas condiciones que tendría en un vehículo convencional. Es algo de vital importancia para la lubricación, ya que el aceite puede tardar más en calentarse, trabajar durante más tiempo a temperaturas más bajas o enfrentarse a secuencias de funcionamiento más intermitentes. Y todo eso influye en variables como la fricción, el consumo o la protección frente al desgaste.

Dicho de otra forma, el híbrido no solo cambia cómo se mueve el vehículo, sino que también cambia el contexto real en el que el lubricante tiene que cumplir su función.

Qué aporta la simulación al análisis de lubricantes para híbridos

Esta particularidad es la que ha motivado un estudio conjunto entre Repsol TechLab, la Univeridad de Vigo y la Universidad de Valencia, en el que se analiza el comportamiento de lubricantes de baja viscosidad en vehículos híbridos, ilustrando cómo se combinan estas dos formas de ensayo en la práctica.

La primera parte de este trabajo se apoya en un modelo numérico avanzado capaz de reproducir el comportamiento del vehículo, del motor y del lubricante en distintos escenarios. En este caso, se tomó como base un Renault Captur HEV y se comparó el rendimiento de varios aceites de diferente viscosidad en ciclos homologados y en recorridos de conducción real.

La aportación de la simulación es muy valiosa porque permite observar, bajo un mismo marco de análisis, cómo evolucionan variables que están directamente relacionadas con el comportamiento del lubricante. Por ejemplo, la temperatura del aceite, las pérdidas por fricción, el consumo de combustible o las condiciones de lubricación en componentes críticos del motor.

Además, permite estudiar con más detalle qué sucede en situaciones de uso complejas. En un híbrido, el motor térmico no sigue un patrón lineal. Hay fases en las que permanece apagado, otras en las que entra para cubrir una demanda puntual y otras en las que trabaja en combinación con la parte eléctrica. La simulación ayuda a ordenar ese escenario y a traducirlo en datos comparables. Así, permite anticipar comportamientos y entender mejor qué va a ser validado después en el laboratorio de motores.

Qué aporta el laboratorio de motor en la validación del lubricante

La segunda parte del proceso consiste en llevar esa hipótesis al entorno real. En el laboratorio de motor, se mide el comportamiento real del sistema en condiciones controladas, con especial atención a parámetros como el consumo, la temperatura del aceite o la evolución del lubricante durante el ensayo.

En este caso práctico, el trabajo en el banco de pruebas sirvió para reproducir el funcionamiento del motor bajo estrategias compatibles con el uso híbrido y comparar esos datos con los obtenidos en la simulación. Es decir, el laboratorio se utilizó como el paso necesario para confirmar que el modelo reflejaba correctamente lo que sucede en la práctica, aportando una referencia real sobre la que ajustar, contrastar y reforzar la robustez del modelo.

Una vez validado, ese modelo gana utilidad y puede aplicarse a nuevos escenarios para comparar formulaciones y ampliar el análisis sin depender exclusivamente de pruebas con motores reales, mucho más largas y costosas.