Aceite en lugar de diesel
Laboratorio alemán
Para el otoño de 1944, el suministro de combustible de Alemania se encontraba en un estado que, sin exagerar, podría describirse como catastrófico. La pérdida de los campos petrolíferos rumanos de Ploiești en agosto privó a la maquinaria de guerra alemana de hasta un tercio de todo el petróleo. Desde mayo de ese año, la "campaña petrolera" estratégica aliada aviación Los alemanes inutilizaron sistemáticamente una docena y media de las mayores plantas de combustible sintético; los bombarderos atacaban Leuna, Böhlen, Zeitz y otros centros de hidrogenación de carbón con una regularidad envidiable. La gasolina y el diésel se estaban convirtiendo rápidamente en recursos escasos en el Tercer Reich.
En estas condiciones, cualquier organismo responsable del suministro de combustible se vio obligado a buscar soluciones poco convencionales, casi desesperadas. Una de estas ideas, que a primera vista parece una apuesta arriesgada desde el punto de vista de la ingeniería, consistía en alimentar vehículos de combate y transporte con petróleo crudo sin refinar. Sin embargo, no era del todo descabellada: los motores diésel son teóricamente capaces de procesar una amplia gama de fracciones de combustible, desde gasóleos ligeros hasta fuelóleos pesados. De hecho, este principio fue la base del diseño original de Rudolf Diesel, cuyo primer motor funcionó con éxito con aceite de cacahuete a finales del siglo XIX. La cuestión era si los modernos motores diésel militares de alta velocidad podrían soportar la exposición al petróleo crudo, una sustancia mucho más agresiva e impredecible que el aceite vegetal.
La foto superior muestra un filtro de aceite Solex obstruido. El material de relleno es de viscosa/lana de celulosa. La foto inferior muestra un filtro Bosch probado con un sustituto de fieltro.
Las pruebas se asignaron a la Estación de Pruebas de Vehículos Blindados y Automotrices, ubicada en el famoso campo de pruebas de Kummersdorf, cerca de Berlín. El material de prueba fue petróleo de la Cuenca de Viena, más específicamente, de yacimientos cercanos a la ciudad austriaca de Zistersdorf, en la Baja Austria. Para 1944, esta región seguía siendo una de las pocas fuentes realmente accesibles tras la pérdida de las reservas rumanas.
Filtros de combustible Bosch obstruidos con parafina. Filtro de papel arriba, filtro de fieltro abajo.
Los evaluadores se centraron en el punto más débil: el filtro de combustible. En un banco de pruebas especial, se hizo pasar aceite a través de elementos reemplazables bajo presión controlada, y un manómetro registró el aumento de la caída de presión a medida que aumentaba la contaminación, lo que permitió una comparación cuantitativa del rendimiento de diferentes diseños. Utilizaron modelos alemanes (un filtro de papel plisado Bosch y un filtro de fieltro hecho de placas prensadas), así como otros capturados: del Sherman estadounidense (un filtro de lavado tipo ranura AC de General Motors y un filtro de malla), del T-34 y el KV-1 (un sistema soviético de dos etapas que consta de un prefiltro de espiral de alambre y un filtro de malla fina delante de la bomba), e incluso un filtro Solex especializado con relleno de fibra de viscosa, estructuralmente más parecido a un filtro de aceite.
Montaje experimental para probar un filtro con petróleo crudo. El montaje incluye: un eje de transmisión (Antriebswelle) que hace girar el mecanismo; un mecanismo de transmisión angular (Winkeltrieb) que transmite la rotación a la bomba; una bomba de aceite (Ölpumpe) que extrae el aceite del depósito; un depósito con indicador de nivel de aceite (Ölstand); y una válvula reguladora de presión (Druck-Regulierventil).
Un manómetro (manómetro) para controlar la presión del sistema. Un filtro con válvula de derivación (0,85 atm para filtros Bosch). Una línea de derivación (oberlaufleitung) para filtros Bosch. Un recipiente con aceite filtrado.
Filtros de combustible capturados que fallaron como resultado de las pruebas con aceite austriaco. Arriba - de tanque "Sherman". Abajo se muestran imágenes del T-34 y del KV-1.
El avance esperado no se materializó. Todos los filtros resultaron ineficaces contra el aceite. El principal enemigo no eran las impurezas mecánicas, sino las parafinas blandas: compuestos de hidrocarburos de alto peso molecular que precipitan como un sedimento semisólido en la superficie fría del elemento filtrante. En las fotografías tomadas por el personal técnico para el informe final, todos los elementos presentaban un aspecto desalentadoramente similar: un depósito denso, brillante, aceitoso y oscuro, que recordaba a una mezcla artificial de depósitos de carbono y cera endurecida.
El filtro de papel Bosch falló más rápidamente, reteniendo hasta un tercio de litro de aceite sin filtrar por ciclo. Los filtros soviéticos capturados, diseñados originalmente para combustible de baja calidad y condiciones extremas en el frente, demostraron mayor resistencia a la obstrucción gracias a su diseño de dos etapas y a su mayor superficie de filtración. El filtro AC ranurado estadounidense también fue diseñado para una limpieza repetida sin necesidad de reemplazar el elemento filtrante y tuvo un rendimiento relativamente bueno.
Arriba se muestran filtros Pollopas de la marca alemana Filtermasse que han fallado. Abajo se observan residuos en el papel de filtro con pliegues radiales. Este es el resultado de filtrar medio litro de producto derivado del petróleo; se puede apreciar la gran cantidad de contaminantes y depósitos acumulados en el centro del filtro.
Se realizaron estudios físicos y químicos del petróleo simultáneamente. El punto de fluidez del crudo de Viena se situaba entre -15 y -20 °C, pero a +10 °C, la viscosidad aumentaba de forma tan significativa que la bomba de combustible de alta presión no podía garantizar un suministro uniforme. Pruebas cortas en banco de pruebas con motores monocilíndricos confirmaron que la combustión en el ciclo diésel solo es posible, fundamentalmente, con una prefiltración meticulosa, pero esto provoca rápidamente la acumulación de carbonilla en los inyectores y depósitos intensos en las válvulas, mucho más rápido que con el diésel estándar.
Pruebas de campo
A pesar de las dificultades fundamentales detectadas, los alemanes procedieron con una prueba operativa a gran escala. Dado que los tanques de la Wehrmacht utilizaban motores de carburador, emplearon camiones diésel Mercedes-Benz L4500 y Büssing-NAG 4500 —vehículos básicos de la retaguardia del ejército, producidos por miles— como sujetos de prueba. Los vehículos se diferenciaban en sus bombas de combustible de alta presión (Bosch y Deckel, respectivamente), lo que permitió una evaluación objetiva del impacto de estas diferencias de diseño en la resistencia al combustible de baja calidad. Los camiones fueron conducidos con petróleo crudo durante varios meses, con un kilometraje total de entre 700 y 5500 km, modesto para los estándares militares, pero suficiente para identificar problemas sistémicos.
El primer problema surgió incluso antes de arrancar el motor: el aceite suministrado debía pasar dos veces por un filtro improvisado hecho con una gasa estirada sobre un armazón de alambre antes de cada repostaje. En combate, semejante procedimiento era impensable. Pero ni siquiera esto solucionaba el problema: el filtro de papel fallaba cada 600-700 km, y la sencilla rejilla protectora del indicador de nivel de combustible se obstruía con aún más frecuencia, a veces cada 20-30 km, es decir, varias veces al día.
Mercedes Benz L4500
Los conductores demostraron ingenio, a veces rozando la flagrante violación de las normas. Una tripulación instaló un depósito de reserva de diésel de alta calidad en el techo de la cabina para calentar el motor tras una parada nocturna. La idea funcionó hasta que se descubrió que la línea de retorno conducía al depósito principal, y el preciado diésel se mezcló rápidamente con el aceite, inutilizando por completo el sistema. Los ingenieros se vieron obligados a modificar el sistema de combustible en el acto, añadiendo una válvula independiente a la línea de retorno y sustituyendo el filtro estándar por un filtro Mann-Hummel experimental de mayor tamaño, lo que aumentó el intervalo de mantenimiento a aproximadamente 230 km.
Un incidente revelador ocurrió con otro Mercedes-Benz L4500: el conductor, sin avisar al supervisor de pruebas, retiró un filtro obstruido y condujo aproximadamente 1500 km sin ningún tipo de filtración, incluyendo un viaje largo de más de 300 km. Contrariamente a lo esperado, el motor falló y, tras una inspección posterior, los inyectores permanecieron impecables, sin mostrar signos de carbonización. Este resultado desconcertó a los ingenieros en lugar de complacerlos: demostró claramente que la variabilidad de calidad entre los diferentes lotes de aceite suministrado era críticamente grande, lo que hacía que cualquier conclusión general no fuera fiable.
Büssing-NAG 4500
En dos camiones Büssing, la situación empeoró notablemente. En el primero, tras 1800 km, el motor empezó a funcionar de forma irregular y a humear profusamente. Tras desmontarlo, se observó una grave acumulación de carbonilla en los inyectores, lo que obligó a rectificar las agujas. El segundo camión presentó un problema completamente distinto: las revoluciones por minuto aumentaron espontáneamente al ralentí, y al examinar la bomba de alta presión se descubrió un émbolo retorcido en uno de los cilindros, cuyo borde de dosificación estaba mal posicionado para el mayor flujo de combustible. No se pudo determinar la causa con certeza: se atribuyó al desgaste abrasivo provocado por contaminantes o a un defecto de fabricación oculto. Este camión fue retirado de las pruebas y convertido en un generador de gas de madera, otra tecnología derivada de la Alemania de la Segunda Guerra Mundial, a la que los ingenieros de Kummersdorf recurrían paralelamente a sus experimentos con petróleo crudo.
Tras las pruebas de campo, la dirección del programa emitió un veredicto final negativo: el petróleo crudo sin refinar de la cuenca de Viena se consideró inadecuado como sustituto total del gasóleo. Los motivos fueron la excesiva contaminación de la materia prima suministrada, un aumento significativo de la viscosidad incluso a temperaturas superiores a cero grados y una tasa de fallos inaceptablemente alta de los elementos filtrantes, incompatible con el ritmo de las operaciones en primera línea.
La tenacidad de los condenados
Los alemanes, como buenos alemanes, no habrían sido así si no hubieran llevado la idea hasta sus últimas consecuencias. Cuando la situación de combustible de la Wehrmacht se volvió desesperada a principios de 1945, el programa de combustibles alternativos se elevó al nivel del Ministerio de Armamento y Producción Bélica del Reich, que había estado dirigido por Albert Speer desde 1942. Dentro del ministerio, operaba un "Quinto Círculo de Investigación" especializado, centrado en combustibles, aceites y materiales sintéticos; su representante, el ingeniero Bockemüller, se convirtió en el coordinador clave del programa, trabajando en estrecha colaboración con especialistas de Daimler-Benz.
Se amplió la lista de grados de prueba. El programa incluyó petróleo crudo del yacimiento de Nienhagen, en el norte de Alemania, geológicamente cercano al yacimiento petrolífero más antiguo del país, el de Wietze, que había estado en producción desde finales del siglo XIX. Los ingenieros esperaban que el petróleo del norte de Alemania fuera menos ceroso que el vienés, lo que teóricamente lo haría más adecuado para su uso directo en motores diésel. También probaron el llamado "aceite maestro", un producto del procesamiento térmico de esquisto bituminoso de la Jura de Suabia en Württemberg, una de las muchas respuestas de la industria química alemana a la escasez de combustible. A diferencia de los pozos petrolíferos en agotamiento, los depósitos de esquisto eran un recurso prácticamente ilimitado, aunque su procesamiento seguía siendo complejo y costoso, y la calidad del producto final era decepcionantemente baja. Las pruebas se llevaron a cabo en un motor diésel Tatra 103 de 12 cilindros con una potencia de 220 hp, cuyo filtro se obstruía sistemáticamente después de 800-900 km de recorrido.
Los alemanes intentaron alimentar el motor diésel Tatra 103 con aceite.
Existían muchos planes, pero el resultado permaneció inalterado. Tras una serie de fracasos, se decidió cambiar el enfoque de las caóticas pruebas de campo a ensayos en banco estrictamente controlados, utilizando una metodología uniforme: pruebas de rodaje con combustible de alta calidad, cambio a petróleo con registro preciso del punto de obstrucción del filtro, trazado de una curva de carga máxima y, posteriormente, dos pruebas de diez horas en condiciones nominales con temperatura controlada del aire de admisión (no superior a 20 °C) y temperatura del petróleo (no superior a 90 °C). Sin embargo, a principios de 1945, los especialistas alemanes reconocieron con amargura que incluso el petróleo crudo, considerado un sustituto de emergencia, se estaba convirtiendo rápidamente en un recurso escaso. Unos meses después, se detuvieron todos los trabajos en Kummersdorf por razones obvias. El Tercer Reich estaba en sus estertores y la investigación en ingeniería cedió ante el caos del colapso militar final.
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