CAUSA DE ROTURA DE PISTONES Y ANILLOS DIESEL.pdf

ANALISIS DE FALLAS E INSPECCION DE MOTORES DIESEL.

CONTENIDO 1. Fallas en Válvulas ○ Fallas en Vástago ○ Fallas en cabeza 2. Análisis de fallas en pistones ○ Nomenclatura ○ Sobrecalentamiento en corona ○ Sobrecalentamiento en falda ○ Falla por materiales extraños ○ Falla por malas técnicas de operación 3. Análisis de fallas en camisas 4. Análisis de fallas en cojinetes ○ Nomenclatura

● Fallas por polvo ● Fallas por lubricación ● Fallas por mala operación ● Fallas por material extraño ● Daños en asentamientos 1. Recomendaciones 2. Análisis de Fallas en cigüeñales ○ Nomenclatura ○ Contaminación ○ Desalineamiento

ANÁLISIS DE FALLAS EN MOTORES DIESEL

Análisis de fallas en válvulas Nomenclatura

Análisis de fallas en válvulas Fallas en el vástago

Adherencia momentánea del vástago

Agarrotamiento del vástago

Análisis de fallas en válvulas Fallas en el vástago Depósitos de Carbón Aunque el suministro excesivo de aceite es la causa más común de depósitos de carbón hay otros factores que también pueden contribuir: ● Períodos excesivos en marcha mínima. ● Largos períodos de operación a baja velocidad con carga. ● El uso de combustible o lubricante incorrecto. ● Anillos de pistón rotos o pegados.

Agarrotamiento del Vástago ● Tolerancias incorrectas son causadas por calor excesivo, vástago deformado o depósito de carbón. ● La presencia de material extraño entre el vástago y la guía causa desgaste abrasivo y/o agarrotamiento.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en el vástago Consecuencias del agarrotamiento del Vástago

Marcas en la cabeza de la válvula por contacto con la corona del pistón.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en el vástago

Fractura del Vástago

El desalineamiento de la cara de la válvula con su asiento es una de las principales causas de fractura del vástago.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en el vástago

Ataque Corrosivo en el Vástago La corrosión en el vástago es causada por humedad, ácidos y productos de combustión.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en la cabeza Fatiga en la cuerda Principal Causa el asentamiento descentrado.

Falla por alta temperatura

Análisis de fallas en válvulas Fallas en la cabeza Las excesivas temperaturas son causadas por diversas condiciones del motor: ● Apagar el motor inmediatamente después de una operación de trabajo pesado. El calor no se disipa uniformemente. ● Inadecuado funcionamiento del sistema de refrigeración. ● Entrega excesiva de combustible. ● Flujo de aire restringido. ● Altas temperaturas ambientales. ● Restricción en los múltiples de admisión y escape. ● Alta presión en el cilindro debido a un tiempo de inyección incorrecto. ● Ajuste insuficiente de la tolerancia de la válvula.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en la cabeza

Stress térmico en la cabeza

Aislamiento térmico Los depósitos de ceniza o del tipo laca en la cabeza de la válvula pueden causar aislamiento térmico.

Análisis de fallas en válvulas Fallas en la cabeza Falla por materiales extraños

Deformación de la cabeza La válvula, tiene una superficie cóncava sobre la cara de combustión causada por el calor excesivo combinado con las cargas.

Análisis de fallas en pistones Nomenclatura

Análisis de fallas en pistones Sobrecalentamiento de la corona

Grietas en la cabeza Fusión de la cabeza

Engrosamiento por bloqueo de los anillos

Análisis de fallas en pistones Sobrecalentamiento de la corona

Fusión del borde de la cabeza Rotura de separadores de anillos Pitting en la cabeza

Análisis de fallas en pistones Sobrecalentamiento de la corona Una inadecuada combustión produce una temperatura excesivamente alta. Posibles causas de una combustión inadecuada: ● Mala pulverización del combustible. ● Goteo de combustible. ● Combustible con un número de cetano muy bajo. ● Inadecuada regulación del tiempo de inyección. ● Entrega de combustible excesiva de la bomba inyectora.

Análisis de fallas en pistones Sobrecalentamiento de la falda

Marcas iníciales

El sobrecalentamiento de la falda puede ser causado por el sobrecalentamiento de la corona, falta de refrigeración o de lubricación.

Desgaste Extendido

Análisis de fallas en pistones Falla por materiales extraños Los daños en la corona causados por materiales extraños tienen una apariencia de “mordida” o de un picado extendido.

Se observa a la izquierda un pistón dañado por fugas de combustible mientras que a la derecha aparece un pistón dañado por material extraño.

Análisis de fallas en pistones Falla por materiales extraños Depósitos de carbón abrasivos Estos depósitos remueven material de la corona.

Partículas abrasivas finas que ingresan por la admisión de aire pueden ocasionar desgaste excesivo

Deformación o rotura de cabeza del pistón

Análisis de fallas en pistones Falla por técnicas de operación Engranamiento de pistones por dilución del aceite La película de lubricante entre el cilindro y el conjunto pistón/anillos ha sido “lavada” por el combustible, permitiendo entonces un roce metálico directo.

Análisis de fallas en camisas Medios corrosivos

Señales características de la existencia de condiciones corrosivas son: ● El picado excesivo en la superficie interior de la camisa del cilindro y ● La presencia de manchas oscuras en la parte superior del área de movimiento del anillo contra la camisa.

Análisis de fallas en cojinetes Nomenclatura

Análisis de fallas en cojinetes Fallas por polvo Partículas finas de abrasivo la presencia de exceso de finas partículas de polvo; producirá, un desgaste de este tipo mucho antes de los 241000 km (150000 millas u horas equivalentes)

Partículas Gruesas de abrasivo El rayado disminuye la eficiencia del lubricante y la disipación de calor.

Análisis de fallas en cojinetes Fallas por lubricación

Lubricación insuficiente Un metal vitrificado, coloración azul, y la fusión del revestimiento del cojinete con el muñón o el perno.

Combustible en el lubricante superficies desgastadas con un tinte verde obscuro, en los que hay evidencia de picaduras

Agua en el lubricante un color blanquecino en la orilla del área de desgaste del cobre y una corrosión negra en el plomo.

Análisis de fallas en cojinetes Fallas por lubricación Posibles causas de una lubricación insuficiente: ○ Bajo nivel de aceite. ○ La malla de succión, la tubería u orificios obstruidos. ○ Desalineamiento del orificio de aceite del cojinete. ○ Bomba o filtro deficientes. ○ Fugas de succión. ○ Angularidad impropia del cárter. ○ Procedimientos incorrectos de arranque en frío. ○ Períodos excesivamente largos en marcha lenta. ○ Parada del motor en caliente. ○ Fugas por el sello de aceite en el cigüeñal.

Análisis de fallas en cojinetes Fallas de las técnicas de operación

Largos períodos en marcha lenta

Arranques en frío

Apagado del motor en caliente

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en material de deslizamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en la superficie de asentamiento

Análisis de fallas en cojinetes Daño en la superficie de asentamiento

Análisis de fallas en cojinetes Recomendaciones para prevenir fallas

Para evitar fallas de lubricación: ● Mantenimiento adecuado de los filtros, mallas y tuberías. ● Adecuado nivel de el aceite en cárter o depósito. ● Uso de lubricante especificado. ● Evitar los largos períodos en marcha lenta, operaciones a toda su capacidad en frío, y paradas en caliente. ● Mantener en buen estado el sello de aceite del cigüeñal. ● Observar las recomendaciones del fabricante.

Análisis de fallas en cigüeñales Nomenclatura

Análisis de fallas en cigüeñales Contaminación

El rayado circunferencial de los muñones del cigüeñal es generalmente causado por contaminantes abrasivos duros.

Análisis de fallas en cigüeñales Desalineamiento

El desalineamiento del cigüeñal puede resultar de un rectificado incorrecto, mala alineación con el cilindro, distorsión térmica por una falla previa, aplicación inadecuada, instalación incorrecta, etc.

Análisis de fallas en cigüeñales Calor excesivo

La decoloración azul/negro indica que el aceite no estaba enfriando el muñón durante la falla.