Informe 3 - Biela Piston

TAREA Nº 3 DESMONTAJE, MEDICIÓN Y MONTAJE DEL CONJUNTO PISTON-BIELA PARTICIPANTES

NOTA

1. OBJETIVOS: 1.1. Desmontar, desarmar, armar y montar los componentes del motor de acuerdo al procedimiento dado por el fabricante. 1.2. Medir y determinar el estado del conjunto pistón – biela del motor, con los datos brindados por el fabricante y la guía de reusabilidad. 2. MATERIAL NECESARIO: 2.1. Motor diesel asignado – TD27 Nissan 2.2. Maleta de herramientas CAT 2.3. Instrumentos MOTOR – TOYOTA 1C

HERRAMIENTAS CAT

INSTRUMENTOS A USAR EN ESTA TAREA DE TALLER

MICRÓMETRO APROX 25 – 50 mm y 50 -100 mm

ALEXÓMETRO CALIBRADO A 83.30 mm y 25.50 mm

RELOJ COMPARADOR APROX 0.01mm

TALLER N° 3 SEGURIDAD :

Pág. 2

Motores de Combustión Interna - PFR

El uso de implementos de seguridad -

Condiciones del entorno

Como lugares de trabajo que son, los talleres mecánicos deben mantenerse en unas condiciones de orden y limpieza apropiadas y cumplir las prescripciones sobre temperatura, humedad, ventilación, iluminación y ruido . Para definir las distintas condiciones ambientales que los talleres mecánicos deben reunir , se han tenido en cuenta las actividades que se realizan en las distintas áreas de trabajo del Departamento de Motores de combustión interna en Tecsup . Por lo cual, se pueden considerar las siguientes recomendaciones y usos de equipos de protección personal respectivo. -

Orden y limpieza

El orden y la limpieza deben ser consustanciales con el trabajo.       

Mantener limpio el puesto de trabajo, evitando que se acumule suciedad, polvo o restos metálicos, especialmente en los alrededores de las máquinas con órganos móviles. Asimismo, los suelos deben permanecer limpios y libres de vertidos para evitar resbalones. Recoger, limpiar y guardar en las zonas de almacenamiento las herramientas y útiles de trabajo, una vez que finaliza su uso. Limpiar y conservar correctamente las máquinas y equipos de trabajo, de acuerdo con los programas de mantenimiento establecidos. No dejar objetos tirados por el suelo y evitar que se derramen líquidos. Colocar siempre los desechos y la basura en contenedores y recipientes adecuados. Disponer los manuales de instrucciones y los utensilios generales en un lugar del puesto de trabajo que resulte fácilmente accesible, que se pueda utilizar sin llegar a saturarlo y sin que queden ocultas las herramientas de uso habitual. No bloquear los extintores, mangueras y elementos de lucha contra incendios en general, con cajas o mobiliario.

Uso de EPP BOTAS DE SEGURIDAD

GAFAS

LCHG

ROPA DE TRABAJO – MAMELUCO

GUANTES DE SEGURIDAD

CASCO DE SEGURIDAD

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TALLER N° 3

Pág. 3

Motores de Combustión Interna - PFR

3. DESARROLLO: -

MOTOR TOYOTA 1C POSICION DEL BLOQUE DE CILINDROS – TOYOTA 1C

DESCRIPCION La ubicación del bloque de cilindros en este tipo de motor se ubica en el centro del motor entre la culata y el Carter , por lo cual los componentes que constituyen y se alojan en este componente son los siguientes : Partes del mono bloque: -

Pistón Biela 2 anillos de compresión y 1 anillo aceitero Bulón Cojinetes o metales de biela o bancada Pernos de ajuste entre la tapa de biela y el cuerpo de la biela

-

Identificado la ubicación y características técnicas de este motor, procedemos a desmontar los componentes del motor, para lo cual nos apoyamos en el manual del fabricante para proceder a realizar las medidas correspondientes.

3.1. Desmonte la boquilla de refrigeración del bloque motor. 3.2. Desmonte las tapas de cojinete de biela y el conjunto pistón biela, según el procedimiento del manual del fabricante. Proteja el conducto de aceite del cigüeñal, por ejemplo enrollando cinta alrededor del mismo con la cara del adhesivo hacia el exterior. LCHG

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TALLER N° 3

Herramientas equipos

Pág. 4

o

Motores de Combustión Interna - PFR

Elemento a desmontar

Dado 14mm

Tuercas de los pernos de biela

Extensión de dado

Tuercas de los pernos de biela

Rache

Tuercas de los pernos de biela

Dado 17mm

Tuercas de los muñones de bancada

Martillo de goma

Los pistones

Herramientas y elementos a desmontar Observaciones: La muesca y el número de pistón se marcaron con el marcador metálico IMPORTANTE La boquilla de refrigeración del pistón (jets) no debe dañarse. El surtidor de aceite debe impactar con precisión en el pistón. Si no es así, el pistón se calentará demasiado y se producirá una avería en el motor. Las boquillas dañadas no se deben volver a alinear sino que deben sustituirse. Observación: Las 4 boquillas de refrigeración del pistón por donde la presión del aceite lubrica las superficies de los cilindros se encuentran en buen estado, no se desmonto debido q que se encuentran bien ajustadas y en caso forzar se pueden dañar la superficie de ajuste. 3.3. Quite con cuidado los anillos de los pistones con la ayuda de una pinza y guárdelos para su reutilización. Observe cuidadosamente la relación de la biela con el pistón. Herramientas o equipos

Elemento a desmontar

Extractor de anillos

1er Anillo de compresión

Extractor de anillos

2do Anillo de compresión

Extractor de anillos

Anillos rascadores lubricación

o

Imagen del proceso

de

Observaciones: en el proceso de desmontaje de los elementos de motor Toyota 1c, se observó que faltan los siguiente elementos Pistón N°1: Falta el primer anillo de compresión Pistón N°2: Falta el segundo anillo de compresión

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TALLER N° 3 Pág. 5 Pistón N°3: Falta los anillos de lubricación

Motores de Combustión Interna - PFR

Pistón N°4: Falta el segundo anillo de compresión 3.4. Ahora quite el pasador del pistón y separe la biela del pistón. El método usado dependerá del diseño del pasador del pistón. Defina el tipo de pasador de pistón del motor asignado. Explique brevemente el procedimiento usado para quitar los pasadores de los pistones. Motor Toyota 1c – desmontaje del conjunto biela – pistón

Herramientas o equipos - Alicate de punta

-

Elemento a desmontar

-

Seguro Segar

-

Bulón

-

Bulón Bulón

Tope – para empujar el bulón Martillo de goma Banco de ajuste

3.5. Quite los cojinetes de las bielas y guárdelos para su reutilización. Posicione correctamente las tapas en la biela correspondiente y aplique el par de apriete apropiado. Mida el extremo grande de la biela (A) en dos sitios a 300 de la línea de partida. Especificaciones Par de ajuste de la tapa de la biela: Diámetro del extremo grande de la biela: Descentrado máximo: 0.015 mm MEDICIONES DEL EXTREMO GRANDE DE LA BIELA

MEDICIONES DEL EXTREMO GRANDE DE LA BIELA LCHG

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TALLER N° 3

Pág. 6

Motores de Combustión Interna - PFR

1er lectura

2a lectura

Descentrado

1a biela

53.35

53.40

0.05

2a biela

53.65

53.55

0.10

3a biela

53.30

53.40

0.10

4a biela

53.60

53.55

0.05

3.6. Mida el extremo pequeño de la biela (d) en dos sitios a 300 de la línea de partida y registre las medidas en la tabla de abajo. Especificaciones Diámetro del extremo pequeño de la biela: Descentrado máximo: 0.03 mm Motor Toyota 1c – desmontaje del conjunto biela – pistón Especificaciones Diámetro del extremo pequeño de la biela: Descentrado máximo: 0.03 mm

Herramientas o equipos Alexometro Vernier o pie de rey

Elemento a desmontar o medir Medir las dimensiones interiores del extremo pequeño de la biela Usado para aproximar la dimensión del extremo pequeño de la biela

MEDICIONES DEL EXTREMO PEQUEÑO DE LA BIELA LCHG

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TALLER N° 3

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Motores de Combustión Interna - PFR 1er lectura

2a Lectura

Descentrado

1a biela

27.5 - 1.15

27.5 – 1.15

0

2a biela

27 – 0.64

27 – 0.64

0

3a biela

27 – 0.63

27 – 0.63

0

4a biela

27 – 0.64

27 – 0.64

0

DIAGNOSTICO: -

El extremo pequeño de la biela, según los datos obtenidos por las mediciones realizadas, no presenta un descentrado considerable casi nulo, por lo que se determina que este elemento en el siguiente montaje aún puede ser reusado.

3.7. Medición del pasador (pin) del pistón (1) con un micrómetro (2). Mida el diámetro del pasador y el agujero del pasador del pistón Especificación Diámetro del agujero del pasador: Estándar: 27.04 – 27.023 (1.0634” – 1.0639”)

MEDICIÓN DEL PASADOR DE PISTÓN 1

2

3

4

Pasador

26.50

26.45

26.30

26.49

Agujero

16

16

16.01

16

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TALLER N° 3 Pág. 8 3.8. Refiérase al diagrama de la derecha. ¿En qué ubicación se mide el diámetro del pistón, A, B o C?

Motores de Combustión Interna - PFR

3.9. Medir el diámetro del pistón (2), utilizando un micrómetro (1), para determinar el juego de montaje y registre el diámetro máximo en la tabla de abajo.

Especificaciones Diámetro del pistón: 83.46 – 83.48 mm (3.2864” – 3.2866”) Espacio libre del anillo: 0.15 mm Separación de extremos del anillo: DIÁMETRO DEL PISTÓN Pistón

1

2

3

4

Diám.

83.04

82.87

82.92

82.94

ESPACIO LIBRE DEL PISTÓN AL CILINDRO MOTOR: TOYOTA 1C ESPECIFICACIONES DE FABRICANTE: 83.00 – 83.03 DESGASTE DEL CALIBRE DEL CILINDRO: - ESTÁNDAR: 83.23 mm – LIMITE - EN EL PISTON DE SOBRETAMAÑO (SUPER 0 – 0.50 mm): 83.73 mm - LIMITE

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TALLER N° 3

Pág. 9 2

1

Motores de Combustión Interna - PFR 3

4

Diam. cilindro

83.04

83.04

83.04

83.04

Diam. pistón

83.01

82.87

82.92

82.94

Diferencia

0.14

0.11

0.17

0.11

-

OBSERVACIONES : Los segments o anillos no presentaban alguna marca o numero en su extremo para determinar en que super se encontraban por lo que asumimos medida estandar para este bloque .

-

DIAGNOSICO : El desgaste obtenido por las medidas indican que se puede seguir trabajando con anillos estandar . Esto lo justificamos al hacer el pedido de los 4 juegos de anillos en medida estandar y que ahora ya montado presenta la luz de segmentos dentro de las especificaciones del manual de mantenimiento .

3.10. Mida el diámetro del orificio del pasador del pistón y regístrelo en la tabla de abajo. MOTOR : TOYOTA 1C ESPECIFICACIONES DE FABRICANTE : 27.011 – 27.023 mm DIÁMETRO DEL ORIFICIO DEL PASADOR DEL PISTÓN Pistón Diám.

3.11.

1 27.040

2

3

27.045

27.040

4 27.055

El espacio libre lateral del anillo debe medirse con los anillos nuevos del pistón. Para propósitos de demostración, se deben usar los anillos de pistón del motor asignado.

3.12. Controle la holgura entre los anillos de compresión (2) de la 2ª y 3ª ranura y los respectivos asientos en el émbolo (3), utilizando para ello un calibrador de laminillas (1). Registre sus mediciones en la tabla de abajo. FORMA DEL RECTANGULAR

ANILLO

:

ESPACIO LIBRE LATERAL DEL ANILLO

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TALLER N° 3

Pág. 10

Motores de Combustión Interna - PFR

MOTOR : TOYOTA 1C ESPECIFICACIONES DE FABRICANTE : Anillo N°1 : 0.27 - 0.54 mm Anillo N°2 : 0.26 – 0.52 mm Anillo N°3 : 0.20 – 0.52 mm Pistón

1

2

3

4

Superior

-----

0.203

0.203

0.203

Segundo

0.102

-----

0.127

-----

Tercero

0.051

0.051

-----

0.051

3.13. La separación de extremos del anillo se revisa colocando los anillos de pistón en cada cilindro correspondiente, uno a la vez. Use la cabeza del pistón para colocar el anillo uniformemente en el cilindro cerca de media pulgada abajo de la parte superior del cilindro. Use un calibrador de laminillas (1) para medir la separación de extremos de los anillos elásticos (2) y registre la medida en la tabla de abajo.

SEPARACIÓN DE EXTREMOS DEL ANILLO 2 3 4

Pistón

1

Superior

-

0.35

0.32

0.35

Segundo

0.40

-

0.40

-

Tercero

0.30

0.30

-

0.35

3.14. Instale los anillos de pistón en el pistón correcto después de completar las mediciones de separación de extremos para cada cilindro. 3.15. Para montar los anillos elásticos (1) en el émbolo (2) se debe utilizar la pinza del paso 3.4.

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TALLER N° 3 Pág. 11 Motores de Combustión Interna - PFR Nota: Los anillos elásticos de la 1ª y 2ª ranura deben ser montados con la indicación TOP o número de parte, dispuesta hacia arriba. Y con sus puntas desfasadas entre sí 120º y lejos del pasador del pistón.

3.16. Arme los pistones a las bielas correctas usando el procedimiento aprobado para el tipo de pasador del pistón usado. Nota : El proceso de montaje se realizara cuando se culmine las otras 2 pruebas de medición de cigüeñal y eje de levas , por el momento se pedirá los repuestos faltante para posteriormente montar estos elementos según el manual de mantenimiento .

Observaciones: 

Se observo que algunos de los pistones se encontraban desgastados y no contenían los anillos correspondientes.



El grosor de los anillos se encontraba dentro de los rangos de la especificación del manual.



Se presentaron dificultades al momento de retirar los anillos del pistón, debido a que el instrumento utilizado no era el tamaño adecuado para el pistón.

Conclusiones: 

Se lograron realizar todas las mediciones al conjunto pistón –biela con la ayuda de los instrumentos adecuados, los cuales fueron de mucha ayuda junto con las especificaciones del manual para así verificar el buen estado de los anillos, biela, pistòn y el conjunto en general .



Los anillos presentan un juego de luz excesivo , por lo cual se envio a comprar nuevos anillos en medidas estándar las cuales entrarían con una luz de 0.25mm , este valor esta dentro de los parámetros lo cual se concluye a cambiar los 4 juegos de anillos .



el piston para cada cilindro se encuentra con ralladuras en su superficie .con la inspeccion visual realizada se pudo determinar que las superficies de estos elementos presentan desgaste el cual fue comprobado al realizar las mediciones de diámetro del piston , aunk este desgaste medido no sobrepasa los parámetros dados por el manual de fabricante .

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TALLER N° 3 

Pág. 12

Motores de Combustión Interna - PFR

al montar los anillos , se logro ubicar los segmentos o anillos en el orden correspondiente además de tener muy en cuenta las recomendaciones del manual el cual nos indica que se tiene desfasar 180° grados el anillo de aceite y entre el anillo primero y segundo también 180° , entre el anillo de aceite y estos dos anillos de compresión tien que estar desfasados 90° , con lo cual se logro realizar y montar con el expansor de anillos .

Recomendaciones: 

Se recomienda desmontar el conjunto pistón-biela con las herramientas necesarias que se indican en la guía brindada por el profesor al iniciar el taller, también de deben de seguir las instrucciones del manual de partes antes de desmontar los pistones, para así no dañar los componentes que se encuentran en este conjunto.



Utilizar tuercas de ajuste de grado , por que algunas de las tuercas encontradas durante el desmontaje de la tapa de biela eran tuercas simples , no tenían las características físicas de las tuercas originales , es por esto la recomendación ya que si el motor entrara en una frecuencia de funcionamiento constante , la resistencia a la fatiga seria baja por parte de estos elementos no diseñados para soportar cargas cortantes , en resumen se desajustarian o romperían fácilmente en un periodo cíclico corto .

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