sistema de admisión y escape
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1. SISTEMA DE ADMISION Y ESCAPE 1.1
SISTEMA DE ADMISION
Su función es suministrar grandes cantidades de aire limpio al motor. 1.1.1
Filtro de Aire Su función es retener impurezas de aire, para que abrasivos como el polvo no produzca daños prematuros en anillos, pitones y paredes del cilindro.
1.1.2
Tipos de Filtro
1.1.2.2
Filtro de tipo baño de aceite El aire que entra al filtro pasa sobre la superficie y a través del aceite en donde se retienen las partículas de polvo, las partícula de polvo que son mas densas que el aire no pueden hacer un cambio rápido en su movimiento, sino que continúan en línea recta hacia el baño de aceite. las partículas quedan atrapadas en el aceite y caen al fondo del deposito.
Lo positivo: • Gran cantidad de polvo queda en el aceite. • Son lavables.
Figura 1. Filtro de aire
Lo negativo : • •
Área de filtrado muy pequeña. A alta velocidades del aire se pierde aceite
1.1.2.3
Filtro de aire seco Es un filtro para trabajo pesado que tiene recipiente para polvo y elemento de filtro. Pude ser de montaje horizontal o vertical . si se daña el elemento primario, el de seguridad protege el motor. Este elemento de seguridad no se puede limpiar, solo se reemplaza a intervalos periódicos.
Partes 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
cuerpo de filtro Sello. abrazadera. elemento. Tuerca Placa desviadora. Recipiente para polvo.
Figura 2. Filtro de aire seco
Acción de limpieza del aire de un filtro seco El aire entra por el lado superior derecho del cuerpo del filtro. Las aspas pre limpiadoras le dan movimiento de rotación al aire, con lo cual se expulsan las partículas de polvo que bajan por la pared del filtro.
Figura 3. Acción de limpieza de un filtro seco
PRUEBA Se introduce una lámpara si la luz pasa esta bueno, si no pasa hay que cambiar el filtro. 1.1.2.4 • • •
Filtro Húmedo (Mixto)
Son impregnados de aceite de motor. No tienen papel seco . Son lavables.
1.2
INDICADORES DE RESTRICTORES DE AIRE
Están instalados en el lado limpio del filtro de aire o en los ductos entre el filtro y el motor para indicar cuando se necesita limpiar o remplazar el elemento del filtro. El indicador funciona cuando hay diferencia en presión entre el filtro de aire y el motor. Cualquier restricción al paso de aire por el filtro produce cierta cantidad de vacío en ductos entre el filtro y el motor. Cuando aparece la señal roja hay que sacar el filtro para limpiarlo o reemplazarlo. Cuando aparece la señal verde el filtro esta limpio.
Figura 4. Indicadores de restrictores de aire
1.3
VALVULA DE DESCARGA DEL FILTRO
Esta válvula expulsa en forma continua el polvo y la humedad conforme se acumulan y por ello impide en forma automática cualquier acumulación de polvo en el filtro de aire. Hay que mantener limpia la válvula e inspeccionarla con regularidad para comprobar que las pestañas se cierren pero no queden pegadas.
Figura 5. Válvula de descarga del filtro.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 1.4
Sombrero para lluvia. Filtro de aire. Válvula de descarga. Codo. indicador de restricción. Ductos. RESPIRADEROS DEL MOTOR
Desempeñan dos funciones : primero descargan la presión dentro del motor y el deposito de aceite y sirven para filtrar el aire al motor a fin de impedir la entrada de polvo. algunos motores tienen válvulas PCV, en vez de respiraderos que descargan a la atmósfera.
Figura 6. Respiraderos del motor
• •
Elemento de malla. Elemento seco de papel.
1.5
TURBOCARBURADORES
Figura 7. Turbo carburador
1. 2. 3. 4. 5.
Compresor Entrada de aire del motor Turbina Salida de gases Brida de montaje
Los turbo cargadores o sobre alimentadores se utilizan para obligar a entrar a los cilindros del motor una masa de aire mayor de la que es posible con la sola presión atmosférica . esa masa mayor de aire suministra mas oxigeno para la combustión con lo que el motor produce mas potencia, los sopladores se utilizan para el suministro de aire para barrido en los motores diesel de dos tiempos. 1.5.1. Respiración del motor: los motores que no tienen turbo cargador se llaman de aspiración natural. Es decir , aspiran el aire por la acción normal de bombeo de los cilindros esta acción de los pistones reduce la presión entre los cilindros y el aire penetra en ellos debido a la presión atmosférica. Incluso en condiciones ideales la presión del aire que entra a los cilindros no llega a ser la atmosférica . 1.5.2. Características de diseño de los Turbocargadores: Hay tres tipos de turbo cargadores todos funcionan en forma similar pero tienen distintos sistemas para dirigir el flujo de los gases de escape del motor hasta la turbina los tres tipos son de espiral o de voluntad de anillos de toberas y de impulso. 1.5.3. Turbocargadores de motores de dos tiempos: En estos motores se utiliza el turbo cargador como el soplador los gases que salen de los cilindros pasan por los múltiples y tubos de escape hasta la turbina del cargador que esta montada sobre la cubierta del soplador. 1.5.4. Enfriamiento de la carga de aire: Cuando se comprime el aire en el turbo cargador aumenta su temperatura . el enfriamiento de la carga de aire después de que sale del turbo cargador y antes de que entre al motor , se hace con un sistema llamado postenfriador o interenfriador un Intercambiador de calor, colocado entre el tubo cargador y el múltiple de admisión extrae el calor del aire y esto aumenta su densidad. 1.5.5. Turbocargador enfriado por liquido: Un turbo cargador para motor marino enfriado por agua la cesión de la turbina tiene una camisa de agua formada en la cubierta para eliminar el exceso de calor . en los motores automotrices el ventilador y el movimiento del vehículo produce un flujo de aire alrededor del motor . Ventajas Mayor potencia : se puede lograr un incremento alrededor de el 40 o el 50 % en relación con un motor de aspiración natural del mismo tipo la potencia adicional se logra hacer entre una masa adicional de aire a presión a los cilindros para realizar la combustión
Figura 8. Turbo cargador enfriado por líquido
Reducción del humo debido a que el turbo envía suficiente aire para la combustión completa del combustible se reduce mucho el humo negro si no hay suficiente aire el combustible no arderá por completo y se producirá humo negro. Compensación de altitud: los turbos pueden compensar el cambio de altitud y mantiene una potencia casi constante del motor a grandes altitudes , en las cuales, como el aire es menos denso hay menor resistencia al aire en la turbina ,por lo cual puede girar con mas libertad y hacer que el compresor gire con mas velocidad esto por tanto produce mayor presión Ruido de la combustión : el turbo ayuda a reducir los ruidos de la combustión el ruido característico de los motores diesel que se suele llamar cascabeleo ocurre por el aumento de presión en las cámaras de combustión . Aumenta 1.3 veces su capacidad volumétrica. Compensa los cambios de presión de aire por altura, a mayor altura gira entre 25000y 120000 RPM. 1.5.6. Limpieza y mediciones al Turbocargador: Para separar el grupo del motor bastara desempalmar las tuberías y los soportes y conexiones eléctricas que puedan haber, antes de proceder al desarmado se deben comprobar los juegos axial y radial, se debe dejar bien limpio, se deben evitar los golpes y deformaciones. Es buena medida marcar con lápiz eléctrico las posiciones de los cuerpos de compresor y de turbina con respecto al cuerpo central, puede sujetarse el conjunto en una prensa de tornillo equipada con mordazas de cobre o aluminio para aflojar la abrazadera del cuerpo del compresor y golpeando suavemente con un mazo de plástico retirar el cuerpo, se aflojan entonces las abrazaderas o tornillos de la turbina y se retira del mismo modo la caja central. Ahora se retira el cuerpo de turbina del tornillo y se coloca el cuerpo central cogido por el extremo. Se monta un comparador y se puede medir la holgura axial, procediendo así:
Empujar en sentido vertical el cuerpo central y situar el comparador en el extremo del eje poniendo el comparador en cero, empujar entonces el cuerpo central en sentido opuesto, para estos tamaños los valores suelen estar entre 0,08 y 0,13 mm. En la misma, se mide entonces el juego radial, para ello se coloca el palpador en una de las caras del hexágono de la tuerca extrema de fijación del rodete compresor, haciendo presión por el cuerpo central arriba y abajo y en sentidos opuestos y girando ligeramente el cuerpo se encontrara un valor mínimo de lectura, en este punto se pondrá en cero el comparador, ahora debe tener cuidado de no girar los rodetes con respecto al cuerpo. 1.4.7 sobrealimentación por Turbocompresor
Figura 9. Turbocompresor El cuerpo del Compresor Después de pasar por el filtro, el aire de admisión entra al compresor por el centro de la carcasa, dirigido directamente hacia el rodete, cuyos alabes le dan un giro de 90 grados y lo impulsan hacia el difusor a través de un estrecho paso que queda entre la tapa, el cuerpo central y la pared interna del difusor. El difusor es un pasaje circular formado entre la carcasa que hace dar una vuelta completa al aire comprimido, saliendo este tangencialmente hacia el colector de admisión .
Figura 10. Cuerpo del compresor
Tipos • •
Compresor de lóbulos Compresor de paletas
El difusor puede ser de dos tipos : de sección constante , tipo colector o de sección que va aumentando progresivamente desde su principio hasta su final tipo voluta . El tipo de difusión influye en la eficiencia y amplitud de las cantidades de aire que pueda ser bombeado a las distintas velocidades del rotor . El tipo de voluta tiene una gama mas amplia mientras que el tipo colector tiene una gran eficacia o pasa una estrecha gama de velocidades . La carcasa del compresor esta unida a la placa del cuerpo central mediante abrazaderas , o abrazaderas planas y tornillos , pudiendo existir entre ambas superficies , un anillo de estanqueidad o no , según la presión interna y el campo de utilización . Los alabes del rodete están dispuestos de forma radial desde el centro del cubo del rodete y pueden ser rectos o bien doblados hacia atrás al sentido contrario al de giro . Las conexiones externas de la carcaza del compresor a la entrada y ala salida del aire , pueden hacer mediante manguitos externos de goma flexibles sujeto por abrazaderas o bien con tuvo rígido que se introduce dentro de la carcaza y con un anillo de estanqueidad interpuesto entre ambos. 1.4.8 El cuerpo de la turbina. Los gases de escape entran por la boca de entrada tangencialmente al cuerpo de la turbina. Circulan por un pasaje de sección circular que se va estrechando progresivamente y que los dirige hacia el centro, donde esta situado el rodete de la turbina. Al chocar contra los alabes hace girar a la turbina y sufren a su vez su cambio de dirección de 90 grados, saliendo perpendicularmente por el centro hacia el tubo de escape. La conexión de la boca de salida puede ser
externa mediante tornillos o abrazaderas o bien interna entrando un tubo metálico dentro del otro con una junta interpuesta. El cuerpo de la turbina esta unido a el cuerpo de cojinetes mediante abrazaderas en V o mediante abrazaderas planas y tornillos. 1.4.9 El cuerpo de cojinetes: El cuerpo de cojinetes se acopla mediante bridas a un cuerpo “CALIENTE ”, el de turbina y a un cuerpo “FRIO ”, el de compresor. Esta diferencia de temperaturas en sus extremos ha influido en la distribución y diseño de sus partes internas. Entre la pared del extremo caliente del cuerpo de cojinetes y el cuerpo de la turbina queda un espacio de aire, delimitado en el lado de esta por una placa de protección, que mejora el aislamiento térmico entre ambos cuerpos. El eje sale del cuerpo de cojinetes a esa zona de aire a través de un aro de estanqueidad fijo, este aro es el que determina la separación entre ambos cuerpos y no ha de ser engrasado, entre la parte interior de dicho aro y el cojinete del eje queda una cavidad circular rebajada en el cuerpo central para el drenaje del aceite. En el extremo del cuerpo de cojinetes contiguo al compresor esta el grupo de cojinetes de empuje, el deflector de aceite y una tapa encajada que lleva un anillo elástico de retención, a partir del cual ya salen del cuerpo de cojinetes los elementos giratorios del compresor. En cada turbocompresor hay un sistema de cojinetes de empuje o axiales y un sistema de cojinetes de giro o radiales, pudiendo haber variaciones de unos tipos a otros de compresores. Los rodetes giran equilibrados bajo ciertas condiciones, pero presiones, ondas y variaciones de velocidad hacen que el eje se desplace adelante y atrás. Dos anillos de empuje con un casquillo de separación entre ellos van montados en el eje y a cada lado del cojinete de empuje estacionario, creándose una película de aceite entre los anillos y cojinetes que son las que soportan las cargas axiales en ambas direcciones. Los turbocompresores grandes llevan dos cojinetes radiales en los que gira el eje, pero los pequeños suelen llevar un solo cojinete, el aceite puede llegar a los cojinetes por sus extremos circulando hacia adentro y saliendo por un orificio de drenaje situado en el centro, o bien llegar por el centro y salir por los extremos. Los cojinetes giran en su alojamiento por ello deben de ser lubricados por ambos lados, el aceite procedente del motor entra al cuerpo de cojinetes por su parte superior y una multitud de pequeños conductos lo distribuyen a los cojinetes y sus alojamientos y saliendo hacia la parte inferior del cuerpo donde retorna al cárter, el aceite sirve para transferir el calor. La estanqueidad de los gases se consigue en el cuerpo de cojinetes mediante aros estacionarios, los cuales son muy eficientes pese a la variación de presiones en los cuerpos e incluso cuando se crea vacío por obstrucción del filtro de aire, estos aros no son lubricados por aceite, no les debe de llegar ni una gota, ni espuma o salpicadura, pues si llega lo derramara afuera. En el lado de la turbina el aceite es mantenido aparte del aro de cierre por la acción centrifuga del eje que lo lanza a la cavidad circular de drenaje. En el lado compresor el aceite es dirigido por el deflector hacia la parte baja del cuerpo.
1.5
DISPOSITIVOS AUXILIARES. ADMISION.
REGULACION DE LA PRESION DE
El turbocompresor se adapta automáticamente a la carga del motor, pues al aumentar la cantidad de combustible, aumenta también el volumen de los gases de escape, con lo que la turbina se acelera y el compresor proporciona mas cantidad de aire y a una presión mas elevada. De este modo, a cada variación de carga del motor corresponde una velocidad bien determinada del grupo de sobrealimentación. Y esta velocidad la toma automáticamente, sin intervención de mando alguno. 1.5.1 VALVULA DE DESAHOGO Al ir cambiando de velocidad, crece el caudal de gases y la turbina se embalaría demasiado y sin utilidad, pues ya no interesa que aumente el par pues el vehículo ya se acelera.
Figura 12. Válvula de Desahogo Para evitarlo, los turbocompresores suelen llevar una válvula reguladora o válvula de descarga que descarga directamente a la atmósfera los gases de escape. Esta válvula esta gobernada directamente por una cápsula manométrica sometida a la presión de admisión. Primero la válvula esta cerrada y la presión de sobrealimentación obedece a la ley de funcionamiento natural de turbocompresor luego la válvula se abre y la turbina queda cortocircuitada pasando parte de lo gases de escape directamente al tubo de escape , con lo que la presión de sobrealimentación queda limitada . Como es natural , en estos casos el dosado de la bomba de inyección de combustible se debe ajustar de acuerdo con las presiones de aspiración que permite la válvula reguladora en cada momento
1.6
ADAPTACION DEL EQUIPO DE INYECCION
En un motor sobrealimentado , el equipo de inyección se ha de adaptar en muchos casos. No solo puede ser preciso aumentar el caudal inyectado, sino que también lo será el modificar la forma en que ese caudal es introducido en el cilindro , para poder lograr el máximo provecho de la sobrealimentación . El caudal máximo esta determinado a una valor tal que el motor proporciona su par máximo cuando la presión del aire suministrado por el turbocompresor alcanza su valor nominal. Pero en el caso de una aceleración ese valor no se alcanza instantáneamente , pues el turbocompresor puede retrasare hasta 1 segundo en alcanzar su régimen de pleno rendimiento. Por ello , si el caudal inyectado en ese momento es ya el máximo, la combustión será incompleta por falta de aire y se producirá una emisión de humos y un desperdicio de combustible. Para impedirlo , en los motores sobrealimentados el caudal máximo que puede suministrar en cada instante la bomba de inyección esta controlado por un dispositivo accionado por la presión de sobrealimentación. Este dispositivo esta constituido por una cápsula manométrica que gobierna un tope móvil . Este tope actúa sobre el regulador de la bomba e impide que este suministre su caudal máximo de combustible en tanto que el turbocompresor no suministre la presión nominal de sobrealimentación 1.7
INTERCOOLER
1.7.1 Función Enfriar el aire que sale del turbo para que circule mejor, con ello llega una mayor masa de aire a las cámaras de combustión. 1.7.2 Tipos • •
AIRE- AGUA AIRE- AIRE
1.7.3 Intercambiador de calor aire- aire
Figura 13. InterCooler 1.8
MULTIPLE DE ADMISION
Es un colector de aire, tiene forma especial para compensar orden de encendido y distancias, alojan bujías de precalentamiento , que son resistencias para calentar el aire en frío.
Figura 14. Múltiple de Admisión
2. SISTEMA DE ESCAPE Su función es evacuar gases quemados. 2.1 PARTES 2.1.1
Múltiple de escape: Están fabricados de hierro fundido o acero, con bridas de montaje planas para fijarlo a la culata de cilindros. Para evitar que existan fugas se utiliza un empaque entre el múltiple de escape y la culata de cilindros. La salida se conecta a la tubería de escape mediante tornillos de presión.
Figura 15. Sistema de Escape
2.2
MULTIPLE DE ESCAPE Y SUS COMPONENTES
Figura 16. Múltiple de escape y sus componentes 2.2.1
Sensor de oxigeno
Figura 17. Sensor de Oxigeno
Figura 18. Elementos Sensor de Oxigeno
2.2.2
Prueba al sensor de oxigeno
Figura 19. Pruebas al Sensor de Oxigeno Diversos problemas diferentes pueden ocurrir en el sensor de oxigeno y su circuito. A continuación se muestra un grafico en el podemos analizar las señales de salida y hacer un diagnostico adecuado.
2.2.3
Válvula egr
Al retornar una parte de los gases de escape a las cámaras de combustión, diminuyen las temperaturas máximas de combustión y la producción de Nox. En los motores una válvula accionada por vacío (EGR) recircula los gases de escape y desvía hacia el múltiple de admisión mas del 20 % de estos.
Figura 20. Circuito de una Válvula Egr
2.2.4
Silenciador – mofle
Consiste en un cuerpo redondo u ovalado que contiene placas desviadoras y tubos perforados. Los gases del escape salen del motor en una serie de pulsaciones, la expansión del gas dentro del silenciador y el efecto de las placas desviadoras y tubos perforados sobre el gas, reduce el ruido de las pulsaciones
Figura 21. Silenciador de Mofle 2.2.5
Diagnostico
Si se sospecha del mal funcionamiento hay que comprobar todas las instalaciones antes de decir que hay un problema en el compresor hay que comprobar la presión en diversas partes del sistema de admisión y escape 2.2.6
Vacío en la entrada de aire: manómetro 1
Se debe comprobar el vacío o baja presión en el ducto en la entrada del compresor que se medirá con el manómetro el vacío no debe exceder de 300mm de agua o sea alrededor de tres kpa.
2.2.7
Presión de entrada de aire : manómetro 2
Se comprueba la presión del aire entregado por el turbo en el múltiple de admisión que debe ser la especificada para la carga y velocidad del motor .
Figura 22. Manómetros
2.2.8
Restricción en el escape :manómetro 3
Cualquier restricción a los gases de escape que salen del turbo producirán contra presión y reducirá la potencia del motor. 2.2.9
Presión y caudal de aceite
Un manómetro instalado en el tuvo instalado en la entrada de aceite a presión señalara si la presión es suficiente 2.2.10 • • • •
Inspección
Inspecciónese si el sistema de admisión esta limpio o si tiene cuerpos extraños Inspecciónese si hay cuerpos extraños en el múltiple de escape Compruébese que el tuvo del retorno de aceite no esta obstruido. Inspecciónese si el tuvo de suministro de aceite esta limpio, desperfectos o hay posibilidad de fugas bajo presión.
• • • • • • •
Inspeccione la cara de montaje del turbo en el múltiple de escape .límpiese todos los restos delas juntas viejas Instale juntas nuevas entre el turbo y el múltiple .compruébese que la junta no se sobresalga en la abertura en el múltiple de preferencia , el borde de la junta debe estar unos dos milímetros a dentro del borde de la abertura Instálese el turbo y apriétese los tornillos del montaje a la torsión especificada Conéctese el tubo de suministro de aceite al turbo, déjese desconectado el tubo de retorno de aceite conéctese los ductos de entrada y salida del compresor. Examínese si hay posibilidad de fugas por las uniones hágase funcionar el motor de arranque hasta que salga el chorro continuo de aceite por el tubo de retorno, lo cual indicara que la cubierta del turbo esta llena con aceite conéctese el tubo de retorno de aceite
2.3
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECCION DE FALLAS
Debido a las condiciones en que trabaja, téngase en cuenta que el conjunto móvil puede girar a velocidades comprendidas entre las 80.000 y 120.000 RPM, e incluso mas, y que la temperatura de los gases de escape alcanza los 750 grados centígrados. Para evitar posibles fallas en el conjunto móvil, evitar la entrada de polvo a través del aire o del aceite. ANOMALIA
CAUSA PROBABLE Filtro de aire sucio.
SOLUCION Limpiar el filtro.
Colectores de admisión Obstruidos.
Reparar o sustituir las partes averiadas.
de Limpiar el rodete. Humos negros en el Acumulación escape, apreciando impurezas en el rodete. perdida de potencia en el Interferencias en el Desmontar motor conjunto giratorio del turbocompresor. turbo. Desmontar Rodete de turbina turbocompresor averiada.
el el
Cojinetes u otros Desmontar el turbo y las piezas componentes que rocen sustituir averiadas. contra la carcaza. Ruidos en turbocompresor.
el Lubricación deficiente. Examinar los conductos de lubricación.
Impurezas o carbonilla que obstaculizan el giro. Examinar y limpiar la unidad. Desmontar el turbo y Cojinetes deteriorados. sustituir las piezas afectadas. Alabes de turbina o Desmontar el turbo y rodete deteriorados. Vibraciones excesivas sustituir las piezas Admisión de aire afectadas. restringida. Examinar y solucionar la avería. todas las Fugas en los colectores Ajustar conexiones y sustituir las Baja velocidad del turbo, de admisión y escape. juntas precisas. perdida de potencia y gases de escape limpios. Contra presión excesiva suciedad o en la salida de gases del Eliminar abolladuras en los turbo. conductos de escape. Y además como norma general, se han de realizar dos tipos de inspecciones : 1. Cada vez que se cambia el aceite se ha de comprobar: • El nivel de aceite del filtro de aire, si es de este tipo. • La estanqueidad de las juntas y conductos de aire y aceite. • Que el respiradero del motor no este obstruido. • Que el grupo no presente ruidos o vibraciones anormales. Si el escape se produce con normalidad o da síntomas de exceso de combustible o falta de aire ( obstrucción del filtro), o de que el grupo ande frenado (esto se observara mejor por su ruido de sirena). 2. Una vez al año se comprobara: • Las holguras axiales y radiales. • Las presiones de alimentación. Siempre es posible que ocurran algunas anomalías que tienen su origen en otros lugares del motor.
2.3.1
MEDICION DE JUEGO AXIAL
Figura 23. Medidor Juego Axial NOTA : se hace la medida con comparador de carátula y se compara con el catalogo del fabricante, si no hay datos el valor máximo no debe ser mayor De : Máximo : 0,005 “ milésimas de pulgada Mínimo : 0,003 “ milésimas de pulgada
2.3.2
JUEGO RADIAL
Figura 24. Medidor Juego Radial
NOTA . se hace la medida con comparador de carátula catálogos no hay datos: Máximo 0,008 milésimas de pulgada Mínimo 0,005 milésimas de pulgada
se compara con el
El valor de la lectura para esos tamaños suele ser inferior de 0,65 mm, el juego entre el rodete y la caja de cojinetes se hace con un calibrador de galgas. Si los valores no son correctos se procederá como sigue para desmontar y cambiar o reparar las piezas necesarias: Se marca la posición relativa de el rodete con respecto al eje, para montarlos luego en la misma posición, luego se sujeta en la prensa de banco el conjunto del cuerpo central cogido por el extremo del rodete de la turbina y se afloja la tuerca, para desmontar el rodete con su eje para repararlos se debe emplear una prensa, una taladradora o los útiles especiales para ejercer una presión suave sobre el eje, teniendo cuidado de que no caiga y se deforme. Utilizando un alicate de puntas para abrir anillos se desmonta el segmento del eje de turbina. 2.3.2.1
PROCEDIMIENTO PARA MEDICION DE JUEGO RADIAL
A continuación se retira el anillo elástico que sujeta la tapa del cuerpo central, en este caso se deben utilizar unas pinzas de puntas para cerrar anillos, por medio de los destornilladores se retira la tapa del cuerpo central, acto seguido se retira el manguito de retención de aceite, con unos alicates se retiran el deflector de aceite, el primer anillo de empuje, el casquillo, el cojinete axial y el segundo anillo de empuje. Ahora con alicates se retiran el primer anillo elástico montado en el interior del cuerpo central, el anillo del cojinete, el cojinete, el segundo y tercer anillo elástico, el otro cojinete, el anillo de este cojinete y finalmente el cuarto anillo elástico. Se invierte ahora la posición del cuerpo central para que quede con el lado de turbina hacia arriba y con los mismos alicates se desmonta el anillo elástico y la placa de protección. Una vez desmontado el grupo se proceder a la inspección, limpieza y sustitución de las piezas que lo requieran, las piezas que no estén en contacto con los gases de escape se lavaran con un solvente como la bencina, la parte de turbina se someterá tan solo a un liquido lavador, habiendo protegido los apoyos de los cojinetes. 2.3.2.2
INSPECCION, REPARACION Y MONTAJE.
Se inspeccionara el estado de cada una de las piezas para saber si han sufrido deformaciones, desgastes, roturas o agrietamientos. Especialmente el cuerpo central, y en el, la zona de apoyo de los cojinetes y la zona de roce de la turbina. El conjunto eje y rodete especialmente en la deformación de los alabes o la desigual carga de todos, si aparecen grietas o deformaciones sustituirlos, comprobar el estado de la cara de roce de los cojinetes, verificar el giro concéntrico del eje de la turbina, el salto máximo admisible medido a unos 10 mm del extremo roscado debe ser de 0,01 mm. Verificar también la tapa del cuerpo central por si presenta roces o arañazos, el manguito de retención de aceite en el que es importante el estado superficial, la planitud y el paralelismo de las caras frontales y también el estado de las ranuras de los segmentos, el rodete del compresor que puede presentar los mismos
problemas que el de la turbina. Finalmente los cuerpos de compresor y turbina, en estos cuerpos las grietas en las paredes interiores no tienen importancia, pero las que dan al exterior obligan a sustituirlos por unos nuevos. 2.4
COMPROBACION DEL GIRO CONCENTRICO DEL EJE
Figura 25. Giro concéntrico del Eje Se debe comprobar que no hallan deformaciones que dificulten el montaje y la planitud de las bridas de acoplamiento. No son admisibles deformaciones mayores de 0,15 mm.
2.5
VERIFICACION DEL ALABEO DE RODETES
Figura 26. Alabeo de Rodetes
Una vez sustituidas las piezas que lo hayan requerido se debe remontar el conjunto, procediendo a la inversa del desmontado. Si eje y rodete llevan marcas de posición deben hacerse coincidir en el montaje pero nunca se debe pretender equilibrar estos conjuntos porque las piezas se sirven ya equilibradas dinámicamente. La única diferencia será el empleo de llave dinamométrica para ajustar la tuerca del compresor y la unión de las cajas, una vez montado el conjunto en el motor comprobar si el aceite llega bien al cuerpo, si no hay fugas entre compresor y cámara de combustión o entre cámara y turbina, comprobar a marcha muy lenta que todo funciona bien y el compresor gira debidamente. Finalmente conviene comprobar las presiones en el colector de admisión antes de dar el trabajo por bueno.
2.6
MANTENIMIENTO AL FILTRO DE TIPO SECO
Figura 27. Filtro Seco
Los elementos de del filtro deben ser objeto de servicio solo cuando la obstrucción alcance el limite máximo permisible, la obstrucción es la resistencia a fluir del aire hacia el motor. Por lo general, la restricción se mide con marcha acelerada en vacío en los motores diesel de aspiración natural o súper cargados, y con acelerador totalmente abierto y a plena carga en motores turbo cargados, las obstrucciones se miden en la toma (si la hay) de la salida del filtro, en una toma en el paso del aire o dentro del múltiple de admisión. Si el usuario no posee un manómetro de agua o de carátula se deberá poner un indicador de restricción en el compartimiento del filtro para observarlo periódicamente. El filtro de aire solo se debe revisar cuando se haya alcanzado la máxima restricción, el servicio excesivo puede ser causa de: • • • •
Daño al elemento. Instalación inadecuada del elemento. Contaminación de polvo ambiente. Costo, tiempo y materiales mayores.
Para utilizar el manómetro, manténgalo vertical y llene a la mitad ambas ramas con agua, uno de los extremos se conecta a la salida del filtro y el otro se deja libre a la atmósfera. C0n el manómetro mantenido verticalmente, y el motor a su máxima marcha, se mide en pulgadas la diferencia de alturas entre
las dos ramas del manómetro, esto representa la obstrucción del filtro. La mayoría de fabricantes sugieren una obstrucción máxima de 20 a 30 pulgadas para los motores diesel, si se sobrepasan estos limites el rendimiento del motor es muy bajo. 2.7
LIMPIEZA DEL FILTRO DE ELEMENTO SECO.
Si al sacar el o los elementos están dañados se deben cambiar, si solo esta sucio quite el polvo suelto del elemento con aire comprimido (máximo 40 PSI) a no menos de una pulgada de distancia del elemento, siempre en sentido contrario en que circula el aire. Mire que no hallan rasgaduras o agujeros en el elemento mirándolo a través de una luz brillante, mire si hay filos metálicos agudos o si los empaques están dañados, nunca reutilice un filtro dañado, proteja el filtro de polvo y daños durante el almacenamiento, instale los elementos, asegúrese de que sellan todos los empaques, examine en busca de señales de polvo que indican que hay fugas, revise que la tuerca de mariposa apriete bien, examine el tubo de aire filtrado en busca de fracturas, abrazaderas flojas o uniones bridadas flojas. Compruebe las conexiones del compresor de aire (si se usa) para estar seguro de que sean herméticas, revise las conexiones flexibles (si se usan) para estar seguro de que no entren contaminantes a través de estas conexiones.
Nota : cambiar cada dos cambios de aceite, limpiar en sentido contrario a la circulación, no exceder de 40 PSI ,para limpiarlo. Cuando cambie filtro, limpiar carcaza. Prueba ;: se introduce una lámpara, si la luz pasa esta bueno, si no hay que cambiar el filtro. 2.8
MANTENIMIENTO AL FILTRO DE AIRE CON BAÑO DE ACEITE.
con aire comprimido, cuando se dispone la malla a la luz debe de quedar una estructura uniforme. Algunas bandejas tienen agujeros igualmente espaciados en la mampara de retención, mírelos para que se asegure de que estén limpios y abiertos, se le recomienda al usuario de estos filtros que mantenga una bandeja de repuesto para que pueda limpiar la otra minuciosamente: • Saque la tapa y límpiela con brocha o soplete, introduzca un trapo no deshilachado por el tubo central para quitar el polvo o aceite de las paredes. • Saque todo el filtro del motor y sumérjalo en combustible para que aflojen todas las partículas de polvo, luego lávelo con combustible limpio y déjelo escurrir completamente. • Limpie y revise los asientos y empaques para comprobar su hermeticidad.
• Llene el deposito hasta la marca del nivel, utilizando el mismo aceite del motor. • Instale la malla en la caja y reinstálela. • Instale la taza de aceite y la tapa. • Revise todas las juntas y tubos para que se asegure de su hermetismo. Todos los filtros de baño de aceite se deben limpiar según las condiciones de trabajo, en ningún momento se debe dejar acumular mas de media pulgada de lodo en el deposito.
Figura 28. Limpieza filtro de Aire
2.9
CONEXIONES PARA PROBAR SI HAY FUGAS POR EL FILTRO DE AIRE EN UN MOTOR TURBOCARGADO
Figura 29. Pruebas de Fugas
2.9.1
Restrictores de aire
Filtro limpio normal ( 3-15 ) PULGADAS Filtro obstruido ( 25 ) PULGADAS
2.9.2
Indicador de restricción de aire montado en el tablero
Figura 30. Indicador Aire
3.
ANALISIS DE FALLAS DEL SISTEMA DE ADMISION Y ESCAPE
3.1
VÁLVULA DE DESAHOGO
Se pega abierta Humo negro Baja la potencia Se pega cerrada Mínima inestable Altas inestable
3.2
¿POR QUÉ SE DAÑA EL TURBO?
•
Falta de mantenimiento (Mucho carbón)
•
Vibraciones:
•
Resortes.
Láminas de sufrimiento (Puntos de vibración).
Técnicas de conducción Sobre-revoluciones en neutro. Sobre-revoluciones en frío. Apagarlo muy caliente
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Abuso de freno de ahogo.
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Aceite de mala calidad.
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Aditivo de agua no especificado.
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Filtro de aire obstruido (es la mayor causa de daño).
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Tubo de admisión obstruido o con muchas vueltas
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Tubo de escape obstruido.
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Calibre de válvulas.
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Intercooler.
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Problemas de refrigeración.
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Tapa del radiador.
3.3 •
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BUJÍAS DE PRECALENTAMIENTO
BUJÍAS
No tiene masa
No da amperaje (cambiar bujías).
No le entran 12 voltios
Revisar batería.
RELÉ DE BUJÍAS Malo el actuador Simplemente no funciona. No tiene masa (temporizador) (Interruptor térmico).
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TEMPORIZADOR No tiene masa – no funciona
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SWITCHE – FUSIBLE Quemado – Mal conectado – No funciona – Frío. 3.4
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FRENO DE AHOGO – COMPUERTA
BOMBA DE VACÍO El alternador se rompe (correa). Por el aceite.
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DEPÓSITO DE VACÍO La cámara de vacío no funciona Tuberías malas o taponadas. Fugas en el mismo depósito.
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VÁLVULA DE AHOGO Que tenga problemas mecánicos (Válvula mecánica). Que se atasque o alguna fractura. Que el recorrido y el calibre estén malos.
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SOLENOIDE Interruptor sin masa. Que al relé no lleguen 12 voltios.
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INTERRUPTOR Hay 5 interruptores. De neutro – De aceleración – De embrague – De freno (normalmente cerrados). Si algún interruptor no funciona, el freno de ahogo no funciona (conectados en serie) 3.5
MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ADMISION Y ESCAPE
El turbo en si no requiere servicio rutinario pero si debe recibir aire limpio y tener lubricación adecuada en todo momento por ello son necesarias las comprobaciones periódicas de los sistemas de admisión y escape y de los tubos de aceite y lubricante. Cámaras de combustión
Sistema de precalentamiento
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