UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL SUR DEL ESTADO DE MÉXICO Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de México
“MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
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A
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA P
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A:
EDEN LEOPOLDO REBOLLAR LOPEZ MATRICULA: UTS11S-003172
ASESOR EMPRESARIAL: MANUEL REBOLLAR JARAMILLO
ASESOR ACADÉMICO: ING. SILVANO FLORES FLORES
GENERACIÓN: 2011 – 2013
TEJUPILCO DE HIDALGO. ESTADO DE MÉXICO
OCTUBRE DE 2013
C.I. 15MSU0910P
MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
AGRADECIMIENTOS
Son muchas las personas especiales a las que me gustaría agradecer su amistad, apoyo, ánimo y compañía en las diferentes etapas de la vida, algunas están aquí conmigo, si alguna vez llegan a leer estas dedicatorias quiero darles las gracias por formar parte de mí, por todo lo que me han brindado y por todas sus bendiciones. A dios y la virgen que me dieron las fuerzas y me enseñaron a caminar por el camino correcto. Sé que siempre están con migo. Gracias por todo, por darme esta salud y sabiduría para saber manejar mi vida. Son la luz de mi camino cada día y noche de acompañamiento. A mis padres Maximino Rebollar Pedraza y Olga Lopez Alvarado. Quiero que sepan que son y serán lo más importante. Gracias por su apoyo y por la confianza que depositaron en mí sin su apoyo no lo lograría este reto. Y gracias por su educación que me dieron gracias a ello tengo muchas puertas abiertas. Y creo no hay palabras para demostrarles lo mucho que los amo y los aprecio. A mi esposa Elizabeth Avendaño Verdugo porque este logro, no es solo mío, sino también es tuyo porque Solo tú me acompañaste cuando todos se alejaron de mí, y a pesar de que el camino fue largo y duro, siempre estuviste a mi lado, y por eso te doy las gracias amor mío, no hay nadie en el mundo que podría ocupar tu lugar, eres la mujer perfecta para mí. Muchas gracias. A mis hermanos, Max Glen Rebollar Lopez y Guadalupe Itzayezy Rebollar Lopez. Creo que no puede haber mejores hermanos que ustedes. Aunque lejos algunos de ustedes están son parte de mí y de este logro y gracias por siempre. A mis Familiares que fueron de gran ayuda que estuvieron en las buenas y malas y quiero que sepan que siempre estaré para ellos.
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A mis maestros que fueron una pieza fundamental en este logro, sin su apoyo no lograría este recto más en mi vida. Recuerden que “Un profesor es el que te enseña, un maestro es del que aprendes y es un ejemplo a seguir” A mi asesor académico Ingeniero Silvano Flores Flores, gracias por esos consejos que me dio, creo que me sirvió para valorar las cosas en la vida, gracias por todo lo aprendido en sus materias que me enseño, que
además de todo son de gran de
utilidad en la industria.
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MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL” Tabla de contenido INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3 CAPÍTULO I. DATOS GENERALES DE LA EMPRESA ................................................ 5 1.1 Datos de identificación de la empresa ................................................................................ 5 1.2 Misión y visión ..................................................................................................................... 6 1.3 Objetivos ............................................................................................................................... 6 1.4 Políticas ................................................................................................................................. 6 1.5 Valores .................................................................................................................................. 6 1.6 Filosofía ................................................................................................................................ 7 CAPÍTULO II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................... 8 2.1 Descripción del problema o necesidad. .............................................................................. 8 2.2 Justificación.......................................................................................................................... 8 2.3 Objetivos del proyecto ......................................................................................................... 9 2.3.1 Objetivo general ................................................................................................................ 9 2.3.2 Objetivos específicos ......................................................................................................... 9 CAPÍTULO III. MARCO TEORICO O DE REFERENCIA .............................................. 10 3.1 Conceptos básicos ......................................................................................................... 10 3.1.1 Siglas y abreviaciones ..................................................................................................... 12 3.2. Introducción al mantenimiento automotriz .......................................................... 13 3.2.1. Mantenimiento correctivo ............................................................................................. 13 3.2.2. Mantenimiento preventivo ............................................................................................ 14 3.2.3. Mantenimiento predictivo ............................................................................................. 14 3.2.4. Mantenimiento proactivo .............................................................................................. 15 3.3. Tipos de servicios de mantenimiento ..................................................................... 15 3.3.1. Motor .............................................................................................................................. 15 3.3.2. Sistema de distribución ................................................................................................. 19 3.3.3. Sistema de alimentación de aire ................................................................................... 20 3.3.4. Turbocompresores ......................................................................................................... 20 3.3.5. Sistema de alimentación de combustible ..................................................................... 22 3.3.6. Sistema de inyección de diésel ...................................................................................... 23 3.3.6.1. Sistema de Inyección de bomba lineal ...................................................................... 23 3.3.6.2. Sistema de Inyección de Bomba Rotativa................................................................. 24 3.3.6.3. Sistema de inyección de bombas individuales .......................................................... 25 3.3.6.4. Sistema de inyección de bomba inyector .................................................................. 26 3.3.6.5. Sistema de inyección diésel de riel común. .............................................................. 26 3.3.7. Sistema de refrigeración ............................................................................................... 27 3.3.8. Sistema de lubricación .................................................................................................. 28 3.3.9. Sistema eléctrico ............................................................................................................ 30 3.3.9.1. Acumulador................................................................................................................ 30 3.3.9.2. Alternador .................................................................................................................. 30 3.3.10. Sistema de transmisión ................................................................................................ 31 3.3.10.1. Embrague ................................................................................................................. 32 iv
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3.3.10.2. Caja de cambios o caja de velocidades .................................................................. 33 3.3.10.2.1. Manuales, mecánicas o sincrónicas ..................................................................... 33 3.3.10.2.2. Automáticas o hidromáticas ................................................................................ 33 3.3.10.3. Árbol de transmisión ................................................................................................ 34 3.3.10.4. Grupo cónico diferencial .......................................................................................... 34 3.3.11. Sistema de suspensión ................................................................................................. 34 3.3.12. Sistema de dirección .................................................................................................... 35 3.3.13. Sistema de frenado ...................................................................................................... 36 3.3.14. Catalizador ................................................................................................................... 38 CAPITULO IV METODOLOGIA DE APLICACIÓN. ...................................................... 39 4.1 Preparación de equipos averiados................................................................................... 39 4.2 Proceso de reparación de un tracto camión con motor serie N14 Plus ........................ 39 4.3. Síntomas y diagnostico en la presión de aire del Compresor ....................................... 41 4.4 Remplazo de Turbo cargador ........................................................................................... 43 4.4.1. Turbo cargador .............................................................................................................. 43 4.4.2. Desmontar ...................................................................................................................... 44 CAPITULO V. RESULTADOS Y DISCUSION. ................................................................. 49 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 50 Bibliografía.................................................................................................................... 51
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ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Motor de combustión interna a diésel ..................................................................... 16 Figura 2 Despiece básico del motor de combustión interna ................................................ 17 Figura 3 Sistema de distribución de un motor de combustión interna ............................... 19 Figura 4 Turbocompresor .......................................................................................................... 21 Figura 5 Componentes del sistema de alimentación de combustible ................................ 22 Figura 6 Bomba lineal de inyección. ........................................................................................ 24 Figura 7 Sistema de inyección de combustible de bomba rotativa ................................... 25 Figura 8 Conjunto de Sistema UPS de inyección Diésel. .................................................... 25 Figura 9 Sistema de inyección UIS. ......................................................................................... 26 Figura 10 Sistema de inyección de diésel conducto común ................................................ 27 Figura 11 Sistema de refrigeración. ......................................................................................... 28 Figura 12 Sistema de lubricación ............................................................................................. 29 Figura 13 Alternador ................................................................................................................... 31 Figura 14 Sistema de Transmisión de un vehículo ............................................................... 32 Figura 15 Suspensión Independiente McPherson. ............................................................... 35 Figura 16 Sistema de Dirección Hidráulica. ........................................................................... 36 Figura 17 Sistema de frenos de un automóvil. ...................................................................... 37 Figura 18 Catalizador y su estructura. .................................................................................... 38 Figura 19 Diagrama de motor n14 cummins lado de escape .............................................. 40 Figura 20 Diagrama de motor n14 cummins lado de admisión ........................................... 40 Figura 21 Quitar mangueras de turbo ..................................................................................... 44 Figura 22 Quitar tubo de escape del turbo ............................................................................. 45 Figura 23 Quitar tuercas de turbo ............................................................................................ 45 Figura 24 Inspeccionar carcasas ............................................................................................. 46 Figura 25 Revisión de grietas en turbo ................................................................................... 46 Figura 26 Barrenos sin grietas.................................................................................................. 46 Figura 27 No más de 2 grietas en el montaje ........................................................................ 47 Figura 28 Sin grietas pasantes en el turbo ............................................................................. 47 Figura 29 Inspección para junta ............................................................................................... 47 Figura 30 Desacoplar codo de turbo ....................................................................................... 48
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INTRODUCCIÓN Transportes Colín es una empresa especializada en el traslado de piezas prefabricadas de concreto con exceso de dimensión y peso para puentes vehiculares y peatonales. Es una empresa que trabaja bajo control de estadísticas de disponibilidad de maquinaria (tracto camiones quinta rueda, Dolly fijos, direccionales, camas bajas y plataformas).
Para tener el mayor rendimiento en las maquinas disponibles es necesario contar con personal capacitado para que operen los equipos y la calidad del transporte sea aceptable.Una vez montados los motores en los equipos y puestos en servicio en su manejo se analizaran las fallas correspondientes como ajustar sensores, revisión de rodamientos, ejes, llantas, gomas, niveles de aceite, agua, cardan, etc.
Además cuenta con apoyo de planeación de servicios donde se diagnostica el desgaste de la maquinaria para ser intervenida antes de una posible falla con el objetivo de mantener en un buen estado los motores.
En el capítulo uno, se describen los datos generales de la empresa, como son sus antecedentes, ubicación, misión, visión, políticas y valores, que son la base de si para crecer y poder ser reconocida, además de su área de trabajo y los servicios que ofrece.
En el capítulo dos se plantea la problemática y la justificación del problema, razón por la que se realizara el proyecto. Los objetivos planteados deben ser cumplidos satisfactoriamente al término del proyecto.
En el capítulo tres se muestran los conceptos básicos de mi tema y su funcionalidad además de que muestra como reparar fallas en los motores a diésel, también se muestra que para que nos sirve el mantenimiento preventivo y como es el mantenimiento correctivo.
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MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
En los últimos dos capítulos se expone la investigación hecha acerca de los temas relacionados al proyecto que se realizó ayudando con esto a la comprensión del contenido del mismo, además de la comprensión adecuada de cómo se puede ayudar a dar mantenimiento correctivo y preventivo a un motor a diésel.
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CAPÍTULO I. DATOS GENERALES DE LA EMPRESA 1.1 Datos de identificación de la empresa Nombre de la empresa: Transportes Colin S.A de C.V Dirección de la empresa: Nicolás Espinoza No.5, Col. Alfredo V. Bonfil, Atizapán de Zaragoza Estado De México. Teléfono: (045) 5530942259. (01 55) 58247820 Sector económico: Traslado de piezas prefabricadas de concreto con exceso de dimensión y peso. Correo electrónico;
[email protected] Servicios o productos: Traslado de Piezas prefabricadas de concreto, para puentes peatonales y vehiculares. Área de la empresa en que se realizó la estadía: Área de Mantenimiento. Nombre del proyecto realizado: Mantenimiento a motores a Diésel Asesor empresarial: Manuel Rebollar Jaramillo
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1.2 Misión y visión Misión Satisfacer las necesidades de transporte de nuestros clientes cumpliendo a la vez con nuestras exigencias en rentabilidad a través de los más altos estándares de calidad, servicio y responsabilidad social. Visión
Ser líderes en forma eficiente y rentable mediante estándares de calidad, los que nos permitan desafiar los retos de hoy y mañana, logrando así ser la diferencia en el mercado.
1.3 Objetivos
Alcanzar la excelencia en el comercio utilizando infraestructura, recursos humanos, tecnológicos y financieros para nuestros clientes ofreciendo el más completo servicio en transportación, que sebera reflejado en el éxito de sus proyectos.
1.4 Políticas
Nuestra empresa estamos comprometidos a lograr la satisfacción total de nuestros clientes, buscando siempre la mejora continua trabajando en equipo para entregar con calidad los productos que transportamos.
1.5 Valores En TRANSPORTES COLIN creemos firmemente que al realizar nuestro trabajo debemos de: Poner al cliente en primer lugar y tener siempre una actitud de SERVICIO.
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Representar a la compañía y actuar siempre con absoluta INTEGRIDAD. Valorar, RECONOCER y recompensar a nuestros empleados por el logro de resultados. Mostrar energía, creatividad, capacidad de liderazgo, TRABAJAR EN EQUIPO para agregar valor en todo lo que hagamos
1.6 Filosofía Nuestro objetivo es poner a disposición de nuestros clientes una completa organización que supla o facilite, total o parcialmente, las tareas de distribución y logística.
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CAPÍTULO II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1 Descripción del problema o necesidad.
Es importante mencionar que uno de los problemas más frecuentes dentro de Transportes Colin es la falla en motores a diésel de los tracto camiones quinta rueda, que por no tener tiempo muerto solo le hacen al equipo mantenimiento correctivo, el problema es que no le aseguran un tiempo de vida adecuado y en cualquier momento se puede volver a fallar el motor generando gastos innecesarios, por eso es necesario parar el equipo y darle un mantenimiento preventivo para asegurar que el equipo tenga un lapso de vida más útil y con mayor seguridad.
El mantenimiento correctivo es una forma de mantener al día al equipo, es importante saber que si se le ase un mantenimiento correctivo a cualquier equipo no tienes la certeza de que el equipo quede perfectamente por eso es necesario conocer la máquina y si le vas hacer mantenimiento correctivo, programar un día para que al equipo se le haga mantenimiento preventivo.
2.2 Justificación
El mantenimiento correctivo es una forma de reparar rápidamente el equipo para que este no tenga tiempo muerto, este se lleva a cabo a partir de que se conoce bien el equipo, su función es desde cambiar una pieza, reparar alguna instalación eléctrica o volver a cargar el programa. Mientras que el mantenimiento preventivo consiste en revisar adecuadamente el equipo y darle más tiempo de vida.
La aplicación del mantenimiento preventivo ayuda a que se reduzca las fallas de las maquinas, cabe mencionar que en caso de que se dé el mantenimiento correctivo se pretende ayudara fomentar las reparaciones dando a conocer cómo trabaja la máquina y como está constituida. 8
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2.3 Objetivos del proyecto 2.3.1 Objetivo general
Que cada empleado conozca que debe hacer en caso de que el motor presente una falla y así tratar de darle un mantenimiento correctivo y que conozca también que si se le hace un mantenimiento preventivo es más probable que la maquina tarde más en descomponerse.
2.3.2 Objetivos específicos
Conocer afondo las maquinarias que se encuentran dentro de la fábrica.
Mostrarle a los empleados que el mantenimiento correctivo es causa de que no se le da un buen mantenimiento preventivo a las maquinas.
Darles a conocer
algunas de las fallas que se pueden dar a causa de no
mantener un mantenimiento adecuado a las maquinas.
Tener en cuenta cómo identificar una falla y como poder solucionarla.
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CAPÍTULO III. MARCO TEORICO O DE REFERENCIA 3.1 Conceptos básicos
Pistón
El pistón es una pieza metálica tronco cónico compuesto por tres partes que son: la cabeza, el cuerpo y la pollera o falda. La parte superior o cabeza es la parte más reforzada del mismo ya que se encarga de recibir el empuje de la expansión de los gases dentro del cilindro durante el desarrollo del ciclo. Los pasadores de pistón están hechos de aluminio. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles
llamados segmentos
o
anillos.
Efectúa
un
movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido. Entre las características que debe reunir se cuentan: Capacidad de soportar las condiciones extremas a las que se ven expuestos. Debe ser ligero para no transmitir excesivas inercias que aumenten las vibraciones del motor. Capacidad de dotar de perfecta estanqueidad al cilindro para así evitar una eventual fuga de gases.
Cigüeñal
Cigüeñal o TPM1 es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automóviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigüeñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor
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Maquinaria
Conjunto de máquinas que se usan para un fin determinado. Conjunto de piezas que componen un mecanismo y que sirven para poner en funcionamiento un aparato
Vernier
Llamado también calibre deslizante o pie de rey es el instrumento de medida lineal que más se utiliza en el taller. Por medio del Vernier se pueden controlar medidas de longitud interna, externa y de profundidad.
Bujía
Es el elemento que produce el encendido de la mezcla de combustible y aire en los cilindros, mediante una chispa, en un motor de combustión interna de encendido provocado
(MEP),
funcionamiento
tanto
alternativo
es crucial para
el
de ciclo buen
Otto como Wankel. desarrollo
del
Su
correcto
proceso
de
combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de cuatro (4T) y pertenece al sistema de encendido del motor.
Electricidad
Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.
Válvula
Es un Mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes de una máquina o sistema. 11
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3.1.1 Siglas y abreviaciones La siguiente lista contiene algunas de las siglas y abreviaciones usadas.
AFC Control Aire Combustible
ASA Atenuador de Señal de Aire
°C Celsius
C.I.D. Desplazamiento en Pulgadas Cúbicas
CNG Gas Natural Comprimido
ECM Módulo de Control Electrónico
ECS Sistema de Control de Emisiones
EPA Agencia de Protección Ambiental
EPS Sensor de Posición del Motor
°F Fahrenheit
GVW Peso Bruto Vehicular
Hg Mercurio
hp Potencia
H2O Agua
ICM Módulo de Control de Encendido
km/l Kilómetros por Litro
kPa Kilo pascal
LNG Gas Natural Líquido
LTA Pos enfriamiento a Baja Temperatura
MIP Presión de Entrada del Mezclador
MPa Mega pascal
mph Millas Por Hora
mpq Millas Por Cuarto
N•m Newton-metro
NG Gas Natural
OEM Fabricante de Equipo Original
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ppm Partes Por Millón
psi Libras Por Pulgada Cuadrada
PTO Toma de Fuerza
rpm Revoluciones Por Minuto
SCA Aditivo Complementario de Refrigerante
STC Control de Avance de Sincronización
VS Velocidad Variable
VSS Sensor de Velocidad del Vehículo
3.2. Introducción al mantenimiento automotriz El mantenimiento automotriz varía según la aplicación para la cual se utilice el vehículo, clasificándose en cuatro tipos los cuales se encuentran relacionados directamente con el momento en el tiempo en que se realiza el chequeo, el objetivo particular para el cual son puestos en marcha y en función a los recursos que son utilizados por lo que se tiene:
Mantenimiento correctivo
Mantenimiento preventivo
Mantenimiento predictivo
Mantenimiento proactivo
3.2.1. Mantenimiento correctivo El mantenimiento correctivo aparece luego de ocurrida la falla o avería en el vehículo, es una consecuencia directa de un mal funcionamiento del mismo o de que éste deje de funcionar, este mantenimiento trae consigo las siguientes consecuencias.
Paradas no previstas del vehículo.
Afecta las cadenas productivas.
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Aparecen costos por reparación y repuestos no presupuestados, por lo que es frecuente que se presente el caso que por falta de recursos económicos no se podrán comprar los repuestos en el momento deseado.
La planificación del tiempo que estará el vehículo fuera de operación no es predecible.
3.2.2. Mantenimiento preventivo El mantenimiento preventivo es aquel que tiene lugar antes de que el equipo o vehículo sufra una falla o avería, está presupuestado y se efectúa bajo condiciones controladas y es el resultado de una planificación, este tipo de mantenimiento presenta las siguientes características. Se lleva a cabo siguiendo un programa previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir y las actividades a realizar. El mantenimiento preventivo se lo programa dependiendo las horas de uso del equipo o el kilometraje del mismo Permite a la empresa controlar con un historial de todos los vehículos además brinda la posibilidad de actualizar la información técnica de cada vehículo. 3.2.3. Mantenimiento predictivo Consiste en determinar las condición técnicas mecánicas y eléctricas reales del vehículo a ser examinado, mientras éste se encuentra con un funcionamiento adecuado, para ello se hace uso de un programa sistemático de mediciones de los parámetros más importantes del vehículo. El sustento tecnológico de este mantenimiento consiste en la aplicación de algoritmos matemáticos agregados a las operaciones
de
diagnóstico,
las
técnicas
utilizadas
para
la
estimación
del
mantenimiento predictivo son.
Análisis de Fourier para vibraciones
Termovisión (detección de condiciones a través del calor desplegado)
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Ferro grafía. (La precipitación magnética y subsecuente análisis de las rebabas de desgaste de una muestra de aceite. Este procedimiento involucra el pasar una cantidad de aceite sobre una placa de microscopio, químicamente tratada a la que se le aplica un campo magnético.
Los magnetos son arreglados para crear un campo magnético a lo largo de la placa. La fuerza variante ocasiona que las rebabas se precipiten en una distribución con respecto a su masa y tamaño en el ferro grama. Una vez que se han fijado en la placa, estos depósitos sirven como un medio excelente para el análisis de las partículas del desgaste)
3.2.4. Mantenimiento proactivo El mantenimiento proactivo es una técnica enfocada principalmente en la identificación y corrección de las causas que originan las fallas de los vehículos, esta técnica implementa soluciones que atacan la causa de los problemas no los efectos. A través de este estudio se pretende disminuir tanto el presupuesto como la necesidad de mantenimiento y reparación al controlar sus causas. 3.3. Tipos de servicios de mantenimiento El servicio de mantenimiento automotriz consta de la atención a los distintos sistemas y elementos que componen un automóvil los cuales son:
3.3.1. Motor El motor de combustión interna es la fuente de energía motriz del automóvil, está compuesta por varios elementos y sistemas los cuales cumplen una función específica y a su vez trabajan coordinadamente con los demás sistemas para el correcto funcionamiento del motor. Por su funcionamiento pueden ser de 2 y 4 tiempos o carreras las cuales son. admisión-compresión y expansión-barrido de gases en el caso del motor de 2 tiempos; admisión, compresión, expansión y
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MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
escape en el caso del motor de 4 tiempos. Los motores de combustión interna emplean como combustible principalmente el diésel y la gasolina en la figura 1 muestra un motor de combustión interna a diésel de 4 tiempos.
Figura 1. Motor de combustión interna a diésel
(http://www.coches-es.com/noticias/wp-content/uploads/2007/03/x09pt_6c001_450.jpeg, s.f.)
El funcionamiento del motor de ciclo Diésel o Dual se basa en la auto ignición del combustible por causa de la elevada temperatura (mayor a los 350°C, punto de combustión) causada por la alta compresión del aire que se encuentra confinado en la cámara de combustión, estas condiciones se generan en la segunda carrera del pistón dentro del cilindro (compresión), el diésel es inyectado a la cámara de combustión a una presión superior a la del aire presente en la misma, lo cual genera un autoencendido y esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo, la biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento alternativo
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lineal del pistón en un movimiento de rotación convirtiendo así la energía química del diésel en energía mecánica aprovechable. Independientemente de la marca y el modelo, los motores cuentan generalmente con sistemas y elementos comunes, los cuales cumplen un trabajo específico dentro del funcionamiento del motor. En la figura 2 se muestran los elementos básicos que componen el motor y la arquitectura del mismo.
Figura 2 Despiece básico del motor de combustión interna http://www.conducircolombia.com/images/motor10seg.jpg
A continuación se presenta a breves rasgos los elementos de un motor de combustión interna:
Block o Bloque de cilindros: Es un elemento estructural en el cual van acoplados y montados los distintos elementos, mecanismos y sistemas que componen el motor, dependiendo de la disposición de los cilindros en el bloque se dice que el 17
MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL” motor es de configuración lineal o configuración en “V” de cilindros, también existe la configuración de cilindros opuestos o “Bóxer”
Pistones: Son los émbolos del cilindro los cuales describen una trayectoria lineal alternativa entre el punto muerto superior e inferior, son los encargados de generar succión dentro de los cilindros en la carrera de admisión, generan un aumento de presión en la carrera de compresión, reciben la presión que se genera por la combustión dentro de la cámara en la carrera de potencia o combustión y expulsan los gases remanentes del cilindro en la carrera de escape.
Bielas: Son los elementos a través de los cuales el movimiento lineal del pistón es transmitido hacia el cigüeñal.
Cabezote o Culata: Es el elemento que cierra la parte superior de los cilindros, en ella se encuentran alojadas las cámaras de combustión de cada cilindro, las entradas de inyectores y el mecanismo de cierre y apertura de válvulas.
Cigüeñal: Es un eje donde se encuentran dispuestos muñones y contrapesos de inercia, recibe el movimiento del pistón a través de las bielas transformándose así el movimiento lineal alternativo en movimiento rotatorio mecánicamente aprovechable en la motricidad del vehículo.
Volante o disco de inercia: Es el elemento macizo y balanceado el cual va acoplado al cigüeñal y genera la inercia necesaria para facilitar el funcionamiento del motor.
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MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
Eje de levas y mecanismo de válvulas: Son los encargados de controlar el momento exacto en el cual debe producirse el cierre y apertura de las válvulas de admisión y escape en cada uno de los cilindros, esto mediante la sincronización generado por los elementos de distribución que sincronizan el giro del cigüeñal con el del eje de levas.
Depósito de aceite Carter:
Es el depósito del aceite lubricante del motor que se encuentra situado en la parte baja del mismo.
3.3.2. Sistema de distribución El sistema de distribución es el conjunto de elementos que regulan la apertura y cierre oportunos de las válvulas de admisión para permitir la entrada de aire y el de las válvulas de escape para la salida de gases de los cilindros luego de la combustión, de la misma manera determina el momento oportuno del inicio y finalización de la inyección del combustible, esta coordinación de acciones se realiza a través de piñones, engranajes, bandas y poleas. Gracias a estos elementos es posible la sincronización del giro de los dos principales ejes que gobiernan el funcionamiento del motor, el eje de levas y el cigüeñal. La figura 3 muestra el sistema de distribución de un motor y los elementos que controla.
Figura 3 Sistema de distribución de un motor de combustión interna (www.automotrizmiga.com.mx/custom/band2a.jpg, s.f.)
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3.3.3. Sistema de alimentación de aire El aire de la atmósfera se introduce debidamente filtrado en el interior de los cilindros. La cantidad de aire admitida depende de varios factores como son la aspiración de los pistones, la presión atmosférica, etc. La necesidad de filtrar el aire en estos motores es la de preservar los elementos internos en movimiento y que tiene superficies en contacto. El aire lleva siempre en suspensión impurezas como el polvo; si se introduce en los cilindros polvo causaría ralladuras sobre sus paredes, desgastándolos, dando lugar a un desajuste que llevaría consigo una pérdida de presión en la compresión y el paso del combustible al aceite, diluyéndolo y perdiendo su viscosidad. Existen sistemas de sobrealimentación de aire a los cilindros del motor, como el caso del turbocompresor, que busca con esto tener una mayor presión de aire a la atmosférica local. 3.3.4. Turbocompresores Los turbocompresores son básicamente compresores accionados por los gases de escape, estos gases generan un movimiento a través de una turbina que es aprovechado por un compresor la cual produce un flujo de aire comprimido al interior de los cilindros del motor dando como resultado que dentro de éstos se reciba la mezcla de aire combustible o únicamente el aire en el caso de los motores diésel de forma presurizada, ambos componentes, turbina y compresor se encuentran montados en un mismo eje, sus elementos y superficies en contacto se lubrican con aceite proporcionado por el motor, el efecto de este sistema es el de proporcionar mayor potencia con un incremento de hasta en un 35% en la cantidad de aire que ingresa a los cilindros del motor, el beneficio está en que durante la carrera de admisión se obtiene más aire el cual permite quemar de forma más eficiente el combustible. Este dispositivo ha sido proyectado para aumentar la eficiencia total del motor. La energía para el accionamiento del turbocompresor se extrae de la energía que se desperdicia del gas en el expulsado por el motor, se encuentra compuesto de una rueda de turbina y eje, una rueda de compresor, un alojamiento central que sirve para sostener el 20
MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
conjunto rotatorio, cojinetes, un alojamiento de turbina y un alojamiento de compresor. El turbocompresor está compuesto de tres secciones: la carcasa central, la turbina y el compresor. La carcasa central contiene dos cojinetes flotantes planos, juntas de tipo segmento y un manguito de separación. Posee también conductos para el ingreso y salida del aceite de la carcasa. La rueda de la turbina gira dentro de su carcasa y es solidaria con el eje central, el cual gira apoyándose en unos cojinetes lisos, acoplados en el interior de la carcasa central. La rueda del compresor, que se monta en el otro extremo del eje, forma con la de la turbina un conjunto de rotación simultánea. La figura 4 muestra el funcionamiento de un motor con turbocompresor.
Figura 4 Turbocompresor (http://members.fortunecity.es/clubcadec/rincontuerca/turbo.htm, s.f.)
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3.3.5. Sistema de alimentación de combustible El sistema de alimentación de combustible es una parte vital del motor diésel. Es el encargado de proveer al motor de combustible en condiciones adecuadas desde un depósito o reservorio hacia una bomba de inyección debidamente filtrado y libre de impurezas. Posteriormente en la bomba de inyección se presuriza el combustible para luego ser inyectado y pulverizado dentro de la cámara de combustión a través de los inyectores, de esta manera, se fuerza al combustible a mezclarse con el aire que se encuentra comprimido a gran presión y temperatura generándose su auto ignición. El sistema de alimentación de combustible cuenta con dos circuitos los cuales son: Circuito de Baja presión, que se encarga de conducir al combustible desde el depósito hacia la bomba de inyección. Consta de un tanque o reservorio, pre filtros de combustible, conductos de ida, filtro de combustible, bomba de suministro (que puede ser de tipo mecánico o eléctrico) y conductos de retorno de combustible. Circuito de alta presión, que es el encargado de presurizar, distribuir e inyectar el combustible, pulverizándolo dentro de la cámara de combustión en los distintos cilindros en el momento indicado. Consta de una bomba de inyección, conductos de alta presión e inyectores. La figura 5 muestra los elementos de un sistema de alimentación de combustible para el sistema de bomba de inyección lineal.
Figura 5 Componentes del sistema de alimentación de combustible
(http://www.todomonografias.com/images/2006/09/45551.gif, s.f.)
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3.3.6. Sistema de inyección de diésel Existen varios tipos de sistemas de inyección de diésel como el de bomba lineal, bomba rotativa, bombas de inyección individuales, de elementos bomba inyector y sistema de conducto común, etc. Si bien pueden llegar a presentar algunas diferencias entre cada uno de ellos, los elementos básicos que conforman los distintos sistemas de inyección Diésel son similares y cumplen una función determinada que permiten llegar a general las condiciones adecuadas para la correcta combustión del Diésel dentro de los cilindros del motor. 3.3.6.1. Sistema de Inyección de bomba lineal Este sistema de inyección cuenta con una bomba que presenta varios elementos de bombeo o pistones con su respectivo cilindro de bomba, uno por cada inyector con el que cuente el motor. Los elementos de bombeo son émbolos, los cuales son accionados por un eje de levas sincronizado con la rotación del motor y retornan a su posición inicial por medio de un muelle de recuperación. Los elementos de bombeo están dispuestos en línea dentro de la bomba, el caudal que es impulsado en cada carrera varía según el ángulo de giro que se imponga a ellos, al estar engranados a una cremallera la cual es accionada por una varilla de accionamiento unida al cable de aceleración. La figura 6 muestra una bomba de inyección lineal para motores a Diésel.
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Figura 6 Bomba lineal de inyección.
(http://www.xtec.net/~cgarci38/ceta/historia/aplimotor09.jpg, s.f.)
3.3.6.2. Sistema de Inyección de Bomba Rotativa Este sistema de inyección de combustible diésel está constituido por una bomba denominada rotativa. Estas bombas cuentan con un regulador mecánico o electromecánico de revoluciones gracias al cual se logra regular el caudal de inyección, de igual forma cuentan con un regulador hidráulico para variar el avance de la inyección. Las bombas rotativas poseen un elemento de control de bombeo de alta presión único para todos los cilindros el cual reemplaza a los elementos mecánicos de bombeo de la bomba lineal. De esta forma el sistema es más compacto, liviano y regulable que el de bomba de inyección lineal.
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La figura 7 muestra una bomba para inyección de diésel de tipo rotativo y los elementos del sistema de alimentación de combustible.
Figura 7 Sistema de inyección de combustible de bomba rotativa
(http://www.mecanicavirtual.org/imagesbosch/ve-circuito.jpg\, s.f.) 3.3.6.3. Sistema de inyección de bombas individuales Este sistema de inyección Diésel cuenta con conjuntos formados por una bomba unitaria, cañería e inyector individuales para cada cilindro, los mandos registrados en el pedal de aceleración son enviados a una unidad de control del motor o ECU, la misma que ordena la generación del caudal adecuado por parte de las bombas unitarias. En la figura 8 se muestra un sistema de inyección de bombas individuales o sistema UPS de inyección diésel.
Figura 8 Conjunto de Sistema UPS de inyección Diésel.
(http://www.mecanicavirtual.org/imagesdiesel/ups-foto.gif, s.f.)
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3.3.6.4. Sistema de inyección de bomba inyector En este sistema de inyección una bomba de inyección individual y un inyector constituyen una unidad, estas unidades se encuentran una para cada cilindro del motor y van montadas directamente en el cabezote, de la misma forma que las válvulas este conjunto es accionado por medio de un eje de levas directamente o indirectamente mediante balancines o propulsores. Este sistema carece de cañerías de alta presión ya que la presión de inyección es generada en el conjunto, poseen un control de tiempo de inicio de inyección y caudal de entrega, este sistema se vuelve más regulable con lo cual se puede generar una disminución de contaminantes al poder conseguirse una combustión adecuada para cada situación de trabajo. En la figura 9 se muestra el sistema de inyección diésel bomba inyector y la disposición de sus elementos dentro de la arquitectura del motor.
Figura 9 Sistema de inyección UIS.
(http://personales.ya.com/davidgomez/matproyec/bomba-inyec-foto.jpg, s.f.)
3.3.6.5. Sistema de inyección diésel de riel común. Este sistema tiene la particularidad de que el combustible es depositado a alta presión en un riel acumulador por la bomba de inyección, a este acumulador o riel de presión se acoplan cañerías hacia los inyectores que son controlados por
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electroválvulas, las cuales son activadas por la unidad de control de motor ECU en función del giro del cigüeñal. La figura 10 muestra el circuito de inyección de conducto común y sus elementos.
CONDUCTO COMÚN
Figura 10 Sistema de inyección de diésel conducto común (http://www.mecanicadeautos.info/fotos/CommonRail.jpg, s.f.)
En la inyección de acumulador "conducto común" se realizan por separado la generación de presión y la inyección. La presión de inyección está a disposición en el riel (acumulador) y se genera independientemente del régimen del motor y del caudal de inyección. 3.3.7. Sistema de refrigeración Una parte de la energía calórica del combustible se transforma en trabajo mecánico aprovechada por el motor y la otra en calor que escapa tanto por el tubo de escape como por las paredes del cilindro y a la culata por lo que el sistema de refrigeración del motor es fundamental para un óptimo funcionamiento. La refrigeración del motor se produce mediante aire (aletas para la transferencia de calor) o agua (sistema de radiador).
Dentro del sistema de refrigeración por agua, el refrigerante circula por el sistema para que el motor se mantenga a una temperatura adecuada para su óptimo
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funcionamiento y el calor es disipado por un radiador, en caso de que el calor sea localizado en zonas en las cuales exista un incremento de calor esto generaría un mal funcionamiento o daño del motor. La figura 11 muestra el circuito de refrigeración con el que cuentan los motores de combustión interna.
Figura 11 Sistema de refrigeración. (http://www.naikontuning.com/mecanica/sistemarefrigeracion/circuitorefrigerante/circuito_de_refrigeracion.jpg, s.f.)
Para refrigerar las piezas involucradas se usan dos vías:
El aceite lubricante para las piezas en movimiento y la cabeza de los pistones arrastra parte del calor de zonas de alta temperatura y lo transportan a zonas de temperatura más baja, en algunos automóviles también se emplean radiadores de aceite.
Un sistema que usa un fluido en movimiento para refrigerar las camisas de cilindros y la culata o cabezote, transportando el calor acumulado hacia un radiador el cual disipa esta energía hacia el medio ambiente.
3.3.8. Sistema de lubricación La lubricación es un proceso mediante el cual se intercala un fluido en forma de película delgada entre piezas o elementos en movimiento los cuales tiene superficies en contacto, generalmente metálicas. El lubricante que se emplea es aceite mineral o sintético. Debe poseer propiedades adecuadas de densidad, 28
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viscosidad, demulsificantes, estanqueidad, punto de fluidez, punto de ignición, acidez, etc. Las cuales son requeridas en función del tipo de motor y condiciones de funcionamiento del mismo. La figura 12 muestra el sistema de lubricación del motor de combustión interna.
Figura 12 Sistema de lubricación (http://www.automotriz.net/modelos/content/fticker2k5_show.php, s.f.)
Funciones:
Ayuda en la refrigeración del motor, ya que remueve el calor causado por las superficies en rozamiento.
Reduce el desgaste entre las superficies en contacto.
Proporciona un buen sellado entre pistón y cilindro para evitar el escape de los gases de la combustión.
Conserva el motor limpio de carbón y de cenizas, ya que los diluye (acción
“detergente”) los mantiene en suspensión y luego son removidos al cambiar de aceite.
Protege el motor contra la corrosión y el ataque de ácidos.
Sirve para amortiguar el efecto de las cargas sobre los cojinetes en los sistemas de transmisión.
El sistema de lubricación del motor se lo puede realizar de varios tipos:
Salpicadura
A presión forzada
Por mezcla en el combustible
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3.3.9. Sistema eléctrico En general, este sistema provee de la energía eléctrica que será empleada en los circuitos de iluminación principal, luces de parqueo, luces del vehículo, iluminación interior, tablero de control e instrumentos, limpia parabrisas, módulo de control del motor, arranque del motor, bocinas, accesorios interiores y exteriores, etc. 3.3.9.1. Acumulador La batería o acumulador es un dispositivo que almacena energía química para liberarla en forma de energía eléctrica. Cuando la batería es conectada a una demanda externa de corriente, como un motor de arranque. La energía química se convierte en energía eléctrica y fluye corriente a través del circuito. Las principales funciones del acumulador son:
Proporcionar potencia al motor de arranque y al sistema de ignición para encender el motor.
Proporcionar la potencia adicional requerida cuando la demanda eléctrica del vehículo excede la que abastece el sistema de carga.
Actuar como estabilizador de voltaje del sistema eléctrico.
3.3.9.2. Alternador Es el encargado de proporcionar la energía necesaria para el encendido, luces, motor de limpia-parabrisas, es utilizado para cargar la batería del automóvil. La figura 13 muestra un alternador en corte con sus principales elementos.
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Figura 13 Alternador
(http://www.automotriz.net/tecnica/images/conocimientos-basicos/12/alternadorcorte_2.jpg , s.f.) A de más de estos el sistema eléctrico del automóvil cuenta con un sinnúmero de elementos como fusibles, relés, sensores y actuadores los cuales permite un correcto funcionamiento del vehículo. También se toma en cuenta el cableado interno, iluminación interna, las luces exteriores, accesorios y demás elementos con los cuales ha sido equipado el automotor y que se emplean para el confort de sus tripulantes. 3.3.10. Sistema de transmisión El sistema de transmisión es el encargado de trasladar el movimiento del motor (giro del cigüeñal) a las ruedas, teniendo por misión:
Modificar la relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas.
Liberar el giro del cigüeñal del sistema de transmisión.
Hacer que las ruedas puedan girar a distinta velocidad en las curvas o giros.
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La figura 14 muestra el sistema de transmisión completo de un automotor con tracción a las ruedas posteriores.
Figura 14 Sistema de Transmisión de un vehículo (http://www.mecanicavirtual.com/fotos/Image/servicios/transm-traser.jpg, s.f.)
La transmisión está compuesta por los siguientes elementos:
Embrague.
Caja de cambio o caja de velocidades.
Árbol de transmisión.
Grupo cónico-diferencial.
3.3.10.1. Embrague Situado entre el motor y la caja de cambios, es el encargado de transmitir el giro del motor (cigüeñal) al sistema de transmisión. Cuando no se pisa el pedal del embrague, los muelles aprietan el plato de presión contra el disco del embrague transmitiendo el movimiento al eje primario y, al pisarlo, se vence la resistencia de
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los muelles, liberando el disco de embrague (no se transmite el movimiento al eje primario). 3.3.10.2. Caja de cambios o caja de velocidades La caja de cambios o caja de velocidades es el elemento encargado de acoplar el motor y el sistema de transmisión con diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñal puede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas, la caja de cambios permite que se mantenga la velocidad de giro del motor, y por lo tanto la potencia y par más adecuado a la velocidad a la que se desee desplazar el vehículo. Las cajas de cambio de clasifican en dos tipos
Manuales, mecánicas o sincrónicas
Automáticas o hidromáticas
3.3.10.2.1. Manuales, mecánicas o sincrónicas Tradicionalmente se denominan cajas mecánicas a aquellas que se componen de elementos estructurales (y funcionales), rodamientos, etc. de tipo mecánico. En este tipo de cajas de cambio, la selección de las diferentes velocidades se realiza mediante mandos mecánicos, aunque éste puede estar automatizado. Las distintas velocidades de que consta la caja están sincronizadas. Esto quiere decir que disponen de mecanismos de sincronización que permiten igualar las velocidades de los distintos ejes de que consta la caja durante el cambio de una a otra. 3.3.10.2.2. Automáticas o hidromáticas La caja automática es un sistema que, de manera autónoma, determina la mejor relación entre los diferentes elementos, como la potencia del motor, la velocidad del vehículo, la presión sobre el acelerador y la resistencia a la marcha, entre
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otros. Se trata de un dispositivo electro hidráulico que determina los cambios de velocidad; en el caso de las cajas de última generación, el control lo realiza un calculador electrónico. 3.3.10.3. Árbol de transmisión El árbol de transmisión recibe el movimiento de giro del eje secundario. El árbol se une al eje secundario y al puente trasero mediante juntas cardan y flexibles. 3.3.10.4. Grupo cónico diferencial Transforma el giro longitudinal del árbol de transmisión en giro transversal de los palieres desmultiplicando constantemente el giro del árbol. Se compone de piñón de ataque, corona, satélites y planetarios manteniendo constante la suma de velocidades angulares para que las ruedas motrices en las curvas puedan girar a diferentes velocidades. 3.3.11. Sistema de suspensión El sistema de suspensión del vehículo es el encargado de mantener las ruedas en contacto con el suelo, absorbiendo las vibraciones producidas por las irregularidades del terreno, el sistema de suspensión actúa entre el chasis y las ruedas las cuales reciben de forma directa las irregularidades de la superficie transitada. La finalidad del sistema de suspensión es la de estabilizar al vehículo y minimizar el efecto de las irregularidades del rodaje sobre los tripulantes y carga que lleva. La figura 15 muestra uno de los sistemas de suspensión más comunes actualmente, el sistema Mc Pherson.
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Figura 15 Suspensión Independiente McPherson. (http://www.autoganga.com/sites/autoganga.com/files/qroa0036/image/diagrama%20susp.jpg, s.f.)
Los tipos de suspensión que generalmente se encuentran presentes en los vehículos son: Suspensión McPherson, tipo ballesta y barras de torsión, cuentan además con elementos como barras estabilizadoras, barras tensoras, articulaciones, brazos de control, etc. En la actualidad gracias a sistemas neumáticos e hidráulicos electrónicamente controlados se busca la implementación de suspensiones denominadas “activas” las cuales se autorregulan según las condiciones de manejo detectadas por sensores. 3.3.12. Sistema de dirección Su función es la de orientar las ruedas delanteras. La dirección debe ser suave y segura, siendo el sistema más utilizado, el de cremallera y piñón. Además existen sistemas de dirección hidráulica y electro mecánica. La dirección asistida disminuye el esfuerzo del conductor 35
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Funcionamiento: A través de articulaciones mecánicas en cada sistema que equipa las ruedas delanteras, éstas se orientan adecuadamente según la manipulación del conductor, el esfuerzo del conductor impuesto sobre el volante y su giro se transmiten a las ruedas mediante la columna principal y los brazos de dirección, el esfuerzo del conductor es minimizado gracias a sistemas de compensación hidráulicos, mecánicos y electromecánicos. Estos sistemas de dirección se denominan asistidos. La figura 16 muestra la disposición de los elementos que componen un sistema de dirección.
Figura 16 Sistema de Dirección Hidráulica.
(http://www.autoganga.com/sites/autoganga.com/files/qroa0036/image/diagrama%20susp.jpg, s.f.) 3.3.13. Sistema de frenado La función de los frenos es detener el giro de la llanta para así lograr parar el vehículo, los frenos constituyen uno de los más importantes sistemas de seguridad de un automóvil por lo que deben estar siempre en el mejor estado posible, es recomendable cambiar el líquido de frenos una vez al año y en el caso de sistema de frenado neumáticos comprobar el estado de los elementos y purgar el sistema de condensados periódicamente según lo que recomienda el fabricante.
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Hay distintos sistemas de frenos, el más utilizado actualmente es el sistema hidráulico con discos auto refrigerados en las cuatro ruedas o sistemas de discos delanteros y tambor posteriores. Existen sistemas como el ABS el cual controla el frenado para evitar que las llantas derrapen permitiendo mantener el control del vehículo aun en una situación de frenado extremo. La figura 17 permite visualizar un clásico sistema de frenos hidráulico.
Figura 17 Sistema de frenos de un automóvil. (http://neumaticosyllantasdelpacifico.cl/wp-content/uploads/2007/10/sistema-de-frenos.jpg, s.f.)
Líquido de Frenos: La función del líquido de frenos es transmitir la presión de la frenada desde el pedal hasta las balatas y de esta forma generar el rozamiento necesario entre éstas y los discos o tambores de frenaje. El líquido de frenos debe cumplir con las siguientes características:
Debe ser incompresible.
No debe ocasionar fricción con la tubería del sistema de frenos.
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No debe ocasionar corrosión.
Debe tener un elevado punto de ebullición.
Debe tener fluidez a bajas temperaturas
3.3.14. Catalizador El catalizador es una parte fundamental en el sistema de escape, estructuralmente está formado por una cápsula de acero inoxidable dentro de la cual se alojan uno o dos trozos de cerámica en forma de paneles extendidos para asegurar una mayor superficie de contacto entre el catalizador y los gases de escape, la cerámica se encuentra en combinación con metales como el platino, el radio, el paladio y el rutenio. Esta unión de elementos favorece la reacción química de los gases que el motor expulsa, la capacidad de limpieza depende de la cantidad de estos metales que el catalizador posea al momento de realizar el proceso de limpieza. En el caso de los motores que emplean Diésel como combustible, la función primordial de los Catalizadores es el de oxidar los gases y el de controlar las partículas que se liberaran al aire. La figura 18 muestra la disposición del catalizador dentro del tramo de escape.
Figura 18 Catalizador y su estructura. (http://www.automotriz.net/images/tecnica/conocimientos-basicos/65/02.jpg, s.f.)
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CAPITULO IV METODOLOGIA DE APLICACIÓN. 4.1 Preparación de equipos averiados. Preparar un equipo para su reparación conlleva una secuencia de pasos a seguir específicos y de manera secuencial. Primeramente sebe escribir una orden de paro de máquina y llevado al taller para que el mecánico lo examine especificando el por qué se ha detenido el equipo, posteriormente se efectúa el alta de paro en el sistema interno de la empresa para deshabilitar el tracto camión y su operador ( de ser necesario) por el tiempo que le mecánico especifique, consecutivamente una orden de reparación con la cual poder comprar y retirar la piezas necesarias en el almacén para poder efectuar
dicha
reparación.
4.2 Proceso de reparación de un tracto camión con motor serie N14 Plus Se dio seguimiento a la reparación de un tracto camión con motor marca cummins que presenta las siguientes características:
Modelo: 1994 Marca: Freightliner Tipo de falla: Mantenimiento correctivo a turbo cargador Mantenimiento a mantenimiento
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Figura 19 Diagrama de motor n14 cummins lado de escape
Figura 20 Diagrama de motor n14 cummins lado de admisión
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OBSERVACIONES: El motor empezó a perder potencia significativamente y empezó a aventar humo blanquizco a la hora de revolucionar el motor, también la presión de aire sube muy lenta mente. CONCLUSION: Se realizaron análisis de fuerza y aceite, se llegó a la conclusión de que el aceite que tenía el motor había perdido su lubricación y tenía demasiadas impurezas lo que ocasionó que el turbo empezará a fallar.
RESULTADOS: La falla no se volvió a presentar, se le hiso cambio de aceite y de filtros, el turbo se tuvo que bajar y remplazar por uno nuevo.
Componentes requeridos:
40 litros de aceitemultigrado15W-40 Premium Bluede Cummins
Un Turbo compresor
Silicón
2 Filtros de aceite
Lugar de reparación: Taller mecánico de Transportes colin.
4.3. Síntomas y diagnostico en la presión de aire del Compresor
Restricción del sistema de admisión de aire al compresor de aire Reemplace el filtro de aire del compresor de aire (si está instalado). Revise la tubería del aire de admisión. Revise por restricción de admisión de aire. Consultar Procedimiento 010–031.
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Fugas del sistema de aire Bloqueé las ruedas del vehículo y revise el sistema de aire por fugas con los frenos de resorte aplicados y liberados. Revise por fugas de las juntas del compresor de aire y las mangueras, conexiones, y válvulas del sistema de aire. Consultar Procedimiento 012– 019 y los manuales de servicio del OEM.
El gobernador de aire funciona mal o no está correctamente ajustado Revise el gobernador de aire por operación correcta. Consultar Procedimiento 012–017.
La acumulación de carbón es excesiva en la línea de descarga de aire, válvula check, o cabeza de cilindros Revise por acumulación de carbón. Reem- place la línea de descarga del compresor de aire si es necesario. Consultar Procedimiento 012–003. Revise el turbocargador por fugas de aceite. Revise el tubo de admisión por aceite. Consultar Procedimientos 010– 040 y 010–049.
El sistema Tipo E no está instalado correcta mente. Instale una válvula Econ, válvula check, y mangueras del sistema. Consultar Manual Maestro de Reparación de los Compresores de Aire Holset, Boletín No. 3666121.
Componente del sistema de aire está funcionando mal Revise la operación de las válvulas check, evaporadores de alcohol, secadores de aire, y otros componentes del sistema de aire instalados por el OEM. Consultar instrucciones del fabricante.
La válvula de descarga funciona mal Revise la válvula de descarga y el sello del cuerpo de descarga. Consultar Procedimiento 012–013.
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El Compresor de Aire No Mantiene la Presión de Aire Adecuada (No Bombea Continua mente).
Fugas del sistema de aire Bloqueé las ruedas del vehículo y revise el sistema de aire por fugas con los frenos de resorte aplicados y liberados. Revise por fugas de las juntas del compresor de aire y las mangueras, conexiones, y válvulas del sistema de aire. Consultar Procedimiento 012– 019 y los manuales de servicio del OEM.
El gobernador de aire funciona mal o no está correctamente ajustado Revise el gobernador de aire por operación correcta. Consultar Procedimiento 012–017.
La válvula de admisión o de escape del compresor de aire fuga aire Inspeccione los ensambles de válvula de admisión y de escape del compresor de aire. Consultar Procedimiento 012–103, 012–104, ó 012–106.
La junta de la cubierta está fugando interna- mente (solamente modelos SS) Revise el torque en los tornillos de la válvula de descarga. Consultar Procedimiento 012–013. 4.4 Remplazo de Turbo cargador
4.4.1. Turbo cargador
El turbo cargador usa la energía del gas de escape para hacer girar la rueda de la turbina. La rueda de la turbina impulsa al impulsor del compresor el cual proporciona aire presurizado al motor para combustión. El aire adicional proporcionado por el turbo cargador permite quemas combustible sea inyectado para incrementar la salida de potencia del motor. NOTA: Debe usarse el turbo cargador correcto. Proporcionar demasiado aire adicional incrementará las presiones del cilindro y acortará la vida del motor.
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Las ruedas y el eje de la turbina y el compresor son soportados por dos cojinetes giratorios en la carcasa de cojinetes. Los pasajes en la carcasa de cojinetes dirigen aceite presurizado y filtrado del motor a los cojinetes del eje y a los cojinetes de empuje. El aceite se usa para lubricar y enfriar los componentes giratorios, para proporcionar operación uniforme. El aceite escurre luego de la carcasa de cojinetes al sumidero del motor, a través de la línea de drenado de aceite. NOTA: Un suministro adecuado de buen aceite filtrado, es muy importante para la vida del turbo cargador
4.4.2. Desmontar
1. Quite los tubos de suministro de aceite y de drenado de aceite del turbo cargador.
Figura 21 Quitar mangueras de turbo
2. Quite los tubos de admisión y de escape del turbo cargador. Quite la tubería del CAC del codo de descarga
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Figura 22 Quitar tubo de escape del turbo
3. Quite las cuatro tuercas de montaje del turbo cargador. Desmonte el turbo cargador, y deseche la junta. NOTA: Si las tuercas de montaje del turbo cargador no se aflojan libremente, parta las tuercas para evitar romper un birlo de montaje
Figura 23 Quitar tuercas de turbo
4. Inspeccionar para Reutilizar Inspeccione las carcasas del turbo cargador y reemplace si encuentra grietas pasantes en las paredes externas.
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Figura 24 Inspeccionar carcasas
5. Grietas en la brida de montaje del turbo cargador más largas de 15 mm [0.6 pulga.] no son aceptables.
Figura 25 Revisión de grietas en turbo
6. Las grietas en la brida de montaje del turbo cargador no deben llegar a los barrenos
de montaje.
Figura 26 Barrenos sin grietas
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7. Dos grietas en la brida de montaje del turbo cargador de ben estar separadas por 6.4 mm [0.25 pulga.].
Figura 27 No más de 2 grietas en el montaje
8. Grietas pasantes en la pared divisora son aceptables y pueden ser de cualquier longitud. Ellas deben estar separadas por al menos 12.5 mm [0.5 pulga.]
Figura 28 Sin grietas pasantes en el turbo
9. Inspeccione visual mente las superficies para junta del múltiple de escape y los birlos de montaje por grietas o daño. Reemplace cualquier múltiple agrietado o birlos de montaje dañados.
Figura 29 Inspección para junta
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10. Inspeccione visualmente la salida de banda V del compresor del turbo cargador y la conexión de banda V del codo de descarga por abolladuras o rozamiento. Reemplace el turbo cargador o el codo de descarga, si está dañado, de modo que el aire comprimido no fugue.
Figura 30 Desacoplar codo de turbo
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CAPITULO V. RESULTADOS Y DISCUSION.
En el mantenimiento preventivo los resultados que se obtuvieron, fueron muy favorables, por otra parte en el desarrollo del mantenimiento correctivo fue también muy favorable porque aunque no son muchas fallas habladas en el proyecto se hablan de las más comunes.
Los resultados obtenidos con la aplicación del mantenimiento preventivo y correctivo se lograron gracias a que se me proporciono todos los requisitos, además estuve en constante comunicación con el departamento de mantenimiento, también gracias a la ayuda de mis compañeros de trabajo que me apoyaron a difundir nuestros conocimientos.
La aplicación del mantenimiento preventivo resultara ser de mucha ayuda para los equipos ya que evitara la pérdida de tiempo muerto, además de que se evita el mantenimiento correctivo y lo más importante que aseguran un lapso mayor de vida del equipo.
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CONCLUSIONES
La elaboración de este proyecto me fue de gran ayuda ya que obtuve mucha experiencia laboral aprendí a detectar fallas con el color del humo, por sonidos en el motor o carrocería, Esto me sirvió para medir el aprendizaje que adquirí a lo largo de mi estancia en la empresa donde colabore, además de comprender ciertas cosas que me son de ayuda en la vida como en el ámbito laboral.
Durante el desarrollo del proyecto aprendí más sobre identificación de fallas mecánicas comunes y reparación, además de que comprendí como está el ambiente en la zona laboral que para llevar a cabo un mantenimiento preventivo es necesario comprender y saber de la maquinaria a la que se
vaya a ejecutar, también aprendí que el
mantenimiento correctivo se puede evitar si se hace el mantenimiento preventivo y en caso de que no sea así se puede sacar adelante la falla siempre y cuando se conozca primero como está compuesto interna y externamente y su funcionamiento del equipo.
La elaboración de este proyecto me fue de gran ayuda para comprender varias fallas que yo tuve pero que por falta de experiencia no podía resolver sin asesoría de mis compañeros de trabajo y que ahora es fácil de comprender con ciertas cosas que se deben tener en cuenta para saber sacar adelante una falla de cualquier equipo.
Como dato primordial para mí la memoria profesional es una evaluación de que conocimientos que adquirí en el tiempo que se estuvo laborando en la empresa, además de que es una base para comprender cosas que pueden utilizarse algún día. Por otra parte cabe mencionar que la memoria profesional puede ser un documento que no solo sea de ayuda para mí sino para muchas otras personas.
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MANTENIMIENTO A MOTORES A DIÉSEL”
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