análisis y evaluación de motores diesel 3-4-5 sesion 2015-1.1.pdf
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ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE
MOTORES DIESEL
Objetivo de la sesión• Conocer el procedimiento para el
análisis y evaluación de motores Diésel.
• Identificar los recursos disponibles para diagnosticar motores Diésel.
• Reconocer las diferentes pruebas para realizar el diagnostico de motor.
ANALISIS Y EVALUACION DE MOTORES DIESEL Diagnostico primario en motores Diesel
1. información
- operador
- Computadora de la maquina
2. realizar pruebas
- presión de compresión
- fugas de compresión
- visor óptico
- temperatura de cilindros
3. consulta con colegas
4. método de descarte
Proceso de Localización y Solución de Problemas.
1. Aísle el problema
2. Use los recursos disponibles
3. Haga una lista de las posibles fallas
4. Pruebe las fallas y determine la causa
5. Repare
6. Verifique la reparación
7. Documente la reparación
6
Monitoreo de la Cámara de combustión
• Compresión en los cilindros
• Soplado (Blow – by)• Holgura camisa – pistón.
Curvas de funcionamiento
Brake horsepower, abreviado bhp, traducido al español literalmente como «potencia al freno», es la medida de la potencia del motor sin la pérdida de potencia provocada por la caja de cambios, el generador, diferencial, la bomba de agua, y otros componentes auxiliares como el alternador, la bomba de dirección hidráulica, el sistema de silenciador de escape , etc. «Brake» se refiere a un dispositivo que se utiliza para cargar un motor y mantenerlo a un régimen de revoluciones (RPM) deseado.
Resultados del Aprendizaje
• Recursos de diagnóstico• Proceso de localización y
solución de problemas• Sistema de Lubricación,
función, partes y clases.
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ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE
MOTORES DIESEL
REPASO Proceso de Localización y Solución de Problemas.
1. Aísle el problema
2. Use los recursos disponibles
3. Haga una lista de las posibles fallas
4. Pruebe las fallas y determine la causa
5. Repare
6. Verifique la reparación
7. Documente la reparación22
Esta unidad tiene como propósito conseguir que los estudiantes logren:
Reconocer el sistema de lubricación su función, partes y clase.
Analizar el Aceite de motor, clasificación y función.
Revisar sistema de lubricación pruebas del sistema y del aceites para motores Diésel.
Objetivos
23
Importancia
• Completar esta unidad con éxito les permitirá alcanzar competencias de análisis y evaluación del sistema de lubricación de alto nivel técnico muy solicitado en minería y construcción.
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ACEITE DE MOTOR CONTENIDO• Función del Aceite• Orígenes del aceite• Aditivos TBN• Viscosidad• Clasificación API• Limpieza• Muestra de aceite• Degradación del aceite• Análisis de Aceite
–Régimen de desgaste–Estado del aceite–Pruebas adicionales
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Sistema de lubricación: funciones del aceite
• Limpia.• Refrigera.• Lubrica.• Hermetiza.• Amortigua.
Orígenes del Aceite
• Según la base puedes ser– Mineral– Sintético– Vegetal
• Un aceite base sin aditivos se degrada rápidamente
• Las propiedades químicas de los aditivos se seleccionan según la base del aceite
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Refuerzan o modifican las características del aceite permitiéndole cumplir requisitos mas allá de los limites de la base.
– Detergentes– Inhibidores de oxidación– Dispersantes– Agentes para incrementar la alcalinidad– Agentes anti-desgaste– Reductores del punto de fluidez– Mejoradores del índice de viscosidad
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ADITIVOS
TBN
• El aceite debe ser capaz de neutralizar los derivados del azufre para retardar el daño corrosivo producido por los ácidos sulfurosos y sulfúrico
• Los aditivos detergentes alcalinos del aceite neutralizan estos ácidos
• La medida de reserva de la alcalinidad del aceite se conoce como TBN
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Viscosidad
• Propiedad del aceite relacionado con la resistencia a fluir
• El aceite debe fluir para asegurar la lubricación independientemente de la temperatura del motor o la temperatura ambiente
• La norma SAEJ300 categoriza los aceites según su viscosidad.
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API
• La clasificación de rendimiento del aceite para motores diésel y de gasolina son definidas por API conjuntamente con SAE y ASTM
• Para motores a gasolina ej. SJ, SL• Para motores diésel ej. CF-4, CG-4, CH4
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AVERIAS DEL SISTEMA DE LUBRICACION Y LUBRICANTE
• PRESION DE ACEITE ALTA O BAJA.• CONSUMO DE ACEITE LUBRICANTE EXESIVO.• TEMPERATURA DE ACEITE ELEVADA.• EL ACEITE CONTIENE COMBUSTIBLE.• EL ACEITE CONTIENE REFRIGERANTE.• DEGRADACION DEL ACEITE MUESTREO DEL ACEITE
ANALISIS DE ACEITE.
Presión de Aceite
• Fallas de baja presión:– Aceite diluido– Recalentamiento del aceite– Desgaste de metales– Filtro obstruido– Bomba dañada– Falta lubricante
Consumo de lubricante
• Se puede deber a:– Fugas externas– Evaporación– Combustión
Consumo de lubricante
• Un consumo anormal de lubricante se puede deber a:– Fugas externas.– Camisa-pistón deteriorada– Fugas internas– Defectos en sellos del
turbocompresor
Resultados del Aprendizaje
• Recursos de diagnóstico• Proceso de localización y
solución de problemas• Sistema de Lubricación,
función, partes y clases.
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ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE
MOTORES DIESEL
REPASOSistema de lubricación: funciones
del aceite
• Limpia.• Refrigera.• Lubrica.• Hermetiza.• Amortigua.
Revisar y realizar pruebas al Sistema de lubricación y al Aceites para motores Diésel
Analizar las posibles causas de distintas fallas del sistema de lubricación.
Objetivos
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Importancia
• Completar esta unidad con éxito les permitirá alcanzar competencias de análisis y evaluación del sistema de lubricación de alto nivel técnico muy solicitado en minería y construcción.
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Temperatura de Aceite Elevado
• Causas Probables–Nivel de aceite del motor
• Nivel bajo de aceite del motor
–Enfriador de aceite del motor• Restricción en el núcleo del enfriador de aceite del
motor• Válvula de derivación del enfriador de aceite del
motor
–Temperatura del refrigerante del motor• Temperatura del refrigerante del motor alta59
Continuación…..
• Acciones Recomendadas:– Nivel bajo de aceite del motor
• Use la varilla de medición de aceite del motor para ver si el aceite está al nivel correcto. Si es necesario, añada aceite del motor al cárter.
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Continuación…..–Restricción en el núcleo del enfriador de
aceite del motor• Evalúe el núcleo del enfriador de aceite del motor para ver si está dañado o atascado. Limpie o reemplace el núcleo del enfriador de aceite del motor, si es necesario. Consulte
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Continuación…..–Válvula de derivación del enfriador de
aceite del motor• Inspeccione los componentes de la válvula de
derivación del enfriador de aceite del motor para ver si están dañados. Limpie la válvula de derivación del enfriador de aceite del motor y el orificio para la válvula. Asegúrese de que la válvula de derivación no se atasque en la posición abierta. Reemplace los componentes de la válvula de derivación, si es necesario.
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Continuación…..–Alta temperatura del refrigerante del
motor• Si se produce también una condición de alta
temperatura del refrigerante.
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Presión de Aceite Bajo
• Causas probables– Nivel bajo de aceite del motor– Viscosidad incorrecta– Aceite contaminado del motor– Sensores de presión de aceite defectuosos– Circulación deficiente del aceite del motor– Componentes desgastados
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Continuación…..
• Acciones Recomendadas:– Nivel bajo de aceite del motor
• Revise el nivel de aceite. Añada el aceite, según sea necesario.
– Viscosidad incorrecta
• Asegúrese de que el motor cuente con el aceite del motor adecuado.
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Continuación…..
–Aceite contaminado del motor• El aceite de motor contaminado con otro líquido producirá una baja presión de aceite del motor. El nivel alto de aceite del motor puede ser una indicación de contaminación. Obtenga un análisis de aceite del motor. Determine la causa de la contaminación del aceite del motor y haga las reparaciones necesarias. Reemplace el aceite de motor y el filtro de aceite del motor. Para saber qué aceite debe usar para el motor.
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Continuación…..– Sensores de presión de aceite del motor
defectuosos
• Utilice el sistema de monitoreo de la cabina o software de diagnóstico para comparar las lecturas de la presión del aceite filtrado del motor y la presión del aceite no filtrado del motor mientras el motor esté apagado. Ambas lecturas deben aproximarse a una presión cero. Si una lectura es significativamente diferente a cero, reemplace el sensor de presión de aceite de motor sospechoso.
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Continuación…..–Circulación deficiente del aceite del motor
•Se obstruye el filtro de aceite del motor. Reemplace el filtro de aceite del motor.
•Una tubería de aceite del motor o un conducto para el aceite del motor está desconectado o roto.
•Se obstruye el enfriador de aceite del motor. Limpie completamente el enfriador de aceite del motor.
•Hay un problema en un rociador de enfriamiento del pistón. La rotura, restricción o instalación incorrecta de un rociador de enfriamiento del pistón atascará el pistón.
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Continuación…..• La rejilla de admisión del tubo de succión para la
bomba de aceite del motor puede tener una restricción. Esta restricción causa cavitación y una pérdida de presión del aceite del motor.
• Compruebe la rejilla de admisión en el tubo de succión y saque cualquier material que pueda obstruir el flujo del aceite del motor.
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Continuación…..• El tubo de succión absorbe aire. Compruebe las
uniones del tubo para ver si hay grietas o si hay un sello anular dañado.
• La bomba de aceite del motor tiene un problema. Compruebe si hay un desgaste excesivo en los engranajes de la bomba de aceite del motor. Los engranajes demasiado desgastados reducen la presión del aceite del motor.
• La válvula reguladora de la presión de la bomba de aceite del motor o una válvula de derivación está atascada en la posición abierta. Limpie la válvula. Reemplace las piezas, si es necesario.
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Continuación…..–Componentes desgastados
• La holgura excesiva del cigüeñal o de los cojinetes del árbol de levas causará una presión baja del aceite del motor. Inspeccione también la holgura entre los ejes de los balancines y los balancines. Compruebe si hay una holgura excesiva en los componentes del motor. Obtenga un análisis de aceite del motor. Compruebe el análisis del nivel de desgaste de los metales en el aceite del motor.
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El Aceite Contiene Combustible
• Causas probables– Sellos con fugas en la caja del inyector o en el
cañón del inyector– Sellos con fugas en el adaptador de la tubería de
combustible para la culata– Fuga excesivas de la punta del inyector o rotura de
la punta del inyector– Múltiple de suministro de combustible agrietado– Sello con fugas en la bomba de transferencia de
combustible72
Continuación…..• Acciones Recomendadas:
– Sellos con fugas en la caja del inyector o en el cañón del inyector.• Vea si hay señales de daños a los sellos de los inyectores
unitarios. Reemplace todos los sellos que tengan fugas.
– Sellos con fugas en el adaptador de la tubería de combustible para la culata• Busque si hay señales de daños a los sellos en el
adaptador de la tubería de combustible para la culata. Repare o reemplace todas las tuberías de combustible o componentes que tenga fugas.
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Continuación…..
– Fuga excesivas de la punta del inyector unitario o rotura de la punta del inyector unitario• Vea si hay señales de daños a los inyectores. Repare o
reemplace los inyectores, si es necesario.
– Múltiple de suministro de combustible agrietado• Vea si hay señales de daños en el múltiple de suministro
de combustible.
– Sello de la bomba de transferencia de combustible con fugas• Asegúrese de que el agujero de rebose no esté obstruido.
Repare o reemplace la bomba de transferencia de combustible, si es necesario.
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El Aceite Contiene Refrigerante
• Causas probables– Sistema de enfriamiento
• Fugas en el sistema de enfriamiento
– Enfriador de aceite del motor• Fugas en el núcleo del enfriador de aceite
– Empaquetadura de la culata de cilindro• Fugas en la empaquetadura de culata de cilindro• Sellos de agua dañados
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Continuación…..
– Culata de cilindro• Grietas en la culata de cilindro
– Camisa de cilindro• Fisuras en una camisa del cilindro
– Bloque de motor• Fisuras en el bloque de motor
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Continuación…..• Acciones Recomendadas:
– Fugas en el sistema de enfriamiento• Presurice el sistema de enfriamiento. Si la prueba indica una caída
de presión y no se detectan fugas exteriores en el sistema de enfriamiento, puede haber una fuga interna. Realice reparaciones, según sea necesario.
– Fugas en el núcleo del enfriador de aceite• Revise si hay fugas en el núcleo del enfriador de aceite.
– Fugas en la empaquetadura de culata de cilindro• Inspeccione la empaquetadura de culata de cilindro para ver si hay
fugas.
– Sellos de agua dañados• Inspeccione el sello de agua para ver si está dañado.
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Continuación…..– Fisuras en la culata de cilindros
• Revise para ver si hay fisuras en la culata de cilindros. Si se encuentra una fisura, repare o reemplace la culata de cilindros.
– Fisuras en una camisa del cilindro• Revise si hay camisas de cilindro fisuradas. Reemplace
cualquier camisa de cilindro que esté fisurada.
– Fisuras en el bloque de motor• Inspeccione para ver si hay fisuras en el bloque de motor.
Si se encuentra una fisura, repare o reemplace el bloque de motor.
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Consumo de Aceite Excesivo
• Causas probables– Nivel de aceite
• Aceite excesivo en el cárter
– Fugas de aceite• Fugas de aceite en el exterior del motor• Fugas de aceite en el área de combustión de los cilindros
– Viscosidad del aceite• Viscosidad del aceite incorrecta
– Turbocompresor• Sello de turbocompresor
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Acciones recomendadas
–Aceite excesivo en el cárter• Revise el nivel de aceite del motor. Demasiado
aceite en el cárter del motor puede causar que el motor consuma aceite. Quite el exceso de aceite del cárter.
• Asegúrese de que la varilla de medición esté calibrada correctamente y de que sea la varilla correcta para la aplicación. Calibre la varilla de medición o reemplace la varilla de medición.
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Acciones recomendadas –Fugas de aceite en el exterior del motor
• Compruebe si hay fugas en los sellos en cada extremo del cigüeñal. Busque para detectar si hay fugas en la empaquetadura del colector de aceite del motor o en las conexiones del sistema de lubricación. Busque para detectar si hay fugas de aceite en el respiradero del cárter. Esto puede producirse por la fuga de los gases de combustión alrededor de los pistones. Un respiradero del cárter sucio produce una alta presión en el cárter. Un respiradero del cárter sucio hace que las empaquetaduras y los sellos tengan fugas.
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Acciones recomendadas –Fugas de aceite en el área de combustión de los cilindros
• El aceite de motor que se fuga por el área de combustión de los cilindros puede ser la causa de que salga humo azul. Hay varias formas posibles de que el aceite del motor se fugue por el área de combustión de los cilindros:–Fugas entre las guías de válvula desgastadas y los vástagos de
válvula–Componentes desgastados o dañados (pistones, anillos de pistón u
orificios de retorno sucios para el aceite del motor)–Instalación incorrecta del anillo de compresión o del anillo
intermedio–Fugas por los anillos de sello en el eje del turbocompresor–Llenado excesivo del cárter–Indicador de nivel de aceite o tubo guía incorrectos–Operación sostenida en cargas ligeras
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Acciones recomendadas – Viscosidad del aceite
• También se puede producir un consumo excesivo de aceite de motor si se utiliza un aceite con la viscosidad incorrecta. Una reducción de la viscosidad del aceite del motor se puede deber a una fuga de combustible al cárter o a un aumento de la temperatura del motor.
– Sello de turbocompresor• Revise si hay fugas en los sellos del eje del
turbocompresor. Quite la tubería de admisión de aire y la tubería de salida de escape del turbocompresor. Revise si hay evidencia de fuga de aceite en la rueda del compresor o en la turbina. Repare o reemplace el turbocompresor, si es necesario.
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Muestra de Aceite
• Espectrofotómetro de plasma con acoplamiento inductivo (Un espectrofotómetro es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para
medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos.)
• Prueba de chisporroteo• Prueba de destello (Setaflash)
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Degradación del Aceite
• El aceite se degrada a medida que aumentan los contaminantes y metales de desgaste
• Otros factores:– Factor de carga– Demasiados ciclos– Intervalos de drenaje prolongados– Altitud elevada
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Continuación…..
– Aire polvoriento– Operación prolongada en vacío con combustible
de alto contenido de azufre– Temperatura baja de refrigerante
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Análisis de Aceite
• Tres categorías internacionales:– Régimen de desgaste– Estado del aceite– Pruebas adicionales
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Estado del aceite
• Mide la degradación del aceite• Se usa para determinar intervalos óptimos de
cambio de aceite• Mide compuestos químicos: Hollín, oxidación,
derivados de nitración y derivados de azufre / ácidos
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Pruebas adicionales
• Si los resultados de la prueba FT-IT muestran presencia de glicol, agua o combustible
• Estas pruebas complementan las pruebas de régimen de desgaste y estado del aceite.
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Resultados del Aprendizaje
• Recursos de diagnóstico• Proceso de localización y
solución de problemas• Sistema de Lubricación,
función, partes y clases.
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