Fallas de un Turbocompresor

Fallas de un TurbocompresorINGESTION DE OBJETOS EXTRAOS

- Suciedad entrante por el filtro de aireEs el principal problema de desgaste del turbo en nuestro pas.El motor turbo diesel utiliza gran cantidad de aire. Por lo tanto deficiencias en la calidad o no respetar los cambios peridicos de filtros de aire trae aparejado problemas de entrada de tierra en el sistema, erosionando la turbina compresora y el motor.

- Ingreso de aceite proveniente del venteo del motor -- Rueda compresora erosionada por ingreso de tierra -

- Objetos extraos provenientes sistema de filtrado de aireObjetos extraos como pedazos de alambre, tuercas, goma o estopa, que ingresan por descuido durante el montaje del turbo o bien desprendidos del sistema de conductos o carcasa del filtro de aire producen diferentes daos en las turbinas compresoras. Ante una falla de esta naturaleza debe verificarse que el objeto no se haya depositadoen el motor.

- Objeto extrao fino tipo alambre -- Objeto extrao grueso tipo tuerca -

- Objeto extrao proveniente del motor o mltiple de escapeLa turbina de escape puede ser impactada por elementos del motor cuando son expulsados con los gases de escape como por ejemplo: picos de inyector, casquillos de vlvulas o carbn acumulado en el mltiple de escape.

LUBRICACION

- Falta de aceiteLa falta de lubricacin puede daar un turboalimentador en apenas segundos de operacin. El eje puede girar a velocidades de 230.000 RPM en algunos modelos, y es por este motivo que el turbo debe recibir una adecuada provisin de aceite, que funciona como estabilizador, lubricante y refrigerante de los componentes internos.Ante la falta de aceite la friccin entre los bujes y el eje genera altas temperaturas y marcas de los bujes sobre el eje, como as tambin su destruccin.

- Eje cortado por falta de aceite -- Erosin y desgaste por falta de aceite -

- Caudal de aceite insuficienteEl principal problema ante la falta de presin de aceite entrante en el turbo se relaciona con su funcin como refrigerante. El calor de los gases de escape se transmite por el eje pero no puede ser disipado por el aceite, como consecuencia del exceso de temperatura el poco aceite entrante se coquifica produciendo agarre de los componentes internos.

- Formacin de carbn en el eje -

- Sella juntas en circuito de aceiteLa rebaba de pegamento formada en el momento del apriete de los conductos de lubricacin puede desprender material provocando interrupcin del suministro de aceite y la posterior destruccin del turbo.

- Entrada de aceite obstruida -

- Aceite contaminadoLa calidad del aceite es clave para el buen funcionamiento del turbo.El aceite puede contaminarse debido a la circulacin en un motor con desgaste, con suciedad luego del armado o con gasoil producto de problemas en la bomba inyectora.

- Aceite contaminado con abrasivo -- Aceite contaminado con virutas -

INYECCION

- Sobre temperatura de gases de escapeEn un motor turbo diesel, la bomba inyectora es la encargada de suministrar el caudal de combustible que el motor puede quemar y ante una excesiva emisin del mismo, el turbo sufre las consecuencias del exceso de temperatura de los gases de escape.

- Eje quemado por sobre temperatura de gases de escape -- Temperatura normal de operacin bajo carga de un turbo Garrett -

MANTENIMIENTO DE UN TURBOCOMPRESOR

Para mantener la vida y el desempeo del turbo, se debe tener en cuenta principalmente el ACEITE y el filtrado de AIRE. Aos de experiencia nos han demostrado que el mayor porcentaje de falla en turbo alimentadores son causados por falta de aceite, insuficiencia o restriccin del flujo de aceite e impurezas en el aceite. La segunda mayor incidencia es causada por la entrada de objetos extraos en las ruedas de compresor o turbina._ La entrada de polvillo (partculas solidas) en la carcasa compresora por una falla en el sistema de filtrado de aire puede daar seriamente, por erosin, los alabes (paletas) de la rueda compresora y producir el deterioro del turbo y del desempeo del motor. Los daos en los alabes al ser no uniformes producen el desbalanceamiento del conjunto rotor daando por ende al turbo. La ingestin de arena o polvo causan tambin graves daos en partes del motor como pistones, aros de pistn, camisas, etc. La entrada de grandes objetos como arandelas, tornillos, tuercas, piedras, herramientas, etc. destruirn completamente al turbo y muchas veces causaran severos daos al motor._ La obstruccin o restriccin en el sistema de filtrado de aire resultante de una manutencin deficiente dar como resultado una reduccin de presin y volumen de aire del turbo produciendo una perdida de performance. Al restringirse la entrada de aire al turbo se reduce tambin el flujo de aire hacia la admisin llevando al motor a trabajar con temperaturas excesivas y con humo negro por falta de quemado de combustible en la cmara de combustin. La obstruccin del filtro de aire da como resultado una baja de presin entre el filtro y la entrada de aire al turbo , principalmente en regimenes de marcha lenta y por lo tanto habr fuga de aceite al lado compresor sin tener falla los componentes responsables de sellar (aros de pistn). El cambio regular del filtro de aire previene estos problemas._ Actualmente los turbo alimentadores alcanzan velocidades por encima de los 240.000 rpm, temperaturas de mas de 950 y utilizan el sistema de cojinetes radiales flotantes en aceite. Para la preservacin del sistema de cojinetes radiales es necesario aceite filtrado para la lubricacin y refrigeracin del turbo._ Cuando las impurezas o los materiales extraos penetran en el sistema de aceite crean desgaste del cuerpo central, cojinetes radiales y eje. El contaminante en la superficie de los cojinetes radiales acta como abrasivo daando las piezas. Cuando el desgaste del eje, cuerpo central y cojinetes radiales es excesivo los rotores (turbina y compresor) tocaran a las carcasas y la rotacin del turbo disminuir, en consecuencia tambin disminuir la performance del turbo y del motor encontrndose perdida de potencia, excesivo humo en escape, ruido y fuga de aceite para una o ambas carcasas.

_ El turbo nunca debe operar con el motor a plena carga con presin de aceite menor a 30psi. El turbo es mas sensible a la insuficiencia de aceite que el motor debido a la alta velocidad de rotacin del eje. La falta de presin y flujo de aceite durante el arranque del motor causaran dao en los cojinetes radiales. Es condicin anormal de funcionamiento cuando el sistema de lubricacin esta vacio luego del cambio de aceite o filtro. Lo mismo si el motor estuviese parado por largo tiempo, en este caso el aceite del sistema de lubricacin tiende a decantar en el crter. Antes de dar arranque observar la estabilizacin de presin del aceite El mismo procedimiento debe seguirse en arranques con condiciones de frio extremo pues el aceite puede necesitar de mayor tiempo para fluir. Los cojinetes radiales pueden ser daados si el atraso del flujo de aceite superase los 4 segundos y mas rpido si el motor fuese acelerado por encima de su regulacin. Es fundamental seguir las instrucciones de mantenimiento del fabricante del motor en lo que se refiere a periodicidad en el cambio de aceite y filtro de aceite y las especificaciones de los mismos.

TURBO DE GEOMETRIA VARIABLEUn turbo de geometra variable trabaja variando el rea de pasaje de gases de escape dentro de la carcasa de turbina, gracias a los alabes existentes que cambian de posicin de acuerdo con la necesidad del motor. La presin ofrecida por el turbo se obtiene a travs de las oscilaciones de velocidad de los gases de escape dentro de la carcasa de turbina, o sea, en las bajas rotaciones del motor el turbo funciona con una carcasa de turbina bien pequea, mejorando el torque del motor en estas condiciones, y en altas rotaciones cuando el motor estabiliza su trabajo, los alabes se abren y el turbo funciona como si fuese equipado con una carcasa de turbina grande.

Principio de FuncionamientoEl actuador controla el movimiento de todos los alavs a travs del movimiento del anillo sincronizador.Alabes Cerrados:- aumenta presin- aumenta rotacin

Alabes Abiertos:- disminuye presin- disminuye rotacin