fallas y soluciones de motores de combustion
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MANTENIMIENTO FALLAS Y SOLUCIONES DE LOS SISTEMAS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN
INTERNA
INSTRUCTOR : DANIEL VILLAVICENCIO RODRIGUEZ
PANEL DE CONTROL DEL VEHÍCULO
1. Interruptor, faros, iluminación de instrumentos
2. Difusor de aire
3. Luces intermitentes de emergencia
4. Iluminación de instrumentos
5. Indicadores de dirección
7. Limpiaparabrisas
8. Nivel de combustible
9. Tacómetro
10. Llave de arranque
11. Manómetro de aceite
12. Manómetro de aire
ADVERTENCIAS E INDICADORES
13. Presión de aceite de la caja
14. Presión de aceite del motor
15. Freno de servicio
16. Freno de estacionamiento
17. Temperatura de refrigerante del motor
18. Carga del alternador
19. Nivel bajo del refrigerante
20. Filtro de aire
21. Bloqueo de diferencial ( ejes - 6 x 4 )
22. Bloqueo de diferencial ( ruedas - 4 x2 )
23. Precalentador
24. Luces altas
25. Posición de marcha atrás
26. Indicadores de dirección
27. Indicadores de dirección de remolque
INDICADOR DE L APRESIÓN DE ACEITE CERRADO
TACÓMETROEn el sector verde se obtiene la mejor economía de conducción.
Mantener el motor entre 1200 a 1700 r.p.m. el mayor tiempo
posible. La zona azul del tacómetro indica la gama de
revoluciones en las que el freno de motor es más eficiente.
( 1,500 - 2,400 rpm )
NO PERMITIR QUE LA AGUJA
INGRESE EN LA ZONA ROJA
MANÓMETRO DEL TURBOCOMPRESOR
Este manómetro indica la presión del turbo compresor en el
múltiple de admisión y ayuda a conducir con la mayor economía
posible.
Durante la conducción en terrenos planos la aguja debe
mantenerse en el sector verde.
Acelerar en exceso originará que la aguja se traslade al sector
amarillo ocasionando un mayor consumo de combustible.
FINALIDAD DEL SISTEMA DE
REFRIGERACIÓN
La función del sistema de refrigeración es la de regular la
temperatura adecuada de funcionamiento del motor.
Adicionalmente por ejemplo el calor que se genera entre los
pistones y cilindros, cojinetes y puños etc. también es
absorbido por el aceite y es transferido al refrigerante, el cual
es disipado en el enfriador de aceite del motor.
INDICADOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE
El indicador de temperatura señala la temperatura del sistema de
refrigeración del motor. El indicador, durante la conducción, deberá
normalmente hallarse entre 60 - 90°C. aprox.
EL VEHÍCULO NO DEBE SER CONDUCIDO CON EL INDICADOR EN LA ZONA ROJA
CONTROL DE NIVELES Y FUGAS DE REFRIGERANTE
- Depósito de agua
- Fugas en el depósito de agua
- Panal del radiador (núcleo)
- Mangueras de radiador
- Bomba de agua
- Enfriador de aceite de motor y transmisión
- Tinas de radiador
- Tapones de culata y block
El refrigerante circula alrededor de cada cilindro o camisas para
luego dirigirse hacia la culata.
Después que el refrigerante fluye hacia la culata, cruza por los
balancines de válvula y baja por el lado del múltiple de escape hacia
la carcasa del termostato, cuya cavidad es parte del bloque del
motor.
Conforme el flujo de refrigerante cruza la culata hacia la carcasa del
termostato, proporciona enfriamiento a los inyectores. Cuando el motor
está debajo de la temperatura de operación, el termostato está cerrado,
derivando el flujo del refrigerante hacia la entrada de la bomba de agua,
por medio de pasajes internos en la culata y en el bloque de cilindros.
Cuando se alcanza la temperatura funcionamiento, el termostato se abre,
bloqueando el pasaje de derivación hacia la bomba de agua y abriendo la
salida hacia el radiador.
El motor nunca debe ser operado sin termostato. Sin el termostato, no
pasará por el radiador el total del refrigerante (una parte recirculará),
causando que el motor se sobrecaliente.
Para que el ajuste sea correcto, las correas deben
permitir una deflexión de 10 mm. Esta prueba tiene que
hacerse en la parte central de la faja.
Siempre que se cambien las correas, debe hacerse por
pares aunque sea sólo una la que esté dañada ó rota.
CONTROL DE LA TENSIÓN Y ESTADODE LAS FAJAS
CONTROL DE NIVELES Y FUGAS DE REFRIGERANTE
TANQUE DE
EXPANSIÓN
REQUISITOS DEL REFRIGERANTE :
Las soluciones de refrigerante deben seleccionarse y mantenerse
cuidadosamente para que cumplan con los siguientes requisitos
básicos :
1. Transferencia de calor adecuada.
2. Protección por daños de cavitación.
3. Evitar la corrosión / erosión.
4. Evitar la formación de depósitos en el sistema de enfriamiento.
5. Ser compatible con los materiales del sistema de enfriamiento.
6. Proteger el sistema durante la operación en clima frío.
REFRIGERANTE DE MOTOR
TURBO
BOMBA DE
INYECCIÓN
BOMBA DE
ACEITE
FILTROS DE
ACEITE
ENFRIADOR DE
ACEITE
TAPÓN DEL
CÁRTER
CULATA
1. VÁLVULA DE REFRIGE-
RIGERACIÓN DEL PISTÓN
(abre cuando el motor está
justo encima del ralentí)
2. VÁLVULA DE DERIVACIÓN
(abre cuando el filtro esta
obstruido)
3. VÁLVULA BY - PASS
4. VÁLVULA LIMITADORA
DE PRESIÓN
1
2 3
4
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
PROPIEDADES Y SELECCIÓN DE UN LUBRICANTE
PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DE UN LUBRICANTE Viscosidad,
Índice de viscosidad
Punto de fluidez
Punto de ignición
Punto de fuego
Los aceites lubricantes son formulados para necesidades específicas. Se diferencian entre aceites de Compresores, de
Transmisión, Hidráulicos, para Industria Alimentaria, Textil, Metalurgia, para cilindros de vapor, Motores de Combustión Interna, otros.
DEFINICION y TECNOLOGIA DEL LUBRICANTE
Tribología - Ciencia que estudia la lubricación. Como ciencia y disciplina de ingeniería es relativamente nueva. Las metas y objetivos de esta ciencia han sido encaminados a reducir la fricción, rediseñar
nuevos sistemas de rodamiento, extensión de la vida útil de las piezas y desarrollar nuevos lubricantes.
• Fricción - Fuerza que se pone en movimiento. Cualquier par de superficie que se mueva una contra la otra crea calor y desgaste. Es un catalizador en la secuencia de destrucción progresiva.
• Lubricación - sustancia que crea un superficie resbalosa entre dos o más partes en movimiento.
• Viscosidad - Espesura de un líquido o la resistencia de un líquido a fluir a una temperatura específica, por un orificio específico. Y es afectada por la temperatura.
ADITIVOS.-
Material agregado al aceite para mejorar sus cualidades.
• Aditivos antiespumantes - Previenen la espuma en aceite bajo temperaturas elevadas y agitación severa.
• Detergentes - Ayudan a prevenir la formación de mugre y barnices, manteniendo las partículas extrañas en suspensión
FUNCIONES BASICAS QUE DEBE REALIZAR
UN LUBRICANTE, SEA ACEITE O GRASA
1.- Debe reducir los efectos de la fricción
2.- Debe eliminar el desgaste excesivo al proveer una
película resbalosa entre las partes en movimiento
3.- Debe transferir el calor
4.- Debe proveer un efecto refrigerante
5.- Debe sellar a la suciedad y otros contaminantes
6.- Debe prevenir la corrosión
7.- Debe reducir la fricción y el desgaste
8.- Debe llevarse el calor y limitar la temperatura
9.- Debe prevenir la corrosión y sellar contra la
Suciedad y otros Contaminantes
• Además de las funciones básicas de los lubricantes, los productosSHELL por ejemplo, mejoran físicamente la superficie metálica,extendiendo la vida útil a la maquinaria.
…algo de lo que no debes dudarLos lubricantes convencionales NO disponen
de esta tecnología.
La selección de un aceite o una grasa debe estar determinada por la naturaleza de la aplicación. La misma puede estar
influenciada por el efecto de una o todas las cuatro condiciones siguientes:
1.- Carga o presión bajo las que tiene que trabajar
2.- La velocidad de operación
3.- La temperatura en que va a operar
4.- El ambiente bajo el que va a operar
La lubricación adecuada y efectiva debe cumplir con:
"Las Cinco "C" de la Lubricación"
1. Use el producto Correcto
2. Aplíquelo en el lugar Correcto
3. Aplique la cantidad Correcta
4. Aplique el lubricante en el momento Correcto
5. A beneficio de su empresa, muestre una actitud positiva y Correcta
DIAGRAMA DE FLUJO DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN
NIVEL DE ACEITE DEL MOTOR
Saque y compruebe la varilla
indicadora de nivel, debe estar entre
las marcas “HIGH” (alto) y “LOW”
(bajo)
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CHEQUEOS ANTES DEL ARRANQUE
Controlar el nivel de aceite del motor. El nivel de
aceite debe encontrarse entre las dos marcas de la
varilla. Ejm.
MIN MAX
8 10
CAPACIDAD 10 GALONES
T 213
CAMBIO DE FILTROS DE ACEITE :
- Limpiar el cabezal y el contorno del filtro
- Retirar los filtros de aceite
- Limpiar la superficie de contacto del sello del filtro en el cabezal
NOTA : Verificar que no se haya quedado pegado el sello en el cabezal
CAMBIO DE ACEITE Y FILTRO DEL MOTOR
VOLVO
466634-3
PRECAUCIÓN : Antes de instalar el filtro nuevo debe llenarlo con aceite
limpio, de lo contrario se producirá una momentánea falta
de lubricación que dañará el motor.
CAMBIO DE FILTROS DE ACEITE :
- Use el filtro correcto para su motor, el cual debe ser un filtro combinado
de flujo total diagonal y flujo parcial.
- Instalar el filtro enroscando a mano (no usar herramientas) hasta que
haga contacto. Después darle 3/4 de vuelta más.
CAMBIO DE ACEITE Y FILTRO DEL MOTOR
VOLVO
466634-3
PRECAUCIÓN : Un exceso de ajuste en el filtro malogrará la roscay el sello.
CONTROL DE NIVELES Y FUGAS
DEL MOTOR
Tapón de cárter
Empaquetadura de cárter
Culata
Tapa de balancines
Retenes de cigüeñal delantero y trasero
Filtro de aceite
Empaquetadura de compresora
Tapa de buzos
Sellos de bomba de inyección
Tapa de distribución
Revisar fugas en el turbocompresor
- Cambie el aceite y el filtro cada 5,000 KM.
- Haga funcionar el motor hasta que el refrigerante alcance
60 ºC (140 ºF). Apague el motor. Limpie el tapón y el contorno del
mismo.
- Saque el tapón de drenaje inmediatamente para asegurar que todos los
contaminantes en suspensión hayan sido removidos del motor.
PRECAUCIÓN : Evite el contacto directo con el aceite ya que puede
ocasionarle quemaduras.
MANÓMETRO DE ACEITE
Este manómetro indica la presión en el sistema de lubricación del
motor. Durante la conducción, con el motor caliente la aguja debe
encontrarse entre 300 - 500 kPa ( 3, 0 - 5,0 ) bar.
Con el motor en ralentí puede ocurrir que la aguja indicadora entre
en el campo rojo. Esto no constituye ningún peligro siempre que
la aguja suba a los sectores superiores cuando se acelera.
DURANTE LA CONDUCCIÓN LA AGUJA
NO DEBE JAMÁS ENTRAR A LA ZONA
ROJA 0-100 kPa ( 0 -1,0 BAR)
1. Tanque
2. Cebador Manual
3. Filtros
4. Bomba de inyec. Lineal
5. Válvula de retención (0.7- 1.5 bar)
6. Inyector
7. Tubería de retorno1
6
7
3
Depresión -0,2 bar
G
o
b
e
r
n
a
d
o
r
2
45
Retorno sin
presión
Combustible a una presión
80 a 300 bar
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
CONTROL DE NIVELES Y FUGAS
DE COMBUSTIBLE
Zonas de
Posibles
Fugas
A
C
E
R
T
AVANZADA
COMBUSTIÓN
EMISIONES
REDUCCIÓN
TECNOLOGÍA
Tecnología avanzada de
combustión para la
reducción de emisiones.
EVENTOS SIGNIFICATIVOS
• Primer motor ACERT; mayo de 2003; vehículos de carretera
• Primer ACERT de obras, C15, noviembre 2004, Texas
• Nueve fábricas embarcaron 26 modelos de máquina diferente con ACERT
• Excavadora hidráulica, Tractor de cadenas, Cargador de ruedas, Camiones articulados, Mototraílla de ruedas, Pavimentación, Subterránea
• Hubo 45 modelos de máquina impulsadas con ACERT a fines del 2005
Antecedentes
• Primer motor diesel: 1897. Pesaba cuatro toneladas - 20 HP.
Desarrollado para impulsar barcos, submarinos. Más adelante
camiones, autobuses, tractores
• 1931 - primer diesel CAT; D9900, 87 HP
• CAT ACERT de seis cilindros pesa menos de dos toneladas y
puede generar > 650 HP.
• Los motores diesel han cambiado con los años.
• Los motores diesel proveen la potencia para nuestro mundo.
1897 20051931 (D9900)
1990s EU/HEUI unit injection fuel systems
ACERT control de Emisiones2001
1930s
1940s
1950s
1960s
1970s
1980s
Primer motor a gas natural
Primer motor diesel industrial
Turbos y aftercoolers
Primer motor exitoso para camiones medianos
Pistones articulados
Motores electrónicos
1990s EU/HEUI unit injection fuel systems1990s EU/HEUI unit injection fuel systems
ACERT control de Emisiones2001 ACERT control de Emisiones2001
1930s
1940s
1950s
1960s
1970s
1980s
Primer motor a gas natural
Primer motor diesel industrial
Turbos y aftercoolers
Primer motor exitoso para camiones medianos
Pistones articulados
Motores electrónicos
Pistón de acero de una pieza
• Falda de acero
• Forjado en una sola pieza de acero
• Menos expansión térmica
• Reducción; área de superficie
Ventajas
• Más resistente; no se detecta rotura
de la falda
• Menos cavitación de la camisa
• Menos fricción y se minimiza el
consumo de combustible
Pistón de acero de una pieza
Turboalimentación de la
válvula de derivación
TURBOCARGADOR
Compresor Turbina de
Escape
FILTRO DE
AIRE
MÚLTIPLE DE ADMISIÓN
MÚLTIPLE DE ESCAPE
CIL
Nro 1
CIL
Nro 2
CIL
Nro 3
CIL
Nro 4
CIL
Nro 5
CIL
Nro 6
POST EN-
FRIADOR
AIRE-AIRE
AL
SILENCIADOR
SISTEMA DE ADMISIÓN Y ESCAPE
SISTEMA DE ADMISIÓN
FLUJO DE AIRECOMPRIMIDO
CALIENTE
FILTRO DEL AIRE
GASES
DE
ESCAPEINTERCOOLER
MÚLTIPLE DE ESCAPE
TURBINA
COMPRESOR
C
I
L
I
N
D
R
O
FLUJO DE GASDE ESCAPE
FLUJO DE AIRECOMPRIMIDO
FRÍO
FUNCIONAMIENTO DEL TURBO
El turbocompresor funciona aprovechando la energía
de los gases de escape, lo que es una gran ventaja ya
que no consume potencia útil del motor, sino más bien
aprovecha la energía de los gases de escape que de
otra forma se perdería.
SALIDA DE GASES DE
ESCAPE DE LA TURBINA
ADMISIÓN DE AIRE
ADMISIÓN DE GASES DE ESCAPE
RUEDA DEL COMPRESOR
RUEDA DE LA TURBINA
AIRE COMPRIMIDO AL INTERCOOLER
INTERCOOLER
Tiene la función principal de enfriar la temperatura del aire de
admisión desde unos 150 a 50°C, disminuyendo así su
volumen, lo que hace que una cantidad dada de aire
contenga más oxigeno, dando como resultado : una
combustión más eficiente, mayores potencia, torque y gases
de escape más limpios.
El intercooler se utiliza para disminuir la temperatura del aire
comprimido, que genera el turbocargador antes de que llegue al
múltiple de admisión. Esto permite que se deposite una carga
de aire mas densa en el motor y se logre una buena combustión
y la vez mayor potencia del motor.
INTERCOOLER
VOL = 1 Metro cúbico VOL = 1 Metro cúbico
AIRE
FRÍO
AIRE
CALIENTE
02
02
REVISIÓN Y LIMPIEZA DE LOSFILTROS DE AIRE
El filtro esta formado por dos elementos, uno externo o
filtro primario (1), y uno interno o filtro secundario (2).
El aire aspirado pasa primero por el externo y luego por
el interno. Nunca opere el motor sin el filtro de aire, el
aire de admisión tiene que ser filtrado para prevenir que
el polvo y las partículas ingresen al motor y ocasionen
desgastes anormales y prematuros en el motor.