• Author / Uploaded
• Cristian Lazaro Arias

Citation preview

Laboratorio N°1 Análisis y Evaluación del Estado de la Culata

Mantenimiento de maquinaria Pesada. Integrantes Callupe Tacuri Christian Huancaya Soriano Aldahir Lazaro Arias Cristian Mendoza Oture Jack Grupo N°: 4 Profesor: Christopher Reátegui. Ciclo: V

2019-I

INTRODUCCIÓN

En este laboratorio se desarrolló la evaluación y análisis de la culata de un motor Toyota, para proceder a determinar primeramente de realizo el desmontaje de accesorios, desmontaje de la culata, desarmado de la culata. Después se hizo evaluaciones a los componentes, como: limpieza, mediciones, análisis, funcionamiento, etc. Luego se realizó el armado de la culata y el montaje final.

OBJETIVOS:

1. Analizar, evaluar, medir la culata, comparándola con especificaciones técnicas del manual de servicio. 2. Preparar un informe del estado actual para la toma de decisiones para un mantenimiento futuro.

PROCEDIMIENTO.

1. Llenar la hoja ATS en forma grupal, antes de iniciar la tarea, mostrar al profesor asignado para la firma correspondiente y la autorización para el inicio del laboratorio.

2. Identificar el motor asignado para realizar la actividad.

3. Observando la placa estampada en el monoblock del motor y utilizando el MANUAL DE ESPECIFICACIONES llene los espacios en blanco con los datos del motor asignado:

Modelo del motor Serie del motor

Toyota 2C-T

Calibre

86 mm

Carrera

86 mm

Cilindrada

1975 cm

Número de cilindros

4

Cantidad de válvulas por cilindro

2

Luz de juego de válvulas

Admisión

0.2-0.3mm

Escape

0.25-0.25

Orden de encendido

Neutro

Sentido de giro del cigüeñal

Horario

4. Procedimiento y orden para aflojar los pernos de cabeza hexagonal.

Identificación de válvulas de admisión de escape

5. Desmontar la culata, respetando los pasos del manual de desarmado. No olvide guardar las piezas de modo que sea fácil después colocarlas en su lugar original. Use bandejas u otros contenedores de almacenamiento disponibles. Consulte al instructor si necesita ayuda.

MEDICIÓN DE LA PLANITUD DE LA CULATA

6. Después de una limpieza a la superficie de la culata, proceda a la medición de la planitud es necesario determinar si la culata se encuentra sin alabeo o curvatura alguna en su superficie. 7. Para determinar la curvatura, mida la planitud de la culata en varias posiciones con una regla de pelo y un calibrador de laminillas, según gráficos adjuntos:

Especificación

Max. 0,2 mm

Posición

Medición

1

ok

2

ok

3

ok

ENSAYO DE TINTES PENETRANTES DE LA CULATA

8. Basado en el material de construcción de la culata, realice el ensayo no destructivo con líquidos penetrantes, para detectar grietas superficiales. Registre sus hallazgos a través de fotografías.

Después de realizar el ensayo con tinta penetrante, a planitud de la superficie de la culata se encuentra en perfectas condiciones, no muestra rayaduras ni desgastes.

Medición de simetría o verticalidad de los resortes 9. Inspeccione los resortes de válvulas en busca de desgaste o daño. Luego, usando una escuadra de acero, calibrador de laminillas y una superficie plana, revise la simetría o verticalidad de los resortes de las válvulas, según gráfico adjunto:

Especificación Máximo: 2,0 mm Cilindro Resorte admisión 0.32/813 1

2 3 4

Resorte escape 0.32/813

0.32/813

0.32/813

0.28/711

0.26/660

0.32/813

0.28/711

Medición de la tensión e los resortes 10. Usando el probador de resorte de válvula (dinamómetro), verifique la tensión correcta de los mismos resortes de válvula a una altura específica (interno y externo si lo tuviera). Luego verifique la longitud del resorte suelto con un pie de rey, según gráficos adjuntos:

Fuerza e ensayo Longitud de resorte bajo carga Especificaciones (dinamómetro) Longitud resorte libre (pie de rey) cilindro Medición Resorte admisión Long. (mm) (dinamómetro) 45.94/38.24 Long. (mm) (pie de rey) 46.3 Long. (mm) (dinamómetro) 46.94/38.50 Long. (mm) (pie de rey) 47.2 Long. (mm) (dinamómetro) 46.78/38.48 Long. (mm) (pie de rey) 47.2 Long. (mm) (dinamómetro) 46.92/38.78 Long. (mm) (pie de rey) 47.2

1 2 3 4

225 -248NM 40.3 mm 47.50 mm Resorte de escape 46.06/38.14 46.5 46.9/38.62 47.3 46.9/38.56 47.2 47/38.56 47.3

Medición del diámetro de las válvulas 11. Usando un micrómetro, mida los vástagos de válvula en el área de roce con la guía de válvula (los puntos I, II y III observados en el gráfico) registre la medición MENOR en la tabla.

Especificación cilindro

I II III I II III I II III I II III

1 2 3 4

Válvula admisión 7.48 mm 7.47 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.47 mm 7.47 mm

Válvula escape 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.47 mm 7.47 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.48 mm 7.47 mm 7.47 mm

Medición del diámetro de las guías de válvulas 12. Usando un medidor de esfera y un micrómetro, o un calibrador de diámetros, mida el diámetro interno de las guías de válvula. Mida la guía en la parte superior, media e inferior, luego a 900 de la primera medición en la parte superior, media e inferior. Registre la medición MAYOR en la tabla de abajo. Especificación Cilindro

1 2 3 4

Válvula admisión 7.99 8.01 8.01 8.01

Válvula escape 8.00 8.00 7.99 7.96

Medición del ángulo de la cara de la válvula 13. Con un goniómetro, se mide el ángulo de la cara de la válvula para registrar la medición menor en la siguiente tabla.

Especificación

44.5 °

44.5°

Válvula Admisión

Válvula Escape

(ángulo)

(ángulo)

1

44°

44

2

43°

45

3

45

44

4

45

45

Cilindro

Fig10. Medición del ángulo

Especificación Cilindro

0.9 mm

1.0 mm

Válvula Admisión

Válvula Escape

(Margen)

(Margen)

1

0.8

0.9

2

0.7

0.8

3

0.9

0.8

4

0.8

0.9

Fig11. Margen de válvula El ángulo de la válvula de admisión y la válvula de escape se encuentran en perfectas condiciones, el rango del ángulo de ambos es de 30° o 45° es decir, que si pasa es menor a 43 grados, dejara un exceso de luz por donde podría escapar el aceite del motor. En el grosor de margen de válvula, también se encuentran en perfectas condiciones, ya que, la especificación exacta de la cual debe tener la válvula de admisión es de 0.9mm, por lo que si llega a ser menos de 0.7mm, esta tendría que cambiarse y la válvula de escape si es menor a 0.8mm también deberá cambiarse.

CUESTIONARIO 

¿Por qué se calibra la luz de válvulas? ¿Por qué la luz de válvulas de escape es mayor que la válvula de admisión? La calibración de las válvulas se da por la dilatación que sufren estas en cada ciclo de combustión, esta luz que se le da con los balancines es para evitar que las válvulas al momento de dilatarse terminen doblándose. Por otro lado, la luz de las válvulas de escape es mayor puesto que estos gases de salida se mantienen en constante calor y la válvula tiene una dilatación constante, este no es el caso de la válvula de admisión porque el aire que entra por el múltiple de admisión es frio y la dilatación en esta es menos y poco constante.



¿Qué pasa si altura de la culata es menor a la de las especificaciones de fábrica? Sustente su respuesta. Si la altura de la culata es menor a la que el fabricante esto variaría en la relación de compresión, El aumento de la relación de compresión, dentro de límites aceptables, conduce al aumento de la potencia sin otras operaciones, a excepción de una reducción del avance de encendido, una temperatura más elevada, sobre todo en la culata, un funcionamiento más difícil del motor acompañado por vibraciones más intensas y, finalmente, un mayor esfuerzo requerido al motor de arranque.



¿Cuáles son sus recomendaciones con los datos y observaciones encontradas en los componentes de la culata? SACADO DE CULATA Al sacar la culata del motor se observó que este no contaba con 10 pernos de culata, por ende, se localizaron los pernos dentro del taller y se integró posteriormente al armado.

Se identificó de forma correcta cuales son las válvulas de admisión y escape viendo las características que presentan estas y las hacen diferentes una de otras. Cuando se tuvo la culata después de sacar todas las válvulas y sus respectivos muelles se realizó la medición de planitud en la cual no se encontró deformación de esta, esto quiere decir que la culata se encuentra recta y con una buena forma. Por otro lado, en el ensayo de tintes penetrantes no se encontró rajadoras ni fisuras que podrían perjudicar en el funcionamiento del motor, se descarta la mezcla de fluidos ya sea de aceite con refrigerante y el quemado de aceite y refrigerante. RESORTES Después del sacado de resortes se realizó la medición de simetría o verticalidad de los resortes, dejándonos con resultado de las mediciones que ninguno de los resortes ya sea de admisión y de escape se encuentran fuera del rango para ser cambiadas, el funcionamiento de estas se encuentra óptimo para seguir trabajando en la culata. En la medición de la tensión de resortes se determinó que los resortes se encuentran dentro del rango presentado en el manual del fabricante, cumpliendo con las longitudes determinadas antes y después de tensionarlos. VALVULAS En la medición del diámetro de las válvulas según los datos obtenidos las válvulas se encuentran dentro de rango que el manual nos proporciona para si el estado se encuentra en condiciones óptimas. En la medición del ángulo de la cara de la válvula se determinó que están dentro del rango propuesto por el manual a excepción de la válvula de admisión del 2 cilindro, que se encontraba picada en una parte de la cara.

En cuanto con la medición del diámetro de las guías ninguna presenta mucho desgaste, esto nos lleva a ver el espacio libre del vástago a la guía de válvula, Todos presenten una luz adecuada para el funcionamiento de la válvula dentro de la culata. Todos los componentes medidos se encuentran en buen estado para el funcionamiento del motor. 

¿Cuáles son los peligros identificados durante el proceso de desarmado, medición y armado de la culata? ¿Cuáles serían sus recomendaciones? Los peligros identificados en el proceso de desarmado es la caída de herramientas dañando componentes y accidentando compañeros. Por ello se recomienda al grupo encargado de desarmado del motor asignado trabajar de forma ordenada y manteniendo la comunicación constante en el proceso. También se identificó la perdida de pernos, arandelas y algunos componentes de pequeño tamaño por ello el control es utilizar la bandeja designada al motor para poder guardar dentro de esta todos esos componentes evitando perdidas de estos. La caída de culata es otro peligro identificado que no debemos de dejar de lado puesto que esta parte del motor lleva con el mucho componente importante que si la culata se cae podríamos malograr o romper muchos de estos. Por ello se recomienda retirar con mucho cuidado la culata ya sea de personas como mínimo para hacer esta operación. El uso de las herramientas dentro del laboratorio debe ser ordenada y organizada para poder evitar accidentes y malograr componentes del motor. En cualquier inconveniente se recomienda decir al encargado del grupo y profesor del curso.

RECOMENDACIONES 

El motor 15 del laboratorio 1107 presento algunos inconvenientes al sacar la culata, se encontró el soporte del filtro de combustible desoldado y solamente posicionado con film, se recomienda soldar el soporte y evitar accidentes tanto de estudiantes como del motor mismo.



Por otro lado, se encontró que los pernos de la culata de este mismo motor se encontraron fuera del motor. Por esto se recomienda verificar bien el armado del motor antes de retirarse del laboratorio.



Se recomienda hacer un asentado de válvulas puesto que se observó que algunas de estas ya se encuentran picadas y sucias.



Se recomienda cambiar el empaque de culata puesto que esta ya está doblada y sería un riesgo si esta se utiliza para hacer funcionar el motor, esto provocaría que la culata se dañe y generaría gastos adicionales.



Utilizar los tapones adecuados para cada inyector y entrada de combustible a la bomba de inyección para evitar que este se contamine internamente y malogre componentes con el funcionamiento del motor.

LINK DEL VIDEO: https://drive.google.com/file/d/1QXn16DawtFyiE94VHsuCZKKpUWYhfHaa/vie w?usp=sharing