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MANUAL DE MOTORES DIESEL COD786

Manual para el estudiante

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA

COMO FUNCIONA EL MOTOR DIESEL Como funciona el motor diesel Después de completar este tema, usted sabrá: 1. Los elementos básicos requeridos para la combustión. 2. Cómo se transmite la energía por medio de movimientos reciprocantes y de giro. 3. Los términos comunes usados para describir los motores. 4. Las diferencias entre motores diesel y motores de gasolina. 5. Cómo operan los motores de encendido por bujía de Caterpillar.

Conceptos Básicos Piense en un motor como un reloj. Todos los componentes del reloj trabajan en sincronización para dar la hora exacta. En un motor diesel, todos los componentes trabajan juntos para convertir la energía calorífica en energía mecánica.

Combustión

El calentamiento del aire y del combustible juntos producen la combustión, lo cual crea la fuerza requerida para poner en funcionamiento el motor. El aire, que contiene oxígeno, se requiere para quemar el combustible. El combustible produce la fuerza. Cuando el combustible se pulveriza, los combustibles diesel se encienden fácilmente y se queman en forma eficaz. La combustión ocurre cuando la mezcla de combustible y aire se calienta hasta un punto que se enciende la mezcla. Esta se debe quemar rápidamente de una manera controlada para producir la energía calorífica necesaria Aire + Combustible + Calor = Combustión

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Factores que controlan la combustión Tres factores controlan la combustión:

1. El volumen de aire comprimido. 2. El tipo de combustible usado. 3. La cantidad de combustible mezclada con aire.

Cámara de combustión La cámara de combustión la conforman: 1. 2. 3. 4. 5.

La camisa de cilindro. El pistón. La válvula de admisión. La válvula de escape. La culata.

Compresión Cuando se comprime el aire, se calienta. Mientras más se comprima el aire, más calor se obtiene. Si se comprime lo suficiente, alcanzará temperaturas mayores que la de encendido del combustible.

Tipo de combustible El tipo de combustible usado en los motores afecta la combustión, debido a que diferentes combustibles se encienden a diferentes temperaturas, y algunos se queman más completamente.

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Cantidad de combustible La cantidad de combustible es también importante, debido a que a mayor cantidad de combustible, más fuerza se produce. Cuando el combustible se inyecta en un área cerrada que contenga suficiente aire, una pequeña cantidad de combustible produce gran cantidad de calor y fuerza. A mayor cantidad de combustible = mayor fuerza.

Proceso de combustión del motor diesel En un motor diesel, el aire se comprime dentro de la cámara de combustión hasta que tiene la temperatura para encender el combustible. Entonces, el combustible se inyecta en la cámara caliente y se produce la combustión.

Proceso de combustión del motor de gasolina En un motor de gasolina, el aire comprimido no proporciona el suficiente calor para que comience la combustión. Una chispa enciende la mezcla, lo que produce la combustión.

Transmisión de energía calorífica En ambos tipos de motor, la combustión produce energía calorífica, lo que hace que los gases atrapados en la cámara de combustión se expandan, empujando el pistón hacia abajo. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, mueve otros componentes mecánicos que hacen el trabajo.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Movimientos reciprocante y de giro

Los componentes trabajan juntos para transformar el movimiento reciprocante en movimiento de giro. Cuando ocurre la combustión, el pistón y la biela se mueven hacia arriba y hacia abajo en un movimiento llamado reciprocante. La biela hace girar el cigüeñal, el cual convierte el movimiento reciprocante en circular, llamado movimiento de giro. Así es como el motor transforma el calor de la combustión en energía útil.

Tiempo de admisión

El ciclo comienza con el tiempo de admisión. Primero, se abre la válvula de admisión. A medida que el pistón se mueve al centro muerto inferior, que es el punto más bajo del pistón, o BDC (de sus siglas en inglés), el aire entra a la cámara de combustión. El cigüeñal gira 180º, o la mitad de un giro completo. La válvula de escape permanece cerrada.

Tiempo de compresión

Durante el tiempo de compresión o segundo tiempo, la válvula de admisión se cierra y sella la cámara de combustión. A medida que el pistón se mueve hacia arriba al punto más alto del cilindro, llamado centro muerto superior o TDC (de sus siglas en inglés), el aire atrapado se comprime y se calienta. La cantidad de aire comprimido se llama relación de compresión. La mayoría de los motores diesel tienen una relación de compresión = volumen del cilindro con el pistón en el Centro Muerto Inferior/volumen del cilindro con el pistón en le Centro Muerto Superior.

Tiempo de combustión El combustible diesel se inyecta casi al final del tiempo de compresión. Esto produce la combustión e inicia el tiempo de combustión. Las válvulas de admisión y de escape permanecen cerradas y sellan la cámara de combustión. La fuerza de la combustión empuja el pistón hacia abajo, lo que hace que la biela gire el cigüeñal otros 180º. El cigüeñal ha hecho, ahora, un giro y medio desde el inicio del ciclo.

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Tiempo de escape El tiempo de escape es el final del ciclo. Durante el tiempo de escape, la válvula de escape se abre a medida que el pistón se mueve hacia arriba, lo que obliga a que los gases de la combustión salgan del cilindro. Cuando el pistón está en el Centro Muerto Superior, la válvula de escape se cierra. Se abre la válvula de admisión y el ciclo comienza de nuevo. La biela ha girado el cigüeñal otros 180º. Ciclo de cuatro tiempos

Al final del tiempo de escape se completa el proceso. Durante este tiempo el cigüeñal ha completado dos giros de 360º. Tomados juntos, el tiempo de admisión, compresión, combustión y de escape se llama un ciclo. Por esto, el nombre de “ciclo de cuatro tiempos”. En los motores Cat se usa el ciclo de cuatro tiempos, y el ciclo ocurre todo el tiempo que el motor está funcionando. La secuencia en que cada cilindro alcanza el tiempo de combustión se llama orden de encendido del motor. Cuatro carreras del pistón = dos giros completos del cigüeñal.

Motores diesel y de gasolina En esta sección, aprenderá las diferencias entre los motores diesel y los motores de gasolina.

Comparación entre motores diesel y de gasolina Al igual que en los motores diesel, en los motores de gasolina se usa la combustión, producida en el ciclo de cuatro tiempos, para crear energía y realizar el trabajo, pero hay algunas diferencias en el proceso. Veamos cuáles son esas diferencias.

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Los motores diesel no requieren bujía

Diseño de la cámara de combustión

Probablemente, la diferencia más obvia entre los motores diesel y de gasolina es que los motores diesel no necesitan una chispa (producida por una bujía) para el encendido. En cambio, el aire se comprime a una relación tan alta que se calienta en la cámara de combustión a una temperatura suficiente para encender el combustible.

El diseño de la cámara de combustión es también diferente entre los motores diesel y de gasolina. En los motores diesel hay muy poco espacio entre la culata y el pistón en el centro muerto superior, lo cual produce una relación de compresión alta. La mayoría de los pistones diesel tienen la cámara de combustión directamente encima del pistón.

Diseño de la cámara de combustión del motor de gasolina En los motores de gasolina, la cámara de combustión se construye en la culata. El espacio entre el pistón y la culata es más grande que en el motor diesel, lo cual resulta en una relación de compresión menor.

Los motores diese pueden realizar más trabajo Otra gran diferencia es la cantidad de trabajo que el motor diesel puede realizar a rpm bajas. En general, los motores diesel operan entre 800 y 2200 rpm y proporcionan más par y más potencia para realizar el trabajo.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Ciclo de cuatro tiempos

Ambos motores convierten la energía calorífica en movimiento al usar el ciclo de cuatro tiempos.

Los motores diesel son más eficientes en combustible

Los motores diesel, generalmente, tienen más eficiencia de combustible en relación con la cantidad de salida de trabajo que los motores de gasolina. Esto requiere relativamente pequeñas cantidades de combustible para producir la salida de potencia nominal del motor diesel.

Los motores diesel son más pesados Los motores diesel, generalmente, son más pesados que los de gasolina, debido a que debe resistir presiones y temperaturas de combustión más altas.

Relaciones de compresión En los motores diesel, generalmente, se usan relaciones de compresión más altas para calentar el aire a temperaturas de combustión. La mayoría de los motores diesel tienen una relación de compresión desde 13:1 hasta 20:1. Los motores de gasolina, generalmente, tienen relaciones de compresión entre 8:1 a 11:1.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Motores de gas Cat

En esta sección, aprenderá cómo funciona un motor de encendido con chispa.

Motores de encendido con chispa (bujía) Los motores de encendido con chispa funcionan con combustibles gaseosos, como propano, metano y etanol. El uso de estos combustibles y los requerimientos para las tuberías de combustible de presión baja exigen modificaciones significativas en el diseño del motor.

Motores de gas Cat

Basados en el diseño del motor diesel Cat, muchas piezas del motor de gas son las mismas, pero se han realizado modificaciones significativas en el sistema de inyección de combustible. Los sistemas de admisión, de escape, de enfriamiento y de combustible han cambiado para acomodar mezclas menos ricas de aire-combustible y se ha añadido un sistema de encendido de bujía de alto voltaje.

Desde la segunda guerra mundial, Caterpillar ha fabricado un número limitado de motores de gas. Actualmente, Caterpillar produce motores de gas para los mercados de irrigación, industrial, cogeneración y grupos electrógenos. En los últimos años, los Estados Unidos y otros países han desarrollado normas estrictas sobre emisiones para proteger y preservar el medio ambiente. El gas natural ha emergido como un combustible abundante y ambientalmente limpio. Para adaptarse a este mercado cambiante, Caterpillar ha asumido el compromiso de suministrar motores de gas para toda su línea de productos. Estos motores funcionan con combustibles tales como propano y metano.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Motores de gas Cat

En algunos motores, el pistón también tiene un nuevo diseño de copa profunda, para facilitar la combustión. En otros, está disponible un pistón plano en la parte superior. En estos motores de emisiones bajas se han añadido dispositivos sensores y de sincronización para mejorar el rendimiento del motor. Los motores de gas están disponibles actualmente en las familias 3300, 3400, 3500 y 3600. Los motores de gas actuales se usan para comprimir y transportar gas en los campos de gas natural, en las bombas de irrigación y en las plantas de cogeneración de energía.

Terminología En esta sección, aprenderá la terminología común usada para describir cómo funciona un motor y qué tan bien opera.

Categorías Los motores se describen usando muchos términos y frases. Algunos describen cómo funciona el motor mientras otros describen qué tan bien opera. Hay tres categorías principales de terminología en este tema: las leyes de la mecánica, la salida de potencia y la eficiencia del motor.

Leyes de la mecánica Los términos relativos a las leyes de la mecánica describen el movimiento de los objetos y los efectos del movimiento.

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Fricción Fricción es la resistencia al movimiento entre dos superficies en contacto. Por ejemplo, existe fricción entre el pistón y la pared del cilindro a medida que el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo. La fricción produce calor, uno de los mayores contribuyentes al desgaste y a producir daños en los componentes. Inercia Inercia es la tendencia de un objeto en reposo a permanecer en reposo o de un objeto en movimiento a permanecer en movimiento. El motor usa la fuerza para contrarrestar la inercia.

Fuerza Fuerza es la acción de empujar o tirar que inicia, detiene o cambia el movimiento de un objeto. La fuerza se crea por la combustión en el tiempo de combustión. Mientras mayor sea la fuerza producida, mayor será la potencia.

Presión Presión es una medida de la fuerza ejercida por unidad de área. Durante el ciclo de cuatro tiempos se produce una gran cantidad de presión en la parte superior del pistón en los tiempos de compresión y de combustión.

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Cómo se crea la presión

Hay tres modos de crear presión. Aumentar la temperatura, disminuir el volumen o restringir el flujo. Muchos componentes de los sistemas de combustión interna operan bajo presión o producen presiones específicas. El conocimiento y la medida de las presiones específicas del motor pueden suministrar gran cantidad de información acerca del estado general del motor.

Términos de potencia de salida La potencia del motor se describe de acuerdo con la cantidad y calidad de ciertas características.

Par Par es una fuerza de giro o de torsión. Un cigüeñal ejerce par para forzar el giro de los volantes, de los convertidores de par y otros dispositivos mecánicos.

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El par como capacidad de transporte de El par también es una medida de la carga capacidad de transporte de carga del motor. La fórmula del par es: Par (libras-pie) = (5.252 x potencia)/rpm

Reserva de par

Potencia

Reserva de par es el incremento que sucede cuando un motor se recarga más allá de las rpm nominales. Esta reserva de par ocurre hasta que se alcanzan unas rpm definidas, luego de las cuales el par cae rápidamente. El nivel de par alcanzado se llama par máximo. Leyenda: TR = Reserva de par HP + T = Potencia y par TC = Curva de par HC = Curva de potencia PT = Par máximo RT = Par nominal Potencia es la clasificación dada al motor que describe la cantidad de trabajo de salida en un periodo de tiempo. La potencia al freno es la potencia útil disponible para trabajo en el volante. La potencia al freno es menor que la potencia verdadera, debido a que se usa parte de la energía para mover los componentes del motor. La fórmula de potencia es: Potencia = rpm x par/5.252

Calor Calor es una forma de energía producida por la combustión del combustible. La energía calorífica se convierte en energía mecánica en el pistón y en otros componentes del motor, con el fin de producir la potencia disponible para el trabajo.

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Temperatura

Temperatura es la medida de la cantidad de calor o de frío relativo de un objeto. Generalmente, se mide en escalas Fahrenheit o Celsius.

Unidad Térmica Inglesa La Unidad Térmica Inglesa, o BTU, se usa para medir el valor calorífico de una cantidad específica de combustible, o la cantidad de calor transferido de un objeto a otro. Un BTU es la cantidad de calor requerido para elevar un grado Fahrenheit una libra de agua.

BTU en el combustible El BTU se usa para describir el valor calorífico del combustible. Los combustibles con clasificaciones altas de BTU producen más calor y, por tanto, más potencia. En general, el combustible diesel tiene una cantidad de BTU más alta que la gasolina.

BTU en el sistema de enfriamiento El BTU también se usa para describir qué tan bien trabaja el sistema de enfriamiento. Mientras más BTU mueva el refrigerante, más eficiente será el sistema de enfriamiento.

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Eficiencia del motor

El diseño del motor afecta el rendimiento y la eficiencia del motor.

Calibre o Perforación del cilindro La perforación o calibre es el diámetro interior del cilindro medido en pulgadas o milímetros. La perforación del cilindro determina el volumen de aire disponible para la combustión. Mientras mayor sea la perforación del cilindro, más potencia tendrá el motor.

Carrera del pistón La carrera es la distancia que recorre el pistón desde el centro muerto superior al centro muerto inferior. La longitud de la carrera se determina por el diseño del cigüeñal. Una carrera más larga permite mayor entrada de aire al cilindro, lo cual hace que pueda quemarse mayor combustible, produciéndose más potencia. Cilindrada

Cilindrada = Área de perforación del cilindro x Carrera

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Área de perforación del cilindro

Para calcular el área de la perforación del cilindro, multiplique π o 3.1416 por el radio al cuadrado

Relación de compresión

Relación de compresión = Volumen total (BDC)/ volumen de compresión (TDC)

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COMPONENTES DEL MOTOR Componentes del motor Después de completar este tema, usted podrá identificar los componentes de los conjuntos del bloque, la culata y el tren de engranajes y entender la función de cada componente.

Conjunto del bloque En esta sección, usted verá cada uno de los componentes del conjunto del bloque, y podrá describir la función de cada componente.

Conjunto del bloque En el conjunto del bloque es en donde se produce la potencia. Veamos cada uno de los componentes del bloque y como trabajan juntos para hacer que el motor funcione.

Bloque principal

El bloque de motor es la estructura que sostiene todos los componentes del motor Caterpillar. Este mantiene el cigüeñal, los pistones, las bielas y otros componentes en alineación precisa. El bloque también contiene el refrigerante y el aceite del motor y proporciona un lugar para conectar componentes externos como la bomba de agua y el filtro de aceite. Los bloques Caterpillar se fabrican de hierro gris fundido, para que resistan las tensiones, el calor y la vibración.

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Culata

Camisas de cilindro

Enfriamiento de las camisas de cilindro

En motores pequeños de diseño en línea, la culata es forjada en un solo cuerpo, que se conecta a la parte superior del bloque de motor. En los motores en “V” y en algunos motores en líneas grandes se usan dos culatas o culatas múltiples. Por ejemplo, los motores de las Series 3500 y 3600 Caterpillar tienen una culata por cilindro. La culata realiza las siguientes funciones: 1. Conforma la superficie de sellado superior de la cámara de combustión 2. Disipa el calor, a medida que el refrigerante fluye a través de los conductos de agua internos 3. Envía el aire de admisión hacia adentro de la cámara de combustión y los gases de escape hacia afuera 4. Sirve de soporte para las válvulas y los inyectores Las camisas forman las paredes de la cámara de combustión. La culata y las válvulas forman la superficie superior de la cámara, y el pistón y los anillos forman la superficie inferior. El pistón y los anillos se deslizan hacia arriba y hacia abajo en las paredes del cilindro sobre una película delgada de aceite. El sello preciso entre el anillo del pistón y la pared del cilindro sella la cámara de combustión de la parte inferior del motor. Las camisas se enfrían por contacto directo con el refrigerante que fluye alrededor de la superficie externa. Estas se sostienen en el bloque por medio de una brida en la parte superior (o sostenida en el medio) y en el área del sello anular de la parte inferior. Debido a que el bloque no sostiene las camisas en toda su longitud, estas tienen paredes de gran espesor para resistir los golpes de las fuerzas de combustión. La perforación del cilindro de los motores sin camisas se enfría haciendo fluir el refrigerante a través de los conductos internos del bloque de motor alrededor de las perforaciones.

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Antecamisas secas de cilindro

Rayado transversal de la camisa de cilindro

Con el fin de reutilizar los motores sin camisas, en la reconstrucción del motor se usan antecamisas secas. Durante el reacondicionamiento general, la perforación del cilindro se rectifica a un tamaño un poco mayor y una antecamisa seca se hace entrar a presión en el orificio. Estas se llaman “antecamisas secas” porque el enfriamiento se realiza indirectamente; es decir, el refrigerante no tiene contacto directo con la superficie de la antecamisa. Las camisas y los orificios deben tener un redondeado uniforme para asegurar un buen asiento con los anillos del pistón. Las camisas de cilindro Catepillar son tratadas térmicamente en toda su longitud para proporcionar más resistencia. Las camisas Cat se bruñen para darles fuerza extra en el área crítica de la brida donde se concentra la mayor tensión debido a la combustión. Las camisas y perforaciones de Caterpillar también tienen un patrón de rectificado transversal y uniforme que asegura la distribución correcta de aceite en toda la superficie interna de la camisa, que permite el asiento de los anillos y lubricación adecuados y evitan el rayado de los anillos y las camisas.

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Pistones

Pistón de una pieza contra dos piezas

La función principal del pistón es transferir la energía de la combustión al cigüeñal en forma de potencia mecánica. También actúa como una bomba en las carreras de admisión y escape para introducir aire en la cámara de combustión y sacar los gases de escape. Los pistones deben ser fuertes, livianos y buenos conductores del calor. Los pistones Cat se maquinan cuidadosamente en forma ovalada. Durante la operación del motor, el calor hace que el pistón se expanda de su forma oval a la forma circular para un mejor contacto concéntrico de los anillos del pistón con la superficie de la camisa del cilindro. Este diseño suministra un excelente control del aceite y combustión eficiente. Los pistones Caterpillar tienen un resalto lateral especial maquinado en el área del orificio del pasador en donde hay mayor concentración de esfuerzos. Esto da espacio libre al pasador del pistón para que se flexione en cargas altas sin agarrotarse en el orificio. Los pistones de aluminio de una pieza se usan en muchas aplicaciones. Los motores con mayor presión de cilindro requieren pistones de dos piezas. La parte superior del pistón se llama Corona del pistón. Los pistones de los motores con cámaras de precombustión (PC) tienen un tapón térmico de acero inoxidable en la corona. Los pistones de los motores de inyección directa tienen un diseño de cráter. A un lado del pistón están las ranuras de los anillos y los resaltos, que son el área entre los anillos. La parte inferior del pistón se llama Falda y contiene el orificio para el pasador del pistón.

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Anillos de pistón

Biela

Todos los pistones Caterpillar tienen tres anillos, con excepción de algunos pistones de la Serie 3200, que solo tienen dos anillos. Los anillos superiores son los anillos de compresión y sellan los gases de combustión en la cámara de combustión. El anillo inferior es el anillo de control de aceite y controla la cantidad y espesor del aceite en la superficie de la camisa de cilindro. Todos los anillos de pistón están ubicados arriba del orificio del pasador del pistón. El aceite regresa al carter a través de orificios en las ranuras del anillo de control de aceite. Los anillos del pistón Cat se fabrican de hierro dúctil resistente pero flexible y tienen tratamiento térmico para darles mayor resistencia. Además, los anillos del pistón Caterpillar están revestidos con material de desgaste de cromo o plasma que esta muy por encima de las normas industriales y suministran una vida de desgaste excepcionalmente larga. Los motores de la Serie 3400 usan los anillos revestidos de plasma, que resisten el rayado, aún cuando aumente la potencia del motor. Los anillos de compresión Cat (tanto superiores como intermedios) tienen un resalto testigo (que se ve como una línea). Este resalto testigo realmente es el resultado de una prueba de calidad efectuada en cada anillo de pistón Caterpillar y certifica que el anillo es perfectamente redondo y que proporcionara un sellado correcto y un control uniforme del aceite. La biela une el pistón al cigüeñal. Cambia el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón en movimiento de giro del cigüeñal. Se usa un buje a presión en el extremo del orifico del pasador del pistón, por lo tanto la biela puede girar libremente alrededor del pasador del pistón. Las bielas tienen forma cónica en el extremo del orificio del pasador. Esto le da a la biela más resistencia en las áreas con carga más alta. Dos pernos sostienen la tapa del extremo de biela en la biela. Este diseño mantiene el ancho de biela a un mínimo, de modo que la biela puede quitarse a través del cilindro para facilitar el mantenimiento.

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Extremo de cigüeñal de la biela (cabeza de biela)

Numero de biela

Cigüeñal

El extremo del cigüeñal de la biela consta de dos piezas: la biela y la tapa de biela empernada. Los cojinetes se usan aquí para proporcionar una buena superficie de desgaste entre la biela y el cigüeñal. Las bielas Caterpillar están forjadas para darles una resistencia y dureza altas. Se someten a procesos de templado y se rectifican a tolerancias muy pequeñas que aseguran la rectitud, el peso correcto y el alineamiento. Las bielas sostienen firmemente los cojinetes en posición durante la operación. En algunos motores grandes de modelos anteriores, las bielas tienen conductos de aceite internos que envían el aceite hacia el lado inferior del pistón para efectos de enfriamiento.

Durante el armado del motor, se marca un número en el extremo del cigüeñal de la biela y en la tapa de la biela, que indica que estas dos piezas son un conjunto y que fueron maquinadas juntas. Durante el reacondicionamiento del motor, estas piezas siempre se deben usar juntas.

El pistón y la biela impulsan el cigüeñal, que a su vez impulsa el volante y los engranajes para dar potencia a otros componentes. En otras palabras, el cigüeñal cambia las fuerzas de combustión en el cilindro en fuerzas de gira útil, que impulsa el equipo. El cigüeñal esta sostenido en el bloque del motor por los cojinetes de bancada. Estos cojinetes y los cojinetes de biela son lubricados por aceite que fluye por los conductos perforados en el bloque y el cigüeñal. Un cojinete de tope evita el movimiento excesivo de extremo a extremo (movimiento hacia atrás y hacia adelante) del cigüeñal. Los cigüeñales deben ser extremadamente fuertes y estar compensados. Las superficies del muñón (las áreas en las que se montan los cojinetes)

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA necesitan tratarse térmicamente para aumentar la dureza de la superficie y se rectifican levemente para proporcionar una mayor vida de desgaste y su reutilización. Los muñones de los cigüeñales Cat tienen una dureza Rocwell de más de 40 Rc y se pulen con un acabado de superficie de 5 micropulgadas - ¡lo mejor de la industria!

Árbol de levas

El árbol de levas se encuentra en el lado izquierdo inferior del bloque del motor. El árbol de levas es impulsado por los engranajes del cigüeñal. Cinco cojinetes soportan el eje de levas en el motor de cuatro tiempos. En los motores de seis cilindros, se usan siete cojinetes.

Levas del árbol de levas

EL árbol de levas controla la apertura y el cierre de las válvulas y puede controlar la inyección de combustible cuando se usan inyectores unitarios. El árbol de levas recibe su nombre de las levas o lóbulos en forma de huevo. A medida que el árbol de levas gira, también lo hacen las levas. Los componentes del tren de válvulas unidos al árbol de levas siguen el movimiento hacia arriba y hacia abajo. Cuando la nariz de la leva sube, la válvula se abrirá completamente.

Levantaválvulas Un levantaválvulas o seguidor de leva descansa en cada leva del árbol de levas. A medida que el árbol de levas gira, mueve el levantaválvulas, siguiendo la forma de la leva.

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Bloque de motor Como vimos anteriormente, el bloque de motor es la estructura que sostiene todos los componentes del motor Caterpillar. Los bloques de motor tienen diferentes diseños. En un motor en línea, los cilindros se alinean en una fila (de aquí “en línea”). Los motores en “V” separan los cilindros en dos filas y el bloque de motor tiene la forma de una “V”. Diseño del bloque de motor Los bloques de motor, normalmente, son de hierro forjado gris. En el bloque se forja los conductos de refrigerante (1) y de lubricante (2).

Diseño del cilindro Los cilindros pueden ser forjados permanentemente en el bloque y se llaman de perforación original (1), o pueden ser camisas de cilindro reemplazables (2).

Camisas de cilindro Las camisas forman las paredes de la camisa de agua entre el refrigerante y los pistones.

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Tipos de camisas de cilindro Las camisas secas tienen sellos anulares, para sellar la camisa de agua y evitar escapes del refrigerante. Las camisas secas se usan, frecuentemente, para reparar o “encamisar” motores con perforaciones originales, en caso de la falla de un cilindro. Las camisas se llaman “secas”, debido a que se ajustan contra las paredes del orificio preexistentes del cilindro del bloque de motor. Piezas de las camisas secas de cilindro

Las camisas Cat se fabrican de hierro forjado, de cuatro o seis al mismo tiempo, en moldes de arena y contienen una estructura granular al azar con escamas de grafito. El diámetro interior de la camisa experimenta un proceso conocido como “templado por inducción”, el cual ayuda a que la camisa tenga una vida útil más larga. Una camisa seca tiene 6 partes principales: 1. Superficie interior (también llamada perforación): da soporte al pistón 2. Sello de combustión: sella la cámara de combustión 3. Brida: mantiene la camisa en el bloque 4. Ranura de banda de compresión: sostiene la banda de compresión, lo cual ayuda a que la camisa se ajuste al orificio y reduzca la vibración de la camisa. 5. Superficie exterior: forma la pared del agua de la camisa 6. Ranuras de sello anular: mantienen los sellos anulares que sellan el agua de la camisa.

Pistones Un pistón se ajusta dentro de cada camisa y se mueve hacia arriba y hacia abajo durante la combustión. La parte superior del pistón forma el fondo de la cámara de combustión.

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Partes del pistón

1. Corona (o primer resalto) – parte superior del pistón, donde se realiza la combustión 2. Tapón térmico (en motores antiguos) – disipa el calor de la parte superior de la corona y protege la corona de aluminio del calor de la combustión 3. Ranuras de anillos – mantienen los anillos de control de aceite y de compresión 4. Resaltos de anillos – área entre los anillos 5. Orificio del pasador (también conocido como orificio del pasador de muñeca) – contiene un pasador que conecta un pasador a la biela 6. Anillo retenedor – mantiene el pasador del pistón dentro del orifico del pasador 7. Falda de tope (también conocida como falda del pistón) – contiene el orificio del pasador del pistón y también transporta las cargas laterales.

Conducto de enfriamiento bajo la corona Hay un área bajo de corona (1) en la parte interior del pistón. Algunos pistones contienen conductos de enfriamiento de aceite (2) dentro de la corona del pistón, que no puede apreciarse a simple vista.

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Tipos de pistón

Tipos de anillos de pistón

Los pistones Cat se construyen de acuerdo con una gran variedad de métodos. - Corona de aluminio fundida con una falda de aluminio forjada, soldada con chorro de electrones. - Compuesta – corona de acero forjado y falda de aluminio forjada en pernadas juntas - Articulada – corona de acero forjado con orificios y bujes del pasador y una falda de aluminio fundido separada. Las dos piezas las mantiene juntas un pasador de pistón. Este pistón de dos piezas se requiere en motores de salida alta con altas presiones del cilindro. - Pistón de aluminio fundido de una pieza – las bandas de hierro transportan los anillos de pistón.

Hay dos tipos de anillos de pistón: - Anillos de compresión - Anillos de control de aceite Los anillos del pistón son de forma de trapecio o rectangulares con una superficie de contacto esférica, ahusada o plana, cubierta con un material duro y resistente al desgaste. Los anillos superiores tienen superficies de blindaje de soldadura con cromo o molibdeno, mientras los anillos intermedios generalmente son de una superficie soldada con cromo. La mayoría de los anillos intermedios tienen un corte profundo en su cara posterior, lo que produce un anillo de torsión. (Los términos “anillo intermedio” se refieren simplemente al anillo del pistón que esta entre el anillo superior y el anillo inferior).

Anillos de compresión Los anillos de compresión sellan la parte inferior de la cámara de combustión al impedir que los gases de combustión escapen por las paredes exteriores de los pistones.

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Resorte expansor Detrás del anillo de control de aceite se encuentra un resorte expansor, que ayuda a mantener una película uniforme de aceite en las paredes del cilindro.

Espacio libre del extremo del anillo

Biela

Cada anillo de pistón tiene un espacio libre entre los extremos del anillo. Para evitar fugas, asegúrese de escalonar estos espacios cuando instale los anillos. En otras palabras, no alinee los espacios de anillo hacia arriba en una fila, o habrá fugas.

Las bielas conectan el pistón al cigüeñal. Usted quizá haya oído el termino biela “cónica”, lo que se refiere a la forma cónica del extremo del orifico del pasador de una biela Cat. Como se vio anteriormente, esta forma cónica les da a la biela y al pistón mas resistencia en las áreas de mayor carga. Las partes de una biela son: 1. Ojo de biela 2. Buje del pasador del pistón 3. Vástago 4. Tapa 5. Pernos y tuercas de biela 6. Cojinete de biela

Ojo de biela y buje del pasador del pistón El ojo de la biela da cabida al buje del pasador del pistón. El buje del pasador del pistón esta dentro del ojo de la biela. Los bujes son un tipo de cojinetes que distribuyen la carga y se pueden reemplazar cuando se desgastan.

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Vástago El vástago extiende la longitud de la biela, y tiene forma de viga en “I” para darle mayor resistencia y rigidez.

Orificio del cigüeñal y tapa El orificio del cigüeñal y la tapa están en el extremo más grande de la biela. Estos rodean el muñón del cojinete de biela en el cigüeñal y conectan la biela al cigüeñal.

Tuercas y pernos de biela Las tuercas y los pernos de biela aseguran la tapa y la biela al cigüeñal. Esta parte se llama extremo del cigüeñal o extremo grande de la biela.

Cojinetes de biela Los cojinetes de biela están en el extremo del cigüeñal de la biela. El cigüeñal gira dentro de los cojinetes de biela, los cuales transportan la carga.

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Cascos del cojinete de biela La mitad inferior de los cojinetes de biela se ajustan en la biela, y se llama casco de mitad superior. La otra mitad se ajusta en la tapa, y se llama casco de mitad inferior. Generalmente, el casco de mitad superior transporta mas carga. Cascos de los cojinetes de bancada

Hay dos mitades en cada cojinete de bancada llamadas cascos. El casco de mitad inferior se ajusta en la tapa del cojinete de bancada, y el casco de mitad superior se ajusta en el orificio del cojinete de bancada en el bloque. Generalmente, el casco de la mitad inferior transporta más carga y se desgasta más rápidamente.

Muñones de cojinetes de biela Los muñones de cojinetes de biela determinan la posición de los pistones. Cuando los muñones están arriba, los pistones están en el centro muerto superior. Cuando los muñones están abajo, los pistones están en el centro muerto inferior. El orden de encendido del motor determina cuando cada muñón de cojinete de biela esta en el centro muerto superior. Orificios para reducir peso Algunos cojinetes de biela tienen orificios para reducir el peso del cigüeñal y ayudar a compensar el peso del cigüeñal.

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Conductos de aceite

El cigüeñal tiene orificios de aceite perforados para conectar el aceite desde los cojinetes de bancada hasta los cojinetes de biela.

Tapón del conducto de aceite Los conductos de aceite perforados son taponados en un extremo por medio de un tapón de copa o un tornillo de ajuste.

Brazo Los muñones del cojinete de baranda (1) y los muñones de cojinete de biela (2) se mantienen juntos por un brazo (3). El radio entre el brazo y el muñón se llama ángulo (4).

Muñones de cojinetes de bancada

Los cigüeñales deben ser extremadamente fuertes y tener peso compensado. En los cigüeñales se usan cojinetes de bancada para soportar el cojinete en el bloque. Las superficies de los muñones (áreas donde se montan los cojinetes) necesitan tratarse térmicamente para aumentar la dureza de las superficies y rectificarse muy lisas para proporcionar una vida de desgaste larga y poder reutilizarse. Los muñones de los cigüeñales Cat están templados en valores de dureza Rockwell mayores de 40, y pulidos a una superficie de acabado de 5 micropulgadas. Recuerde que los cojinetes son piezas de desgaste relativamente económicas diseñadas para proteger el cigüeñal, la biela y el bloque, que son muy costosos. Esto se hace al: Proporcionar una superficie lisa y blanda con una alta capacidad de transportar carga. Esto protege las superficies de los muñones del cigüeñal durante el arranque del motor y las cargas pesadas. Atrapar o “embeber” pequeñas piezas de metal y escombros en la superficie de los cojinetes blandos para evitar el daño de las superficies de los muñones. Mantener el flujo de aceite y la presión correctas entre las piezas.

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Materiales de los cojinetes

Los cojinetes se construyen de varias capas de material. - La parte posterior de acero conforma aproximadamente el 90% del espesor y le da la resistencia al cojinete. - Material del cojinete de aleación de aluminio. - Capa de unión de cobre: se usa para unir las capas de plomo-estaño y aluminio. - Revestimiento de plomo-aluminio con un plateado rápido de estaño: este material blando protege la capa de aluminio del cojinete al “embeber” partículas pequeñas y proveer una superficie resbaladiza durante la falta de lubricación marginal y el arranque del motor. Los cojinetes Caterpillar se fabrican a dimensiones precisas para asegurar el flujo de aceite correcto. Los cojinetes Caterpillar usan el material de unión de cobre para una mejor resistencia al rayado. Muchos cojinetes de la competencia usan níquel y bronce y otros materiales de unión, lo cual proporciona menos protección durante las condiciones de lubricación marginal.

Orificios de los cojinetes de bancada El cigüeñal gira dentro de los cojinetes de bancada, que se sujetan con fuerza en los orificios localizados en la parte inferior del bloque.

Cascos de los cojinetes de bancada Hay dos mitades en cada cojinete de bancada llamadas cascos. El casco de mitad inferior se ajusta en la tapa del cojinete de bancada, y el casco de mitad superior se ajusta en el orificio del cojinete de bancada en el bloque. Generalmente, el casco de la mitad inferior transporta más carga y se desgasta más rápidamente.

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Conjuntos de cojinete de bancada

Los conjuntos del cojinete de bancada constan de: orificios de cojinete de bancada en el bloque de motor, las tapas del cojinete de bancada sostenidas son pernos o espárragos y los cojinetes de bancada mismos.

Lubricación del cojinete Las mitades superiores de los cojinetes de bancada tiene un orificio de aceite y generalmente una ranura, de modo que el aceite lubricante se proporciona continuamente en el orifico de aceite del muñón de bancada.

Juego axial El cojinete de bancada de tope trabaja junto con el cojinete de tope, para minimizar el movimiento hacia atrás y hacia delante del cigüeñal en el bloque. Este movimiento se llama juego axial.

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Conjunto del volante El conjunto de volante consta de: 1. Volante 2. Corona 3. Caja de volante

Volante del motor El volante se encuentra empernado en la parte trasera del cigüeñal, en la caja del volante. El cigüeñal gira el volante en el tiempo de combustión, y el impulso del volante mantiene el cigüeñal girando suavemente durante los tiempos de admisión, compresión y escape.

Corona La corona, ubicada alrededor del volante, se usa para arrancar el motor.

Propósito del volante El volante realiza tres funciones: 1. Almacena energía para el impulso entre los tiempos de combustión 2. Suaviza la velocidad del cigüeñal 3. Transmite potencia en la maquina al convertidor de par o a otra carga.

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Amortiguador de vibración

Amortiguador de vibración de caucho

Marcas de alineación del amortiguador de vibración de caucho

La fuerza de la combustión en los cilindros hará que el cigüeñal se tuerza. Esta se llama vibración de torsión. Si la vibración es muy alta, el cigüeñal se dañara. El amortiguador de vibración limita las vibraciones de torsión a cantidades aceptables, para evitar el daño del cigüeñal. Un amortiguador se asemeja a un volante en miniatura que se presiona o emperna en la parte delantera del cigüeñal. Los daños o fallas del amortiguador de vibración aumentarán las vibraciones y resultaran en desperfecto del cigüeñal. Un deterioro del amortiguador del vibrador del cigüeñal causara un ruido excesivo del tren de engranajes en puntos variables de la gama de velocidad. Los amortiguadores de vibración están disponibles en los diseños básicos: amortiguador de caucho y amortiguador viscoso. El amortiguador de vibración de caucho se instala en la parte delantera del cigüeñal. La maza y el anillo están separados por un anillo de caucho. El amortiguador de anillo de caucho tiene marcos de alineación en la maza y en el anillo. Las marcas dan una indicación de la condición del amortiguador de vibración de caucho. Reemplace el amortiguador de caucho si: - Esta doblado o dañado - El caucho se deteriora, se raja o se mueve de su posición original - Los orificios de los pernos aumentan de tamaño y los pernos quedan flojos. - Hay una falla del cigüeñal debida a las fuerzas de torsión

El amortiguador de vibración de caucho tiene marcas de alineación en la masa y en el anillo. Estas marcas indican la condición del amortiguador de vibración de caucho. Si las marcas no están alineadas, la parte de caucho del amortiguador de vibración se ha separado de la maza y/o del anillo. Cuando suceda esto, reemplace el amortiguador.

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Revisión del amortiguador de vibración de caucho

Amortiguador de vibración viscoso

Un amortiguador de vibración de caucho puede tener un movimiento irregular del anillo externo. Esto no indica que deba reemplazarse, ya que es normal algo de movimiento del anillo externo. Para ver si la cantidad de movimiento es aceptable, o se necesita reemplazarlo, revise el amortiguador con un indicador de esfera, de acuerdo al procedimiento encontrado en el Manual de Servicio.

El amortiguador de vibración viscoso se instala también en la parte delantera del cigüeñal. El amortiguador viscoso es simplemente un peso dentro de una caja de metal. El espacio entre el peso y la caja se llena con un fluido viscoso (muy espeso). A medida que el peso se mueve en el fluido, este amortigua y absorbe el choque y la vibración de torsión del cigüeñal. Reemplace el amortiguador viscoso del cigüeñal si: - Hay indicios de fugas - Se dobla o hay indicios de daño - Los orificios de los pernos aumentan su tamaño y los pernos quedan flojos - Hay una falla del cigüeñal debido a las fuerzas de torsión.

Inspección del amortiguador de vibración viscoso Inspeccione el amortiguador de vibración viscoso en busca de señales de fugas o de daños en la caja. En ambos casos, puede ser que el peso haga contacto con la caja, lo que afecta la operación de amortiguación.

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Árbol de levas

El árbol de levas es impulsado por un engranaje en el cigüeñal. A medida que el árbol de levas giran. Los componentes del tren de válvulas conectados al cigüeñal siguen el movimiento, hacia arriba o hacia abajo. Cuanto la nariz de la leva esta hacia arriba, la válvula esta completamente abierta. El árbol de levas gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal, de modo que las válvulas se abren y se cierran en el momento correcto durante el ciclo de cuatro tiempos.

Componentes del árbol de levas El propósito del árbol de levas es controlar la operación de las válvulas de admisión y de escape. Todos los árboles de levas tienen muñones de cojinete (1) y lóbulos (2).

Lóbulos del árbol de levas Los lóbulos, separados, operan las válvulas de admisión (1) y las de escape (2) de cada cilindro. Algunos árboles de levas tienen lóbulos de inyección de combustible (3), que operan los inyectores unitarios. Estos controlan cuando se debe inyectar combustible al cilindro.

Partes de una leva o lóbulo Cada leva se compone de tres partes principales: 1. Circulo base 2. Rampas 3. Nariz

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Levantamiento de leva La distancia desde el diámetro del círculo base hasta la parte superior de la nariz se llama levantamiento. El levantamiento de la leva determina cuanto se abrirán las válvulas.

Forma de la leva

La forma de la rampa, abierta o cerrada, determina que tan rápido se abre o se cierra la válvula. La forma de la nariz determina que tanto permanecerá abierta completamente la válvula. 1. Apertura rápida 2. Periodo abierto largo 3. Cierre rápido 4. Cierre lento.

Cojinetes del árbol de levas Los muñones del árbol de levas giran en los cojinetes del árbol de levas. Los cojinetes del árbol de levas se ajustan a presión en los orificios del bloque de motor. Estos contienen un orifico de aceite que se alinea con un conducto de aceite del bloque. Tipos de levantaválvulas Hay dos tipos de levantaválvulas: - Seguidores de movimiento directo (derecha) - Seguidores de rodillo

Seguidores de rodillo Los seguidores de rodillo tienen un rodillo de acero templado, que rueda en la leva del árbol de levas.

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Movimiento del seguidor de rodillo El seguidor de rodillo se desliza hacia arriba y hacia abajo en los orificios del bloque de motor, y se mantienen alineados con ganchos especiales.

Seguidor de movimiento directo Los seguidores de movimiento directo son generalmente de una pieza forjada con una superficie de desgaste que hace contacto con la leva.

Movimiento del seguidor de movimiento directo

Los seguidores de movimiento directo se desliza hacia arriba y hacia abajo en los orificios del bloque de motor. Los seguidores de movimiento directo giran lentamente mientras los motores están en operación.

Piezas reemplazables Algunos componentes susceptibles de desgastarse mas rápido se diseñan para poder reemplazarse. Estos incluyen las camisas de cilindro, los anillos de pistón, los cojinetes de bancada y los cojinetes de biela.

Anillos del pistón Debido a las temperaturas de combustión altas y al movimiento continuo, los anillos del pistón con el tiempo se desgastan, y se diseñan para el reemplazo cuando sea necesario.

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Camisas de cilindro

Debido a las presiones y temperaturas extremas generadas por la combustión, las camisas se desgastan por acción de los pistones y de los anillos, y se diseñan para ser reemplazadas.

Cojinetes de bancada Los cojinetes de bancada se desgatan más rápido que los de cigüeñal, debido a que se fabrican de metal más blando. Sin embargo, los cojinetes se diseñan para reemplazo cuando sea necesario.

Cojinetes de biela Los cojinetes de biela se desgastan más rápido que los de cigüeñal, debido a que se fabrican de metal más blando. Sin embargo, los cojinetes se diseñan para reemplazo cuando sea necesario.

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Conjunto de la culata En esta sección, usted aprenderá acerca de los componentes de la culata y la función de cada componente. También aprenderá como opera un motor de árbol de levas sobre la culata y como difiere el tren de válvula de un motor con varillas levantaválvulas.

Conjunto de la culata La culata y sus componentes se diseñan para asegurar que las válvulas se abran y se cierren, y que el combustible se inyecte en el momento correcto para un máximo rendimiento del motor.

Conjunto del tren de válvulas 1. Culata 2. Cubierta de válvulas 3. Puentes 4. Conjunto de resortes de válvula 5. Guías de válvula 6. Insertos de asiento de válvula 7. Válvulas 8. Balancines

Plancha espaciadora y empaquetaduras

La culata (1) se asiente en el bloque de motor por medio de empaquetaduras (2), una plancha espaciadora (3) y pernos o espárragos.

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Culata de una pieza fundida Dependiendo del diseño del motor, la culata puede estar como una pieza fundida que cubre la parte superior del bloque o como varias piezas fundidas que cubre uno o más cilindros cada uno.

Cubierta de válvula La cubierta de válvula se ajusta en la parte superior de la culata y la sella. Muchos motores tienen más de una cubierta de válvulas.

Balancines

Los balancines conectan las válvulas al árbol de levas, y cambian el movimiento giratorio del árbol de levas en movimiento reciprocante en las válvulas. A medida que la varilla levantaválvulas en el bloque empuja hacia arriba en uno de los extremos del balancín, este pivota en el eje del balancín, y empuja hacia abajo el mecanismo de válvula, y hace que la válvula se abra. A medida que el árbol de levas continua girando, la varilla levantaválvulas baja, y la fuerza del resorte de válvula cierra la válvula. Hay un balancín separado en cada cilindro para las válvulas de admisión y de escape.

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Componentes del balancín

1. Tornillo de ajuste: ajusta el juego de válvula. 2. Tuerca de seguridad: asegura en su lugar el tornillo de ajuste para mantener el juego. 3. Asiento de desgaste: es un inserto templado para evitar el desgaste del balancín 4. Buje del eje del balancín: proporciona un cojinete entre el balancín y el eje.

Juego de válvula

El balancín pivota en el eje, generalmente conectado a la culata. Cuando el lóbulo de la leva comienza a mover hacia arriba la varilla levantaválvulas, hay poco espacio libre entre el balancín y el puente de válvula que asegura que la válvula puede cerrarse completamente. Esto se llama juego de válvula y es uno de los ajustes más importante que deben hacerse en el tren de válvulas.

Puentes

Los puentes se usan si un cilindro tiene múltiples válvulas de admisión y escape. En esos motores, el conjunto de puente transmite el movimiento del balancín simultáneamente a todas las válvulas de admisión o escape de un cilindro.

Componentes de puente 1. Asiento de desgaste: reduce el desgaste del puente 2. Tornillo de ajuste: compensa las diferencias en el peso de los vástagos de válvula 3. Tuerca de seguridad: fija el tornillo de ajuste 4. Orificio: dirige el pasador guía

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Espigas de puente

Los puentes se fijan en espigas de puente. Las espigas de puente se ajustan en orificios en la culata.

Válvulas Las válvulas controlan el flujo de aire y los gases de escape en la cámara de combustión. Cuando se abre la válvula de admisión, se permite que el aire entre a la cámara de combustión. Cuando se abre la válvula de escape, los gases de escape salen de la cámara de combustión. Componentes de válvulas

1. Ranuras de abrazadera: sitio donde las abrazaderas agarran el vástago de la válvula para sostener el resorte. 2. Vástagos de válvula: extienden la longitud de la válvula, y se montan en la guía de válvula. 3. Angulo de válvula: une la cabeza de la válvula al vástago. 4. Cabeza de válvula: porción plana de la válvula. 5. Cara de válvula: la válvula tiene una cara templada, que reduce el desgaste y sella la cámara de combustión.

Insertos del asiento de válvula Para sellar completamente la cámara de combustión, cada válvula tiene un asiento de válvula en la culata. Cuando se cierra la válvula, la cara de la válvula hace contacto con el asiento de válvula y sella la cámara de combustión. En la mayoría de los motores los asientos de válvula son insertos reemplazables.

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Guías de válvulas

Las válvulas se mueven hacia arriba y hacia abajo dentro de las guías de válvulas montadas en la culata. Las guías de válvulas mantienen las válvulas desplazándose en línea recta. El vástago de válvula se extiende hacia afuera de la guía en la parte superior de la culata.

Conjunto de resorte de válvula Los resortes de válvulas mantienen las válvulas cerradas. Los resortes de válvula se ajustan en las válvulas. Los resortes de válvulas se mantienen en su lugar por una combinación de abrazaderas (1) y un retenedor (2) o rotador.

Retenedores de válvula

Los retenedores o rotadores se ajustan en el extremo del vástago de válvula. Los retenedores traban las abrazaderas en las ranuras de la válvula, y proporcionan un asiento al resorte de válvula para que se presione sobre este.

Rotadores de válvula

Los rotadores de válvula giran la válvula para evitar el desgaste excesivo en un solo punto.

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Elementos de desgaste principales Las válvulas, los insertos de asiento de válvula y las guías de válvula experimentan el mayor desgaste, debido a las presiones y las temperaturas de combustión altas. Estos son componentes reemplazables.

Inyectores Los inyectores o inyectores unitarios se encuentran en la culata. Los inyectores se ajustan entre las válvulas.

Montaje de inyector Los inyectores se sostienen en su lugar con un manquito, arandelas, adaptadores y abrazaderas.

Diseños del tren de válvulas En diferentes modelos de motor se usan diferentes diseños de tren de válvulas 1. Motor con varilla levantaválvulas 2. Motor con árbol de levas sobre la culata 3. Motor con árbol de levas en la culata

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Motores con varillas levantaválvulas Los motores en que se usan un árbol de levas, levantaválvulas, varilla levantaválvulas y balancín se conocen como motores “de varilla levantaválvulas”.

Motores con el árbol de levas sobre la culata

Los motores con árbol de levas sobre la culata tienen un árbol de levas (1) en la culata. Los levantaválvulas (2) están unidos a la parte superior del vástago de válvula. A medida que la leva gira, el levantaválvulas sigue el movimiento y abre la válvula. A medida que la leva continua girando, el resorte de válvula (3) obliga a cerrar la válvula. Los motores con árbol de levas sobre la culata no requieren varilla levantaválvulas.

Motores con el árbol de levas en la culata En un motor con árbol de levas en la culata, el árbol de levas esta ubicado en la culata. Los balancines se montan en los lóbulos. A medida que el árbol de levas gira, los balancines empujan las válvulas abiertas.

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Conjunto del tren de engranajes En esta sección, usted aprenderá acerca de los componentes del tren de engranajes y la función de cada componente.

Conjunto del tren de engranajes El conjunto de tren de engranajes es una serie de engranajes que transfiere la potencia del cigüeñal a otros componentes principales del motor. Los trenes de engranajes pueden situarse en las partes delantera y trasera del motor. El tren de engranajes mostrado aquí esta en la parte delantera del motor entre la plancha de soporte y la caja de engranajes de sincronización. Propósito del tren de engranajes El tren de engranajes sincroniza todos los componentes del motor, para que trabajen juntos durante cada tiempo del ciclo de combustión.

Componentes del tren de engranajes 1. Engranaje del cigüeñal 2. Engranaje loco 3. Engranaje del árbol de levas 4. Engranaje de la bomba de inyección de combustible 5. Engranaje de la bomba de aceite 6. Engranaje de la bomba de agua 7. Engranaje del compresor de aire

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Marcas de sincronización Las marcas de sincronización se usan para alinear los engranajes y ayudar a asegura la sincronización correcta.

Engranajes del cigüeñal El engranaje del cigüeñal se monta en el cigüeñal. A medida que el cigüeñal gira, el engranaje también lo hace. El cigüeñal y el engranaje del cigüeñal sincronizan e impulsan todos los otros componentes.

Engranaje loco El engranaje loco mantiene el engranaje del árbol de levas girando en el mismo sentido que el engranaje del cigüeñal. La relación de engranajes asegura que el árbol de levas gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal.

Engranaje del árbol de levas El engranaje del árbol de levas se acopla con el engranaje loco. Este gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal para asegurar que las válvulas de admisión y de escape se abran y se cierren en el tiempo correcto.

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Engranaje de la bomba de combustible

El engranaje del árbol de levas impulsa el engranaje de la bomba de combustible. Como son del mismo tamaño, ambos giran a la misma velocidad. El engranaje de la bomba de combustible gira el árbol de levas de la bomba de combustible, el cual trabaja con los componentes del sistema de combustible para suministrar combustible al motor en el tiempo correcto.

Engranaje de compensación En algunos modelos del motor se usan ejes de compensación. El cigüeñal impulsa estos ejes. En este ejemplo, hay un eje de compensación a cada lado del motor. El eje de compensación elimina la vibración excesiva del cigüeñal.

Conjunto de eje y engranaje de compensación Este es un ejemplo de un conjunto de eje y engranaje de compensación.

Engranaje de la bomba de aceite El engranaje del cigüeñal impulsa el engranaje de la bomba de aceite. La bomba de aceite hace circular aceite a través del motor.

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Engranaje de la bomba de agua El engranaje de la bomba de agua impulsa la bomba de agua y hace circular refrigerante a través del motor. El engranaje de la bomba de agua generalmente es impulsado a la misma velocidad del cigüeñal.

Engranaje del compresor de aire En algunos motores se usa un compresor de aire para suministrar aire a los frenos y a otros componentes. El compresor de aire es impulsado por los engranajes del tren de engranajes. El engranaje del compresor de aire se acopla con los engranajes locos y gira a la velocidad recomendada por el fabricante.

Conjunto de polea Un conjunto de polea unido al cigüeñal impulsa otros componentes, como los ventiladores o los alternadores.

Caja del engranaje de sincronización La caja de engranajes de sincronización protege todos los engranajes de sincronización. La caja de engranajes de sincronización sella la parte delantera del bloque de motor.

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SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE/ESCAPE Sistema de admisión de aire/escape Después de completar este tema, podrá identificar los componentes principales en el sistema de admisión de aire/escape y describir como funcionan.

Conceptos básicos En este segmento, trataremos de los componentes del sistema de admisión de aire/escape e identificaremos la finalidad de cada uno. Podrá identificar distintos sistemas de admisión de aire como NA (aspiración natural). T (turbocomprimido), TA (turbocomprimido y posenfriado), ATTAC (postenfriado aire a aire), JWAC (posenfriador del agua de las camisas) y SAC (posenfriador de circuito independiente). Sistema de Admisión de aire/escape Los motores diesel necesitan grandes cantidades de aire para quemar el combustible. El sistema de admisión de aire debe suministrar el aire necesario para la combustión. El sistema de escape debe sacar los gases calientes de la combustión. Cualquier reducción del flujo de aire o de gases de combustión en el sistema reducirá el rendimiento del motor.

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Componentes del sistema de admisión de aire/escape Un sistema corriente de admisión de aire/escape incluye el antefiltro (1), el filtro de aire (2), el turbocompresor (3), el múltiple de admisión (4), el posenfriador (5), el múltiple de escape (6), el tubo de escape (7), el silenciador y las tuberías de conexión (8).

Antefiltros Los antefiltros se usan con frecuencia en los sistemas de admisión de aire de los motores diesel. El antefiltro atrapa contaminantes pesados, grandes, que están suspendidos en el aire. El aire filtrado es crucial para el rendimiento del motor. La suciedad produce desgaste y daña los componentes del motor.

Como funciona el antefiltro Los antefiltros se usan con frecuencia en los sistemas de admisión de aire de los camiones de carretera. Los antefiltros atrapan contaminantes pesados, grandes, que están suspendidos en el aire.

Filtro de aire El aire sale del antefiltro e ingresa al filtro de aire. El filtro de aire evita que partículas pequeñas de suciedad o escombros entren al motor. El aire filtrado es crucial para el rendimiento del motor. La suciedad aumenta el desgaste y daña los componentes del motor. La caja del filtro de aire contiene el elemento del filtro.

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Como funciona un filtro de aire El filtro de aire evita que partículas de suciedad o escombros entren al motor.

Turbocompresor El aire fluye del filtro de aire al turbocompresor. Los turbocompresores : 1. Ayudan a mantener la potencia del motor a grandes altitudes. 2. Aumentan la potencia. Los turbocompresores suministran más aire al motor, lo que permite quemar más combustible. Diseño del turbocompresor Un turbocompresor tiene dos partes: 1. Lado de admisión de aire o del compresor. 2. Lado del escape o de la turbina. Los gases de escape del múltiple hacen girar la turbina del turbocompresor.

Como funcionan los turbocompresores Los gases de salida giran el lado de la turbina. Debido a que las ruedas del compresor y de la turbina están en el mismo eje, el compresor también gira. Mientras más rápido gire el compresor, se inyectará mayor cantidad de aire en el sistema de admisión de aire, lo cual aumenta la presión del aire y su densidad. El aumento de la presión de aire se llama refuerzo.

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Válvula de derivación de gases de escape Las válvulas de derivación de los gases de escape se encuentran en algunos turbocompresores. Si el refuerzo es más alto que el de la especificación, la válvula de derivación de gases de escape se abre para descargar los gases alrededor de la turbina. El gas de escape reduce la velocidad de la turbina y del compresor, lo cual controla la presión de refuerzo. Aire caliente de los turbocompresor El turbocompresor suministra más aire para aumentar la combustión. A medida que el aire se comprime, se calienta, se expande y por lo tanto se hace menos denso. Esto indica que no hay aire suficiente para una buena combustión a ajustes mayores de combustible. En la mayoría de los motores con turbocompresión, se usa un posenfriador para reducir la temperatura del aire de admisión. Posenfriador Los turbocompresores aumentan la temperatura del aire de admisión hasta unos 300 ºF. El aire caliente de admisión es menos denso. El posenfriador enfría el aire de admisión.

Ventajas del posenfriador A medida que el aire se enfría, se vuelve más denso. Esto permite que se pueda inyectar más aire en cada cilindro.

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Ubicación del posenfriador Los posenfriadores reciben este nombre porque enfrían el aire luego que éste pasa por el turbocompresor. Algunos posenfriadores se encuentran entre el turbocompresor y el múltiple de admisión. Otros se encuentran dentro del múltiple de admisión.

Ubicación del posenfriador Los posenfriadores se llaman así porque enfrían el aire después de atravesar un turbocompresor. Ciertos posenfriadores están ubicados entre el turbocompresor y el múltiple de admisión. Otros se encuentran en el interior del múltiple de admisión.

Múltiple de admisión El aire fluye, del posenfriador, al múltiple de admisión y a la válvula de admisión de cada cilindro. El múltiple de admisión se monta en la culata.

Múltiple de escape El aire entra en la cámara de combustión para la combustión. Los gases de combustión salen por las válvulas de escape y van al múltiple de escape. El múltiple de escape se monta en la culata, fijo, sobre las válvulas de escape.

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Silenciador Los gases de escape son enviados del turbocompresor a través del tubo de escape y del silenciador. El silenciado disipa el ruido de escape y suaviza el funcionamiento de la máquina.

Tubo de escape Luego que los gases de escape pasan por el silenciador, van al tubo de escape. El tubo de escape descarga los gases de escape lejos del operador o de la máquina. Los gases de escape salen del tubo de escape a la atmósfera.

Diseños marinos /industriales Además de los componentes básicos estudiados, en los motores marinos e industriales se pueden usar (1) un múltiple de escape enfriado por agua y (2) un turbocompresor enfriado por agua.

Tipos de sistemas de admisión de aire Hay varios tipos de sistemas de admisión de aire: 1. Aspiración natural (NA). 2. Turbocomprimido (T). 3. Turbocomprimido y posenfriado (TA).

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Sistemas de aspiración natural Los sistemas de admisión de aire que no tienen turbocompresor ni posenfriador se conocen como sistemas de “aspiración natural”. También se conoce con las letras NA.

Sistema con turbocompresión (T) Algunos sistemas de admisión/escape tienen turbocompresores pero no tienen posenfriadores. Estos se conocen como sistemas con turbocompresión o sistemas “T”.

Sistemas T

Esta es la forma típica como se ve un sistema tipo “T” del motor.

Sistema con turbocompresión y posenfriador (TA) Uno de los sistemas de aire de admisión más comunes se conoce con el nombre de sistema con turbocompresión y posenfriador (este sistema se conoce con las letras “TA”). Estos sistemas tienen un turbocompresor y un posenfriador. Se pueden usar diferentes tipos de posenfriadores.

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Antefiltro transparente El antefiltro de flujo transparente retiene de 70% a 80% de la suciedad del aire que pasa por él. El aire entra al antefiltro por las aspas fundida que hay en la base. La corriente de aire sigue la curva del contenedor y se arremolina a su alrededor. A medida que la espiral va hacia la parte superior del contenedor, las fuerzas centrifugas empujan las partículas de polvo hacia el exterior, cerca de la pared del contenedor. Cuando la corriente de aire se reduce en el ducto central, el polvo, que es más pesado que el aire, es llevado hacia arriba por su impulso, hacia fuera y hacia adentro del espacio de aire muerto que hay de las paredes del contenedor. Antefiltro ciclónico

El aire restante que lleva la mayor parte de suciedad, sale por las paredes de los tubos inferior y superior y entra en la cámara formada por las divisiones que sostienen la parte superior e inferior de los tubos. Desde aquí, la corriente de aire cargada de polvo va luego al tubo de expulsión de polvo.

La corriente de aire entra a través de la rejilla gruesa y va hacia la parte superior del tubo de ciclón. Los canales en espiral que se encuentran en la parte superior del tubo arremolinan el aire. A medida que el remolino de corriente de aire desciende, la fuerza centrifuga empuja las partículas de polvo hacia fuera, contra las paredes del tubo. La corriente de aire se divide en la base de los tubos: cerca del 90% va a la parte inferior de la tubería que conduce hacia el filtro de aire.

Sistemas posenfriados Hay varios posenfriados:

tipos

de

sistemas

(1) posenfriamiento del agua de las camisas. (2) posenfriado aire a aire. (3) posenfriador de circuito independiente.

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Sistemas de aire posenfriados por agua de la camisa (JWAC) En el sistema de aire posenfriado de agua de la camisa, o JWAC, se usa refrigerante del motor para enfriar el aire de la admisión. La caja del posenfriador se instala dentro del múltiple de admisión. El refrigerante del motor circula y disipa calor del aire de admisión, antes de que llegue al múltiple de admisión. Los sistemas JWAC tienes muchas aplicaciones mecánicas. Sistema posenfriado aire a aire (ATAAC) En algunos de los sistemas de admisión de aire se usa el aire del exterior para enfriar el aire de admisión. Este sistema se denomina “posenfriado de aire a aire” o ATAAC. El posenfriador se ve como un radiador pequeño instalado en la parte delantera del radiador. El aire del medio ambiente sopla en el posenfriador, y enfría el aire caliente de admisión Sistema ATAAC Esta en la forma como se ve un sistema típico de aire ATAAC en un motor.

Sistema posenfriado por circuito separado (SCAC) Los sistemas “posenfriados por circuito separado” o SCAC, se usan principalmente en aplicaciones marinas. EL agua enfría el aire de admisión, ya que los sistemas de enfriamiento del motor y el SCAC están separados. Los sistemas SCAC tienen su propio intercambiador de calor, bomba y suministro de agua.

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El sistema SCAC Este es un sistema típico SCAC, tal como se ve en un motor.

Pruebas del sistema de admisión aire/escape En esta sección se vera las pruebas de sistemas de admisión de aire/escape tales como refuerzo, restricción de aire de admisión y densidad de gases de escape. También veremos paso a paso, el procedimiento para la prueba de gases de densidad de humos usando el procedimiento de vacío rápido. Pruebas de los sistemas de admisión de aire Cualquier cambio en el flujo de aire o gases de escape a través del sistema afectara el rendimiento del motor. Se puede usar una gran variedad de pruebas para determinar si el sistema de admisión y escape funcionan correctamente. Estas pruebas incluyen: 1. Revisión del indicador de filtro de aire. 2. Revisión del refuerzo. 3. Prueba de densidad de los gases de escape. 4. Revisión por restricción del aire de admisión. Indicador del filtro de aire Algunos motores tienen un indicador de cambio del filtro de aire. El indicador puede instalarse en la cabina, en el compartimiento del motor o en la caja del filtro de aire.

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Como funciona el indicador Un diafragma, dentro del indicador, se mueve en respuesta al vacío que hay dentro del filtro. A mayor vacío o restricción, el diafragma se mueve más hacia arriba. Usted puede restaurar el diafragma al oprimir el botón correspondiente. Lecturas del indicador Ya que el indicador de filtro se puede restaurar en cualquier momento, puede haber restricción de admisión sin que le muestre el indicador. Si el diafragma del indicador esta en la zona de “cambio”, revise el elemento del filtro de aire.

Inspección visual del filtro de aire Revise visualmente el filtro de aire. La presencia de suciedad excesiva puede indicar el taponamiento del filtro. Para determinar si hay restricción del filtro, será necesario medir la restricción del aire de admisión con un manómetro de vacío o uno de agua. Reemplaza el filtro si la restricción del aire de admisión medida es mayor que el máximo nivel permitido. Prueba de presión de refuerzo Para determinar si entra suficiente aire al múltiple de admisión, use la prueba de presión de refuerzo. El refuerzo se mide con el grupo de manómetros de presión del motor Caterpillar. EL refuerzo es una medida de la diferencia entre la presión atmosférica y la presión del múltiple de admisión. Para la medida de la presión de refuerzo, asegurese de que el motor este apagado. Conecte el tubo y el adaptador a la toma de prueba recomendada en el múltiple de admisión. Consulte la ubicación exacta en el Manual de Servicio. Conecte el tubo al La presión de refuerzo se afecta por manómetro compuesto. Arranque el motor y déjelo restricción de aire en el filtro o por en funcionamiento hasta que alcance la temperatura escapes en el múltiple de admisión y el de operación normal. Cargue el motor hasta el punto turbocompresor. de regulación. Lee la presión de refuerzo en el manómetro y compárelo con el valor de la especificación.

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Consulte el Manual de Servicio Consulte siempre el Manual de Servicio para el motor en que esta trabajando, para determinar el manómetro que debe usar. EL manómetro de agua mostrado antes puede no ser el mas adecuado para hacer ciertas mediciones de presión de refuerzo.

Prueba de la densidad de los gases de escape Las pruebas de la densidad de los gases de escape miden la proporción de combustible que quema el motor. La herramienta de medición de densidad de los gases de escape se basa en la medición de la cantidad de luz que los gases de escape bloquean al pasar por el sensor. La densidad resultante se lee como un porcentaje. Por ejemplo, 04 indica que los gases de escape bloquean 4% de la luz. Procedimiento de la prueba de densidad de los gases de escape La densidad de los gases de escape se mide usando el procedimiento vació rápido. Procedimiento de la prueba de vació rápido: 1. Arranque el motor y ponga el vehículo 2. Presione el acelerador 3 veces para despejar el tubo de escape. 3. Conecte el sensor en la parte superor del tubo de escape y conecte el medidor. 4. Encienda el motor. 5. Acelera hasta 3 veces en velocidad alta en vació. 6. Promedie las 2 lecturas más cercanas y compare el resultado con el valor especificado.

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Prueba de restricción de aire de admisión Una restricción de aire de admisión puede afectar el rendimiento del motor. Las pruebas de restricción del aire del motor miden la caída de presión en un componente. La causa más común de la restricción de aire es un filtro de aire obstruido, pero otros componentes también pueden estar obstruidos. Procedimiento de la prueba de restricción de aire de admisión Para realizar la prueba de restricción de aire de admisión, con el grupo de manómetros para motor Caterpillar, siga estos pasos: 1. Asegúrese de que este apagado el motor. 2. Conecte un tubo en la toma de prueba en la caja del filtro de aire. Es posible que tenga que quitar el indicador de filtro de aire. Consulte las instrucciones especiales para obtener la localización exacta de la conexión.

3. Conecte el tubo al manómetro de vació. 4. Arranque el motor y llévelo a las velocidades recomendadas para revisar la restricción de aire de admisión.

5. Compare las lecturas con las especificaciones encontradas en el Manual de Servicio.

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SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Y PRUEBAS Sistema de enfriamiento y pruebas

En este capitulo “Sistemas del motor y pruebas” se verán los diversos sistemas del motor diesel, sus componentes, como operan y las diferentes pruebas que se pueden realizar en ellos. Al terminar el capitulo del sistema de enfriamiento, podrá identificar los componentes del sistema de enfriamiento y las características del refrigerante. También se familiarizará con los procedimientos de pruebas del refrigerante y de los componentes de enfriamiento.

Conceptos básicos En esta sección usted aprenderá a: 1. Identificar la función principal del sistema de enfriamiento 2. trazar el flujo de refrigerante a través del sistema 3. Localizar e identificar la función de cada uno de los componentes del sistema de enfriamiento del motor 4. Reconocer los diferentes sistemas de enfriamiento.

Función del sistema de enfriamiento El sistema de enfriamiento del motor tiene como función mantener las temperaturas adecuadas del motor. Si falla el sistema de enfriamiento puede ocurrir un daño serio en el motor. Veamos los componentes y el flujo en el sistema de enfriamiento.

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Principio de Operación El sistema de enfriamiento hace circular refrigerante a través del motor, para absorber el calor producido por la combustión y la fricción. Para hacer este trabajo, el sistema refrigerante aplica el principio de transferencia de calor.

Transferencia de calor El calor siempre se mueve de un “objeto” caliente (1) a un “objeto” más frió (2). El calor puede moverse entre metales, fluidos o aire. Lo que permite este movimiento de calor es la diferencia de temperaturas relativas entre los objetos. Mientras mayor sea la diferencia de temperatura, mayor sea la diferencia de calor. Cada componente del sistema de enfriamiento cumple con una función específica en la transferencia de calor.

Componentes del sistema de enfriamiento

Los principales componentes del sistema de enfriamiento son: (1) La bomba de agua (2) El enfriador de aceite (3) Los conductos a través del bloque del Motor y la culata (4) El regulador de temperatura y la caja del regulador (5) El radiador (6) La tapa de presión (7) las mangueras y las tuberías de conexión. Además , un ventilador, generalmente impulsando por correas, se encuentra cerca del radiador, para aumentar el flujo de aire y la transferencia de calor.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Bomba de Agua

La bomba de agua se compone de un rodete con paletas curvas contenido en una caja. A medida que el rodete gira, las paletas envían el agua hacia fuera, a la salida formada por la caja.

Ubicación de la bomba de agua

Esta es una bomba de agua típica de un motor. Como puede ver, se instala en la parte delantera del bloque del motor.

Enfriador de aceite

De la salida de la bomba de agua, el refrigerante fluye al enfriador de aceite. Los enfriadores de aceite se componen de una serie de tubos contenidos en una caja. En este ejemplo, el refrigerante fluye a través de los tubos, y absorbe el calor del aceite del motor que rodea los tubos. El enfriador de aceite transfiere el calor del aceite lubricante, lo que permite que el aceite conserve sus propiedades lubricantes.

Posenfriador Del enfriador de aceite, el refrigerante fluye al bloque o, en caso de que el motor tenga turbocompresor, el refrigerante puede fluir al posenfriador. En algunos motores con turbocompresión, se utiliza un posenfriador del agua de la camisa. Si es así, el refrigerante ira al posenfriador.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Como funciona el posenfriador El posenfriador absorbe el calor del aire de admisión. En un posenfriador de agua de la camisa, el sistema de enfriamiento disipa el calor del aire. El posenfriador se construye de tubos y aletas al igual que un radiador. El aire comprimido caliente que viene del turbocompresor pasa por las aletas y transfiere el calor al refrigerante contenido en los tubos.

Camisa de agua Del enfriador de aceite o del posenfriador, el refrigerante fluye al bloque de motor y alrededor de las camisas del cilindro, y absorbe el calor residual de los pistones, de los anillos y de las camisas. Estas cavidades alrededor de estos componentes se denominan “camisa de agua”.

Culata El refrigerante se desplaza desde los conductos del bloque del motor hasta la culata, y recoge calor de los asientos y guías de válvula.

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Caja del regulador Una vez que el refrigerante sale de la culata entra al termostato o a la caja de regulador. Dentro de la caja se monta el regulador de temperatura.

Regulador de Temperatura El regulador de temperatura (o termostato) funciona como el “policía de trafico” del sistema de enfriamiento. El trabajo del regular es mantener una gama apropiada de temperaturas de operación. Para hacer esto, el regular deriva el flujo del refrigerante a través del radiador o de un tubo de derivación de regreso a la bomba de agua.

Cómo funciona el regulador

Cuando el motor esta frió, se cierra el regulador. El refrigerante circula de regreso a la bomba, y no pasa por el radiador. Esto ayudara a que el motor tenga la temperatura de operación. A medida que el motor alcanza la temperatura de operación, la temperatura del refrigerante aumenta hasta llegar a la temperatura de apertura del regulador. A medida que abre el regulador, parte del refrigerante fluye al radiador. La otra parte de refrigerante fluye a la bomba de agua sin pasar por el radiador. Con el aumento de la temperatura, el regulador se abre más, y más refrigerante pasa al radiador. Cuando el regulador se abre completamente, todo el flujo de refrigerante va al radiador.

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Prueba del regulador

El regulador se debe probar durante el mantenimiento del sistema de enfriamiento, y reemplazarse, si es necesario. Nunca ponga en funcionamiento un motor Caterpillar si se ha quitado el regulador o si el regulador esta instalado de manera incorrecta. El calentamiento excesivo puede producir un daño catastrófico en el motor, algunas vece, en cuestiones de minutos.

El radiador Si el regulado esta abierto, el refrigerante fluye a través de las tuberías o de las mangueras hasta la parte superior del radiador. Hasta este punto, la función del refrigerante es absorber el calor de todas las piezas del motor. En el radiador, la función cambia. Ahora el refrigerante transfiere el calor a la atmósfera.

Como funciona el radiador En el radiador, el refrigerante fluye de la parte superior a la parte inferior. Los tubos y las aletas funcionan juntos para disipar el calor. Generalmente, los radiadores se instalan en el sitio que permita el mayor flujo de aire y la mejor transferencia de calor.

Tapa del radiador

Los radiadores tienen tapas de presión. La tapa determina la presión del sistema de enfriamiento durante la operación. Los sistemas de enfriamiento presurizados ayudan a evitar la ebullición del agua a gran altitud. A medida que se asciende sobre el nivel del mar, disminuye la temperatura de ebullición. Si el sistema de enfriamiento no esta presurizado, el refrigerante podría entrar en ebullición y ocasionar daños serios al motor.

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Cómo funciona la tapa del radiador La tapa del radiador mantiene la presión del sistema de enfriamiento por medio de dos válvulas. Si la diferencia de presión entre el sistema de enfriamiento y la presión atmosférica sobrepasa la presión de apertura de la tapa, se abre una válvula de escape. Esto hace que una pequeña cantidad de aire escape y disminuye la presión en el sistema. El sistema se estabiliza. Cuando el motor se apaga y el sistema comienza a enfriarse, la presión del sistema de enfriamiento desciende a un valor menor que la presión atmosférica. La válvula de admisión de la tapa se abre, para permitir que entre aire al radiador. Esta operación equilibra y estabiliza las dos presiones.

Presión Nominal de la tapa del radiador Se puede usar una gran variedad de tapas de presión, que depende de la altitud en la que funciona el motor. La presión nominal esta impresa en la tapa.

Prueba de la tapa Durante el mantenimiento del sistema de enfriamiento, se debe hacer una prueba en la tapa de presión, y reemplazarla, si es necesario. En la sección tres se describirá como se realiza este procedimiento.

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Ventiladores La transferencia de calor en el radiador se refuerza mediante un ventilador. Los ventiladores aumentan el flujo de aire el pasar por las aletas y los tubos del radiador.

Tipos de ventiladores Hay dos tipos de ventiladores: (1) Los Ventiladores de Succión: absorben el aire a través del radiador. (2) Los Ventiladores Sopladores: empujan el aire a través del radiador.

Correas del ventilador En algunos motores se usan correas para impulsar el ventilador, la bomba de agua y otros componentes.

Tensión de la correa Si la correa esta muy floja, disminuye la velocidad del ventilador. El resultado es una disminución del flujo de aire a través del radiador, y se reduce la capacidad total de enfriamiento del sistema.

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Sistema de enfriamiento Con frecuencia, los sistemas de enfriamiento se modifican para cumplir con las necesidades de aplicación específica de los motores. En esta sección usted aprenderá acerca de los diversos sistemas de enfriamiento.

Gases de escape enfriados por agua Algunas veces, se adiciona al sistema de enfriamiento un múltiple de escape enfriado por agua, para enfriar los gases de escape antes de la salida. En los motores marinos, se usa un sistema de escape enfriado por agua, para mantener fríos los compartimientos del motor. En el múltiple de escape enfriado por agua, el refrigerante fluye a través de una caja que rodea los conductos del gas de escape.

Elemento acondicionador de refrigerante Otra opción en algunos sistemas de enfriamiento es el elemento acondicionador de refrigerante. El elemento acondicionador de refrigerante puede conectarse en paralelo el flujo de refrigerante. Los inhibidores de corrosión están dentro del elemento y se disuelven en el sistema de enfriamiento durante la operación.

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Camiones de carretera

En la operación de los camiones de carretera, con bastante frecuencia se debe cambiar la velocidad del vehiculo. Como los engranajes impulsan la bomba de agua, el flujo de agua por el sistema también cambia de velocidad. Para adaptarse a estas condiciones, se ha modificado el sistema de enfriamiento. Además de la bomba de agua, el enfriador de aceite, los conductos de refrigerante, el regulador de temperatura, el radiador, la tapa de presión del radiador, el ventilador y las mangueras de conexión en los sistemas de enfriamiento de los camiones tienen un tubo de derivación adicional (1), que conecta la parte superior del radiador con la bomba de agua. Este tubo de derivación protege de daños la bomba de agua.

Tubo de derivación A medida que varía la velocidad del camión, la bomba de agua, impulsada por engranajes, cambia de velocidad. Sin embrago, la velocidad del flujo de refrigerante no varia con la misma rapidez, lo que produce una presión diferencial en la bomba de agua. El tubo de derivación suministra suficiente agua al lado de la entrada de la bomba de agua, para mantener la presión y evitar que el refrigerante entre en ebullición. Erosión por cavitación El agua que esta al lado de entrada de la bomba puede entrar en ebullición debido a que la presión disminuye. En el lado de salida de la bomba, la presión se restablece. Esto hace que las burbujas de vapor exploten. La explosión de las burbujas produce erosión por cavitación en la bomba de agua.

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Sistemas de enfriamientos marinos Los motores marinos poseen varios componentes únicos en los sistemas de enfriamiento, debido a que el calor del motor se transfiere al agua, en vez de transferirse al aire. En los sistemas marinos se usa un intercambiador calor o enfriador de quilla. El flujo básico de refrigeración es el mismo, pero un intercambiador de calor o enfriador de quilla hace las veces del radiador. Sistema enfriador de quilla Los componentes del sistema de enfriador de quilla incluyen los mismos componentes de un sistema convencional. Tienen una bomba de agua, conductos para el refrigerante y un tanque de expansión que contiene el regulador de temperatura.

El refrigerante fluye del tanque de expansión (1) a la bomba de agua (2) a través del motor y a la bobina de enfriamiento de quilla (3), donde el agua de mar enfría el fluido.

El refrigerante fluye a través del enfriador de quilla en lugar de fluir por el radiador. El enfriador de quilla contiene una serie de tubos en espiral y puede construirse junto con el casco del barco o montarse en canales y soldarse al casco.

Intercambiador de calor El sistema de enfriamiento de intercambiador de calor incluye la bomba de agua, los conductos del refrigerante del motor, el múltiple del sistema de escape enfriado por agua y un tanque de expansión que contiene el regulador de temperatura. También hay un intercambiador de calor. El sistema de agua cruda tiene una bomba de agua cruda, y tuberías y mangueras que transportan el agua salina a la bomba y al intercambiador El refrigerante del motor a través de los tubos. Los de calor. tubos están inmersos en agua salina. El agua salina Básicamente, el intercambiador de calor es una caja llena de tubos. absorbe el calor del refrigerante.

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Barra de zinc La fotografía muestra el sistema de agua cruda (agua salina) en la parte delantera del motor. El tapón rojo es el tapón de barra de zinc instalado en la tubería del sistema de agua cruda. Los motores que funcionan en agua salina tienen barras de zinc instaladas en el sistema de agua cruda. Las barras de zinc protegen el sistema contra la corrosión (producida por el efecto del agua salina en las piezas metálicas).

Acción química de las barras de zinc La acción química (acción galvánica) producirá corrosión en las barras de zinc pero evitara al máximo los daños en el sistema de agua cruda. Las barras están unidas a los tapones y se ubican en las tuberías del posenfriador y a la salida de las tuberías de la bomba de agua cruda. Los tapones de las barras de zinc se pintan de rojo para identificarlos con facilidad. Las barras d e zinc algunas veces se denominan “ánodos de sacrificio”, debido a que están diseñados para que se corroan mas rápido y evitar así que se corroan otros componentes.

Inspección de las barras de zinc Las barras de zinc deben revisarse con regularidad (o casa 50 unidades del medidor de servicio). Para inspeccionar las barras, quite los tapones y la tapa suavemente con un martillo pequeño. Si la barra está deteriorada o se descarga, instale una nueva barra de tapón. No ponga ningún componente sellante en las roscas del tapón, ya que puede aislar el contacto eléctrico necesario entre el tapón y la caja.

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Refrigerante

Usted aprenderá en esta sección: 1. Los tres compuestos de la mezcla refrigerante y como reconocer cada uno. 2. Las concentraciones recomendadas de anticongelante y de acondicionador de refrigerante. 3. Los tres factores que determinan el alcance de operación de un refrigerante. 4. Mezcla de refrigerante

Mezcla de refrigerante El refrigerante es una mezcla de agua, anticongelante y acondicionador de refrigerante. Cada compuesto tienen tuna función diferente y juntos protegen el motor del calentamiento excesivo, el congelamiento y la corrosión.

Agua El agua es el principal ingrediente del refrigerante, debido a que transfiere el calor mejor que cualquier otro compuesto. El agua tiene algunas desventajas como refrigerante: 1. Bajo punto de ebullición 2. Se congela 3. Es extremadamente corrosiva para el metal Para corregir estas deficiencias, se adicionan anticongelantes o glicol etileno y acondicionador de refrigerante.

Anticongelante El anticongelante (glicol etileno) se usa para aumentar el punto de ebullición y disminuir el punto de congelamiento del agua.

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Punto de ebullición La cantidad de glicol etileno afecta el punto de ebullición. Mientras mas anticongelante haya, mayor será el punto de ebullición.

Protección contra congelación Si el refrigerante se congela, no puede fluir. Por lo tanto, no puede enfriar el motor. El refrigerante congelado también pude expandirse y agrietar el metal. La protección contra congelamiento varía y depende de la concentración de anticongelante.

Acondicionador de refrigerante El acondicionador evita la corrosión al formar una película protectora en todos los componentes del sistema de enfriamiento. Una película de acondicionador evita que el agua y la erosión por cavitación ataquen el metal.

Variables que afectan el enfriamiento Hay muchas variables que pueden afectar la gama de operación del refrigerante.

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Altitud de operación y presión del sistema

La altitud de operación y la presión del sistema afectan el punto de ebullición del agua. 1. A mayor altitud, menor punto de ebullición del agua. 2. A mayor presión del sistema, mayor el punto de ebullición del agua. Esta es la razón por la cual la mayoría de los sistemas están presurizados. Al presurizar el sistema se aumenta el punto de ebullición. Como la mayoría de los motores funcionan sobre el nivel del mar, necesitan esta protección.

Temperatura de operación Tres factores influyen en la gama de temperatura de operación del refrigerante: 1. Altitud de operación 2. Presión del sistema 3. Concentración del anticongelante

Vapor Evitar la ebullición del refrigerante es un punto crucial. Si el refrigerante alcanza el punto de ebullición, se formaran burbujas de vapor. Estas burbujas no transfieren bien el calor, lo cual resulta en calentamiento excesivo. Las burbujas de vapor también pueden interferir con la capacidad de la bomba de agua de producir flujo de refrigerante, y conducir a daños severos en el motor. Erosión por cavitación Cuando las burbujas de vapor explotan, pueden arrancar partículas de metal de los componentes. Esto se denomina erosión por cavitación.

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Concentraciones correctas Para suministrar una protección adecuada al motor, las concentraciones de anticongelante (1) y de acondicionador de refrigerante (2) deben estar en las cantidades correctas.

Concentraciones del anticongelante Para evitar problemas del sistema de enfriamiento se debe mantener una concentración adecuada del anticongelante. Cuando se mezcla el refrigerante, mantenga la concentración del anticongelante entre 30% y 60%.

Concentraciones incorrectas Las concentraciones de anticongelante menores que 30% no suministran protección adecuada contra el congelamiento, mientras que las concentraciones mayores que 60% reducen las propiedades del refrigerante de disipar el calor.

Precipitación del silicio Las concentraciones mayores que 60% de anticongelante reducen también la protección contra congelamiento y producen la precipitación de silicio, el cual destruye los sellos y obstruye el sistema de enfriamiento.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Concentración del acondicionador de refrigerante Una pequeña cantidad de acondicionador de refrigerante protege el sistema por mucho tiempo. La concentración recomendada del acondicionador de refrigerante está entre 3% y 6%.

Concentraciones bajas de acondicionador Si la concentración del acondicionador de refrigerante es menor que la recomendada, los componentes del motor tales como las camisas del cilindro, se pueden corroer o erosionar por cavitación.

Concentraciones excesivas del acondicionador Concentraciones excesivas de acondicionador producen precipitación de silicio. La precipitación se silicio transforma el refrigerante en un gel espeso, que daña la bomba de agua y obstruye el radiador. Las elevadas concentraciones de acondicionador de refrigerante también reducen la transferencia de calor.

Adición del acondicionador Existen varias formas de adicionar acondicionador al sistema de enfriamiento. Use un solo método para evitar las concentraciones excesivas de acondicionador y revise la concentración antes de hace cualquier otra adición.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Nivel de llenado de refrigerante Asegúrese de adicionar la cantidad adecuada de refrigerante al sistema. Si el nivel de refrigerante es bajo, no habrá suficiente agua, ni anticongelante, ni acondicionador para proteger el motor.

Revise el Manual de Operación y Mantenimiento Revise el Manual de Operación y Mantenimiento, para asegurarse del nivel de llenado correcto del motor específico. En general, el nivel de refrigerante siempre debe llegar hasta la parte inferior del cuello de tubo de llenado.

Pruebas del sistema de enfriamiento En esta sección usted aprenderá acerca de las pruebas del sistema de enfriamiento y los procedimientos correctos para llevar a cabo estas pruebas. También aprenderá a interpretar los resultados de las pruebas de concentración del acondicionador de refrigerante y a determinar la acción correctiva apropiada. Procedimientos de las pruebas Debido a que el sistema de enfriamiento es vital para una larga vida útil del motor, hay varios procedimientos de pruebas para asegurarse de que el sistema de enfriamiento funcione en forma adecuada.

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Revisión del nivel de refrigerante Revise con frecuencia el nivel de refrigerante. El sistema de enfriamiento puede estar presurizado, Afloje lentamente la tapa para evitar daños. Consulte siempre el Manual de Operación y Mantenimiento para verificar el nivel de llenado apropiado. Mantenga el nivel de refrigerante a 13mm (1/2 pulgada) por debajo del cuello del tubo de llenado, o hasta el nivel adecuado de la mirilla, si esta instalada. Prueba de concentración de anticongelante Hay varios métodos para determinar la concentración de anticongelante en el refrigerante. El probador de Batería y Refrigerante Caterpillar le indicara el grado de protección contra congelamiento que suministra la solución de refrigerante en prueba.

Procedimiento del uso del probador de refrigerante Para usar el probador de refrigerante: Abra la tapa abisagrada del probador y limpie el vidrio, ponga una gota de refrigerante en el vidrio, cierre la tapa, sostenga el probador bajo la luz natural. Asegúrese de que la tapa este en la parte superior del probador. El grado de protección contra congelamiento se indica por la línea entre las partes oscuras e iluminada en el vidrio. Lea la temperatura en la escala del glicol etileno.

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Resultados de la medida del probador del refrigerante

Para determinar la concentración de anticongelante, usando los resultados del probador de refrigerante: Obtenga la publicación Caterpillar “Conozca su sistema de enfriamiento” SSBD0518 o “El refrigerante y su motor” SSBD 0978 1. Consulte la tabla de curvas del punto de Congelamiento que se encuentra en estas publicaciones. 2. Halle la temperatura de protección de congelamiento en la tabla, usando el resultado de la prueba. 3. Trace una línea desde la temperatura hasta la curva de protección de congelamiento. Trace otra línea desde el punto de intersección de la curva de congelamiento hasta la concentración de anticongelante. 4. Lea la concentración de anticongelante.

Juego de prueba del refrigerante

Otro método para determinar la concentración de anticongelante requiere el uso del juego de prueba de refrigerante. Las esferas que flotan en un gotero suministran una concentración aproximada de glicol etileno. Para realizar la prueba, llene el gotero con refrigerante hasta la línea de prueba. Observe cuantas esferas flotan. Compare los resultados de la prueba con la hoja de instrucciones del juego de prueba. En general, mientras más esferas, más elevada será la concentración. Una regla valida seria: - Si ninguna esfera flota indica una concertación menor que 30% de glicol etileno. - Una esfera que flota, de 30% a 60% de glicol etileno. - Dos esferas que flotan, más de 60% de glicol etileno. La prueba de esfera es un método de campo y es menos confiable que el refractómetro.

Concentración del acondicionador de refrigerante Se debe determinar la concertación del anticongelante antes de probar la concentración del acondicionador de refrigerante. Para leer con exactitud los resultados de la prueba, debe conocerse la concentración de anticongelante en el refrigerante.

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Prueba de la concentración del acondicionador de refrigerante Para determinar la concentración del acondicionador de refrigerante, use el juego de prueba Caterpillar. Para realizar la prueba: 1. Ponga un mililitro de refrigerante en el tubo de ensayo. 2. Adicione agua hasta la marca de 10 mililitros. 3. Adicione tres gotas de solución A y mezcle bien. 4. Adicione gota a gota la solución B, y mezcle bien cada vez que adiciones una gota. 5. Cuando el color de la solución cambie de rojo a verde, o gris, o a azul y el color permanezca, registre el número de gotas.

Compare sus resultados Compare el número de gotas registradas con el número de gotas de la tabla. La concentración de anticongelante de la muestra determina que escala se debe usar. Registre la concentración del acondicionador de refrigerante que muestra la escala.

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Como ajustar la concentración de la mezcla refrigerante

Luego de hallar la concertación del anticongelante y del acondicionador de refrigerante, determine si la mezcla de refrigerante requiere ajuste. 1. Si el nivel de refrigerante esta bajo, pero las concentraciones son aceptable, mezcle refrigerante nuevo y llene el sistema. 2. Si las concentraciones son muy altas, drene parte del refrigerante del sistema y adicione la cantidad correcta de refrigerante nuevo. Haga otra vez las pruebas a la mezcla nueva luego de hacer funcionar el motor el tiempo suficiente para que el refrigerante se mezcle completamente. No adicione más acondicionador, si la concentración de acondicionador es aceptable.

Examen visual del refrigerante Durante el mantenimiento del sistema de enfriamiento, examine visualmente el refrigerante. La presencia de aceite (1), combustible (2) o escombros (3), en el refrigerante, indica un problema que requiere investigación.

Examen visual del motor Si hay evidencia de fugas de refrigerante, inspeccione el motor. Las fugas suministran al aire y a los fluidos extraños una vía de acceso al sistema de enfriamiento. El exceso de aire reduce la capacidad del refrigerante y puede producir erosión por cavitación en el sistema.

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Prueba de la tapa del radiador

Durante el mantenimiento rutinario del sistema de enfriamiento, pruebe la tapa del radiador. La prueba garantizara que la tapa se abra en la presión correcta. La presión de apertura esta impresa en la tapa. Para probar la presión de apertura de la tapa: 1. Quite la tapa del radiador. 2. Ponga la tapa de presión en el grupo de bomba de presurización del sistema de enfriamiento recomendado para el motor. 3. Ponga a funcionar la bomba. Observe en el manómetro la presión exacta de apertura de la tapa. 4. Compare la lectura del manómetro con la presión correcta de apertura de la tapa. 5. Si la tapa esta defectuosa, instale una nueva.

Prueba del sello de la tapa del radiador Revise el sello. Busque daños en el sello o en la superficie que sella. Debe quitarse cualquier material extraño o residuo en la tapa, en el sello o en la superficie que sella. Si la tapa esta desgastada o dañada, reemplácela.

Prueba del regulador de temperatura

Cuando efectué el mantenimiento general del sistema de enfriamiento, pruebe el regulador, para asegurarse de que funciona correctamente. Una falla en el regulador puede producir calentamiento excesivo o enfriamiento excesivo, lo que puede resultar en un daño severo del motor. Examine que el regulador no tenga daños externos ni fisuras. Luego, pruébelo para asegurarse de que abre en la temperatura correcta.

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Procedimiento de prueba del regulador Procedimiento de prueba del regulador:

1. Quite el regulador del motor. 2. Observe la temperatura de apertura impresa al Lado del regulador, o consulte el manual. 3. Deje suspendido el regulador en agua. El regulador no debe tocar los lados ni el fondo del recipiente. 4. Caliente el agua hasta la temperatura de apertura. 5. Quite el regulador, mida la distancia de apertura y compárela con las especificaciones del regulador.

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SISTEMA DE LUBRICACIÓN Sistema de lubricación y prueba Al terminar esta lección, usted conocerá la función del sistema de lubricación e identificara los componentes del sistema y su función. Se verán también las propiedades importantes del aceite del motor y el flujo de aceite en el sistema de lubricación. Aprenderá como tomar las muestras de aceite y otras pruebas de rutina. Conceptos básicos En esta sección, se verán los componentes del sistema de lubricación y su función. Usted podrá trazar el flujo de aceite a través del motor.

Sistema de lubricación La función del sistema de lubricación es hacer circular el aceite por el motor. El aceite limpia, refrigera y protege del desgaste las piezas en movimiento del motor.

Componentes del sistema de lubricación El sistema de lubricación se compone de: 1. Sumidero o colector de aceite. 2. La campana de succión. 3. La bomba de aceite. 4. La válvula de alivio de presión. 5. El filtro de aceite con válvula de derivación. 6. El Antefiltro de aceite del motor con válvula de derivación. 7. Los conductos de aceite principal. 8. Los rociadores de enfriamiento del pistón. 9. El respiradero del cárter, las tuberías de conexión y el aceite mismo.

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Colector de aceite El colector de aceite o sumidero contiene el aceite del motor y de encuentra en la parte inferior del bloque del motor. El colector de aceite también disipa el calor del aceite a la atmósfera.

Campana de succión y rejilla de admisión Del colector de aceite, el aceite pasa a través de una rejilla de admisión y va a la campana de succión. La rejilla de admisión evita que partículas grandes de escombros entren al sistema de aceite. La campana de succión transporta el aceite a la bomba de aceite.

Bomba de aceite y válvula de alivio La bomba de aceite produce flujo de aceite, que circula a través del motor. La bomba de aceite se encuentra dentro o cerca del colector de aceite. El cigüeñal impulsa la bomba de aceite por medio del engranaje de la bomba de aceite. Una válvula de alivio de presión se encuentra generalmente, cerca de la bomba de aceite. La válvula de alivio protege el sistema de lubricación contra presiones altas. Enfriador de aceite y válvula de derivación De la bomba de aceite, el aceite fluye al enfriador de aceite. Los enfriadores de aceite disipan calor del aceite. El aceite llena la caja del enfriador de aceite. Dentro de la caja están los tubos que llevan el refrigerante del motor. El calor se transfiere del aceite al refrigerante. El enfriador de aceite también tiene una válvula de derivación.

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Filtro de aceite y válvula de derivación El aceite fluye del enfriador de aceite al filtro de aceite. En los sistemas de lubricación, según su diseño, se puede usar uno o más filtros de aceite. Los filtros retienen los escombros y las partículas de metal del aceite. En los filtros también se usan válvulas de derivación.

Sistema de filtro de flujo pleno

En un sistema de filtro de flujo pleno, 100% del aceite pasa a través del filtro. Estos sistemas deben tener una válvula de derivación.

Sistema con filtro de derivación En el sistema con filtro de derivación se usan dos filtros de aceite, Un 90% del aceite fluye por el filtro regular y 10% por el filtro de derivación. Generalmente, el filtro de derivación tiene un tejido más denso, para atrapar partículas extremadamente pequeñas. En los sistemas con filtro de derivación se usan también válvulas de derivación. 1. 2. 3. 4.

Filtro principal (regular). Filtro de derivación. Bomba de aceite. Motor o componente.

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Cámara de aceite En algunos motores con turbocompresión, el aceite fluye del filtro al turbocompresor a través de un tubo de admisión. Un tubo de escape devuelve el aceite al colector de aceite. En otros motores, el aceite filtrado sale del filtro de aceite y fluye a la cámara de aceite principal. La cámara de aceite principal se encuentra en el bloque. Este es el conducto de aceite principal a través del bloque. Flujo de aceite El aceite fluye de la cámara de aceite a todas las piezas en movimiento del motor, incluyendo los cojinetes de bancada y el cigüeñal. 1. Escape. 2. Admisión.

Cojinetes

El aceite fluye de la cámara al cigüeñal, y lubrica luego los cojinetes de bancada y de biela. 1. Cojinetes de bancada del cigüeñal. 2. Múltiple de aceite.

Conductos de aceite

Los cigüeñales Caterpillar tienen conductos de aceite perforados que envían el aceite a los cojinetes de bancada y de biela.

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Lubricación de las paredes del cilindro

El aceite alcanza las paredes del cilindro al ser expulsado de los cojinetes de biela y llega por salpicadura a la corona por la parte inferior del pistón.

Como se genera la presión de aceite El aceite fluye por los conductos para lubricar todas las piezas en movimiento, e incluye el tren de válvulas, la caja de la bomba de inyección, la unidad de avance de sincronización y otros componentes accesorios. El aceite retorna al colector de aceite a través de los conductos. Las tuberías de aceite, los conductos y los cojinetes restringen el flujo del aceite, y se produce una presión de aceite. En los cojinetes de bancada se produce la mayor parte de la presión del sistema de lubricación. La lectura en un manómetro de la presión de aceite es el resultado de esta restricción normal. Boquillas de enfriamiento del pistón

Las boquillas de enfriamiento del pistón rocían el aceite en la parte inferior de cada pistón y ayudan a lubricar las paredes del cilindro.

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Respiradero del cárter Los respiraderos del cárter descargan los gases de combustión que escapan por los anillos del pistón. Esto mantiene la presión estable dentro del cárter. Los respiraderos generalmente se encuentran en la parte superior del motor. Esto equilibra la presión del cárter del motor con la presión atmosférica y hace que el aceite retorne fácilmente al colector.

Filtro de aceite

En el sistema de lubricación, el filtro de aceite es el que más requiere mantenimiento. El filtro se contamina permanentemente con residuos y, si no se hace mantenimiento, se producirán problemas en el sistema de lubricación.

Válvulas de derivación y de alivio En los sistemas de lubricación se usan varias válvulas de derivación y de alivio para proteger el motor. En las bombas de aceite (1), se usan válvulas de alivio de presión (2), mientras que los enfriadores de aceite (3) y los filtros de aceite (4) usan válvulas de derivación (5). El nombre de la válvula describe como funciona la válvula. Las válvulas de alivio de presión reducen la presión del sistema, y las válvulas de derivación hacen que el aceite fluya alrededor de un componente y no a través de él.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Válvula de alivio de presión Generalmente, la válvula de alivio de presión se encuentra cerca de la bomba de aceite. La válvula de alivio es, en general, una válvula accionada por resorte. La válvula de alivio se abre cuando las presiones del sistema exceden la fuerza del resorte de la válvula. Mientras la presión sea alta, la válvula permanecerá abierta. Cuando la válvula de alivio se abre, parte del aceite retorna al colector de aceite. Cuando la presión de aceite es inferior a la fuerza del resorte de la válvula, la válvula e cierra. Válvula de derivación del enfriador de aceite La válvula de derivación del enfriador de aceite es una válvula unidireccional que se abre cuando la presión diferencial a través del enfriador de aceite es mayor que la fuerza requerida para abrir la válvula. Cuando la válvula se abre, el aceite fluye alrededor del enfriador de aceite. Esto asegura que parte del aceite llegue a las partes principales del motor, incluso, si ocurre algún problema en el enfriador de aceite. Cuando el aceite está frío, puede no fluir adecuadamente. Esto abrirá la válvula. La válvula de derivación del enfriador de aceite generalmente esta dentro del enfriador de aceite. Válvula de derivación del filtro de aceite La válvula de derivación del filtro de aceite es una válvula unidireccional que se abre cuando la presión diferencial a través del filtro de aceite excede la fuerza de apertura del resorte de la válvula. Si el aceite está frío, como en el arranque del motor, o si el filtro está obstruido, se abrirá la válvula de derivación del filtro, lo cual asegura que parte del aceite siempre llegará a los cojinetes y a otros componentes del motor. Esto protege el motor de daño por falta de aceite.

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Aceite lubricante

En esta sección, veremos los conceptos básicos de viscosidad, índice de viscosidad y NBT.

Como seleccionar el aceite adecuado El aceite del motor desempeña varias funciones básicas con el fin de suministrar lubricación adecuada. El aceite funciona para mantener el motor limpio y libre de oxido y de corrosión. Además, actúa como refrigerante y sellante. Suministra también una película de aceite como amortiguador, que disminuye al mínimo el contacto metálico, y reduce la fricción y el desgaste. Los motores necesitan el tipo correcto de aceite, con la adecuada viscosidad y en la cantidad correcta, para poder cumplir con su función. El aceite debe poder fluir y lubricar en climas fríos, resistir el calor, y mantener su viscosidad y sus propiedades.

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Aceite base El aceite de lubricación comienza con el aceite base. El aceite base es de origen mineral (petróleo) o de origen sintético, aunque ciertos aceites vegetales se pueden usar para aplicaciones especiales. El aceite base suministra los requisitos de lubricación básicos de un motor. Sin embargo, a menos que el aceite base se refuerce con aditivos, éste se degradará y deteriorara muy rápidamente en las condiciones de operación. De acuerdo al tipo de aceite base, se usan diferentes aditivos químicos, de petróleo o sintéticos.

Aceites minerales Los aceite minerales son producto de la refinación del petróleo. El tipo y el proceso de refinación determinarán las características del aceite base. Los aceites mezclados usados con mayor frecuencia son los crudos parafinados.

Los aceites minerales se usan más para formulaciones de aceites lubricantes debido a sus buenas propiedades, su disponibilidad y por consideraciones de costo.

Aunque los aceites crudos parafinados contienen mucha cera, suministran aceites base de índice de viscosidad alto (HVI). En ciertas aplicaciones se prefieren los crudos de nafta porque producen aceites base de índice de viscosidad baja (LVI), que contienen muy poca cera y, naturalmente, puntos de fusión bajos.

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Aceites sintéticos

Los aceites sintéticos se producen mediante procesos de reacción química, con materiales de una composición química específica para producir compuestos con propiedades determinadas y predecibles. Estos aceites sintéticos tienen índices de viscosidad alta (HVI) mucho mayores que los aceites base minerales, mientras sus puntos de fusión son considerablemente mas bajos. Estas características los hace componentes más bajos. Estas características los hace componentes de mezcla valiosos para la elaboración de aceites de servicio pesado, en altas y bajas temperaturas. Las principales desventajas de los aceites sintéticos son el precio significativamente mayor y un suministro El uso de los lubricantes con aceites limitado. sintéticos en los motores y maquinas Caterpillar es aceptable si la formulación Los aceites sintéticos conocidos como del aceite cumple con la viscosidad “esteres” producen una “dilatación” mayor especifica y con los requisitos de de los sellos que los aceites minerales. El rendimiento Caterpillar para el uso de estos aceites sintéticos de éster exige compartimiento en que se van a utilizar. En que en el diseño del componente se tengan condiciones ambientales extremadamente en consideración el sello y su compatibilidad con este aceite. fríos, es necesario usar aceites sintéticos.

Clasificación SAE

La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) creó el sistema de clasificación que describe la capacidad de un aceite para resistir condiciones extremas sin perder sus propiedades. El aceite se clasifica de acuerdo al tipo y su viscosidad.

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Tipo de aceite

El tipo de aceite se describe con la base en las características de rendimiento, tales como detergencia, capacidad de dispersar contaminantes y su resistencia a la descomposición.

Identificación del tipo de aceite El tipo de aceite se identifica con letras del alfabeto como CE o las letras y números como CF–4. Los diferentes modelos de motor requieren diferentes tipos de aceite. Asegúrese de usar el aceite recomendado para su motor. Consulte siempre las publicaciones actualizadas para obtener las recomendaciones correctas. Viscosidad

La viscosidad describe la resistencia a fluir que opone un aceite base. La capacidad de fluir se relaciona directamente con la capacidad del aceite para reducir y proteger las piezas. La viscosidad cambia con la temperatura. A mayor temperatura, menor viscosidad y el aceite será más delgado.

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Índice de viscosidad El índice de viscosidad (VI) es una medida de la capacidad del aceite base para resistir los cambios de viscosidad con los cambios de temperatura. 1.En el aceite de VI alta, la viscosidad cambia poco con la variación de temperatura. 2.En el aceite de VI baja, la viscosidad cambia más con la variación de la temperatura. Los aceites poco viscosos no suministran suficiente protección contra el desgaste.

Es importante que el aceite no se adelgace demasiado (no pierda demasiada viscosidad) a temperaturas altas.

Aceites multigrado Los aceites multigrados se han alterado químicamente para ampliar su gama de operación. Un aceite base de viscosidad menor se mezcla con un aditivo que aumenta la viscosidad del aceite a medida que aumenta la temperatura. A medida que los aceites multigrados se deterioran, la viscosidad disminuye hasta un valor más bajo de la viscosidad del aceite base. Consulte el manual de servicio del motor para determinar si es recomendable el uso de aceites multigrado. Etiqueta del aceite

La etiqueta del aceite contiene información del tipo y viscosidad del aceite.

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Grado de viscosidad La sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) clasifica el aceite de acuerdo con las letras SAE, seguidas por un número. El número describe el grado de viscosidad. Los aceites de un grado tienen un solo número. Los aceites multigrados tienen dos números. Los números bajos indican que el aceite tiene viscosidad baja, y números altos indican que el aceite tiene viscosidad alta. Para los aceites multigrado: El primer número es el grado de viscosidad a temperaturas bajas (invierno), y el segundo número es el grado de viscosidad a temperaturas altas (verano). Aceites de verano y de invierno Los números de grados de viscosidad juntos con una “W” indican que son aceites para usar durante el invierno, en el que se ha probado que tiene una viscosidad correcta a 8 ºF. Los números sin la “W” indican aceites para climas calidos, en los que se ha probado que tienen una viscosidad correcta a 210 ºF.

Aditivos del aceite Los aceites base se producen generalmente a partir de la refinación del petróleo. El aceite base no puede suministrar suficiente protección y lubricación a los motores de alto rendimiento. Ciertos aditivos de aceite se usan para mejorar y reforzar el aceite.

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Aditivos comunes del aceite Los siguientes son aditivos comunes del aceite: 1. Detergentes: ayudan a mantener limpio el motor. 2. Agentes antidesgaste: reducen la fricción. 3. Dispersantes: mantienen las partículas contaminantes en suspensión. 4. Compuestos alcalinos: neutralizan los ácidos del aceite. 5. Inhibidores de oxidación: evitan que el aceite se oxide cuando se expone al aire. La oxidación produce la formación de ácidos orgánicos y hollín. 7. Mejoradotes de viscosidad: evitan que el 6. Reductores del punto de fusión: mantienen el aceite disminuya en exceso su viscosidad a flujo de aceite a bajas temperaturas. Los aceites altas temperaturas. base de petróleo contienen cera, la cual se cristaliza a temperaturas bajas. Los reductores del punto de fusión evitan la formación de cristales de cera. NBT El aditivo más común que usted va a usar es el de Número Total Base, o NBT. El NBT se produce por la adición de compuestos alcalinos al aceite base. Mientras más alcalino sea el aceite, mayor será el NBT y más cantidad de ácido podrá neutralizar.

Azufre

El Numero Total Base, NBT, indica la cantidad de aditivo alcalino de un aceite. Los combustibles diesel pueden contener azufre. Cuando se queman estos combustibles, el azufre produce ácidos. Estos ácidos altamente corrosivos contaminan el aceite.

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Cómo se neutraliza el ácido sulfúrico Los aditivos alcalinos del aceite neutralizan el ácido sulfúrico. Esto evita que el ácido sulfúrico produzca corrosión en las piezas metálicas. El numero NBT del aceite indica hasta que punto se neutralizaran los ácidos. Debido a que diferentes combustibles contienen diferentes cantidades de azufre, es importante usar un aceite con un número de NBT alto. Siga con atención las recomendaciones del fabricante del motor.

Agotamiento de aditivos

Con el tiempo, los aditivos del aceite se degradan y se disminuye la capacidad de lubricación del aceite. Si el aceite no se cambia con frecuencia, se oxida, los aditivos se agitan y hay formación de sedimentos.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Pruebas del sistema de lubricación En esta sección veremos cuando se debe tomar una muestra para el Programa de Análisis de Fluidos (S•O•S) y la información que la muestra suministra. Veremos por que son importantes los procedimientos de revisión constante del nivel de aceite, de la presión de aceite y del consumió de aceite.

Pruebas del sistema Para asegurarse de que el sistema de lubricación del motor tenga un rendimiento adecuado, se pueden realizar varias pruebas al sistemas: 1. Presión de aceite. 2. Toma de muestra para el Programa de Análisis de Fluidos (S•O•S). 3. Nivel de aceite.

Presión de aceite Cada vez que arranque el motor, revise en el manómetro la presión de aceite. La presión del sistema de aceite puede indicar si los componentes del sistema de lubricación funcionan correctamente. Para obtener una lectura precisa de la presión de aceite, instale un manómetro en el sitio recomendado por el Manual de Servicio para hacer la prueba de presión. Arranque el motor y lea el manómetro. Compare la lectura con las especificaciones dadas en el Manual de Servicio.

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S•O•S Cada vez que se cambia el aceite, se debe tomar una muestra para el Programa de Análisis de Fluidos (S•O•S). La muestra de aceite se envía al laboratorio para su análisis. El S•O•S suministra información acerca del desgaste del motor y de la condición del aceite. Más adelante en este mismo curso, veremos más acerca del S•O•S y de los procedimientos de mantenimiento general. Nivel de aceite Revise a diario el nivel de aceite para tener un control permanente del consumo de aceite del motor. Los motores diesel consumen aceite, y se tendrá que adicionar aceite nuevo periódicamente. Esto es normal. Si se hace una revisión diaria del nivel, usted podrá detectar los cambios del consumo de aceite que podrían indicar algún problema. Esta responsabilidad la comparten el operador y usted. Procedimiento para revisar el nivel de aceite Para revisar el nivel de aceite, saque la varilla de medición desnivel de aceite y límpiela. Inserte de nuevo en su sitio la varilla de medición. Saque la varilla de medición y lea el nivel de aceite.

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Lectura de la varilla de medición de nivel de aceite Muchas varillas de medición tienen marcas de graduación diferentes a cada lado de la varilla. Asegurase de hacer la lectura correcta. Si midió el nivel de aceite con el motor apagado, lea el lado con la indicación “Motor Apagado”. Si midió el aceite con el motor, lea el lado con la indicación “Motor en Marcha”. Marcas de “lleno” y de “adición” A cada lado de la varilla de medición hay dos líneas. Una línea dice “bajo” o “adición” y la otra dice “lleno”. En muchos casos el espacio de las líneas indica una cantidad de aceite, por ejemplo, un galón. Por lo tanto, si el nivel de aceite está en “bajo”, indica que el motor necesita un galón de aceite.

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Varillas de medición sin marcas Algunas varillas de medición del nivel de aceite no tienen las marcas “bajo” o “lleno” cuando se entrega el motor al cliente. Esto es debido a que so el motor es instalado en ángulo, la varilla medidora premarcada seria imprecisa. En un caso como éste, consulte el Manual de Operación y Mantenimiento, para obtener la capacidad de aceite recomendada para el motor. Después, luego de adicionar la cantidad correcta de aceite y de poner en marcha el motor para llenar los filtros de aceite, señale con una marca en la varilla el nuevo nivel de aceite. Esto indicara un nivel de aceite “lleno” para el motor en particular. Revise el numero de pieza de la varilla de medición de aceite Para asegurarse4 de que la varilla de medición es el número de pieza correcto para el motor, revise el número de pieza en la varilla de medición. Es común encontrar cambiadas las varillas de medición del nivel de aceite. Esto conducirá a una lectura errónea del nivel de aceite en la varilla de medición y puede hacerse un llenado incorrecto. Efecto de llenado excesivo Si se adiciona demasiado aceite, el diseño del motor hará que se expulse aceite por los sellos. A medida que el nivel de aceite aumenta a un nivel mayor que el especifico, este cubrirá ambos lados de los sellos del cigüeñal. Cuando el motor este en marcha, los sellos salpicaran el exceso de aceite. Los niveles altos de aceite también producen alto consumo de aceite al pasar por los anillos. Esto nos lleva a la conclusión incorrecta de que el motor consume demasiado aceite.

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SISTEMA DE COMBUSTIBLE Sistemas de combustible y pruebas Al terminar esta sección, podrá identificar los componentes del sistema de combustible y su funcionamiento. También podrá realizar los procedimientos para probar la sincronización del motor y los inyectores de combustible. Sistema de combustible Después de completar este tema, podrá identificar los componentes del sistema de combustible y su operación.

Sistemas básicos En esta sección veremos la función de los sistemas de combustible y como operan. Aprenderemos a identificar los componentes usados en las bombas, los sistemas de tuberías, los sistemas con inyector unitario electrónico, e identificarnos la función de cada uno de los componentes. Además trazaremos el flujo de combustible a través del sistema. Función del sistema de combustible La cantidad de combustible que consume el motor se relaciona directamente con el par y la potencia requeridos. En general, mientras más combustible reciba el motor, habrá mayor par disponible en el volante. El sistema de combustible envía el combustible filtrado, en el momento preciso y en cantidades adecuadas para cumplir con la demanda de potencia. Los componentes del sistema de combustible hacen que el combustible enviado al motor se relacione con la demanda de potencia del motor, al variar la cantidad y el tiempo del combustible inyectado. Estas funciones las controla el corazón del sistema de combustible: la bomba de inyección de combustible.

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Bombas y tuberías La bomba de combustible y las tuberías de combustible se componen de: 1. Tanque de combustible. 2. Filtros de combustible. 3. Bomba de transferencia. 4. Bomba de inyección. 5. Regulador. 6. Mecanismo de avance de sincronización. 7. Control de cantidad de combustible. 8. Tubería de combustible de alta presión. 9. Tubería de combustible de baja presión. 10. Inyectores. 11. Tubo de retorno. Tanque de combustible El tanque de combustible almacena el combustible. Los tanques de combustible son de diferentes tamaños, y el lugar donde se encuentran instaladas depende de la aplicación específica.

Flujo de combustible El combustible empieza a circular al girar la llave para arrancar el motor. Al girar la llave, se activa un solenoide que permite la circulación de combustible de la bomba de transferencia a la bomba inyectora.

Flujo de combustible primario La bomba de transferencia de combustible (1) extrae el combustible del tanque a través del filtro de combustible primario (2). El filtro de combustible primario retiene los escombros más grandes que tenga el combustible.

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Separador de agua Algunos sistemas de combustible también tienen un separador de agua. El separador de agua retiene cualquier condensación o agua atrapada del combustible. Si no fuera así, el agua en el combustible ocasionaría daños severos al motor.

Bomba de transferencia de combustible Del filtro primario, el combustible va a la bomba de transferencia. La bomba de transferencia suministra el flujo a través de la sección de presión baja del sistema de combustible. La función principal de la bomba de transferencia de combustible es mantener un suministro adecuado de combustible limpio en la bomba de inyección. Filtro de combustible secundario El combustible sale de la bomba de transferencia y va al filtro de combustible secundario. Este filtro retiene las partículas que aún queden y los contaminantes del combustible que podrían dañar las boquillas o los inyectores. Los filtros secundarios están ubicados entre la bomba de transferencia y la caja de la bomba de inyección.

Los filtros de combustible no tienen válvulas de derivación A diferencia de los filtros de aceite, los filtros de combustible no tienen válvulas de derivación. Si los filtros se obstruyen, el combustible se bloquea y el motor no funcionará. Esto protege el motor del combustible contaminado.

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Bomba de cebado La mayoría de filtros de combustible secundarios tienen en su base una bomba de cebado de combustible. Uno puede usar la bomba para cebar el sistema. Luego de quitar la caja de la bomba de combustible durante el mantenimiento general. La bomba también se usa para cebar el sistema de combustible después de cambiar el filtro de combustible. Caja de la bomba de inyección de combustible El combustible sale del filtro secundario y fluye a la cámara de combustible dentro de la caja de la bomba de inyección. Las bombas de la caja reparten y presurizan el combustible. Generalmente, la caja se encuentra cerca de la parte delantera del motor, ya que el engranaje del cigüeñal impulsa la bomba. El regulador mecánico, el control de cantidad de combustible y, en algunos casos, la unidad de avance de sincronización se conecta en la caja. Tuberías de combustible de presión alta En los sistemas de tuberías y bombas, las tuberías de acero de combustible de presión alta conectan las bombas de inyección de combustible a los inyectores. La sección de presión alta del sistema de combustible se compone de tuberías de presión alta y de inyectores. Las cantidades adecuadas de combustible presurizado van a través de las tuberías de combustible de presión alta a los inyectores.

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Inyectores El combustible fluye, a través de las tuberías de presión alta, a los inyectores. Los inyectores están ubicados en la culata

Como funcionan los Inyectores

Los inyectores tienen válvulas que se abren cuando aumenta la presión de combustible. Cuando la válvula se abre, el combustible se atomiza y se rocía dentro de la cámara de combustión. Al final de la inyección, hay una rápida caída de presión que cierra la válvula.

Tubería de retorno de combustible Hay mas combustible disponible en la bomba de inyección de combustible que la que el motor puede usar. La tubería de retorno: 1. Envía el exceso de combustible de regreso al tanque. 2. Elimina el aire del combustible. 3. Enfría el combustible, al mantenerlo en movimiento. El sistema de combustible no funcionará correctamente si no hay una tubería de retorno.

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Corte de suministro de combustible Todo sistema de combustible, electrónica o manualmente, puede interrumpir el suministro de combustible de combustible.

Sistema con Inyector Unitario Electrónico (EUI) En los sistemas EUI se utilizan algunos de los mismos componentes usados en los sistemas de bombas y de tuberías. En los sistemas EUI se usan: (1) el tanque de combustible, (2) el filtro de combustible primario, (3) la bomba de transferencia de combustible, (4) el filtro de La bomba de inyección de combustible es el combustible secundario, (5) la componente que diferencia los sistemas EUI de los tubería de retorno. sistemas de bombas y tuberías. Múltiple de combustible El combustible sale del filtro secundario y entra al múltiple de combustible. Generalmente, el múltiple de combustible es parte del bloque de motor. El múltiple se llena de combustible.

Inyector Unitario Electrónico La bomba de inyección de combustible, las tuberías de presión alta y los inyectores se reemplazan por un único componente llamado Inyector Unitario. Los Inyectores Unitarios Electrónicos se instalan en la culata. El combustible del múltiple entra al inyector, el cual reparte, presuriza e inyecta el combustible. Los Inyectores Unitarios Electrónicos se pueden reconocer por el solenoide ubicado cerca de la parte superior. 6

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Módulo de Control Electrónico (ECM) En un sistema EUI, el Módulo de Control Electrónico reemplaza el regulador mecánico, el avance de sincronización y el control de relación de combustible. En los sistemas EUI y HEUI se usa en Módulo de Control Electrónico (ECM) para guardar parte de la información electrónica y de programación. Diseño de la cámara de combustión El diseño de la cámara de combustión afecta la eficiencia del combustible y el rendimiento del motor. El diseño del pistón y el método usado para inyectar el combustible al cilindro determinan que tan rápidamente y en que proporción se quema el combustible. En los sistemas de comba y de tubería, hay dos diseños de cámaras de combustión: (1) la cámara de precombustión o PC y (2) la inyección directa o DI. Inyección Directa En una cámara de combustión con diseño de inyección directa, el inyector suministra directamente el combustible en el cilindro.

Cámara de Precombustión (PC) En un sistema de precombustión (PC), el inyector suministra parte del combustible en la cámara de precombustión, en donde se enciende. El combustible restante, se inyecta en la cámara principal en donde se realiza la combustión completa. En algunos motores, para el arranque se usan bujías para calentar el aire.

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Pistón de la cámara de precombustión Para evitar que se forme un orificio en la parte superior del pistón debido a la fuerza de la combustión, los pistones de los motores con cámara de precombustión tienen un tapón térmico de acero instalado cerca del centro del pistón.

Conceptos de inyección En esta sección se vera el funcionamiento de una bomba de inyección de combustible, de un regulador y de una unidad de avance de sincronización. Se aprenderá sobre las ventajas de un sistema con inyector unitario. Usted comprenderá el significado de la velocidad baja en vacío, la velocidad anta en vacío, sobrevelocidad, velocidad a carga plena y sobrecarga.

Sistemas mecánicos A lo largo de los años, Caterpillar ha hecho cambios significativos de diseño en los sistemas de combustible. Los nuevos diseños mejoran el rendimiento del motor y reducen las emisiones. En esta sección se explican dos métodos básicos de inyección de combustible. Sistemas mecánicos (izquierda) en los que se usa el regulador, la unidad de avance de sincronización y el control de relación de combustible (derecha), y los sistemas con inyector unitario electrónico. Cuando ocurre la inyección de combustible En los motores diesel se inyecta el combustible durante el tiempo de compresión, antes de que el pistón alcance el punto muerto superior del pistón. El principio básico de la inyección de combustible es que la cantidad correcta de combustible tiene que inyectarse en el momento exacto, para satisfacer las demandas de potencia del motor.

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Ventana de combustión El combustible requiere tiempo para quemarse. La cantidad correcta de combustible debe inyectarse en el momento apropiado del tiempo de compresión, de modo que el combustible se queme completamente. Esto se denomina (ventana de combustión” y se mide en grados del giro del cigüeñal. “Grados de rotación” quiere decir el numero de grados que gira el cigüeñal mientras se inyecta el combustible. La venta de combustión se define como el punto de arranque de inyección o sincronización y el tiempo de inyección. Tanto la sincronización (2) como el tiempo de inyección (3) se miden en grados de giro del cigüeñal.

Componentes del sistema mecánico En un sistema de combustible mecánico, la bomba de inyección de combustible (1), la unidad de avance de sincronización (2), el regulador (3) y el control de la relación de combustible (49 funcionan juntos para controlar la inyección de combustible. Estos componentes tienen un efecto directo en el rendimiento del motor. A medida que la carga y la velocidad del motor cambian, deben inyectarse cantidades diferentes de combustible a diferentes tiempos, con el fin de mantener las ventanas a diferentes tiempos, con el fin de mantener las ventanas de combustión adecuadas. Una unidad de avance de sincronización controla el momento en que se inyecta el combustible, mientras el regulador controla la cantidad de combustible que se envía al motor, o el tiempo de inyección.

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Bomba de inyección de combustible La bomba de inyección de combustible es el corazón del sistema de combustible. Un paso de gran importancia para conocer como funciona la inyección de combustible es conocer como funciona la bomba. En la bomba y en los sistemas de tuberías, generalmente, las bombas de inyección de combustible tienen un embolo dentro de un cilindro. El combustible de presión baja de la cámara (3) fluye hacia y desde el cilindro, a través de los orificios (4). El embolo tiene una ranura o maquinado en forma helicoidal en él (5). Cuando esta ranura helicoidal se alinea con los orificios, el combustible fluye a través del orificio de entrada y a través de la cámara de bombeo (6), al orificio de salida.

Bomba Inyectora En los Sistemas de bombas y tuberías, las bombas inyectoras normalmente tienen: (1) Un émbolo dentro de un (2) cuerpo cilíndrico. El émbolo se mueve hacia arriba y hacia abajo, siguiendo el movimiento del árbol de levas de la bomba de combustible. El combustible de baja presión en (3) la canalización entra y sale del cuerpo cilíndrico por (4) orificios. El embolo tiene una ranura o (5) espiral maquinada. Cuando esta espiral se alinea con los orificios, el combustible puede pasar del orificio de entrada, por (6) la cámara de bombeo, al orificio de salida

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Inicio de la inyección de combustible Cuando la ranura helicoidal bloquea los orificios, el combustible atrapado en la cámara de bombeo es forzado a ir al inyector. En este punto comienza la inyección. Este punto se denomina sincronización de inyección y se controla mediante el cambio de posición del árbol de levas de la bomba de combustible. Este es el inicio de la ventana de combustión.

Tiempo de inyección de combustible La inyección ocurre durante el tiempo en que los orificios se cierran por acción de la ranura helicoidal. Este lapso se llama tiempo de inyección (1). Mientras mayor sea el tiempo de inyección mayor será el combustible inyectado. El tiempo de inyección se controla mediante el giro del embolo en su orificio. El tiempo de inyección depende de la cantidad de ranura helicoidal entre los orificios. Los orificios pueden estar en corte rápido de combustible (desactivación de combustible) o en abiertos por periodo más largo (activación de combustible).

Regulador y cremallera El tiempo de inyección se controla mediante el regulador y la cremallera. Todas las bombas de combustible están unidas al regulador por medio de la cremallera de control de combustible. Cuando el motor requiere más combustible, deberá aumentar el tiempo de inyección. El regulador detecta la necesidad de combustible y mueve la cremallera.

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Cremallera de control de combustible La cremallera es un engranaje recto que se acopla a los engranajes de cada embolo. El movimiento de la cremallera hace que los émbolos giren.

Posición de la ranura helicoidal Los émbolos giran un poco en sus orificios, de medo que la ranura helicoidal mantiene orificios cerrados por más tiempo, lo cual aumenta el tiempo de inyección. Este punto se llama posición de ACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE (1). A medida que disminuye la demanda de combustible, la cremallera se desplaza a la posición de DESACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE (2) y los orificios se abren más rápido. Como funcionan los reguladores mecánicos En los reguladores mecánicos se usa un sistema de contrapesos y de resortes para mover la cremallera de control. Los resortes siempre tratan de mover la cremallera a la posición de activación de combustible. Los contrapesos tratan siempre de mover la cremallera a la posición de desactivación de combustible. Cuando las fuerzas se equilibran, el motor estabiliza las rpm. Los reguladores controlan la entrega de combustible La entrega de combustible afecta directamente la velocidad del motor y la salida de potencia. Cuando aumenta la entrega de combustible, aumenta la salida del motor. Los reguladores dosifican la entrega de combustible para controlar la velocidad del motor entre una gama baja de rpm y una gama alta de rpm, llamada velocidad baja en vacío y velocidad alta en vacío. Generalmente, los reguladores se montan en la parte trasera de la bomba de inyección de combustible.

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Avance de sincronización

A medida que la carga y la velocidad cambian, el combustible tiene que inyectarse a diferentes tiempos, para mantener los ciclos adecuados de combustión. A medida que aumenta la velocidad del motor, la cantidad de combustible debe aumentar. Esto se conoce como “avance de sincronización”. A medida que la velocidad disminuye, es necesario retardar la inyección de combustible. Unidad de avance de sincronización Una unidad de avance de sincronización “adelanta” o “retarda” la inyección de combustible, al alterar el giro del árbol de levas de la bomba de combustible. La sincronización de inyección de combustible se puede adelantar o retardar. Avance de sincronización significa que el combustible se va a inyectar más temprano. Retardo de sincronización significa que el combustible se va a inyectar más tarde. Control de relación de combustible

El control de la relación de combustible detecta la presión de refuerzo y “anula” la operación del regulador, para evitar que se inyecte combustible en exceso. Esto mejora las emisiones y el rendimiento del combustible. El control de la relación de combustible se monta en el regulador.

El sistema de combustible no puede operar aislado de los demás sistemas del motor. En particular, es importante el sistema de admisión de aire. El combustible no se quemará completamente, a menos que haya suficiente aire. El control de la relación de combustible asegura que se inyecte la cantidad correcta de combustible para la cantidad de aire presente en el cilindro.

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Ubicación del control de la relación de combustible

El control de la relación de combustible se encuentra en el regulador.

Sistemas con Inyector Unitario Electrónico (EUI) En un sistema EUI, la cremallera, el Modulo de Control Electrónico (ECM) y algunos solenoides o sensores reemplazan el regulador mecánico, la unidad de avance de sincronización y el control de la relación de combustible.

Engranaje de sincronización y sensor En lugar de un mecanismo de avance de sincronización, un engranaje de sincronización y un sensor hacen el seguimiento electrónico de la velocidad del motor.

Elementos electrónicos del EUI Todas las funciones que realizan las unidades mecánicas se manejan electrónicamente en el ECM, lo cual suministra mayor exactitud y confiabilidad. El ECM registra la velocidad del motor y la carga, y ajusta automáticamente la sincronización y el tiempo de inyección.

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Ventajas del inyector unitario 1. Mayores presiones de inyección. 2. Parámetros de rociado uniforme. 3. Mejor atomización del combustible. 4. Mejor combustión. 5. Mayor rendimiento del combustible. 6. Menor cantidad de emisiones. 7. Mayor confiabilidad.

Sistema de combustible con Inyector Unitario Electrohidráulico (HEUI)

El funcionamiento del sistema de combustible con HEUI (Inyector Unitario controlado electrónicamente, accionado hidráulicamente) es muy diferente a los sistemas de combustible mecánicos. En este sistema se utiliza aceite lubricante del motor, para bombear combustible desde los inyectores. El sistema de combustible HEUI tiene siete componentes principales: 1. Inyector HEUI: usa aceite presurizado del motor a 3.500 lb/pulg2 (24 MPa) para producir presiones de inyección de combustible de hasta 23.500 lb/pulg2 (162 MPa). 2. Bomba hidráulica: usa parte del aceite del motor para producir presiones altas de aceite necesarias para accionar los inyectores HEUI. 3. Válvula de control de presión de accionamiento de inyección: regula la presión de

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salida de la bomba al retornar el flujo en exceso al sumidero de aceite del motor. Bomba de transferencia de combustible: toma el combustible del tanque, lo presuriza a 65 lb/pulg² y lo suministra a los inyectores. Modulo de Control Electrónico (ECM): Computadora de última tecnología, que controla las funciones principales del motor. Sensores: dispositivos electrónicos que hacen el seguimiento de los parámetros del motor, como la temperatura, la presión o la velocidad, y suministran esta información al ECM por medio de una señal de voltaje. Accionadotes: dispositivos electrónicos en los cuales se utiliza corrientes eléctricas del ECM para realizar trabajo o para cambiar el rendimiento del motor. Dos ejemplos de accionadotes son el solenoide del inyector y la válvula de control de presión accionador de la inyección.

Para obtener una visión completa del funcionamiento del sistema de combustible HEUI, consulte el Manual Caterpillar CD#REN1390, “Operación del Sistema de Combustible y de los Sistemas Electrónicos, y Localización y Solución de Problemas”. Condiciones de operación Hasta ahora, se han visto varios componentes de la bomba de inyección de combustible y como funcionan la unidad de avance de sincronización y el regulador para ajustar la ventana de combustión. Ahora, veamos como estos componentes funcionan juntos durante la operación del motor. Sistema de combustible durante la operación del motor Generalmente, durante la operación real, el motor funciona bajo carga. El regulador determina las rpm del motor correctas para una carga aplicada, y mueve la cremallera de ACTIVACIÓN de combustible a DESACTIVACIÓN de combustible, para establecer las rpm correctas. La unidad de avance de sincronización detecta el aumento o la disminución de rpm y ajusta la inyección para iniciar la ventanilla de combustión en el sitio preciso.

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Velocidad baja en vacío La velocidad baja en vacío es la mínima velocidad a la cual se permite el funcionamiento del motor sin carga. Las bombas de inyección de combustible están en la posición en la cual se entregan al motor las mínimas cantidades de combustible.

Velocidad alta en vacío

La velocidad alta en vacío es la máxima velocidad a la cual se permite el funcionamiento del motor sin carga.

Velocidad de clasificación La velocidad de clasificación de los motores diesel se determina a “carga plena”. La velocidad de clasificación se refiere a las rpm que el motor entrega potencia nominal cuando está a carga plena. El motor funciona con carga, y los contrapesos y los resortes del regulador se equilibran, para suministrar rpm constantes.

Sobrevelocidad Algunas veces, los motores funcionan de tal manera que las rpm son forzadas a exceder las rpm altas en vacío. El regulador detiene el flujo de combustible, pero el motor excede todavía la velocidad alta en vacío. Esto se denomina “sobrevelocidad” y, por lo general, es el resultado de un regulador que no funciona correctamente. Sobrecarga Cuando el motor está con carga plena y el regulador mueve la cremallera a la posición máxima de ACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE, las rpm disminuirán si se adiciona más carga al motor. Esto se denomina “operación con sobrecarga”. En estas circunstancias, el regulador no puede emparejar los requisitos de potencia, ya que no hay más combustible disponible.

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Combustible diesel En esta sección veremos los conceptos de gravedad específica, viscosidad, punto de enturbiamiento, azufre y contaminantes. Además, veremos la clasificación API y como afecta el rendimiento del motor. También veremos el índice de cetano y como la clasificación baja afecta el encendido del motor.

Fundamentos del combustible diesel El combustible produce la potencia en un motor diesel cuando se pulveriza y se mezcla con aire en la cámara de combustión. La presión producida al subir el pistón en el cilindro produce un parido aumento de la temperatura. Al inyectar el combustible, la mezcla combustible / aire explota y se libera la energía del combustible. Un combustible perfecto se quemara completamente sin dejar residuos ni productos de gases de escape. Sin embargo, no existe el combustible perfecto. Propiedades del combustible que afectan la calidad La calidad del combustible afecta el rendimiento y el mantenimiento de cualquier motor diesel. Es importante conocer las propiedades básicas del combustible para poder analizar la calidad de combustible. Estas propiedades tienen impacto en el funcionamiento del motor diesel, en el manejo del combustible y en los sistemas de tratamiento de combustible. Gravedad específica La gravedad específica del combustible diesel (1) es el peso de un volumen fijo de combustible comparado con el peso del mismo volumen de agua (2), a la misma temperatura. A mayor gravedad específica, el combustible tendrá más peso. Los combustibles mas pesados producen mayor energía o potencia por volumen en el motor.

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Escala API La gravedad específica puede medirse según la escala del Instituto Norteamericano (API). La escala es inversa a la gravedad específica. Mientras más alto sea el número API, menos pesado será el combustible. El combustible de un número API bajo suministra más potencia. Caterpillar recomiendo, como mínimo, combustibles con 35 grados API. El gasoleo deberá tener una clasificación de entre 40 y 44 grados API.

Viscosidad La viscosidad es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir. La viscosidad alta significa que el combustible es denso y que su resistencia a fluir es alta. El combustible con una viscosidad incorrecta, ya sea demasiado alta o demasiado baja, puede ocasionar daños en el motor.

Punto de enturbiamiento El punto de enturbiamiento es la temperatura en la cual se enturbia el combustible. Esta apariencia se produce cuando la temperatura es menor que el punto de fusión de la cera o parafina que se encuentra naturalmente en los derivados del petróleo. El punto de enturbiamiento de combustible debe ser menor que la temperatura exterior (o ambiente) mas baja, para evitar que los filtros se obstruyan. El punto de enturbiamiento lo determina la compañía que refina el combustible.

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El azufre es un elemento que se encuentra en forma natural en el petróleo. Usted debe conocer la cantidad de azufre que contiene el combustible a usar en el motor. El azufre en cantidades mayores de 0.5% puede reducir severamente la vida útil del motor, a menos que se tomen las medidas adecuadas. Formación de acido sulfúrico Cuando el combustible diesel que contiene azufre se quema en la cámara de combustión del motor, se forman óxidos de azufre que reaccionan con el vapor de agua para formar ácido sulfúrico. Si estos vapores ácidos se condensan, atacan químicamente las superficies metálicas de las guías de válvulas y camisas de cilindro, y también pueden afectar los cojinetes. Como evitar la formación de acido sulfúrico Para evitar la formación de ácido sulfúrico en el motor: 1. Mantenga la temperatura del motor en un valor mayor que 80oC (175oF), para limitar la condensación de vapor de agua. 2. Use aceite con un NBT suficiente para contrarrestar la formación de ácido.

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Índice de cetano El índice de cetano es una medida de la calidad de encendido del combustible, que afecta el arranque y la aceleración del motor. A mayor índice de cetano, mayor rapidez en el encendido del combustible. Caterpillar recomienda: Índice de cetano de 35 para los sistemas de combustible con cámara de precombustión. Índice de cetano de 40 para sistemas de combustible con inyección directa.

Efectos de índices de cetano bajos El combustible con numero de cetano bajo puede ocasionar: 1. Retardo del encendido, dificultades de arranque y golpeteo del motor. 2. Baja economía de combustible, perdida de fuerza y, algunas veces, daño en el motor. 3. Gases de escape blanco y olor en el arranque en días fríos. Con frecuencia, durante el arranque en estaciones frías, los aditivos mejoradores de cetano pueden reducir el gas de escape blanco. Contaminación por agua

Una cantidad excesiva de agua en el combustible también puede ocasionar daño de la bomba de combustible en los sistemas en que se utiliza aceite para lubricar la bomba (sistemas de combustible de dosificación por manguito).

Los contaminantes en el combustible pueden afectar el rendimiento del motor. Un contaminante es cualquier elemento extraño que puede entrar al combustible y ocasionar problemas. Los dos contaminantes más comunes son el agua y los sedimentos. El agua puede ser un contaminante si entra al combustible durante el transporte o se produce por condensación durante el almacenamiento. Luego de la centrifugación del combustible, el agua puede ocasionar sedimentación excesiva en el separador de agua.

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Contaminación por agua de mar El agua de mar es la mayor fuente de sedimentación y corrosión, especialmente en las áreas de temperaturas altas de los motores marinos. El agua de mar puede producir residuos en el inyector de combustible y en las ranuras del anillo del pistón y desgaste en los conjuntos del tambor y el émbolo del sistema de combustible. Para evitar los efectos de corrosión del agua de mar, el agua se puede eliminar drenando regularmente el combustible del tanque, y obtener el combustible de fuentes confiables. Para extraer la sal del agua en algunos casos, es necesario el uso de centrífugas. Siempre que sea posible deben utilizarse separadores de agua. Contaminación por sedimentos

Los sedimentos, por lo general, quedan atrapados gradualmente en el filtro de combustible. Esto produce costos adicionales debido a los cambios frecuentes de filtro. Otros sedimentos más pequeños logran pasar por los filtros y producen desgaste en el sistema de combustible. Es importante retirar la máxima cantidad de sedimentos posibles antes de que el combustible llegue al motor. Esto reducirá los contaminantes como hollín y otros, que producen depósitos y desgaste abrasivo.

Los sedimentos se forman de óxidos, escoria, residuos de soldadura, suciedad y otros escombros que frecuentemente entran a los tanques de combustible y producen problemas. La mayoría de los sedimentos se pueden retirar por decantación, por colado/filtrado o por centrifugación. Los combustibles de viscosidad alta y de gravedad específica alta tienen mayor cantidad de sedimentos, porque su proceso de decantación es más lento. En la medida en que aumenta el sedimento, la cantidad utilizable de energía en el combustible disminuye. El combustible debe filtrarse antes de que llegue al sistema de combustible del motor. Para la mayoría de combustibles destilados, este proceso de filtración consiste en un filtro principal y uno secundario. Para combustibles pesados, los procesos son mucho más complejos. Si el sedimento o el agua en los combustibles destilados del motor excede 0.05%, considere otras fuentes posibles de combustible, o procedimientos como filtrado especial, centrifugado o decantado. El combustible se debe revisar frecuentemente en busca de agua y sedimentos.

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Pruebas del sistema de combustible En esta sección veremos lo siguiente: 1. Como medir la sincronización dinámica. 2. Como interpretar los resultados de una prueba de sincronización dinámica. 3. El procedimiento para iniciar y finalizar el ajuste de avance de sincronización. 4. El procedimiento de sincronización del pasador. 5. Como identificar los resultados de la prueba que señala un inyector con falla. Prueba de sincronización dinámica La prueba de sincronización dinámica suministra información de la inyección de combustible de cada uno de los cilindros. La sincronización dinámica indica si la sincronización de referencia (1) y el inicio (2) y la finalización (3) del avance del avance de sincronización cumplen con las especificaciones. La sincronización dinámica también señala si la unidad de avance de sincronización funciona normalmente. Antes de realizar cualquier medición de la Las especificaciones de sincronización se sincronización, haga una gráfica con las encuentran en el Sistema de Información de especificaciones de sincronización del Mercadotecnia (TMI). motor. Indicador de sincronización Use el Grupo Indicador de Sincronización del Motor. El indicador usa transductores para medir dos señales: cuando se inyecta el combustible y cuando el pistón alcanza el punto muerto superior. El indicador calcula la diferencia del tiempo entre estas dos señales y muestra dos lecturas: los grados antes del punto muerto superior y las rpm del motor.

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Para realizar una medición de sincronización dinámica en un Motor 3406: 1. Conecte el transductor de la tubería de combustible al sombrerete de la bomba de inyección de combustible No. 1 o No.6. 2. Conecte el transductor del TDC (Punto Muero Superior) en la caja del volante. 3. Conecte el indicador de sincronización a la fuente de corriente directa CC. 4. Arranque el motor y revise que no haya escapes de combustible. 5. Deje que el motor llegue a la temperatura de operación. 6. Comience la medición de la sincronización dinámica en velocidad baja en vació. 7. Regístrese la sincronización cada 100 rpm hasta alcanzar la velocidad máxima del motor. Haga una grafica con los datos. 8. Revise la sincronización cada 100 rpm desde la máxima velocidad del motor hasta la velocidad baja en vació. Las lecturas en cada incremento de 100 rpm deben estar dentro de más o menos medio grado de las lecturas encontradas en el paso 7. Una los puntos con una línea.

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Efecto de orificio de la sincronización dinámica El efecto de orificio es el avance en sincronización dinámica resultante de la cresta de presión que se forma por el movimiento rápido del émbolo de la bomba de inyección a través del combustible. La cresta de presión hace que la inyección de combustible inicie antes de que el émbolo cierre el orificio de llenado del inyector. El efecto de orificio es un avance de sincronización, además del avance mecánico. Por lo tanto, se puede hacer el cálculo de la sincronización dinámica (A), sumando el efecto de orificio (B) a la sincronización estática (C) y al avance mecánico (D).

Resultados de la prueba La grafica de sincronización que se realizó en el motor debe cumplir con las siguientes condiciones: 1. La línea tiene que pasar a través de la ventana de referencia. 2. La línea debe tener un “codo” que está en el inicio de la ventana de avance. 3. La línea debe tener un “codo” que está en la finalización de la ventana de avance. 1. Todas las secciones de la línea deben quedar relativamente rectas. 2. Ninguna porción de la línea debe estar por debajo de las líneas límite. En el ejemplo No. 1, la grafica muestra una curva de sincronización correcta, mientras el ejemplo No. 2, es una curva incorrecta, debido a la demora en el inicio de avance de sincronización.

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Inicio y finalización del avance de sincronización Luego de realizar la medición del avance de sincronización, se puede evaluar el funcionamiento de la unidad de avance de sincronización. No se puede evaluar realmente el funcionamiento de la unidad de avance de sincronización sin realizar antes una prueba de sincronización dinámica. Los puntos de sincronización deben caer dentro de las especificaciones para (1) la sincronización de referencia, (2) para el inicio de avance de sincronización y (3) para la finalización del avance de sincronización. Gráfica del avance de sincronización Se puede fácilmente determinar si el inicio y la finalización del avance de sincronización están muy tempranos (1) o muy tardíos (2). El inicio y finalización del avance de sincronización puede ajustarse, si es necesario.

Ajuste del avance de sincronización Para ajustar sincronización:

el

avance

de

1. Afloje la tuerca de seguridad. 2. Gire el tornillo grande a la derecha, para adelantar el inicio de avance de sincronización. 3. Gire hacia la derecha el tornillo pequeño, para disminuir las rpm de finalización.

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Tornillos de inicio y de finalización Si ajusta el inicio de avance de sincronización, también debe ajustar la finalización de avance de sincronización. Cuando gire el tornillo de “inicio” (1), el tornillo de “finalización” (2) está montado en él, para restaurar en forma automática la finalización de avance de sincronización. Usted debe poner hacia atrás el tornillo grande de “finalización”, para restaurar la finalización del avance de sincronización a las rpm correctas. Luego de ajustar el inicio o la finalización del avance de sincronización, mida otra vez la sincronización dinámica. Sincronización del pasador Si la sincronización dinámica indica que la sincronización de referencia (1) del motor no está dentro de la especificación, se debe revisar la sincronización del pasador del motor, que es la alineación física de la bomba de combustible al motor vía el tren de engranajes delantero. La sincronización del pasador es el punto de referencia de fábrica y se basa en la alineación correcta de los componentes del motor.

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Procedimiento de la sincronización del pasador La sincronización del pasador alinea físicamente la bomba de inyección de combustible con la posición del pistón durante la carrera de compresión. Para realizar este procedimiento: 1. Retire el émbolo de la caja de combustible. 2. Inserte el pasador de sincronización. 3. Gire manualmente el motor en la dirección del giro normal hasta que el pasador de sincronización caiga en la ranura del árbol de levas de la bomba. 4. Inserte el perno a través de la caja del volante y detecte el orificio en el volante. Esto indica que el pistón No. 1 está en el punto muerto superior (TDC) del tiempo de compresión. Si ajustan al mismo tiempo el pasador y el perno, la sincronización es correcta.

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Revisión de la sincronización La sincronización correcta del pasador significa que usted puede ajustar los pasadores de sincronización en el árbol de levas de la caja de la bomba de combustible y en la caja del volante al mismo tiempo. 1. Árbol de levas de la caja de la bomba de combustible. 2. Caja del volante y volante. Prueba del inyector

Durante un acondicionamiento general, se prueban todos los inyectores. Los inyectores deben probarse fuera del motor, en el banco de pruebas recomendado.

Que se debe revisar A los inyectores se les revisa: 1. La presión de apertura / cierre de la válvula. 2. El asiento de la válvula. 3. La fuga de retorno. 4. El patrón de rociado.

Resultado de la prueba – El inyector no abre Los inyectores que no abren (o que abren a la presión incorrecta) se deben reemplazar.

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CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA MECÁNICA Resultado de la prueba – Patrón de rociado incorrecto Un patrón de rociado incorrecto no es uniforme en el espaciado y la pulverización. Además, si los orificios están obstruidos parcial o totalmente, puede que no haya rociado de combustible. Un patrón incorrecto rociado indica que los inyectores están fallando. Resultado de la prueba – Cubrimiento de rociado no uniforme

Reemplace los inyectores que no producen patrones de rociado completo del combustible pulverizado.

Resultado de la prueba – El inyector funciona de forma errática

Los inyectores con funcionamiento errático deben reemplazarse.

Resultado de la prueba – Fugas excesivas de combustible

Reemplace los inyectores que tengan fugas excesivas de combustible.

Resultado de la prueba – Fuga escasa de combustible Reemplace los inyectores que tengan muy poca fuga de combustible.

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