PREMATURAS FALLAS.

Transcripción

1 Eero/2012 FALLAS PREMATURAS Maual de Fallas Prematuras e Pistoes, Aros, Camisas, Cojietes, Bujes, Válvulas, Botadores y Turbocompresores AFTERMARKET

2 Ídice Fallas prematuras e pistoes, aros, camisas, cojietes, bujes, válvulas, botadores y turbocompresores Itroducció Págia 04 Fallas prematuras e pistoes 1. Fallas prematuras por errores de motaje págia Expulsió del seguro de reteció del pero págia Holgura isuficiete etre el pero y el buje págia Zoa de cotacto icliada págia Gripaje por deformació de la camisa págia "Fluter" de los aros págia Isuficiecia de holgura de motaje págia Fallas prematuras por mal fucioamieto del motor págia Gripaje por refrigeració deficiete págia Daños por detoació págia Daños por preigició págia Grietas e la cabeza y e los cubos del pistó págia Falla por fucioamieto e temperatura abajo de la ormal...págia Exceso de combustible iyectado págia Daños de la cabeza por erosió págia Iterferecia del pistó cotra la tapa de cilidro y/o las válvulas..págia Fractura del pistó e la regió de los cubos págia Grietas e el borde de la cámara págia Grietas e la falda del pistó págia Deformació de la parte superior de la camisa págia Labrado de la cabeza del pistó págia Embielado icorrecto págia Ruptura/quiebra de la pared etre rauras págia 20 Fallas prematuras e aros 3. Fallas prematuras por errores de motaje págia Motaje ivertido págia Motaje sobrepuesto de las putas del resorte helicoidal o de las putas del espaciador págia Motaje co cuerpo extraño págia Motaje co herramietas iadecuadas o dañadas págia Partículas extrañas e el aire admitido págia Cotamiació por abrasivo págia Lubricació isuficiete págia Lavado de cilidro págia Otros factores págia Bruñido/Pulido Págia Adulteració Págia 28

3 Fallas prematuras e camisas 4. Fallas prematuras por errores de motaje págia Motaje co cola/adhesivo págia Labrado irregular del bloque y/o tapa de cilidro págia Motaje co irregularidad del apoyo págia Motaje co irregularidad del bloque págia Lubricació isuficiete/dilució del aceite lubricate págia Otros factores págia Corrosió, escamas y cavitació págia Expulsió de la traba págia Cotamiació por abrasivo págia 37 Fallas prematuras e cojietes 7. Fallas prematuras por mal fucioamieto págia Corrosió Págia Fragilidad al icremeto de temperatura ( hot short ) Págia Fatiga geeralizada págia Isuficiecia de aceite e el cojiete págia Erosió por cavitació págia Holgura excesiva págia Fallas prematuras por errores de motaje págia Holgura axial (logitudial) isuficiete págia Impurezas sólidas págia Suciedad e el alojamieto págia Alojamieto ovalizado págia Altura de apoyo isuficiete págia Altura de apoyo excesiva págia Biela deformada o torcida págia Tapa ivertida págia Cigüeñal deformado págia Bloque deformado págia Cuellos o cilídricos págia Radio de cocordacia icorrecto págia Apriete icorrecto y aplicació de cola/adhesivo págia Motaje icorrecto por falta de ateció págia 54 Fallas prematuras e bujes 10. Fallas prematuras por errores de motaje págia Holgura de motaje icorrecta págia Alojamieto deformado págia Ecasquillado icorrecto págia 59

4 Fallas prematuras e válvulas 11. Fallas prematuras págia Gripaje del vástago levata válvulas págia Desgaste del asieto de válvulas págia Fracturas y roturas de las válvulas págia Fractura e la regió de los caales de trabas co el vástago...págia Arrastre e la regió del asieto de válvulas págia Fractura e la regió de la cabeza de la válvula págia Desgaste geeralizado e la cabeza de la válvula págia Asieto de válvulas quemado y co desgaste localizado....págia Varios tipos de irregularidades págia 66 Fallas prematuras e botadores 12. Fallas prematuras págia Desgaste del platillo levata válvulas págia Pittig e la regió del platillo págia Deformació de leva ajustable págia Rotura del botador págia 71 Fallas prematuras e turbocompresores 13. Fallas prematuras págia Desgaste de los cojietes de bacada, eje y carcasa págia Lubricació deficiete págia Aceite lubricate cotamiado págia Admisió de cuerpo sólido págia Aplicació icorrecta págia 78 Tabla de coversió de apriete 14. Tabla de coversió de apriete págia 80 EL GRUPO MAHLE SE RESERVA DE TODOS LOS DERECHOS, prohibida la comercializació y/o reproducció total o parcial de esta obra, por cualquier medio o proceso, especialmete por sistemas gráficos, fotográficos, reprográficos, foográficos, videográficos y de microfilmes. Prohibida la memorizació y/o la recuperació total o parcial, así como la iclusió de cualquier parte de la obra e cualquier sistema de procesamieto de datos. Estas prohibicioes se aplica tambié a las características gráficas de la obra y a su edició. La violació de los derechos del autor reservados costituye u crime (artículo 184 y párrafos del Código Peal de Brasil), co pea de prisió y multa, busca y aprehesió e idemizacioes diversas (artículo 101 a 110 de la ley de 19/02/1998, Ley de los Derechos Reservados del Autor de Brasil).

5 Itroducció Todas las piezas de u motor posee ua vida útil prevista, siedo esa duració mayor o meor, de acuerdo co la fució específica a ellas atribuidas. Cada ua de las piezas, por lo tato, tiee su vida útil predetermiada y, e codicioes ormales de fucioamieto de todo el cojuto, atiede a las expectativas. Ni siempre esas expectativas se matiee, pues factores iteros y/o exteros al motor puede comprometer ua pieza durate el período de fucioamieto del mismo, dismiuyedo su vida útil. La fució de u bue mecáico o debe limitarse al cambio de piezas, el mismo tambié debe diagosticar la causa de la reducció de la durabilidad predetermiada. Los compoetes iteros del motor, los cuales aalizaremos las fallas, so: mite el reaprovechamieto/recuperació del bloque e alguos casos (camisas secas). Cojietes So piezas de acero cubiertas co diferetes aleacioes atifricció. Las pricipales fucioes de los cojietes so: reducir el roce etre ua parte móvil de u motor y la parte estática (a ella ligada) y resistir las elevadas cargas, pricipalmete las cargas de alto impacto causadas por la combustió que ocurre e el motor. Bujes So piezas eterizas o co partició y so semejates a los cojietes. Difiere básicamete e el formato, e alguos ítems de la termiología y e la composició de las aleacioes. La pricipal fució de u buje es reducir el roce etre ua parte móvil de u motor y la parte estática a ella ligada. Pistoes So piezas geeralmete de aleació de alumiio fudido o forjado, cuya fució es trasmitir (a través de u movimieto alterativo), la fuerza resultate de la presió de los gases e expasió, origiada por la combustió de la mezcla aire/combustible. Aros So elemetos circulares elásticos co elevada fuerza de expasió. Tiee como pricipales fucioes: promover el sellado de los gases e la cámara de combustió, hacer el cotrol de la película de aceite lubricate e la pared del cilidro y servir como elemeto de trasmisió de calor del pistó hacia el cilidro. Camisas So piezas cilídricas del tipo seca, mojada y aletada. Tiee como pricipales fucioes: proporcioar u sistema cerrado para la expasió de los gases de la combustió y efectuar el itercambio de calor co el líquido de efriamieto que circula por las galerías del bloque (camisa mojada) o co el aire del medio ambiete (camisa aletada). Tambié per- Válvulas So piezas costruidas co uo o más tipos de materiales. Debido a su fució, está divididas e dos tipos: Válvulas de Admisió y Válvulas de Escape. Las Válvulas de Admisió tiee la fució de permitir la etrada de aire y combustible hacia la cámara de combustió. So ormalmete moometálicas, moometálicas co revestimieto e el asieto y bimetálicas. Las Válvulas de Escape tiee la fució de permitir la salida de los gases resultates de la combustió. So ormalmete bimetálicas y bimetálicas co revestimieto e el asieto. Puede ser huecas co relleo de sodio. Ambas tambié tiee las fucioes de sellar la cámara de combustió, servir como elemeto de trasmisió del calor hacia la tapa de cilidro y líquido de efriamieto. Botadores Los botadores so elemetos mecáicos de movimieto alterado. So piezas fudidas, labradas y que recibe diferetes tipos de tratamieto térmico. Los botadores puede ser utilizados e diferetes 04

6 posicioes: e el bloque etre el árbol de levas y la varilla de empuje, e la tapa de cilidro, recibiedo ua extremidad del balací, y posicioado etre el árbol de levas y la puta de la válvula. Turbocompresores So compoetes periféricos al motor Ciclo Diesel y/o Otto, puede existir o o segú la ecesidad de potecia exigida. La pricipal fució del turbocompresor es sobrealimetar motores, utilizado la eergía termomecáica producida por los gases de escape para mover el eje del rotor de la turbia. El mismo rotor cosecuetemete moverá la rueda compresora, pues está solidarios al mismo eje. La rueda compresora aspirará el aire atmosférico, creado flujo de aire bajo presió e el colector de admisió. De este modo, e el tiempo de admisió de los cilidros (abertura de la válvula de admisió), mayor será la catidad de aire o mezcla admitida e cada cilidro, así como tambié será mayor la catidad de combustible a ser quemado. El turbocompresor hace que la quema de mezcla admitida sea más eficiete. Presetamos, abajo, las causas más comues que compromete la vida útil de las piezas citadas. Es importate recordar que el comprometimieto de la vida útil de estos compoetes puede estar asociado a ua o más causas combiadas: Motaje icorrecto; Labrado irregular e el alojamieto de la camisa seca; Lubricació isuficiete/lavado de cilidro; Otros factores. Codició ormal, apariecia y desgaste Para el fucioamieto iicial del motor a combustió itera, e codicioes ormales, es ecesario que el arraque sea efectuado a través del motor de arraque que, al girar el eje cigüeñal, origia la admisió (hacia adetro de la cámara de combustió) de la mezcla de aire y combustible. Detro de la cámara, la mezcla es comprimida por el émbolo y tedrá su volume dismiuido y su temperatura aumetada. Existe dos tipos de igició: Igició forzada (bujia de igició); Igició espotáea. La igició forzada ocurre a través de chispa geerada por la bujía de igició; la mezcla aire/combustible comprimida por el émbolo etra e combustió y se expade, empujado el émbolo del cilidro hacia abajo (motores Ciclo Otto - gasolia/alcohol/gas). La igició espotáea ocurre e motores movidos a diesel, dode la tasa de compresió es mayor que e los motores Ciclo Otto. E estos casos, el motor admite solamete el aire hacia adetro de la cámara de combustió y el émbolo comprime el aire admitido hasta que su volume tega gra reducció y elevado aumeto e la temperatura. E determiado puto (puto de iyecció), el combustible es pulverizado detro de la cámara de combustió, a través del iyector. E este mometo, se iicia la combustió (combustió espotáea) de la mezcla aire/diesel, empujado el émbolo del respectivo cilidro hacia abajo (motores Ciclo Diesel). Ua sustitució secilla de las piezas que sufriero fallas prematuras someterá las uevas piezas a las mismas causas que fuero resposables por los daños causados e las piezas ateriores. Así, el mecáico o puede corregir las fallas prematuras si ates descubrir que las provocaro. Para facilitar la compresió, cada caso es aalizado e este maual bajo tres águlos diferetes: 1. - Breve descripció de ua pieza que falló debido a ua o más causas específicas Descripció del proceso destructivo y factores capaces de acelerar el daño. 3. Correccioes - Cuidados que debe ser tomados para corregir las fallas prematuras e las piezas. IMPORTANTE E este Maual de Fallas Prematuras presetamos las causas más frecuetes que puede llevar a fallas e pistoes, aros, camisas, cojietes, bujes, válvulas, botadores y turbocompresores. Realmete hay otras causas que debe ser aalizadas y llevadas e cosideració ates de motar piezas uevas e el motor. 05

7 FALLAS PREMATURAS EN PISTONES

8 Características ormales de trabajo El desgaste ormal de u pistó ocurre cuado los demás compoetes del motor tambié fucioa e codicioes ormales. Los sistemas de filtració de aire, de iyecció de combustible, de lubricació, de efriamieto y la operació del equipamieto, cuado e codicioes ormales de fucioamieto, cotribuye para que los pistoes tega u desgaste ormal durate el período de vida útil del motor. 1. Fallas prematuras por errores de motaje Pistó co características ormales de fucioamieto 1.1 Expulsió del seguro de reteció del pero Rompimieto de la raura del seguro de reteció del pero. Geeralmete, esto sucede porque u compoete de fuerza empuja el pero cotra uo de los seguros de reteció hasta su expulsió y/o su fractura. Evetualmete, pedazos del seguro fracturado pasa por el hueco del pero dañado la otra extremidad. Bielas torcidas; Cilidros desalieados e relació al cigüeñal; Motaje icorrecto del seguro; Coicidad e el cuello del cigüeñal; Holgura logitudial (axial) excesiva e el cigüeñal; Holgura excesiva etre el pero y el seguro; Falta de paralelismo etre el cetro del buje del pie de biela y el cojiete. Correccioes Aliear correctamete las bielas (cambiar si fuera ecesario); Rectificar los cilidros debidamete alieados e relació al cigüeñal; Motar correctamete el seguro, cuidado para o deformarlo durate el motaje; Rectificar correctamete los cuellos del cigüeñal; Verificar la holgura axial del cigüeñal. Fig. 1.1 Fig Daños provocados por la traba Fig Daños provocados por la traba Fig Daños provocados por la traba 07

9 1.2 Holgura isuficiete etre el pero y el buje Fig Marcació icliada e la regió de la falda del pistó Fig. 1.2 Fajas de gripaje al lado del hueco para pero (cubos). Fig Marcació icliada Motaje del pero co holgura isuficiete e el cubo del pistó y/o e el buje del pie de biela. Correccioes Motar el pero del pistó co la holgura especificada e el buje del pie de biela, observado la existecia o o de la clasificació pero y pistó. 1.3 Zoa de cotacto icliada Área de cotacto icliada e relació al eje del pistó. Fig. 1.3 Bielas torcidas; Cilidros desalieados e relació al cigüeñal. Correccioes Aliear correctamete las bielas (cambiar si fuera ecesario); Rectificar los cilidros debidamete alieados e relació al cigüeñal; Madrilar el buje del pie de biela e escuadra e relació a la biela. Fig Marcació icliada Fig Marcació icliada e la regió de la falda del pistó 08

10 1.4 Gripaje por deformació de la camisa Gripaje e fajas estrechas, geeralmete e toda la circuferecia de la falda del pistó, que tiede a alargarse co el fucioamieto, co cosecuete gripaje geeralizado. Deformació de la camisa e virtud de: Irregularidad e el motaje del bloque; Dilatació de las empaquetaduras de sellado durate el fucioamieto del motor; Diámetro de los alojamietos de las empaquetaduras de sellado arriba del valor especificado; Apriete excesivo de la tapa de cilidro; Deficiecia de rectificació del cilidro. Correccioes Labrar correctamete los agujeros e el bloque para la istalació de las camisas; Utilizar empaquetaduras de sellado de buea calidad; Verificar el diámetro de los alojamietos de las empaquetaduras de sellado; Dar el apriete correcto e los torillos de la tapa de cilidro. 1.5 "Fluter" de los aros Rauras de aros destruidas. El problema ocurre geeralmete e el primer aro de compresió, que es la zoa más solicitada de la regió de los aros, debido a su exposició directa a los gases de la combustió. La combustió retardada sobre los aros origia calor, y sobrecaletado esta regió del pistó los aros o alcaza a trasferir el calor geerado e el pistó hacia el cilidro. Debido a esto, el pistó tiee su resistecia dismiuida, pudiedo fracturarse, lo que ocurre ormalmete e la zoa de fuego/aros. Exceso de holgura etre el aro y la raura; Motaje de aros uevos e rauras gastadas; Utilizació de aros co altura icorrecta; Exceso de depósitos de materiales carboíferos. El sobrecaletamieto de esta regió del pistó, adicioado por la abrasió provocada por los materiales carboíferos, desgasta excesivamete la raura, origiado la vibració del aro. Fig. 1.5 Correccioes Cuado cambiar los aros, hay que verificar miuciosamete las codicioes de las rauras e los pistoes, pricipalmete las primeras, que recibe los aros de compresió; Mateer la holgura etre los aros y las rauras detro de las toleracias especificadas. Fig

11 de ua dismiució de holgura a valores que sobrepasa la idicada e el proyecto. Motaje del pistó e el cilidro co holgura isuficiete. Fig. 1.6 Fig Isuficiecia de holgura de motaje Correccioes Observar la holgura de motaje etre el pistó y el cilidro recomedada por el fabricate del motor/vehículo. Gripaje bastate acetuado y geeralizado e la falda del pistó, preferetemete e el lado de mayor presió, resultate de u fucioamieto aormal y, por cosiguiete, 2. Fallas prematuras por mal fucioamieto del motor Fig Gripaje por refrigeració deficiete Gripaje del pistó, preferetemete sobre el eje del pero (cubo). El cojuto pistó-cilidro es motado co holguras bastate pequeñas, siedo que ellas tiede a dismiuir co el caletamieto del motor, ya que el coeficiete de dilatació del pistó es superior al del cilidro. Evidetemete, e el proyecto del pistó, se tiee e cueta el sistema de refrigeració del motor. Cualquier alteració que ocurra e la refrigeració del motor geera u sobrecaletamieto e el cojuto, origiado la elimiació de las holguras del proyecto, el rompimieto de la película de aceite lubricate y el cotacto metálico etre el pistó y el cilidro. Ese fucioamieto aormal lleva ievitablemete a u gripaje de los pistoes. Exceso de depósitos (barros y sales) e los coductos de agua o limpiados e la última reparació. Estos depósitos causa u sesible aumeto de la resistecia térmica de las paredes, elevado la temperatura del pistó; Gripaje de la válvula termostática, auque por cortos períodos, puede impedir el paso del agua de refrigeració por el radiador, elevado, por lo tato, la temperatura del motor; Radiador e mala codició, especialmete co bloqueo parcial de la colmea, ya sea itera o exteramete. El aislamieto térmico de la colmea e relació al ambiete ocurre, pricipalmete, por excesivos depósitos de barro e la superficie extera de la misma; Fallas mecáicas e la bomba de agua 10

12 puede geerar bajo flujo de agua de refrigeració, lo que se ota especialmete cuado el motor es muy solicitado; Correa de vetilador floja (patiado demasiado), origiado ua caída e flujo de aire a través de la colmea; El tapó roscado del radiador defectuoso, o ofreciedo estaqueidad suficiete, origia ua caída de presió e el circuito de agua (u 'hervido' más frecuete de la misma); Drear el Sistema de Efriamieto para la retirada de posibles burbujas de aire cuado se llee el sistema co agua co aditivo. La retirada de las burbujas debe ser realizada a través de locales propios y recomedados por el fabricate del motor/vehículo. Por ejemplo: e la líea Volvo, e los vehículos B58, B10M, NL10-340, el dreaje de este sistema debe ocurrir, removiédose el tapó pequeño de la 6ª tapa de cilidro, cuado se llee el sistema co líquido refrigerate hasta la retirada total del aire existete iteramete e el sistema, ates de fucioar el motor. Correccioes Revisar periódicamete el Sistema de Efriamieto (bomba de agua, radiador, correa, vetilador y válvula termostática). mayor que la presió fial alcazada e combustió ormal. Debido a la gra rapidez co que ocurre el feómeo, o hay tiempo para que los gases quemados se expada, lo que justifica la hipótesis de que esta combustió aormal se realiza a volume costate. La elevació de presió correspodiete se limita, por lo tato, al volume ocupado por la masa que reaccioó espotáeamete origiado ua oda de presió que se propaga detro de la cámara co la velocidad del soido. Esta oda sufre repetidas reflexioes por las paredes de la cámara, dado orige a u ruido característico, que e el leguaje popular es erróeamete llamado golpe de peros (pistoeo). El ombre correcto para el feómeo descripto es 'DETONACIÓN'. La detoació ocasioa ua erosió e la cabeza del pistó, e el lado e que los gases sufre la combustió espotáea (ormalmete del lado opuesto a la bujía) y tiee orige e la acció turbuleta de los gases de temperatura muy elevada cotra la cabeza del pistó. Además de eso, puede ocasioar, e sus últimos iveles, excesivo desgaste de la primera raura, rajaduras, surcos y aprisioamieto de los aros. 2.2 Daños por detoació Cabeza del pistó parcialmete destruida. Durate la combustió, cuado la mezcla de los gases o quemados sufre compresió debido al avace del frete de la llama, puede ocurrir que, e determiado istate, toda la parte fial de la mezcla etre e combustió espotáea. Esta combustió puede evolver apreciable catidad de masa que, e lugar de quemar progresivamete a través del avace de la llama, quema cada icremeto de masa, aproximadamete a la presió costate, y va a reaccioar istataeamete a volume costate. La presió alcazada es mucho Fig. 2.2 No utilizació de marchas adecuadas a cada 11

13 codició de carga y velocidad del vehículo; Cilidro trabajado excesivamete caletado; Carburador co regulado icorrecto (mezcla excesivamete pobre); Chispa excesivamete avazada; Combustible de mala calidad (co bajo úmero de octaos); Distribuidor co calibrado/regulado icorrecto; Sobrecarga del motor; Acumulació de depósitos carboosos e la cabeza del pistó o e la tapa de cilidro; Rebaje excesivo de la tapa de cilidro co cosecuete aumeto de la tasa de compresió; Utilizació de bujías iadecuadas. Correccioes Proceder periódicamete a ua revisió de los sistemas de alimetació e igició, mateiédolos e codicioes de fucioamieto recomedadas por el fabricate del motor/vehículo; Evitar sobrecargas operacioales e el motor. fialmete y sileciosamete, el motor pare. Si embargo, e los motores policilídricos los otros cilidros matiee el motor e movimieto y el cilidro co preigició es sometido a las temperaturas de combustió durate tiempos cada vez más largos co u aumeto excesivo del flujo de calor hacia las paredes de la cámara. Las excesivas temperaturas y las presioes resultates de la preigició puede ocasioar u hueco e la cabeza del pistó. Bujías iadecuadas para el tipo de servicio requerido; Putos calietes ocasioados por sistema de efriamieto defectuoso; Depósitos de carboo a temperatura muy elevada (casi icadescetes), ocasioado putos calietes; Válvulas operado a temperaturas más elevadas que la ormal; Detoació o codicioes que lleva a esta. Fig Daños por preigició Zoas de los aros y de la cabeza del pistó parcialmete destruidas; Hueco e la cabeza del pistó. La formació de u segudo frete de llama (o debido a la chispa de la bujía), origiado por la combustió espotáea del combustible, recibe el ombre de preigició. Correccioes Istalar bujías adecuadas para el motor; Verificar el sistema de efriamieto; Descarboizar la cabeza de los pistoes y la tapa de cilidro siempre que fuera posible; Regular periódicamete las válvulas del motor, de acuerdo a lo especificado por el fabricate del motor/vehículo. Teemos, pues, u uevo frete de llama, lo que o costituye icoveiete, mietras que ocurra después del frete de la llama pricipal iiciada por la bujía. Fig A medida que la temperatura de las piezas se eleva, la preigició ocurre cada vez más temprao e el ciclo, adelatádose a la chispa de la bujía y dismiuyedo la potecia del motor. Tratádose apeas de u cilidro, la potecia dismiuirá progresivamete hasta que, Fig

14 2.4 Grietas e la cabeza y e los cubos del pistó Grieta e la cabeza del pistó; Grieta e la parte superior de los cubos. Las grietas que se origia e la cabeza de los pistoes so cosecuecias de tesioes térmicas extremas. E el caso de que las grietas evolucioe e la direcció perpedicular al eje del pero, se verifica que, e adició a los efectos térmicos, existe tesioes mecáicas iduciedo tesioes de tracció o de compresió e la superficie de la cabeza; Las grietas que se origia e la parte superior de los cubos y evolucioa hacia arriba, co tedecia de abrir el pistó al medio, so resultates de la iteracció etre el cubo y el pero. Ocurre tesioes elevadas, arriba del valor recomedable, causadas por la compresió, la deformació del pero y por el efecto de cuña que ejerce e la superficie del hueco. ser ejecutadas detro de las especificacioes establecidas por el fabricate del motor/vehículo. 2.5 Falla por fucioamieto e temperatura abajo de la ormal Fig. 2.5 Paredes etre las rauras de aros destruidas; Carboizació excesiva de la zoa de fuego y rauras. Carburador mal regulado (mezcla excesivamete rica); Motor fucioado abajo de la temperatura ormal; Válvula termostática bloqueada e la posició abierta e/o iexistete. Fig. 2.4 Correccioes El reacodicioamieto del motor, el regulado del sistema de iyecció, así como las codicioes de operació del motor debe Correccioes Regular correctamete el carburador, para que sumiistre la dosis cierta de aire y combustible; Verificar el fucioamieto de la válvula termostática; Recolocar la válvula termostática e el caso de su falta; Es acosejable o solicitar el vehículo co el motor totalmete frío. 13

15 2.6 Exceso de combustible iyectado Fajas de gripaje de la cabeza a la boca del pistó, geeralmete e la direcció de los chorros de gas-oil/diesel, propagádose posteriormete hacia otras regioes. Fig. 2.6 La dilució de la película de aceite lubricate existete e las paredes de los cilidros sucede a partir del exceso de combustible iyectado, sea por exceso de la bomba de iyecció co valor arriba del especificado y/o por pulverizació icorrecta (chorro) de los iyectores. Fig Pulverizació irregular del iyector Fig. 2.6a A partir del rompimieto de esa película, ocurre u cotacto metálico etre el pistó y el cilidro, elevació substacial de la temperatura debido al roce, co cosecuete dilatació excesiva del pistó hasta el gripaje. Fig Pulverizació irregular del iyector Fig Pulverizació ocurrida parcialmete fuera de la cámara de combustió Fig Pulverizació ocurrida parcialmete fuera de la cámara de combustió Fig Pulverizació irregular del iyector Fig Pulverizació irregular del iyector Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego co posterior ruptura e la regió del cubo 14

16 Correccioes Revisar periódicamete la bomba y los iyectores, coforme recomedado por el fabricate del motor/vehículo. 2.7 Daños de la cabeza por erosió Erosió de la cabeza del pistó debido a la sobrecarga mecáica y a la desitegració térmica. Fig Destrucció parcial de la cámara de combustió Exceso de combustible iyectado por ciclo; Iyecció prematura (puto adelatado); Pulverizació icorrecta; Falta de estaqueidad e los iyectores. Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego, extediédose a la regió de la falda del pistó Fig. 2.7 Correccioes Regular la bomba y los iyectores, para obteer correcta iyecció y pulverizació del combustible; Corregir el puto de iyecció del combustible. Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego Fig. 2.7 Fig Destrucció parcial de la cámara de combustió Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego 15

17 Fig Destrucció parcial de la cabeza debido a la iyecció Fig Destrucció de la cabeza y de la regió del cubo debido al iyector irregular Fig Destrucció parcial de la cabeza debido a la iyecció Fig Destrucció de la cabeza y de la regió del cubo debido al iyector co fucioamieto irregular 2.8 Iterferecia del pistó cotra la tapa de cilidro y/o las válvulas La cabeza del pistó se preseta deformada debido a colisioes cotra la tapa de cilidro y/o las válvulas del motor. Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego Fig Gripaje iiciado e la zoa de fuego Aumeto del curso del pistó debido al aflojamieto de u torillo de la biela; El depósito de carbó de aceite que se forma e la cabeza del pistó se vuelve mayor que la holgura, provocado, por eso, impactos e la tapa de cilidro; Altura del bloque debajo de lo especificado; Variació del curso debido a la rectificació icorrecta de los cuellos del cigüeñal; Alteració de la logitud de la biela; Reducció de la altura de la tapa de cilidro si el debido ajuste e la profudidad de los asietos de válvulas; Fluctuació de las válvulas; Sicroismo icorrecto del árbol de levas. 16

18 Fig. 2.8 Correccioes Verificar el sicroismo del árbol de levas; Verificar la medida de la holgura; Verificar las posicioes sobre avazadas de los pistoes e los cilidros e relació a la cara superior del bloque; Verificar la altura de la cabeza del pistó e relació a la cara del bloque; E la rectificació de los cuellos, mateer el curso detro de los valores especificados por el fabricate del motor/vehículo; Verificar la logitud de las bielas; Corregir la profudidad de los asietos de válvulas; No exceder la rotació máxima especificada por el fabricate del motor/vehículo; Regular el puto de iyecció; Ajustar la bomba de acuerdo a las istruccioes del fabricate del motor/vehículo. Normalmete ese tipo de falla ocurre debido a problemas de fucioamieto co gripaje y trabado de la cabeza del pistó provocados por: Holgura de motaje del pistó/cilidro iadecuada; Sobre solicitació del motor aú e fase de abladamieto; Deficiecia de refrigeració; Deficiecia de lubricació; Combustió aormal. E el mometo e que el pistó co gripaje es arrastrado por los demás, la falda es arracada a partir de la secció media del agujero para el pero. Fig. 2.9 Fig Marca de válvula e la cabeza labrada del pistó 2.9 Fractura del pistó e la regió de los cubos Correccioes Observar las istruccioes del fabricate del motor/vehículo relativas a la holgura de motaje pistó/cilidro; Seguir las istruccioes del fabricate del motor/vehículo relativas al abladamieto del mismo; Verificar si los sistemas de refrigeració, de lubricació y de iyecció está fucioado correctamete. Grietas profudas e la regió de los agujeros del pero o e la parte iferior de la falda, pudiedo llegar a la fractura de la misma Grietas e el borde de la cámara Grietas origiadas de forma radial e el borde de la cámara de combustió de 17

19 Fig pistoes de motores diesel de iyecció directa. Ua iyecció de combustible adelatada y/o excesiva puede llevar solicitacioes térmicas y mecáicas elevadas a la cabeza del pistó; La parte más caliete de la cámara de combustió circudada por las regioes meos calietes o puede expadirse como debería, de acuerdo co el coeficiete de dilatació térmica y temperatura alcazada, ya que o es posible comprimir el material; la úica posibilidad es la dilatació del mismo e la direcció de la superficie libre; El límite de elasticidad del material del pistó (que por si solo es bajo) a altas temperaturas es excedido, origiado ua deformació plástica e la periferia de la cabeza del pistó (borde de la cámara de combustió); Cuado el pistó se efría hasta su temperatura de trabajo, esta deformació persiste, creado tesioes de tracció que origia las grietas e el borde de la cámara. Correccioes Regular el puto de iyecció; Ajustar la bomba iyectora de acuerdo co las istruccioes del fabricate del motor/vehículo. Este tipo de grieta es característico de sobresolicitació del motor y, cosecuetemete, del pistó. Geeralmete, ocurre siempre del lado de mayor presió, pues la regió más solicitada es la falda, que es sometida a esfuerzos de flexió excesiva. La grieta o las grietas evolucioa e direcció a la parte iferior (boca) de la falda del pistó, llegado a separar la parte cetral de la misma. Las irregularidades, que geeralmete ocasioa tal proceso de sobresolicitació del motor y pistó, so las siguietes: Aumeto de la relació de compresió arriba de los límites establecidos e el proyecto; Aumeto de la rotació del motor arriba del valor especificado por el fabricate del motor/vehículo; Combustible o adecuado para esa relació de compresió; Motaje del pistó ivertido; Holgura excesiva del pistó/cilidro. Correccioes Mateer la relació de compresió y la rotació especificadas por el fabricate del motor/vehículo; Utilizar el combustible adecuado para la relació de compresió; Observar la holgura del pistó/cilidro idicada por el fabricate del motor/vehículo; Observar las idicacioes de motaje existetes e la cabeza del pistó Deformació de la parte superior de la camisa Fig Fig Grietas e la falda del pistó E alguos tipos de pistoes, la grieta e la falda tiee iicio e los agujeros recuperadores de aceite existetes e la misma. Arraque de material de la zoa de fuego del pistó. La deformació de la parte superior de la camisa tiee como cosecuecia el daño de la zoa de fuego del pistó. Las causas de ese tipo de desgaste del pistó puede ser: Deformació de la camisa por apriete irregular; Juta de tapa de cilidro impropia. 18

20 Fig Cabeza labrada Correccioes Utilizar pistoes co altura de compresió meor, cuado exista; Sustituir el bloque. Fig Cabeza labrada Fig Correccioes Efectuar el motaje de la camisa y el apriete de la tapa de cilidro, siguiedo las especificacioes del fabricate del motor/vehículo; Utilizar juta de tapa de cilidro de buea calidad, siguiedo las istruccioes del fabricate del motor/vehículo; Verificar las dimesioes del alojamieto del cuello de la camisa. Fig Marcas de labrado de la cabeza del pistó Fig Labrado del rebaje de válvulas 2.13 Labrado de la cabeza del pistó Grietas origiadas a lo largo del borde de la cámara de combustió; Cabeza del pistó preseta marcas groseras de la herramieta y ausecia de las marcas de idetificació de la pieza. El labrado/rebaje de la cabeza del pistó dismiuye la distacia etre la primera raura y el plao superior del pistó (dismiució de la altura de la zoa de fuego). Esta aproximació, asociada a la retirada del radio de cocordacia existete etre el borde de la cámara de combustió, hace que aumete las tesioes e la cabeza del pistó, implicado u aumeto de la cocetració de las tesioes e la regió del borde de la cámara de combustió y, cosecuetemete, quedado más susceptible a la formació de grietas e esta regió (vea fig ). Fig Marcas de labrado de la cabeza del pistó y rebaje de válvulas 2.14 Embielado icorrecto La pieza preseta marcació irregular e el pero provocada por exceso de temperatura. El pistó tambié puede presetar: grieta/fractura e la regió del cubo, cosumo de aceite lubricate, alieamieto de las etreputas de los aros y ruido. Fig Labrado del rebaje de válvulas Fig Grietas existetes e el borde de la cámara de combustió 19

21 Posició icorrecta de la biela e el pero; Caletamieto irregular de la biela durate el proceso de embielado. Fig Descetralizació de la biela e el pero Correccioes Efectuar el embielado del pistó siguiedo las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Utilizar herramietas adecuadas para el embielado del pistó, tal como horo eléctrico; Estar ateto a posible desalieado del pero co el cubo durate la istalació de este e el pistó. Fig Pieza agrietada durate el embielado Fig Marca irregular próxima al cubo Fig Descetralizació de la biela e el pero Fig Marca del pero e el cubo 2.15 Ruptura/quiebra de la pared etre rauras El pistó tato e la líea Diesel como e la Liviaa preseta ruptura/quiebra de la primera y/o seguda pared etre rauras. Fig Marcació irregular del pero e el cubo durate el embielado 20

22 La ruptura de las paredes etre rauras es cosecuecia de la elevació repetia del pico de presió de combustió. Esto ocurre debido al aumeto del volume/masa de combustible admitido, a la dismiució del volume e la cámara de combustió de la tapa de cilidro y al puto icorrecto de iyecció/ igició. E esta codició, el pistó queda sometido a la elevació de cargas mecáicas (mayor presió de pico) y térmicas, causado la ruptura de las paredes etre rauras. La ruptura/ quiebra está relacioada al proceso que lleva al feómeo de la 'DETONACIÓN'. Fig Pared etre rauras quebrada e pistó aplicado e motores líea Liviaa Fig Pared etre rauras fracturada e pistó aplicado e motor líea Liviaa Fig Pared etre rauras quebrada e pistó aplicado e motores líea Liviaa Correccioes Mateer la altura de la tapa de cilidro detro de las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Mateer la altura del bloque detro de las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Mateer la proyecció del pistó e relació al bloque segú las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; No utilizar combustibles de mala calidad; Revisar equipamietos periféricos al motor (bomba e iyectores, partida a frío, motor de arraque y batería); Utilizar correctamete la bujía caletadora (cuado exista); Aplicar correctamete las piezas y los compoetes; Puto de iyecció correcto; Verificar los ítems que lleva a la 'DETONACIÓN'. Fig Paredes etre rauras fracturadas e pistoes aplicados e motores Diesel Fig Paredes etre rauras fracturadas e pistó aplicado e motores Diesel 21

23 FALLAS PREMATURAS EN AROS

24 Características ormales de trabajo Los aros presetados e las figuras abajo tiee características ormales de fucioamieto, pues el desgaste de la cara de cotacto es compatible co la vida útil de todo el cojuto motriz. Aro de la 3ª raura. Cara de trabajo - faja de cotacto co el cilidro. 180 del GAP Aro de la 1ª raura. Cara de trabajo - faja de cotacto co el cilidro. 180 del GAP Putas Aro de la 2ª raura. Cara de trabajo - faja de cotacto co el cilidro. 180 del GAP Putas Putas 3. Fallas prematuras por errores de motaje 3.1 Motaje ivertido La apariecia visual de los aros motados e el pistó muestra que estos fuero motados ivertidos, o sea, co la grabació existete e la superficie lateral volcada hacia el lado de abajo del pistó. Motaje equivocado/ivertido de los aros detro de las rauras del pistó (figs. 3.1 y 3.1.1). Cuado esto ocurre, los aros o cumple su papel como debería, permitiedo que los gases de la cámara de combustió pase fácilmete hacia el cárter, ocasioado ua mezcla aire/combustible irregular admitido e la cámara de combustió. La temperatura del aceite lubricate y la presió e el cárter aumeta. Y además de eso, el motaje ivertido de los aros provoca el aumeto e el cosumo de aceite lubricate, ya que e lugar de raspar el cilidro, los mismos bombeara aceite lubricate para que sea quemado co la mezcla aire/combustible detro de la cámara de combustió. Aumetará tambié la cotamiació del aceite lubricate por los gases, dismiuyedo la vida útil del mismo y produciedo daños e los demás compoetes del motor (cojietes de bacada/biela y bujes). Fig. 3.1 Marca del aro motado hacia el lado de abajo Correccioes Sustituir el juego de aros y motarlo co la marcació hacia la cabeza del pistó. Fig Marca del aro motado hacia el lado de abajo 23

25 Fig Motaje sobrepuesto de las putas del resorte helicoidal o de las putas del espaciador Resorte helicoidal del aro de aceite o espaciador motados co las putas sobrepuestas. El motaje del resorte helicoidal (fig. 3.2) o del espaciador co las putas sobrepuestas (fig ), e el cojuto aro de aceite, compromete la presió radial del aro y, cosecuetemete, la fució de cotrolar el exceso de aceite lubricate existete e la pared del cilidro, aumetado sesiblemete el cosumo. Los aros de aceite co resortes helicoidales debe teer las putas del resorte posicioadas a 180º del GAP. impregado e la cara de trabajo y e la cara lateral del aro (fig. 3.3). La cotamiació de los aros por el material impregado ocurrió durate el motaje del motor. La utilizació de adhesivos para sellado e los motores, e regioes próximas a los cilidros, o es u procedimieto recomedado por igú fabricate de motor/vehículo. E este caso, los aros cotamiados tuviero su fució de sellado comprometida, pues las presioes, a lo largo de su periferia, estaba distribuidas de forma irregular debido al "calce" provocado por el adhesivo. Esto compromete la vida útil de los aros, causado el aumeto e el cosumo de aceite lubricate y desgaste irregular de los cilidros. E el caso de los aros de aceite de 3 piezas, las putas debe estar desplazadas ua de la otra e 90. Correccioes E el aro de 2 piezas, motar el resorte del aro de aceite co las putas a 180º del GAP. E el caso del aro de 3 piezas, o sobrepoer las putas del espaciador. Fig. 3.3 Correccioes Hacer el motaje siguiedo las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Efectuar la limpieza de todos los compoetes iteros del motor, utilizado u procedimieto adecuado, co materiales y productos libres de suciedades e impurezas. 3.4 Motaje co herramietas iadecuadas o dañadas Fig Motaje co cuerpo extraño Los aros preseta u cuerpo extraño El aro se preseta torcido (co las putas desalieadas) y deformado. (figs. 3.4 a 3.4.2). El motaje de los aros e las rauras del pistó si la utilizació de herramietas apropiadas (piza de puta) crea tesioes y deformacioes ideseables, pudiedo 24

26 dejarlos co la forma espiral. De esta maera, las putas de los aros motados e las rauras ejercerá presioes localizadas cotra las caras laterales de las rauras del pistó, promoviedo u desgaste e esa regió, además de comprometer el sellado lateral. Debido a estas codicioes, los aros o tedrá el movimieto de rotació detro de la raura, provocado el desgaste irregular e la cara de trabajo del aro y e el cilidro, teiedo, como cosecuecia, el aumeto del cosumo de aceite del "Blow-by" (flujo de gases de la combustió hacia el cárter). Fig Aro motado torcido Fig Cara de cotacto astillada 3.5 Partículas extrañas e el aire admitido La herramieta utilizada para comprimir los aros motados e el pistó, cuado se coloca los mismos detro del cilidro, se llama "cita". Si la cita o cosigue cerrar totalmete el aro detro de la raura, la cara lateral del aro chocará cotra el borde del cilidro (el cual debe teer u pequeño chaflá para auxiliar el motaje), pudiedo provocar daños o la rotura del aro iclusive (vea fig ). La recomedació de abertura para la istalació del aro e la raura o puede exceder a 8,3 veces el espesor radial del aro. Por ejemplo: u aro co espesor radial de 3,00mm tedrá la abertura máxima etre putas de: 3,00mm x 8,30 = 24,90mm Cotamiació por abrasivo Los aros preseta rayas y desgaste prematuro e la cara de trabajo (figs , 3.5.2, 3.5.3, y 3.5.7), así como e las caras laterales (figs y 3.5.5). Los aros de aceite preseta la cara de trabajo lisa y acha (e alguos casos iexistetes). Partículas sólidas de diferetes tamaños y durezas está presetes e el aire. Tales partículas, como la area (sílice), el polvo, el carbó, etre otros, cuado so aspirados hacia adetro del motor ocasioa grades daños a los aros: desgaste prematuro del revestimieto de la cara de trabajo y de la cara lateral, reducció del espesor radial, aumeto de la holgura etre putas, reducció de la presió y rayas profudas e los cilidros y e la falda de los pistoes. Fig. 3.4 Putas desalieadas debido al motaje icorrecto Correccioes No motar los aros utilizado las maos para la abertura etre putas; Motar los aros utilizado herramietas apropiadas y e bueas codicioes, como la piza de puta para aros; Utilizar citas adecuadas a cada motor para la colocació del cojuto aro/pistó e el cilidro. La cotamiació de los aros por abrasió puede ocurrir e virtud de: Deficiecia e el sistema de filtració de aire - elemeto filtrate saturado o de aplicació icorrecta, hueco o rajadura e la maguera de aire, abrazaderas dañadas y juta del colector de admisió dañada; Residuo de labrado - limpieza mal hecha de las partículas abrasivas del bruñido del cilidro, partículas llevadas por el vieto, residuos de chorro de lubricació e los trabajos de rectificació de los compoetes 25

27 de motor, como por ejemplo las tapas de cilidro, bloque, etc; Sistema de filtració de combustible - aplicació icorrecta de los filtros de combustible y combustible de mala calidad. Fig Aro co rayas e la cara lateral Fig Aros co rayas e la cara de cotacto Fig Aro co partículas abrasivas e la cara lateral Correccioes Utilizar elemetos filtrates solamete para las aplicacioes recomedadas, verificarlos y sustituirlos, segú las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Efectuar u cotrol periódico e el sistema de filtració (magueras, abrazaderas, jutas, etc.); Preparar y limpiar correctamete los compoetes iteros para el motaje del motor; Utilizar combustibles de buea calidad, así como elemetos filtrates y filtros separadores correctos. Fig Aro de la tercera raura desgastado Fig Desgaste acetuado de la tercera raura 3.6 Lubricació isuficiete Fig Daños/rayas provocados e la cara de cotacto del aro Lavado de cilidro Los aros preseta señales de excoriacioes "Scuffig" e la cara de trabajo (figs a 3.6.5). Fig Aro co rayas e la cara de cotacto La existecia de aceite lubricate tiee varias fucioes, etre ellas: cotribuye e el 26

28 efriamieto de los compoetes iteros del motor y dismiuye el roce etre las partes móviles. Cuado ocurre la combustió e la cabeza del pistó, el calor geerado es disipado hacia los aros (pricipalmete el aro de la primera raura) que, a su vez, trasfiere este calor hacia la pared del cilidro y hacia el aceite lubricate allí existete. La película de aceite existete etre los aros y el cilidro (a pesar de ser muy fia) reduce cosiderablemete el roce, evitado el cotacto directo del metal co metal. El lavado del aceite lubricate existete e la pared del cilidro tiee como pricipales causas: Deficiecia del sistema de iyecció y/o carburació - las pricipales causas del lavado del cilidro se da cuado la bomba y los iyectores o está regulados co relació a la dosificació de combustible, a la rotació de la bomba iyectora, al sicroismo etre los elemetos de la bomba iyectora, a la proyecció y presió de abertura de los iyectores fuera de lo recomedado y a la alteració de la cabeza del pistó e el caso de los motores líea diesel. Para los motores líea liviaa, el "gra villao" es el carburador co aplicació equivocada y/o o regulado. Esto provocará la retirada del aceite lubricate de la pared del cilidro. Tato e el motor Diesel como e el Liviao, la isuficiecia de aceite lubricate e el cilidro aumetará el roce y el caletamieto de los aros, que pueda llegar a soltar placas (fig ) e iiciar el proceso de gripaje (trabado del cilidro), o mismo desgastar excesivamete el cilidro; Deficiecia del sistema de lubricació - la bomba de aceite lubricate desgastada reducirá su capacidad de bombeo, teiedo, como cosecuecia, la dismiució de la presió e todo el circuito del aceite, comprometiedo, así, la lubricació del motor, llevádolo a sufrir los daños ateriormete citados. Fig Correccioes Mateer el sistema de iyecció o de carburació siempre regulado, siguiedo las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo; Verificar periódicamete el sistema de lubricació del motor; Verificar y mateer la origialidad de la turbia. Fig Fig Fig

29 3.7.2 Adulteració Los aros de la 1ª, 2ª y 3ª rauras preseta evidecias de adulteració e las putas. Fig Levatamieto de la cobertura del aro 3.7 Otros factores Bruñido/Pulido Los aros preseta rayas e la cara de trabajo, pricipalmete los de la primera raura (fig ). La pricipal causa está relacioada co la rugosidad del bruñido/pulido de los cilidros. La rugosidad elevada provocará desgaste y raya e la cara de trabajo del aro. La baja rugosidad dificultará el asetamieto de los aros y retedrá meos aceite lubricate e la pared de los cilidros. El retrabajo de las putas de los aros tiee como pricipal objetivo dismiuir el diámetro extero de los mismos, para adaptarlos e aplicacioes diferetes de aquellas recomedadas por el fabricate del motor/vehículo. La alteració de las características costructivas de los aros es procedimieto o recomedado por MAHLE, implicado e la pérdida total de la garatía. Correccioes No efectuar retrabajos de igua especie e los aros; Utilizar los aros solamete para las aplicacioes idicadas por el fabricate del motor/vehículo. Aro de 1ª raura Cara/esquia extera de las putas (figs a ). Puta adulterada - esmerilada, elimiado el chaflá extero/acabado irregular Fig Fig Correccioes Efectuar la rectificació del cilidro (bruñido), siguiedo las recomedacioes del fabricate del motor/vehículo, respetado el águlo de icliació y la rugosidad especificados. Fig