Libro Diagnostico Del Motor Caterpillar

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Centro de Formación Técnica

Libro del Estudiante CCFFTT Finning

Nombre del Estudiante:

DIAGNÓSTICO DEL MOTOR

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CONTENIDO PAGINA

Descripción del curso................................................................................................. X

UNIDAD 1: Localización y solución de problemas y recursos de diagnóstico del motor Lección 1: Localización y solución de problemas y recursos de diagnóstico del motor…………………………………………………………………………………

UNIDAD 2: Sistemas de lubricación y aceite del motor

Lección 1: Introducción al aceite del motor…………………………………………

Lección 2: Sistemas de lubricación del motor…………………………………….. Lección 3: Localización y solución de problemas y pruebas del sistema de lubricación…………………………………………………………………………………

UNIDAD 3: Sistemas de admisión de aire del motor

Lección 1: Introducción a los sistemas de admisión de aire……………………

Lección 2: Pruebas del sistema de admisión de aire Caterpillar………………. Lección 3: Localización y solución de problemas del sistema de admisión de aire………………………………………………………………………………………

UNIDAD 4: Sistemas de enfriamiento del motor

Lección 1: Introducción a los sistemas de enfriamiento…………………………

Lección 2: Cálculos del sistema de enfriamiento…………………………………. Lección 3: Localización y solución de problemas del sistema de enfriamiento……………………………………………………………………………….

Lección 4: Mantenimiento del sistema de enfriamiento…………………………..

UNIDAD 5: Sistemas de combustible del motor

Lección 1: Inspección y pruebas del sistema de combustible………………….

Lección 2: Configuración del sistema de combustible……………………………

Lección 3: Sincronización del motor…………………………………………………

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GENERALIDADES Este curso es un estudio profundo de las técnicas de diagnóstico y reparación del motor. La mayor parte del tiempo lo emplearemos en actividades de diagnóstico y corrección de problemas del motor. Los participantes aprenderán procedimientos básicos de diagnóstico, la selección y el uso apropiados de las herramientas de diagnóstico Caterpillar y el uso del material de referencia de Caterpillar. Estudiaremos los cuatro sistemas principales del motor: lubricación, aire, enfriamiento y combustible. El programa del curso se desarrolló usando los materiales y las herramientas indicados en las siguientes páginas.

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I. OBJETIVOS GENERALES

1. Conocer las técnicas de diagnóstico y corrección de fallas.

2. Conocer los procedimientos básicos de diagnóstico, la selección y el uso apropiado de

las herramientas de diagnóstico y el uso del material de referencia.

3. Conocer los cuatro sistemas principales del motor: lubricación, aire, enfriamiento y

combustible.

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Desarrollar las habilidades para la selección del aceite, viscosidad y paquetes de aditivos

correctos para los motores.

2. Efectuar correctamente la medición y evaluación de las temperaturas y de las presiones en

los sistemas de aceite y de admisión de aire de un motor en funcionamiento.

3. Realizar correctamente el cálculo de la temperatura del refrigerante y la diferencia de

presión de un motor o de un radiador.

4. Realizar correctamente la evaluación de la potencia y del consumo de combustible.

5. Identificar los efectos del punto de ajuste, potencia y presión de refuerzo de un motor de

regulación mecánica, cuando se cambian la configuración, la velocidad alta en vacío y la

sincronización del sistema de combustible.

6. Realizar mediciones y ajustes del avance de sincronización dinámica de un motor regulado

mecánicamente.

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REFERENCIAS Los materiales de referencia indicados a continuación deben estar disponibles antes de iniciar el curso. HERRAMIENTAS Los ejercicios y las prácticas de taller de este curso requieren el uso de las siguientes herramientas:

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UNIDAD I: LOCALIZACIÓN Y SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y RECURSOS DE DIAGNÓSTICO

DEL MOTOR

Objetivos Terminales: Al término de la unidad los alumnos serán capaces de:

1. Entender las condiciones anormales del motor diesel y las causas posibles,

relacionadas con esas condiciones.

2. Identificar los recursos disponibles para diagnosticar los motores.

3. Explicar los usos y las capacidades de las herramientas de diagnóstico.

CONTENIDOS:

1. Proceso de localización y solución de problemas y recursos de diagnóstico del motor

1.1. Diagnósticos del motor

1.2. Recursos de diagnóstico

1.3. Herramientas de diagnóstico

2. Procesos de localización y solución de problemas

2.1. Aislé el problema

- Reúna la información

- Realice una inspección visual

- Verifique que el problema existe

2.2. Use los recursos disponibles

- Herramientas de diagnóstico

- Información de servicio

2.3. Haga una lista de las posibles fallas

2.4. Pruebe las fallas y determine la causa

- Prepare las pruebas

- Realice las pruebas

- Analice los resultados de las pruebas

2.5. Repare las fallas

2.6. Verifique la reparación

2.7. Documente la reparación

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3. Ejercicios en taller: Listado de:

3.1. Diagnóstico del motor

- Condición

- Causa posible

3.2. Herramientas de diagnóstico

- Nombre de herramienta

- N° de pieza

- Uso

- Instrucción especial

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Lección 1: Localización y solución de problemas

y recursos de diagnóstico del motor

Introducción

El motor consta de cinco sistemas principales: eléctrico, lubricación, aire, refrigeración y combustible.

Para diagnosticar los problemas del motor, el primer paso es identificar el sistema que tiene falla, usando

los recursos disponibles. Este curso proporciona el diagnóstico de los sistemas de lubricación, aire,

refrigeración y combustible. El sistema eléctrico del motor se estudió en los cursos de Fundamentos de los

sistemas eléctricos y sistemas electrónicos de la máquina.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

• Entender las condiciones anormales del motor diesel y las causas posibles, relacionadas con esas

condiciones.

• Identificar los recursos disponibles para diagnosticar los motores Caterpillar.

• Explicar los usos y las capacidades de las herramientas de diagnóstico del motor Caterpillar

Materiales de referencia

Herramientas y Suministros de Diagnóstico

Cat (CD ROM)

Herramientas

Ninguna

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Fig. 1.1.1 Diagnóstico del motor

La Tabla de diagnóstico del motor (Lección 1, Hoja 1) da una lista de los problemas posibles del motor,

como punto de partida para el diagnóstico. Esta lista de problemas y causas sólo da una indicación acerca

de dónde puede haber un problema. Más allá de las recomendaciones de la tabla, pueden existir otras

causas.

Fig. 1.1.2 Recursos de diagnóstico

En cursos anteriores, se trabajó con algunos de los recursos Caterpillar disponibles. Para ayudar a obtener

conocimiento del sistema y detectar problemas del motor, se dispone de los siguientes recursos de

diagnóstico.

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Fig. 1.1.3 Herramientas de diagnóstico

En la hoja "Herramientas de diagnóstico" (Lección 1, Hoja 2) se presentan muchas de las herramientas

que se usarán a lo largo de este curso para realizar procedimientos de prueba en los sistemas del motor.

En la hoja también se mencionan el número de pieza de cada herramienta, el uso y la instrucción especial

(si existe).

El uso eficiente de estas herramientas ayudará en el proceso de diagnóstico del motor.

Fig. 1.1.4 Proceso de localización y solución de problemas

Para localizar y solucionar los problemas del motor en forma eficaz, se debe seguir un proceso lógico. En el

curso "Diagnóstico de la máquina" se explica un proceso lógico de localización y solución de problemas,

como se observa en la figura 1.1.4.

Este curso requiere que usted use las hojas de trabajo de localización y solución de problemas, al diagnosticar

problemas del motor. Los siete pasos se incluyen en las hojas de trabajo de localización y solución de

problemas que se usarán durante los ejercicios de práctica de taller.

1. Aísle el problema

-Reúna la información

-Realice una inspección visual

-Verifique que el problema existe

2. Use los recursos disponibles

-Herramientas de diagnóstico

-Información de servicio

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3. Haga una lista de las fallas posibles

4. Pruebe las fallas y determine las causas

-Prepare las pruebas

-Realice las pruebas

-Analice los resultados de las pruebas

5. Repare las fallas

6. Verifique la reparación

7. Documente la reparación

DIAGNÓSTICO DEL MOTOR

LECCIÓN 1, HOJA 1

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UNIDAD 2: Sistemas de lubricación y aceite del

motor

Introducción

Esta unidad trata acerca del aceite del motor, el sistema de

lubricación del motor, el consumo de aceite y las pruebas y

procedimientos de localización y solución de problemas del sistema

de lubricación. Los problemas con el aceite del motor y el sistema de

lubricación pueden relacionarse con fugas de aceite, exceso de

consumo de aceite o presiones incorrectas del sistema de lubricación.

Objetivos

Al terminar esta unidad, el estudiante podrá:

• Seleccionar el tipo de aceite, la viscosidad y el paquete de

aditivos apropiados para los motores Caterpillar.

• Medir y evaluar las presiones y las temperaturas del sistema

de aceite de un motor en operación.

• Seguir los pasos apropiados para diagnosticar un problema de

consumo de aceite.

• Diagnosticar y reparar un problema relacionado con el aceite

en un motor en operación.


Manual de Servicio Motor Diesel 3406B para camión SEBR0544

Uso del grupo de presión del motor 6V9450 SEHS8524

Herramientas

1U5470 (6V9450) Grupo de presión del motor

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Lección 1: Introducción al aceite del motor

Introducción

El mantenimiento correcto es importante para asegurar una operación

continua y sin problemas. Es crucial seleccionar el aceite de

lubricación correcto. Cuando ocurre una avería al motor, con

frecuencia está comprometido el sistema de lubricación.

En los últimos años, los motores diesel se han sofisticado más y más,

para poder cumplir con las rigurosas normas de emisión actuales y

con las demandas cada vez mayores de operación. A medida que se

presentan estos cambios, los aceites lubricantes han tenido que

ponerse a la par. Esta lección describe las características y las

propiedades del aceite.

Objetivos


• Seleccionar el tipo de aceite, la viscosidad y el paquete de

aditivos apropiados para los motores Caterpillar.

• Entender los factores que afectan el deterioro del aceite

Material de referencia

Ninguno

Herramientas

Ninguna

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Libro del Estudiante

Primaria

- Lubricar, enfriar, limpiar

Secundaria

- Sellar, aislar, proteger contra corrosión y

oxidación, control de espuma, etc.

Fig. 2.1.1 Funciones del aceite para motor

Las funciones primarias del aceite son lubricar, enfriar y limpiar los escombros y la suciedad de las piezas del motor.

Como función secundaria, el aceite sella, aísla, proporciona

protección contra la corrosión, inhibe la oxidación, controla la acción

espumante y otras más.

Separar superficies con una película de

material a baja temperatura que

pueda descomponerse con baja resistencia

Fig. 2.1.2 Función de la lubricación La función de los lubricantes es separar las superficies en movimiento y reducir la fricción. Si las piezas en movimiento entran en contacto

sin lubricante, ocurrirá transferencia de material. Esta acción puede

controlarse usando un lubricante, para evitar que las piezas entren en

contacto.

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1935 - Se desarrolló el primer aditivo para cárter

1958 - Clasificación de la serie 3

1970 - Sistema de clasificación revisada API

Fig. 2.1.3 Desarrollo del aceite para motor

El aceite lubricante usado en los primeros motores diesel Caterpillar, era

un aceite mineral para cárter. Sin embargo, cuando los motores

comenzaron a experimentar agarrotamiento de los anillos y rayado de las

camisas del cilindro, fue necesario encontrar un aceite más eficaz. En

1935, se desarrolló el primer aditivo para el aceite del cárter, mediante

un esfuerzo en común de diferentes compañías de los Estados Unidos y

Caterpillar.

Las normas de rendimiento de éste y de los aceites posteriores se

establecieron mediante pruebas realizadas en un motor de prueba de un

solo cilindro, diseñado y construido por Caterpillar, específicamente para

la prueba de aceites.

A medida que los ingenieros introdujeron nuevos conceptos, se

desarrollaron nuevos motores de prueba de aceites.

Este aceite de cárter inicial se llamó "Lubricante Superior para Motores

Caterpillar" y se vendió sólo a través de los distribuidores Caterpillar.

La prueba del aceite, realizada por los fabricantes de motores, requería

que el motor de prueba de un solo cilindro se desarmara, después de

operar por un tiempo específico a carga y velocidad predeterminadas.

Los pistones se inspeccionaban y se anotaba el cambio de color causado

por la formación de laca. También se medían otros factores cruciales,

tales como el desgaste y el depósito en los anillos. En 1958, Caterpillar

estableció la clasificación de la Serie 3.

No fue sino en 1970 cuando el API (American Petroleum Institute)

reconoció la necesidad de revisar su sistema de clasificación. Su nuevo

sistema se basaba en el mismo tipo de especificaciones de rendimiento

que Caterpillar y otros habían venido usando.

Caterpillar abandonó este sistema de clasificación en 1972. El nuevo

sistema API/SAE establecía designaciones de letras, como CD, CC y

otras letras SAE para la clasificación de los aceites. Estas letras estaban

relacionadas con los niveles de rendimiento en las pruebas del motor.

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Fig. 2.1.4 Sistema de clasificación de aceite API

En el sistema de clasificación se usaban letras para designar los

niveles de rendimiento del aceite. La primera letra indica si el aceite

es para usar en una aplicación de motor de gasolina (S es para

encendido por chispa) o diesel (C es para encendido por compresión).

La segunda letra indica el rendimiento y la categoría de servicio del

aceite.

Con el aumento de las demandas de rendimiento, los aceites han

tenido que reformularse, para proveer una adecuada protección. Con

el paso de los años esto se refleja en los cambios de la segunda letra

en el sistema de clasificación.

Hace unos años, el Motor 3208 requería aceites CC, mientras los

motores de servicio pesado requerían aceite CD.

En 1983, con la introducción de los motores de camión de inyección

unitaria, se recomendó el aceite tipo CE en estas aplicaciones.

En 1991, las normas de nuevas emisiones exigieron un anillo superior

más alto, lo que impulsó la utilización de aceites CF-4 en reemplazo

de los aceites CE.

Con la necesidad de usar combustibles de muy bajo azufre en

aplicaciones para camión en los EE.UU., se formuló un nuevo aceite,

clasificado como CG-4. Aunque este aceite se formuló para

combustibles de muy bajo azufre, también fue compatible con

combustibles de niveles normales de azufre.

En 1999, el aceite CH-4 reemplazó al CG-4, y se recomendó para

casi toda la producción de motores diesel. Algunas excepciones son

los motores de la Serie 3600, que requieren aceite CF, y los Motores

3054/3056, que requieren aceite CF durante la fase inicial para

asentar los anillos. Otra excepción a la regla general es que los

aceites multigrados no se recomiendan para los Motores

Marinos 3116 y 3126 MUI.

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Fig. 2.1.5 EMA Lubricating Oils Data Book (Libro de

Especificaciones de Aceites Lubricantes EMA)

Una lista de todos los nombres de marcas de aceites clasificados API

se incluye en el “Engine Manufacturers Association Lubricating Oils-

Data Book”.

Fig. 2.1.6 El aceite proporciona soporte y lubricación

Dos de las funciones del aceite son proporcionar soporte y

lubricación. El objetivo básico del lubricante es separar las

superficies en movimiento con películas o capas de aceite que

reducen la fricción.

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Fig. 2.1.7 Aceite de viscosidad monogrado

Una importante característica de un lubricante líquido es su viscosidad o

la fricción líquida interna desarrollada con el movimiento. La viscosidad

se asocia con la capacidad de fluir. La viscosidad determina qué tan bien

lubricará y protegerá un aceite las superficies en contacto. De otro lado, un

aceite demasiado viscoso tendrá resistencia excesiva para fluir a bajas

temperaturas. Puede que no permita un fácil arranque del motor o puede

no fluir lo suficientemente rápido a las piezas que necesitan lubricación.

Es importante que el aceite tenga la viscosidad correcta en el arranque y

a las temperaturas más altas y más bajas a las cuales opera el equipo.

Una presión de aceite incorrecta puede ser el resultado de un aceite de

viscosidad inadecuada.

Los primeros aceites monogrado no proporcionaban una capacidad de

protección en gamas muy grandes de temperatura ambiente. Esta

protección está limitada en unidades que experimentan gran variedad de

temperaturas ambiente, como en el mercado altamente móvil de los

camiones de carretera.

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Fig. 2.1.8 Aceites multígrado

Con la llegada de los aceites multigrado, las unidades de amplia

variación de temperatura ambiente en su operación tienen mayor

protección. Un aceite SAE 10W30 significa que reúne especificaciones

SAE tanto del aceite 10W para invierno como del aceite 30W para

verano. En algunas aplicaciones, la misma viscosidad SAE puede usarse

todo el año.

Fig. 2.1.9 Aditivos del aceite

La oxidación aumenta la viscosidad y oscurece el lubricante. El aceite

oxidado actúa como catalizador que agota otros aditivos, forma

barniz, lodo y produce ácidos y corrosión. Los inhibidores de

oxidación ayudan a controlar la oxidación y la corrosión.

Los inhibidores de oxidación detienen la reacción en cadena del

agotamiento de aditivos y de la producción de ácidos. A medida que

las moléculas inhibidoras hacen su trabajo, se agotan y la reacción en

cadena comenzará de nuevo.

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La espuma puede contaminar los lubricantes, disminuir la función de

la lubricación y aumentar la oxidación. Los aditivos antiespumantes

(generalmente, compuestos de silicona) debilitan las burbujas y

permiten que se rompan y escapen más fácilmente.

Los aditivos detergentes y dispersantes neutralizan los ácidos,

protegen las superficies metálicas y mantienen los contaminantes en

suspensión, de modo que puedan ser eliminados por filtración o en el

cambio de aceite

Fig. 2.1.10 Agotamiento de aditivos (aceite negro)

Cuando los aditivos ya no pueden hacer su trabajo, se dice que se han agotado y pueden físicamente depositarse formando residuos negros,

que se acumulan en los compartimientos y en los filtros del sistema

de lubricación.

Los lubricantes generalmente son negros y viscosos luego que se

agotan sus aditivos. Además de los residuos de aditivos, la oxidación

del aceite y la contaminación (humedad, ácidos, carbón, metales de

desgaste, etc.) son factores que vuelven el aceite viscoso y negro.

Fig. 2.1.11 Agotamiento de aditivos (piezas que fallan)

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Cuando la lubricación es deficiente, las piezas lubricadas comienzan a fallar.

Estos cojinetes fallaron sólo días después de que el lubricante agotara

sus aditivos y se volviera negro y espeso. Observe el desgaste

adhesivo causado por un control insuficiente de la fricción.

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- El ácido sulfúrico es un subproducto

del azufre y del vapor de agua - La EPA dictaminó la reducción de

azufre en el combustible

- El azufre del combustible varía desde 0,1% hasta 3% en todo el mundo

Fig. 2.1.12 Azufre en el combustible

Otro factor crucial en la determinación del rendimiento y de la vida

útil del motor se relaciona con la cantidad de azufre en el

combustible. El ácido sulfúrico es un subproducto de la combustión

del combustible diesel del motor, a medida que el azufre que no se

consume en las cámaras de combustión reacciona con el vapor de

agua.

En los Estados Unidos los combustibles que cumplen con las

especificaciones ASTM l-D y 2-D no contienen más de 0,5% de

azufre por peso. Esto no significa que todos los combustibles de los

Estados Unidos cumplan con esta especificación. En efecto, en

investigaciones de campo se han encontrado combustibles con

contenido de azufre de más de 0,5%.

En los EE.UU., el combustible diesel usado en los camiones de

carretera y en los motores marinos de embarcaciones de recreación

debe tener menos de 0,05% de azufre. A medida que la industria se

mueve a los dispositivos de tratamiento de los gases de escape, el

azufre necesita reducirse aún más.

En mayo de 2000, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) publicó

regulaciones exigentes tanto para fabricantes de motor como para

empresas refinadoras de combustible, que se deben cumplir para el

año 2007. En las regulaciones de la EPA se incluyen requisitos para

que las compañías refinadoras disminuyan los contenidos de azufre

en los combustibles diesel en 97% en los próximos siete años. Esto

significa combustibles más limpios que contengan menos de 15 partes

por millón (PPM de azufre) o una reducción de 0,05% a 0,0015% de

azufre por peso.

La cantidad de azufre encontrada regularmente en los combustibles

puede variar de 0,01% a 1% (en Malasia) a más de 3% (en

Suramérica). El único modo de suministrar combustibles que

cumplan con las normas es refinar los combustibles que tengan

niveles de azufre más altos que los permitidos.

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- Ataca las camisas del cilindro,

los anillos del pistón y las guías

de válvula de escape

- Causa consumo de aceite excesivo

y paso de gases al cárter

Fig. 2.1.13 Ácido sulfúrico (desgaste corrosivo)

El azufre en el combustible reacciona durante la combustión y se

combina con el agua para formar ácido sulfúrico.

El ácido ataca las camisas del cilindro, los anillos del pistón, las guías

de válvulas de escape y otras piezas del motor.

El desgaste corrosivo puede aumentar el consumo de aceite,

ocasionar un paso excesivo de gases al cárter, así como el riesgo de

falla prematura del motor.

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Fig. 2.1.14 Factores que afectan la formación de ácido

Además del contenido de azufre del combustible, otros factores que

afectan la formación de ácidos son la temperatura del motor, la

humedad del aire de combustión, el consumo de combustible y la

adición de aceite limpio.

La temperatura del motor es un factor importante en el proceso de

formación de ácido sulfúrico. Los óxidos de azufre deben combinarse

con agua para formar ácido sulfúrico. Un motor que opera a una

temperatura de 87° C (190° F) en la salida del agua de la camisa,

generalmente, reducirá al mínimo la formación de ácido sulfúrico, ya

que está operando por encima del "punto de niebla" de condensación

del ácido sulfúrico. El trabajar el motor por debajo de 79° C (175° F)

proveerá un clima adecuado para la condensación del ácido. Esto

significa que un motor no debe funcionar "enfriado en exceso".

Los niveles altos de humedad del aire de combustión suministran el

agua necesaria para promover la formación de ácido corrosivo. Un

operador no puede controlar el ambiente de trabajo. Sin embargo,

cuando se trabaja en humedad alta, el operador necesitará tener más

cuidado en la selección del combustible y del lubricante.

En aceites con bajo contenido de azufre, el nivel de humedad del aire

de combustión no aumenta la cantidad de hierro en el aceite. En

aceites con alto contenido de azufre, el contenido de hierro aumenta

en gran medida con el aumento de la humedad. El aumento de hierro

en el aceite lo causa el incremento del nivel de ácido sulfúrico, que

ataca las piezas metálicas.

Otro factor que determina la cantidad de ácidos formados es la

cantidad de combustible quemado durante un intervalo de cambio de

aceite. Mientras más combustible se use, más óxidos de azufre habrá

disponibles para combinarse con el agua.

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Porcentaje de azufre por peso en el combustible

Fig. 2.1.15 NBT y niveles de azufre en el combustible

Los agentes alcalinos, también llamados amortiguadores, se añaden al

aceite para contrarrestar el ácido sulfúrico. El nivel alcalino relativo

está cuantificado por el Número de Base Total (NBT) de un aceite.

Mientras mayor sea el valor NBT de un aceite, mayor será la

capacidad de neutralizar ácidos. Por tanto, mientras mayor sea el

porcentaje de azufre en el combustible, mayor será el nivel NBT

mínimo que el aceite necesita para proteger el motor de la corrosión

por ácido.

Se determinó que los intervalos de cambio estándar de aceite pueden

mantenerse cuando se usan aceites con valores apropiados de NBT.

Para combustibles con contenidos de azufre mayores que 0,5%,

Caterpillar recomienda que el NBT del aceite debe ser diez veces el

contenido de azufre del combustible para motores de inyección

directa (DI) y veinte veces el contenido de azufre del combustible en

motores con cámaras de precombustión (PC). El aceite debe

cambiarse cuando se haya agotado 50% del NBT original.

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Fig. 2.1.16 Análisis de Fluidos S•O•S

El Análisis de Fluidos S•O•S del aceite del motor puede mostrar la

presencia de partículas de desgaste metálicas, que pueden indicar

ataque por ácidos u otro desgaste anormal. Antes de tomar una

muestra de aceite, asegúrese de que el motor esté funcionando a la

temperatura de operación normal.

Use una válvula de muestreo y un adaptador para tomar la muestra de

aceite mientras el motor está funcionando.

Llene el nuevo frasco de muestra aproximadamente hasta 75% de su

capacidad.

Si toma una muestra de la corriente de drenaje de aceite, no la tome

de la primera ni de la última parte del aceite drenado. Hágalo con

precaución para evitar quemaduras o lesiones causadas por el aceite

caliente.

Complete las etiquetas de envío y de muestra correspondientes y

asegúrese de indicar el número de la serie del motor, las millas u

horas del aceite y el número de la unida

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Fig. 2.1.17 Consideraciones en la selección de aceite

La prueba ASTM D2896 puede determinar el NBT de una muestra

de aceite. Se pueden usar los resultados de la prueba para determinar

si

el aceite del motor tiene la alcalinidad adecuada al final del

intervalo de cambio. Para probar el NBT, también puede usarse la

prueba ASTM D664. Las agencias del gobierno o las universidades

pueden tener el equipo necesario para determinar la condición del

aceite lubricante usado.

El Análisis Infrarrojo (IR) compara una muestra de aceite usado con

una de aceite nuevo. Estas pruebas pueden medir la cantidad de

productos adicionales de azufre y de hollín, así como la oxidación

del aceite.

Para asegurar una vida de servicio máximo de sus motores

Caterpillar, compre el mejor combustible y lubricante

disponibles. Use los aceites API apropiados y verifique el número

de base total NBT que se ajuste al contenido de azufre del

combustible.

El seguir estas directrices en la selección del combustible y del

aceite lubricante le ayudará a asegurar un rendimiento máximo del

motor y una vida útil prolongada.

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Lección 2: Sistemas de lubricación del motor

Introducción

Para la localización y solución de problemas del sistema de

lubricación, se requiere un entendimiento de los componentes de

lubricación y de la secuencia del flujo de aceite a través de estos

componentes. Si se entienden la secuencia de flujo de aceite y las

especificaciones de las presiones del sistema de lubricación, pueden

diagnosticarse eficazmente los problemas del sistema de lubricación.

Objetivos


• Revisar la presión de aceite en un sistema de lubricación típico

Caterpillar.

• Encontrar las especificaciones del sistema de aceite en las

publicaciones del servicio.


Manual de servicio del motor diesel 3406B para camión SEBR0544

Uso del grupo de presión del motor 6V9450 SSHS8524

Herramientas


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Fig. 2.2.1 Componentes del sistema de lubricación del motor

La figura 2.2.1 muestra los componentes principales de un sistema de

lubricación típico del motor:

1. Tubo detector de aceite y campana de succión

2. Bomba de aceite

3. Válvula de alivio de presión del aceite

4. Válvula de derivación del enfriador de aceite

5. Enfriador de aceite

6. Válvula de derivación del filtro de aceite

7. Filtro de aceite

8. Suministro de aceite al turbocompresor

9. Suministro de aceite al motor

NOTA: Revise los ”Diagramas del sistema de lubricación”

(lección 2, Hoja1) antes de realizar las pruebas de presión de

aceite de la práctica de taller 2.2.1.

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DIAGRAMAS DEL SISTEMA DE LUBRICACIÓN

LECCIÓN 2 HOJA 1

El siguiente diagrama muestra un sistema de lubricación típico de Caterpillar. En el manual

de servicio correspondiente al motor se pueden encontrar los datos de temperatura de aceite,

de la presión de la bomba de aceite, de la presión diferencial de la válvula de derivación del

enfriador de aceite y la presión diferencial de la válvula de derivación del filtro de aceite.

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El siguiente diagrama ilustra el sistema de lubricación de los motores 3176, 3176B, 3196,

C10 y C12 (anteriores al modelo del año 2000):

• La presión del conducto de aceite activa la válvula de derivación de la bomba de aceite.

Esto regula la presión de aceite del conducto a 40 lb/pulg2

• La válvula de derivación del enfriador es una válvula de derivación de arranque en frío,

la cual está normalmente abierta hasta que la temperatura del aceite llega a 101° C

(215°F).

- A101° C (215° F), la válvula de derivación del enfriador de aceite se cierra y actúa

sólo como una válvula de alivio de presión.

- Si el aceite en la válvula tiene una temperatura de 126° C (260° F), la válvula

actuará como “referencia” y permanecerá cerrada en temperaturas inferiores a 101°

C (215° F). En esta condición, actuará sólo como una válvula de alivio de presión.

- Un técnico puede decirnos si el aceite del motor ha llegado o excedido la

temperatura de 126° C (260° F), quitando la válvula y midiendo su longitud.

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Lección 3: Pruebas, localización y solución de

problemas del sistema de lubricación

Introducción

Esta lección presenta los problemas comunes del sistema de

lubricación y sus causas. Los problemas comunes del sistema de

lubricación son consumo excesivo de aceite y presión o temperatura

de aceite fuera de gama.

Objetivos


• Indicar las causas posibles de cada uno de los siguientes

problemas del sistema de lubricación: presión baja de aceite,

presión alta de aceite y consumo excesivo de aceite.

• Describir las gamas normales de temperatura de operación de

aceite del motor.

• Indicar los motivos para el uso del análisis S•O•S.del aceite

• Diagnosticar y reparar los problemas relacionados con el aceite

en una máquina en operación.



Uso de grupo de presión del motor 6V9450 SSHS8524

Herramientas


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Fig. 2.3.1 Problemas del sistema de lubricación

La tabla de abajo indica los problemas del sistema de lubricación resultantes de la presión baja de aceite, de la presión alta de aceite y del consumo excesivo de aceite.

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• Temperatura baja - Lodos

de aceite - Presión alta de aceite

- Ácido sulfúrico

• Temperatura alta - Descomposición del aceite

de aceite

- Falla de cojinetes

Fig. 2.3.2 Temperaturas incorrectas del aceite

Las temperaturas bajas de aceite pueden causar lodos, presión alta de aceite o formación de ácido sulfúrico.

Las temperaturas altas de aceite pueden hacer que el aceite se descomponga y fallen los cojinetes del

motor, a causa de un aumento de la viscosidad.

NOTA: La temperatura del aceite, típicamente, está entre 1° C (20° F) a 6° C (30° F) mayor que la

temperatura del refrigerante. Para un motor en la temperatura de operación, el aceite debe

permanecer en la gama de 79,4° (175° F) a 115,5° C (240° F).

Fig. 2.3.3 Refrigerante en el aceite

Si las fugas de refrigerante pasan al aceite del motor, el resultado puede ser un rendimiento deficiente de

los cojinetes, lodo o taponamiento prematuro del filtro de aceite.

La mezcla de refrigerante en el aceite puede deberse a la falla de los sellos del enfriador de aceite, de las

empaquetaduras de la culata o a una culata o bloque agrietados.

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-

Fig. 2.3.4 Análisis S•O•S

El análisis de fluido S•O•S del aceite del motor puede mostrar la presencia de partículas de desgaste

metálicas que indican ataque por ácido u otro desgaste anormal.

Las pruebas químicas y físicas S•O•S determinan si hay agua en el aceite, a través de la prueba de la

plancha caliente; si hay dilución de combustible, a través del probador Setaflash y si hay refrigerante en

el aceite, mediante una prueba química.

Un análisis infrarrojo señala la condición del aceite al medir:

- Azufre

- Oxidación

- Nitración

- Hollín

- Agotamiento de aditivos

- Presencia de contaminantes del aceite (agua y anticongelante)

NOTA: Revise las siguientes hojas de trabajo antes de realizar la práctica 2.3.1:

- "Marcado especial de la varilla de medición del aceite del motor” (Lección 3, Hoja 1)

- "Formulaciones de lubricantes sintéticos y aceites especiales” (Lección 3, Hoja 2)

- "Consumo excesivo del aceite del motor” (Lección 3, Hoja 3)

- "Datos de consumo del aceite” (Lección 3, Hoja 4)

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MARCADO ESPECIAL DE LA VARILLA DE MEDICIÓN DE ACEITE DEL MOTOR

LECCIÓN 3, HOJA 1

Algunos motores marinos se instalan y operan en posición inclinada. Si el ángulo de inclinación es de

5° o más, la cantidad de aceite necesaria para llenar el cárter del motor hasta la marca “lleno” de la

varilla de medición de aceite puede ser mayor o menor que la cantidad correcta requerida para llenar el

colector de aceite (sin dejar descubierta la campana de succión o inundando el sello del cigüeñal).

El ángulo de inclinación de seguridad máximo depende del diseño del sumidero del aceite y de la

ubicación de la varilla de medición de aceite, que no son uniformes para todos los modelos del motor.

Cuando se encuentre instalado un motor inclinado, se debe revisar y, si es necesario, volver a marcar la

varilla de medición estándar para asegurarse de que las marcas de alto y bajo correspondan con el

nivel de aceite correcto para una operación segura del motor.

La presión de aceite puede perderse si se deja descubierta la campana de succión o se inunda el sello

del cigüeñal, lo que puede llevar a una fuga excesiva. La vibración del motor puede deberse a que los

contrapesos del cigüeñal quedan inmersos en el aceite. Éstos son problemas relacionados con un nivel

de aceite incorrecto en el sumidero.

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FORMULACIONES DE LUBRICANTES SÍNTÉTICOS Y ACEITES ESPECIALES

LECCIÓN 3, HOJA 2

Los clientes de motores cada vez están más interesados en obtener una vida útil mayor o más millas de los

lubricantes del motor. Algunos fabricantes de lubricantes sintéticos afirman que sus productos tienen propiedades

que permiten extender la vida útil del aceite. Caterpillar no avala ni recomienda ningún tipo o marca de aceite de

motor de intervalo de drenaje extendido para sus motores.

El aceite de motor ha cambiado durante su uso, ya que se contamina con hollín (carbón sin quemar), productos

de desgaste, ácidos de combustible quemados parcialmente, tierra y productos de combustión. Los componentes

de los aditivos incluidos en la formulación del aceite se agotan a medida que cumplen con sus funciones

específicas de dispersar el hollín, evitar la oxidación, limitar el desgaste y la formación de espuma y neutralizar

los ácidos formados durante los procesos de combustión. Para asegurarse de que se cumplan estas funciones,

Caterpillar recomienda lubricantes para motor que cumplan con las clasificaciones del servicio del Instituto de

Petróleo Norteamericano API CH-4 o API-CF.

Tipos de aceites sintéticos

Los lubricantes sintéticos se fabrican al hacer reaccionar químicamente materiales de composición específica con

propiedades predecibles y planificadas, lo que resulta en un aceite base que puede complementarse con aditivos

para mejorar sus propiedades específicas. En dos tipos de aceite sintético usados ampliamente se utilizan bases

fabricadas con polialfaolefinas o éteres de ácidos dibásicos. Los lubricantes sintéticos pueden ser superiores a los

de base de petróleo en algunas áreas específicas. La mayoría de ellos tienen índices de viscosidad “IV” más

altos, mejor estabilidad térmica contra la oxidación y, algunas veces, menor volatilidad. Como los lubricantes

sintéticos tienen un costo mayor que los aceites de petróleo, se usan selectivamente cuando el rendimiento puede

exceder las capacidades de los aceites convencionales.

Otro tipo de aceite llamado aceite sintético parcial para motor está compuesto de aceite de base de petróleo con

algo de aceite de base sintética. Este aceite sintético parcial se mezcla para aplicaciones específicas, lo cual

resulta en un aceite de menor costo que un aceite sintético completo.

La recomendación de Caterpillar para los aceites sintéticos es, fundamentalmente, para aplicaciones en clima

frío, donde son necesarios puntos de fluidez más bajos. Para estas aplicaciones en clima frío, use aceites

sintéticos que cumplan con los requerimientos del rendimiento API-CH4 o API-CF. Para mayor información de

la operación de los motores en clima frío, consulte la publicación Caterpillar “Recomendaciones para clima frío”

(SEBU5898).

Formulaciones de aceites especiales

Caterpillar no recomienda el uso de aditivos comerciales para extender los intervalos de drenaje de aceite. Los

aditivos de aceite tales como grafito, teflón, disulfuro de molibdeno y materiales similares que forman parte del

paquete de aditivos originales, son aceptables. Estos materiales se mezclan en la formulación del aceite que ha

pasado las pruebas requeridas del motor según las exigencias de rendimiento API. Sin embargo, los aditivos

complementarios, tales como los mencionados anteriormente, no son necesarios para alcanzar la vida útil normal

y el rendimiento de los motores Caterpillar. Esta vida útil y rendimientos normales pueden obtenerse usando el

aceite de rendimiento API correcto, realizando el servicio apropiado en el intervalo de cambio de aceite,

seleccionando la viscosidad del aceite correcta para las condiciones de temperatura y realizando el

mantenimiento, como se indica en la guía de operación y mantenimiento del motor.

NOTA: No use aceites que contengan ditiofosfato de molibdeno como aditivo modificador de fricción del

aceite. Este aditivo causará una corrosión rápida de los componentes de bronce en los motores diesel

Caterpillar, particularmente los pasadores de los seguidores de los rodillos de levas.

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CONSUMO EXCESIVO DE ACEITE DEL MOTOR

LECCIÓN 3, HOJA 3

Se requiere la verificación del uso de aceite antes de cualquier reparación de garantía por consumo excesivo de

aceite. Cuando un usuario se comunica con el distribuidor para quejarse de consumo de aceite en exceso, el

distribuidor debe solicitar que el usuario demuestre el consumo de aceite o participe en una prueba de consumo

de aceite. El distribuidor o el usuario deben completar un informe de prueba de consumo de aceite, formulario

01-081227, el cual incluye un registro diario como el mostrado debajo. Estos informes se requieren para

respaldar los reclamos de garantía.

REGISTRÓ DIARIO DE CONSUMO DE ACEITE (SÓLO PARA PROPIETARIOS/OPERADORES)

Complete cada entrada para la verificación del consumo de aceite. Registre diariamente la lectura del odómetro (millas), aun si no se hacen adiciones de combustible o aceite. Se deben registrar las lecturas del odómetro y del horómetro, si existen en la unidad. Las adiciones de aceite deben hacerse sólo cuando el aceite llega al nivel de “ADICIONAR” (ADD) de la varilla de medición.

MES

FECHA

LECTURA DEL ODÓMETRO

LECTURA DEL HORÓMETRO

ADICIONES DE COMBUSTIBLE

ADICIONES DE ACEITE

1

2 3 4 5 6 7

8 9

10 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20 21 22

23 24 25 26 27 28

29 30 31

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Antes de completar un informe de prueba de consumo de aceite, el distribuidor debe:

• Inspeccionar el vehículo para determinar si la queja es el resultado de algún problema externo

• Preguntar al usuario para determinar si hay algo extraño acerca de su aplicación particular que

pueda causar el consumo alto de aceite

Después de completar el informe de prueba de consumo de aceite, la relación de combustible a

aceite debe compararse con las gráficas de consumo de aceite (vea un ejemplo de está gráfica

abajo). Estas gráficas son sólo para uso del personal del distribuidor y no debe darse a los

dueños u operadores.

HORAS DEL MOTOR

En las gráficas de consumo de aceite se distinguen tres gamas. El área superior muestra la gama de

operación típica de los motores. El área inferior (porción oscura) muestra la gama de asentamiento y la

de investigación. Cada gráfica ilustra la relación de combustible a aceite en unidades inglesa (lado

izquierdo) y métrica (lado derecho). En la parte inferior de cada gráfica están las unidades de

millas/hora del motor, incluida la fórmula para convertir las millas del motor a kilómetros, en la

esquina inferior izquierda.

Una gráfica y los siguientes puntos determinarán si un motor tiene problemas de consumo de aceite

que requieran reparación.

1. Durante el asentamiento del motor, no se deben hacer reparaciones antes de las

millas/kilómetros u horas indicadas abajo:

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• En motores de gama mediana (3024/3054/3056, 3114/3116, 3126, 3208): 5.000 millas,

8.000 kilómetros o 150 horas. Si el motor se usa en aplicaciones agrícolas, el período de

asentamiento es de una estación.

• En motores para servicio pesado (3176, 3196, C-9, C-10, C-12, C-15, C-16 y las familias

3300 y 3400 ): 25.000 millas, 40.000 kilómetros o 500 horas

2. Con la gráfica, la intención de Caterpillar es que debe hacerse una investigación de defectos y

una reparación cuando una unidad falla dentro de la gama de investigación. La mayoría de las

quejas de control de aceite caen dentro de la gama de investigación.

3. Hay condiciones en las que un motor con consumo de aceite en la gama de investigación puede

tener un consumo de aceite aceptable y, por tanto, no requiere una investigación o reparación del

defecto, por ejemplo:

• Si una flota de motores tiene todos un valor bajo pero consistente, el problema puede ser el

resultado de la aplicación, de los hábitos de manejo, del mantenimiento preventivo, de los

factores de carga, etc. Una investigación o una reparación, necesariamente, no producirán

mejoras significativas.

• Otro ejemplo. Una flota de unidades con motores 3208 usados en vehículos de reparto y de

recogida en una ciudad son todos graficados dentro de la gama de investigación a

aproximadamente 35 galones de combustible por cuarto de aceite (140 litros de combustible

por litro de aceite) y todas las unidades tienen aproximadamente 20.000 millas (32.000

kilómetros). Sin embargo, otra unidad tiene 18 galones de combustible por cuarto de aceite

(72 litros de combustible por litro de aceite). Esta sola unidad debería ser la que requiera

investigación y reparación.

4. Si un motor experimenta una tasa de deterioro en algún nivel, ya sea en el área superior o

inferior de la gráfica, esto requiere una investigación del defecto y su reparación. Para

determinar el deterioro, es necesario revisar el consumo de aceite por al menos dos períodos

normales de cambios de aceite consecutivos. Usando el informe de prueba de consumo de

aceite, grafique las tasas de combustible a aceite en las gráficas apropiadas. Una vez graficada,

la tasa de combustible a aceite deberá extrapolarse (extenderse) para dar un estimado de la tasa

a un número específico de millas/kilómetros. Si la extrapolación de los dos períodos de cambio

de aceite consecutivos de la gráfica indica que el consumo de aceite finalmente alcanzará la

gama de investigación, se debe reparar el motor antes de que el consumo de aceite caiga en la

gama de investigación.

NOTA: Las gráficas no deben extrapolarse más allá de las horas/kilómetros/millas que

aparecen en las gráficas.

5. La temperatura baja de operación del motor puede contribuir al consumo excesivo del aceite.

6. El paso de gases al cárter (babeo del aceite) solo no es suficiente para justificar una reclamación

de garantía.

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7. Las reparaciones por consumo de aceite deben realizarse sólo después de que se haya confirmado

un problema de consumo de aceite en el motor. Estas reparaciones deben hacerse de acuerdo con

la información más reciente publicada sobre el consumo de aceite.

Requerimientos del historial de la reclamación por consumo de aceite

Para las reclamaciones de consumo de aceite, el historial de la reclamación debe incluir:

• La relación de consumo de aceite a combustible

• La causa del consumo de aceite

• La condición de las piezas inspeccionadas para determinar la causa del consumo de aceite

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DATOS DEL CONSUMO DE ACEITE

LECCIÓN 3, HOJA 4

Estimado del consumo de aceite

El consumo de aceite, junto con la información del consumo de combustible y del mantenimiento,

puede usarse para calcular el costo de operación total de un motor Caterpillar. Los datos de consumo de

aceite pueden también usarse para calcular la cantidad de aceite adicional requerido para acomodar los

intervalos de mantenimiento. Muchos factores pueden afectar el consumo de aceite. Algunos de estos

factores son el porcentaje de carga, la densidad del aceite, los paquetes de aditivos del aceite y las

prácticas de mantenimiento.

La tasa de consumo de aceite se llama BSOC (consumo de aceite específico al freno) y la unidad de

medida es gramos por kilovatio hora al freno (g/pkW-h) o libras por caballos de fuerza hora al freno

(lb/bhp-h).

La siguiente tabla indica el BSOC típico en los motores de vida útil mediana Caterpillar que operan a

100% del factor de carga que han tenido mantenimiento de acuerdo con las pautas de administración de

mantenimiento recomendadas por Caterpillar.

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Cálculo del BSOC del motor

El siguiente método de cálculo puede usarse para calcular el BSOC de un motor en operación. Luego,

puede hacerse una comparación entre el motor en operación y el valor típico para ese motor. Un motor

con bajas horas de operación puede tener un consumo de aceite inferior al valor típico y un motor con

altas horas de operación puede tener un consumo de aceite mayor del valor típico, pero el valor típico

proveerá un estimado para el consumo de aceite.

Cálculo del consumo de aceite promedio

La ecuación usada para calcular el BSOC del motor puede reordenarse para proporcionar un cálculo

del uso de aceite promedio en la vida útil del motor.

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Consumo de aceite como indicador general

Cuando el consumo de aceite de un motor ha aumentado hasta tres veces el consumo de aceite nominal

por razón del desgaste normal, se debe considerar el reacondicionamiento general del motor. La

situación real de cuándo realizar el reacondicionamiento general del motor la determinan la medición

del consumo de combustible, el consumo de aceite, el paso de gases al cárter y la compresión. Si el

motor está aún en niveles aceptables en todos estos parámetros, entonces, no necesitará el

reacondicionamiento general. Por tanto, para obtener costos mínimos de operación, es útil mantener

buenos registros de estos elementos indicados.

Ejercicio de práctica de taller

Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá diagnosticar y reparar un problema relacionado

con el aceite en una máquina en operación.



Uso del grupo de presión para motor 6V9450 SSHS8524

Herramientas


Motor 3406B

Indicaciones: En esta práctica se usa un motor en operación para una simulación. El instructor

asumirá varios papeles, según se necesite. Los estudiantes son los técnicos del distribuidor Caterpillar

que deben diagnosticar y solucionar el problema correctamente.

Se deben usar las técnicas de localización y solución de problemas apropiadas, incluido el equipo de

diagnóstico apropiado, para probar que un componente está defectuoso. Use las hojas de trabajo de

localización y solución de problemas del motor Caterpillar durante el diagnóstico. Llene las hojas de

trabajo a medida que completa los pasos de localización y solución de problemas.

Queja del operador: Presión baja de aceite.

- El cliente tiene una aplicación de acarreo de carga pesada (roca desde una cantera).

- El motor había estado operando bien, hasta esta mañana. La presión de aceite fue siempre

cerca de 65 lb/pulg2.

- El manómetro mostró una presión baja de aceite, de cerca de 20 lb/pulg2 por debajo de lo

normal.

- Al cliente se le dijo que una caída en la presión de aceite podía significar cojinetes de

bancada desgastados.

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Hoja de trabajo de localización y solución de problemas

Caterpillar

AÍSLE EL

PROBLEMA

Reúna la información

Realice una

inspección visual

Mencione, al menos, tres preguntas que usted formularía a un operador como

ayuda al identificar que existe un problema:

Al hacer una localización y solución de problemas, realice primero una

inspección visual. Mencione, al menos, tres elementos típicos que se deben

examinar durante una inspección visual:

Verifique el problema

Use los recursos

disponibles

HAGA UNA LISTA

DE LAS FALLAS

POSIBLES

Verifique que el problema existe. Opere el producto para reproducir el

problema, preferiblemente en condiciones de operación semejantes.

Mencione, al menos, siete recursos disponibles utilizables como ayuda para

obtener conocimiento del sistema y detectar los problemas:

Identifique los sistemas y los componentes que podrían causar el problema,

incluidos los menos obvios. Haga una lista de al menos cuatro elementos en el

orden en que se deben verificar:

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PREPARE LAS

PRUEBAS Y

DETERMINE LA

CAUSA BÁSICA

Cree una lista de pruebas que se deban realizar, con base en las fallas posibles

identificadas. Priorice las pruebas según la secuencia en que se deban realizar.

Haga una lista de las herramientas y las publicaciones de servicio necesarias

para el diagnóstico. Identifique al menos dos pruebas por realizar.

Prueba:

Herramientas de diagnóstico:

Información de servicio:

Prueba:



REPARE LA FALLA

VERIFIQUE LA REPARACIÓN

Después de aislar el componente del que usted sospecha por los resultados de

la prueba, que está causando el problema, ajuste o reemplace el componente.

Haga una lista de los seis procedimientos básicos de reparación que se deben

seguir:

Después de completar la reparación, verifique siempre que el producto esté

operando correctamente. Mencione, al menos, dos cosas que usted haría para

asegurarse de que la reparación se haya efectuado correctamente.

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UNIDAD 3

Sistemas de admisión de aire del motor

Introducción

Esta unidad presenta los componentes y la operación de los sistemas

de admisión de aire de los motores Caterpillar e incluye las pruebas,

el diagnóstico y los procedimientos de localización y solución de

problemas del sistema de admisión de aire.

Objetivos


• Identificar los diferentes tipos de sistema de admisión de aire del

motor.

• Explicar la operación de un sistema de admisión de aire típico

Caterpillar.

• Diagnosticar y reparar los problemas del sistema de admisión de

aire del motor.


Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camión SEBR0544

Grupo de termómetro digital 4C6500 NEHS0554


Uso del indicador de paso de gases al

Cárter/flujo de aire 8T2700 SSHS8712

Uso del grupo adaptador de temperatura 6V9130 SEHS8382

Herramientas

164-3310 (123-6700) (1U8865) Termómetro infrarrojo

FT1984 Grupo de pruebas ATAAC

8T2700 Indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire

4C6500 (8T0470) Grupo de termómetro digital


6V9130 Grupo adaptador de temperatura

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NOTAS

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Lección 1: Introducción a los Sistemas de

Admisión de Aire

Introducción

Esta lección explica las operaciones básicas de varios sistemas de aire

usados comúnmente en los motores Caterpillar.

El objetivo principal de cada fabricante de motor diesel es ofrecer

mayor potencia, mayor economía de combustible, emisiones

reducidas y vida útil mejorada del motor, que implique poco o

ningún cambio en costos adicionales o problemas de

mantenimiento. Los sistemas de admisión de aire son un factor

clave para este objetivo.

Objetivo

Al terminar esta lección, el estudiante podrá identificar los

componentes y explicar la operación de los diferentes tipos de

sistemas de admisión de aire.


Ninguno

Herramientas

Ninguna

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• Usa la energía de escape

• Comprime el aire de admisión

• Aumenta la masa del flujo de aire

• Aumenta la temperatura del aire

de admisión

Fig. 3.1.1 Turbocompresión

El combustible diesel se quema con más eficacia si hay suficiente

aire. Para incrementar la potencia (lo que requiere un aumento en la

cantidad de combustible), es necesario aire adicional. Hay dos

métodos proporcionar este aire adicional: mediante un

turbocompresor o con un supercompresor. Caterpillar no usa el

supercompresor, que simplemente, es un compresor accionado por un

motor. Caterpillar usa el turbocompresor.

En el turbocompresor se usa la energía de los gases de escape para

comprimir el aire de admisión. Normalmente, el turbocompresor

presuriza el aire a aproximadamente 10-25 lb/pulg2 por encima de la

presión atmosférica. Desafortunadamente, el turbocompresor también

aumenta la temperatura del aire de admisión hasta 162° C (325° F),

debido a la energía de compresión.

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Fig. 3.1.2 Posenfriamiento aire a aire

Se puede quemar más combustible eficazmente si la temperatura del

aire de admisión puede reducirse aún más. Para lograr esto,

Caterpillar escogió el posenfriador aire a aire. En un sistema típico

aire a aire, un intercambiador de calor o un enfriador montado en el

chasis se pone justo delante de un radiador convencional. El aire

comprimido del turbocompresor fluye a través del intercambiador de

calor, mientras el aire ambiente, enviado a través del intercambiador

de calor por el ventilador de enfriamiento del motor o forzado a

través de él por el efecto del golpeteo del aire contra el vehículo en

movimiento, enfría tanto el aire de carga como el refrigerante del

motor.

El aire ambiente se calienta a aproximadamente 149° C (300° F) en

el proceso de compresión en el turbocompresor. El aire ambiente

fluye a través del posenfriador aire a aire que, entonces, enfría el aire

de carga hasta aproximadamente 38° C (100° F) en las válvulas de

admisión.

Este tipo de sistema proporciona el mayor grado y el nivel más

consistente de reducción de la temperatura del aire de carga.

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Fig. 3.1.3 Sistemas de enfriamiento de aire de carga

En un intento por seleccionar el mejor sistema para los motores

Caterpillar del futuro, se puso como objetivo encontrar un sistema de

aire de carga de ciclo térmico bajo, de temperatura baja, que mejorará

la eficiencia de combustible, el rendimiento del motor, redujerá las

emisiones particuladas y NOx y mejorará el valor agregado para el

usuario.

Caterpillar, por su cuenta, ha evaluado algunos sistemas de

enfriamiento de aire de carga. Todas las pruebas se efectuaron a una

temperatura ambiente de 21° C (70° F).

El primer sistema que se probó fue un diseño Caterpillar de flujo bajo

que utiliza un sistema de una bomba y un radiador. El promedio de la

temperatura de aire de carga fue de 65° C a 70° C (150° F a 160° F).

Sin embargo, las temperaturas de este sistema variaron

aproximadamente (22° C) 40° F. Esta variación representa un aumento

de 66,6° C (120° F) en las temperaturas de escape, que pueden causar

averías por tensión térmica potencial en el sistema de aire del motor.

El segundo sistema probado fue el de enfriamiento de aire “Cummins

Big Cam IV”. El promedio de la temperatura de aire de carga fue de

43° C a 48° C (110° F a 120° F) y, al igual que en el diseño Caterpillar

de flujo bajo, la temperatura del aire de admisión fue muy errática

(cerca de 65° F lo que representa una variación de cerca de 195° F en

el escape).

El tercer sistema probado fue el sistema de posenfriador aire a aire.

Este sistema proporciona temperaturas de aire de carga prácticamente

constantes y muy bajas de cerca de 26° C (80° F) (con cerca de 10° F

de variación, lo que presupone variaciones en el escape de 30° F).

En condiciones ambiente muy frías, el aire suministrado al múltiple de

admisión de un motor aire a aire nunca es más frío que el suministrado

a un motor de aspiración natural. Los motores Caterpillar, ya sea de

aspiración natural o con turbocompresión, no sufren efectos adversos

en la vida útil de los componentes en temperaturas ambiente frías.

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• Hasta 7% más de economía de

combustible

• Cumple con los requisitos

actuales y esperados de emisión

• Aumenta la potencia • Mantenimiento mínimo

Fig. 3.1.4 Ventajas de los sistemas ATAAC

Las investigaciones de los sistemas de posenfriamiento aire a aire

(ATAAC) Caterpillar muestran lo siguiente:

- Economía mejorada de combustible de hasta 7% en algunas clasificaciones.

- Cumplen con los requerimientos de emisiones actuales y esperados

- Incremento en las clasificaciones de potencia - permite potencia de 425 y 460 hp en el motor 3406, y de 300 hp en el motor 3306.

- Requieren poco mantenimiento.

Fig. 3.1.5 Configuración del sistema ATAAC

En la figura vemos una configuración normal ATAAC. Caterpillar no

aconseja el uso de cubiertas o persianas de invierno en los camiones

equipados con motores CAT ATAAC, ya que los sistemas actuales no

las necesitan y las temperaturas de aire de admisión más altas

resultantes aumentarán el consumo de combustible. Si se debe usar

una cubierta de invierno, un orificio de mínimo 120 pulg2, en línea

con la maza del ventilador, debe permanecer abierto al flujo de aire

en todas las condiciones de operación de los motores, excepto en el

motor 3116. Para la operación del 3116 con cubiertas de invierno,

consulte el Manual de Operación y Mantenimiento.

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Fig. 3.1.6 Posenfriador con agua de la camisa (JWAC)

Otro tipo de posenfriador de aire es el sistema con agua de la camisa,

el cual tiene un conjunto de núcleo cargado de refrigerante. Este

sistema usa el refrigerante del motor para enfriar la carga de aire que

entra a los cilindros. El refrigerante de la bomba de agua fluye a

través del núcleo del posenfriador. El posenfriador enfría el aire

presurizado del turbocompresor antes de ingresar en el múltiple de

admisión.

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TURBOCOMPRESOR

POSENFRIADOR

BOMBA DE

AGUA AUXILIAR

CIRCUITO DE ENFRIAMIENTO DE

CIRCUITO ENFRIADOR CON AGUA DE LAS CAMISAS

BOMBA DE AGUA DE LA

CAMISAS

AGUA CON POSENFRIADOR

Fig. 3.1.7 Posenfriador de circuito separado (SCAC)

El sistema posenfriador de circuito separado es similar al posenfriador

con agua de la camisa con algunas diferencias menores. Para enfriar

el motor se usa un circuito de enfriamiento separado del agua de la

camisa del motor. El agua de la camisa cumple su función normal y

enfría la culata, el bloque de motor, el aceite de la transmisión, etc. El

sistema de posenfriador de circuito separado tiene una bomba de agua

y tuberías propias y un intercambiador de calor para el posenfriador.

Este sistema se usa generalmente en

aplicaciones en donde se requiere posenfriamiento máximo. En

muchas aplicaciones marinas se usan posenfriadores de circuito

separado, junto con un intercambiador de calor diseñado para usar el

agua de la quilla para enfriar el circuito. En muchos de los camiones

de minería grandes Caterpillar también se usa este tipo de

posenfriador.

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Lección 2: Pruebas del sistema de admisión de aire Caterpillar

Introducción Esta lección trata acerca de las pruebas y especificaciones del sistema de aire. Objetivos Al terminar esta lección, el estudiante podrá: • Identificar en un diagrama los puntos de pruebas del sistema de admisión de aire. • Realizar los procedimientos de las pruebas del sistema de admisión de aire. Materiales de referencia Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camión SEBR0544




Herramientas 164-3310 (123-6700) 1U8865 Termómetro infrarrojo

FT1984 Grupo de prueba ATAAC 8T2700 Indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 4C6500 (8T0470) Grupo de termómetro digital 1U5470 (6V9450) Grupo de presión del motor 6V9130 Grupo de adaptador de temperatura

NOTA: Revise la hoja “Pruebas y especificaciones del sistema de aire" (Lección 2, Hoja 1) para familiarizarse con los puntos de pruebas y especificaciones del sistema de admisión de aire.

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PRUEBAS Y ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE

LECCIÓN 2, HOJA 1

T1 T3 Filtro

de aire P5

P1

T2

P4

Posenfriador

P2 P3

Este diagrama de un sistema de admisión de aire típico con la ubicación de los puntos de pruebas del

sistema de admisión de aire. Los puntos de pruebas y las descripciones de las pruebas son:

T1: Temperatura ambiente máxima del aire de admisión

T2: Temperatura máxima del múltiple de admisión

T3: Temperatura máxima de escape

P1: Restricciones máximas del filtro de aire

P2: Presión de refuerzo

P2 menos P3: Restricciones máximas del posenfriador

P4: Presión del múltiple de admisión

P5: Restricción máxima de escape

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PRUEBAS Y ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA DE AIRE

PUNTO DE PRUEBA

DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA

ESPECIFICACIÓN

T1

Temperatura ambiente máxima del aire de admisión

49° C (120° F)

P1 Restricción máxima del filtro de aire

1. Motores para camión: a. Con filtro limpio, seco = 15" H2O

b. Con filtro sucio = 25" H2O

2. Motores de la serie 3500: a. Con filtro limpio, seco = 15" H2O


3. Motores de la serie 3600: a. Con filtro limpio, seco = 5" H2O


4. Otros motores diesel = 30" H2O

P2 menos P3 Restricciones máximas del posenfriador 1. JWAC = 3" Hg 2. ATAAC = 4" Hg para la mayoría

de aplicaciones Las excepciones son: a. 3116: mayor de 215 hp y todos

los motores de camión 3126 = 5" Hg

b. 3406E/C-15: 475 hp y mayor, y todos los motores para camión C-16 = 4,5" Hg T3 Temperatura máxima de escape--medida

6“ a continuación del turbocompresor

1. Turbocompresión - 593° C (1.100° F) 2. Aspiración natural - 704° C (1.300° F)

P5

Restricción máxima de escape--medida en una sección recta de tubería, nunca en un codo

1. Turbocompresión = 27" H2O

2. Aspiración natural = 34" H2O

3. Camiones con turbo = 40" H2O

T2 Temperaturas máximas del múltiple de admisión

1. Turbocompresión = 163° C (325° F) 2. Turbocompresión/posenfriado

con el agua de las camisas = 118° C (245° F)

3. Turbocompresión/posenfriado con circuito separado. [con agua a 30° C (85° F) ] = 51,6° C (125° F)

4. Turbo/posenfr. aire-aire = 65,5° C (150° F) P4 La presión del múltiple de admisión debe estar dentro de +10% / -15% (respecto de la especificación TMI) a carga plena.

1. Aunque los términos “refuerzo” y “presión del múltiple de admisión” comúnmente se usan en forma intercambiable, técnica- mente no son lo mismo. a. Refuerzo es la presión medida

después del compresor del turbocompresor, y antes del posenfriador (P2).

b. La presión del múltiple de admisión es la presión dentro del múltiple (P4). La disminución de presión a través del posenfriador hará que esta presión sea menor que la presión de refuerzo.

2. La presión del múltiple de admisión tiene una tolerancia grande, debido a todos los factores que la afectan. Éstos incluyen la temperatura del aire de admisión, la temperatura del combustible, API del combustible y restricciones del sistema.

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3.2

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar las pruebas de admisión de aire en el

motor.



Uso del grupo de motor 6V9450 SSHS8524

Herramientas





Motor 3406B

Indicaciones

1. Registre las especificaciones del Manual de Servicio de los elementos indicados abajo.

2. Realice las siguientes pruebas y registre los resultados abajo.

3. Explique por qué se debe realizar cada prueba.

Presiones del múltiple de admisión

Especificación:

Real:

Razón de la prueba:

Paso de gases al cárter

Especificación:

Real:


Temperatura de escape

Especificación:

Real:


Fuga por el núcleo del ATAAC

Especificación:

Real:


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del sistema de admisión de aire

Introducción

Esta lección explica los pasos que se deben seguir para la localización

y solución de problemas del sistema de admisión de aire del motor.

Los problemas del sistema de admisión de aire pueden ocasionar

potencia baja, humo en exceso, consumo alto de combustible, ruido

en el turbocompresor, fuga en el posenfriador o un ruido agudo

cuando se opera el motor a potencia plena. Problemas generales

(como potencia baja o respuesta baja) pueden ser difíciles de

identificar.

Objetivo

Al terminar esta lección, el estudiante podrá diagnosticar y reparar

problemas relacionados con el sistema de admisión de aire del motor


Manual de Servicio del motor 3406B para camión SEBR0544




Uso del indicador de paso de gases al cárter/flujo

de aire 8T2700 SSHS8712

Herramientas

(123-6700) (1U8865) Termómetro infrarrojo





6V9130 Grupo adaptador de temperatura

CCFFTT Finning



Fig. 3.3.1 Problemas del sistema de admisión de aire

Hay tres tipos principales de problemas (o quejas) en el sistema de

admisión de aire.

• Los problemas de rendimiento del motor pueden estar en el

sistema de admisión de aire, en el sistema de combustible o en

el motor básico. Las quejas típicas de rendimiento del motor

son: potencia baja, respuesta baja, humo excesivo, consumo alto

de combustible, presión de refuerzo baja o temperaturas de

escape altas.

• Los problemas de fugas pueden ser fugas de aire en el lado

interno del sistema, fugas de gas de escape, fugas de aceite en el

turbocompresor o en el sistema de lubricación, o fugas de

lubricante desde o alrededor del posenfriador.

• Las averías mecánicas pueden causar ruido en el

turbocompresor, daños en las tuberías o en otros componentes, o

dejar material extraño en el sistema. Cuando se quita una pieza

o un componente dañado, es necesario encontrar siempre la

causa de la avería antes de reemplazar la pieza.

CCFFTT Finning



• Hable con el operador

• Haga una inspección visual

• Comience en el tubo de

escape

Fig. 3.3.2 Pasos en la localización y solución de problemas del sistema de

admisión de aire

En la primera unidad vimos los pasos básicos para la localización y

solución de problemas. Estos pasos deben usarse para diagnosticar los

problemas del sistema de admisión de aire. Hable con el operador

para determinar los síntomas del problema, como ruido o humo

inusuales. Pregunte acerca de las prácticas de mantenimiento, como el

cambio de los elementos del filtro de aire.

El siguiente paso para solucionar un problema en el sistema de

admisión de aire es realizar una inspección visual. Una inspección

visual del sistema de admisión de aire no toma mucho tiempo y

puede evitar una gran cantidad de trabajo innecesario. Un buen lugar

para comenzar es revisando el tubo de escape para ver si el motor ha

forzado (soplado) algo de aceite al tubo. Esta condición puede

deberse a fugas de aceite por sellos desgastados o por tuberías de

drenaje de aceite tapadas del turbocompresor. También, puede indicar

un problema en otra área del motor, como anillos de pistón rotos o

con grietas o un respiradero del cárter tapado. Si el motor funcionó en

vacío por largo tiempo, puede encontrarse combustible diesel en el

tubo de escape (también conocido como “babeo”).

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Fig. 3.3.3 Indicador de servicio del filtro de aire

Revise el indicador de servicio del filtro de aire para ver si se muestra

el disco rojo y en qué proporción. Si está por encima de los límites

para el motor, restaure el indicador y ponga a funcionar el motor con

carga para determinar si la lectura es correcta. Si el indicador, una vez

más, muestra una lectura alta, limpie o reemplace el elemento del

filtro de aire. Mientras quita el filtro de aire, verifique que no haya

otras restricciones en la tubería de conexión. Es también una buena

idea inspeccionar el indicador de servicio en busca de grietas,

suciedad u otro daño.

Fig. 3.3.4 Caja del filtro de aire Mire alrededor de la caja del filtro de aire en busca de algún daño

(abolladuras) u orificios. Asegúrese de que la tapa esté apretada.

Busque obstrucciones del flujo de aire a la entrada de la caja del

filtro.

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Fig. 3.3.5 Revise abrazaderas de mangueras y tuberías

En motores con posenfriador de aire a aire (ATAAC), verifique todas

las abrazaderas para asegurarse de que estén instaladas correctamente

con su par de apriete y que no estén rotas. Asegúrese de que no haya

daño visible en la empaquetadura del múltiple de entrada. Si la

máquina tiene posenfriador, inspeccione la tubería y los sellos entre el

turbocompresor y el posenfriador en busca de fugas. Frecuentemente,

se pueden identificar las fugas por el rastro de hollín dejado en una

unión. También, mire alrededor de las empaquetaduras, entre la

tubería y el posenfriador, en busca de cualquier señal de fuga.

Fig. 3.3.6 Revise el posenfriador en busca de fugas Si es un motor posenfriado con agua de la camisa (JWAC), observe alrededor del posenfriador y del múltiple de entrada en busca de

cualquier señal ya sea de fugas de agua (JWAC) o de aire.

Inspeccione las tuberías de refrigerante, las mangueras y las

conexiones en busca de cualquier daño que pueda causar escapes o

restricción del flujo de refrigerante o de aire. Asegúrese de que todas

las abrazaderas, los pernos y las conexiones estén apretados

correctamente. En los motores ATAAC, revise en busca de grietas

visibles en el posenfriador.

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Fig. 3.3.7 Observe el color del humo de escape

Se deben hacer también revisiones auditivas y visuales mientras el

motor está en funcionamiento. Arranque el motor y escuche cómo

funciona sin carga en velocidad baja en vacío, en velocidad media y

en velocidad alta en vacío. Escuche el ruido del turbocompresor o

ubique las fugas de aire y determine si el motor funciona en forma

normal o irregular. Si es posible, opere la máquina para verificar si

hay problemas cuando se carga el motor.

Observe si sale demasiado humo del escape y el color del humo que

sale del tubo de escape. El humo negro es indicador de demasiado

combustible inyectado o de aire insuficiente para un rendimiento

máximo del motor. El humo azul es indicador de que el aceite se ha

quemado en la cámara de combustión. Una rápida salida de humo de

algún color que luego vuelve a la normalidad no es indicador de falla.

Un indicador de problema sería que el humo no se aclarará

rápidamente y permaneciera oscuro y denso.

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Fig. 3.3.8 Uso de un cordón de vaselina alrededor de las uniones

Hay varios métodos para encontrar una fuga de aire en la entrada o en

el lado de vacío del sistema de aire. Para encontrar un escape de aire

alrededor de los sellos anulares o de los acoplamientos de las

mangueras o tubos que se encuentran entre el filtro de aire y el

turbocompresor, ponga un cordón de vaselina o de grasa alrededor de

la unión y, luego, ponga el motor en funcionamiento. Si es posible, se

deja el motor en funcionamiento con una carga (por ejemplo, calado

de convertidor de par pisando los frenos). Si hay una fuga de aire,

ocasionará un orificio en el cordón.

Fig. 3.3.9 Uso de éter para encontrar fugas de aire Para verificar si la fuga de aire es causada por una grieta, orificio o

escape a través de una unión en el sistema de entrada antes del

turbocompresor, rocíe una pequeña cantidad de éter alrededor de la

tubería con el motor en funcionamiento. Si hay fuga de aire, el motor

funcionará un poco más rápido y, posiblemente, se escuche golpeteo.

Haga esta prueba con el motor en operación y sin carga.

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Fig. 3.3.10 Uso de agua con jabón para encontrar fugas de aire

Para encontrar una fuga en el sistema después del turbocompresor

(admisión o escape), puede usarse agua con jabón o crema de afeitar.

Rocíe las uniones con la solución jabonosa mientras el motor está en

funcionamiento. Este procedimiento es más efectivo si el motor está

en funcionamiento al menos a 1.000 rpm. Tenga cuidado ya que el

ventilador puede enviar escombros a sus ojos.

Fig. 3.3.11 Uso de vaselina en las áreas de empaquetaduras y sellos La restricción de flujo de aire al motor puede ocasionar problemas de

rendimiento. Quite el antefiltro y vea si hay suciedad o material

extraño que pueda causar la reducción del flujo de aire. Inspeccione

el sello en el elemento de filtro exterior (primario) y la

empaquetadura en el elemento de filtro interior (secundario).

Si la caja del filtro de aire está doblada o dañada, el aire y la suciedad

pueden fluir alrededor de los filtros y pasar directamente al motor.

Para probar la caja, primero ponga un poco de vaselina o un producto

similar alrededor de la empaquetadura y el sello. Luego, instale los

filtros y ponga la tapa de la caja.

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Fig. 3.3.12 Uso de tiza en polvo en el antefiltro

Arranque el motor y rocíe una pequeña cantidad de tiza en polvo

(azul o roja) en el antefiltro. Si la caja del filtro de aire no está

dañada, la acción de los filtros soplará la tiza desde el aire de entrada.

Fig. 3.3.13 La tiza deja marcas que indican una fuga Si la caja del filtro de aire está dañada o doblada en exceso, el polvo

de tiza dejará marcas o guías en el área de la fuga de aire. Aunque no

es normal adicionar material extraño al sistema de admisión de aire,

sirve para detectar una fuga de aire de este tipo que puede ocasionar

un gran daño al motor. Finalmente, es mejor una pequeña cantidad de

tiza en polvo durante la prueba, que una gran cantidad de suciedad en

el sistema.

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Si no se encuentran fugas, deje el motor en funcionamiento a velocidad media sin carga. Escuche el sonido del motor para detectar

alguna fuga de aire no descubierta anteriormente. Apague el motor. A

medida que el motor se detiene, escuche el sonido del

turbocompresor a medida que se reduce la velocidad. Escuche si hay

ruido debido al contacto de la rueda contra la caja del turbocompresor

que las piezas se rompan y produzcan ruido.

Si no se encuentra el problema mediante inspección visual, es

necesario efectuar pruebas de diagnóstico.

Fig. 3.3.15 Grupo de termómetro digital 4C6500

Un método práctico para verificar que un posenfriador está sucio o tapado es instalar sondas de temperatura en el múltiple de entrada y

en la caja del termostato y dejar el motor en funcionamiento bajo

carga. Las temperaturas del aire de entrada antes y después del

posenfriador deben estar dentro de las especificaciones encontradas

en el Manual de Servicio. Si la temperatura del aire de entrada es

muy alta, posiblemente hay bloqueo en el flujo de enfriamiento.

Fig. 3.3.14 Ponga el motor en funcionamiento y escuche por señales de fugas

(rozamiento). También, material extraño en el sistema puede hacer

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Fig. 3.3.16 Grupo de presión del motor 1U5470 y multitacómetro

Con el uso del grupo de presión y del multitacómetro, podemos medir

la presión del múltiple y las rpm del motor. La base de este análisis

de rendimiento se basa en que (1) si el motor está en buenas

condiciones (2), y si todos los ajustes son correctos y (3) están

instaladas las piezas correctas, la presión del múltiple de entrada está

en relación directa con la potencia. La presión del múltiple de entrada

es una indicación de la cantidad de aire que entra al motor.

Deje el motor en funcionamiento hasta que se obtenga la temperatura

normal de operación. Con el motor en velocidad alta en vacío, cargue

el motor, usando el dinamómetro de chasis o los frenos del vehículo.

Cargue el motor tal como funcionaría a las velocidades del motor

encontradas en la Información de Mercadotecnia TMI. Haga una

gráfica de las diferentes presiones en relación con las rpm

seleccionadas. Compare estos datos con la especificación, teniendo en

cuenta las tolerancias apropiadas.

Revise la Información de Mercadotecnia TMI para las rpm de carga

plena normal y, si es necesario, cambie el valor del punto de control

para obtener el valor correcto. Luego, registre la presión del múltiple

de entrada, la velocidad del motor, la presión de combustible, la

presión de entrada de aire y la presión del múltiple de escape con

carga. El punto de verificación primario debe ser la velocidad de

clasificación del motor. Estos valores pueden compararse con los

valores de clasificación. Recuerde tener en cuenta las tolerancias

apropiadas para estos valores.

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• Depósitos en la boquilla restrictora

del turbocompresor

• Ajuste erróneo del regulador

• Boquillas erróneas

• Temperatura alta del aire de admisión • Sincronización retardada

Fig. 3.3.17 Causas de presión alta del múltiple de admisión

Si la presión del múltiple de admisión es mayor que la

especificación, revise lo siguiente:

- Depósitos en la boquilla restrictora del turbocompresor

- Ajustes erróneos del regulador o cremallera

- Boquillas erróneas

- Temperatura alta del aire de admisión al motor

- Sincronización retardada

No ignore una presión alta del múltiple de admisión. Puede

convertirse en un problema que puede causar daños prematuros al

motor o al turbocompresor.

• Restricción en el sistema

de aire • Fuga de aire

• Suministro bajo de combustible • Problema del turbo

Fig. 3.3.18 Causas de la presión baja del múltiple

Si la presión del múltiple de entrada es más baja de lo normal, es

indicación de que no hay suficiente aire y/o flujo de combustible al

motor. Esto puede deberse a:

- Restricción en el sistema de admisión de aire, ya sea en el lado de

entrada o de salida.

- Fuga de aire en el sistema de admisión o escape

- Suministro bajo de combustible

- Problemas del turbocompresor

Las medidas de la presión pueden hacerse en cada componente para

encontrar la ubicación exacta del problema...

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• Falta de lubricante

• Lubricante contaminado

• Objetos extraños • Apagado del motor caliente

Fig. 3.3.19 Causas de averías del turbocompresor

Las causas principales de averías del turbocompresor son:

- Falta de lubricación

- Lubricante contaminado

- Objetos extraños

- Apagado del motor caliente

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NOTAS

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá diagnosticar y reparar un problema del sistema

de admisión de aire del motor en una máquina en operación.




Uso del indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 8T2700 SSHS8712


Herramientas

1U5470 (6V9450) Grupo de presión del

motor

FT1984 Grupo de prueba ATAAC

Motor 3406B

8T2700 Indicador de paso de gases al cárter/flujo de

aire


164-3310 (123-6700) 1U8865 Termómetro infrarrojo

Indicaciones: En esta lección trabajará con un motor en operación en la que se debe simular una

situación específica. El instructor asumirá diferentes roles, como sea necesario. El estudiante será el

técnico del distribuidor Caterpillar y deberá diagnosticar y solucionar el problema correctamente.

Use las técnicas apropiadas de localización y solución de problemas incluyendo el equipo de

diagnóstico apropiado para demostrar que un componente es defectuoso. Use las hojas de trabajo de

localización y solución de problemas durante el diagnóstico. Llene las hojas de trabajo a medida que

completa los pasos del procedimiento de localización y solución de problemas.

Queja del operador: Potencia baja.

- Hay una flota de camiones que va de San Luis a los Ángeles. Los técnicos de la flota están

bien capacitados para realizar el trabajo de mantenimiento, lo cual hacen rutinariamente.

Para el trabajo restante, se llevan los camiones al distribuidor Caterpillar para su reparación.

- Esta mañana, la persona encargada trajo un camión en el que el conductor se queja de

potencia baja.

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Caterpillar

AÍSLE EL PROBLEMA


Realice una

inspección visual


ayuda al identificar que existe un problema:

Al hacer una localización y solución de problemas, realice primero una



Verifique el

problema

Use los recursos

disponibles

HAGA UNA LISTA

DE LAS FALLAS

POSIBLES








CCFFTT Finning



PREPARE LAS

PRUEBAS Y

DETERMINE LA

CAUSA BÁSICA





Prueba:



Prueba:



REPARE LA FALLA

VERIFIQUE LA REPARACIÓN


la prueba que está causando el problema, ajuste o reemplace el componente.


seguir:




DOCUMENTE LA REPARACIÓN

Complete el informe de servicio y cualquier otra documentación requerida

después de terminar el trabajo. Haga una lista de al menos dos documentos que

pueda ser necesario completar después de la reparación.

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UNIDAD 4

Sistemas de enfriamiento del motor

Introducción

Esta unidad presenta los componentes y la operación de los sistemas

de enfriamiento del motor Caterpillar. También veremos las pruebas,

los diagnósticos, los cálculos y los procedimientos de mantenimiento

del sistema de enfriamiento del motor.

Objetivos


• Explicar el flujo de refrigerante por los diferentes componentes de los sistemas de enfriamiento.

• Determinar los diferentes problemas de flujo o transferencia de

calor en el sistema de enfriamiento.

• Identificar el punto de estabilización de temperatura de un motor

con diferentes cargas, durante una práctica de taller.

• Diagnosticar las causas de los problemas de estabilización de

temperatura de un motor en operación, durante una práctica de taller.

• Explicar los métodos de mantenimiento apropiado del sistema de

enfriamiento de los motores Caterpillar.


9U7400 Multitacómetro II NSHS0605

Uso del grupo multitacómetro 6V3121 SSHS7807

Uso del grupo indicador de paso de gases al

cárter/flujo de aire 8T2700 SSHS8712


Manual de Operación y Mantenimiento de los motores

C-10, C-12, 3406E, C-15 y C-16 para camión SSBU7186

Prueba de campo del sistema de enfriamiento LEKQ7235*

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Herramientas

223-9116 (172-8851) Juego de pruebas de refrigerante de vida útil

prolongada

4C6500 (8T0470) Grupo termómetro digital

4C9301 Juego de pruebas del acondicionador del refrigerante

1U7297 (5P0957) Probador de refrigerante

9U7400 o 6V3121 Grupo multitacómetro

8T2700 Grupo indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire

8T5296 Juego de pruebas de aditivo de refrigerante suplementario

9S8140 Grupo de la bomba de presurización

1U8865 Termómetro infrarrojo

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Lección 1: Introducción a los sistemas de

enfriamiento

Introducción

Esta lección explica la operación básica de varios sistemas de

enfriamiento usados en los motores Caterpillar.

También proporciona las generalidades de los componentes del

sistema, algunos problemas típicos y los procedimientos de

mantenimiento del sistema de enfriamiento.

Objetivos


• Explicar las funciones de los componentes del sistema de

enfriamiento.

• Identificar los diferentes sistemas de enfriamiento y entender

el flujo de refrigerante en cada sistema.


Ninguno

Herramientas

Ninguna

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Fig. 4.1.1 Energía calorífica del motor

Para producir potencia, los motores dependen de que puedan quemar

eficazmente el combustible. Sin embargo, sólo 33% de esta energía

calorífica total se convierte en potencia al volante. Aproximadamente

30% se expele a través del sistema de escape, mientras que otro 7%

se irradia de las superficies del motor directamente a la atmósfera. El

restante 30% debe disiparse a través de un diseño cuidadoso del

sistema de enfriamiento.

Los motores de camión, con posenfriamiento aire a aire, tienden a

convertir más energía calorífica en potencia al volante (42%). Cerca

de 33% se expele por el sistema de escape y aproximadamente otro

3% es irradiado directamente a la atmósfera. Esto deja cerca de 22%

de energía calorífica que debe disiparse a través del sistema de

enfriamiento.

Para enfatizar en términos diarios de cuánto calor estamos hablando,

se ha calculado que un motor diesel de 200 HP, operando a 70% de

su carga plena, produce suficiente calor para suministrar calefacción a

cinco casas con cinco habitaciones cada una, con una temperatura

exterior de 00 C.

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El calor por disipar depende de la

potencia producida

Fig. 4.1.2 Potencia y disipación de calor

La función primaria del sistema de enfriamiento es absorber este calor de combustión no usado y transferirlo a la atmósfera. Cuando

entendemos la relación entre la salida de potencia y el combustible

quemado, es obvio que la cantidad de calor transportada por el

sistema de enfriamiento está relacionada directamente con la potencia

producida por el motor.

Fig. 4.1.3 El calor se disipa en el núcleo del radiador El radiador es uno de los sistemas usados para quitar el calor excesivo producido en el motor. El núcleo del radiador disipa el calor tomado por el refrigerante desde el motor y sus accesorios. A medida que el refrigerante pasa a través de los conductos del núcleo o de los tubos, el aire pasa entre las aletas disipadoras de calor que están alrededor de los tubos, y transfiere el calor del refrigerante al aire que se mueve a través del radiador.

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Fig. 4.1.4 Tasa de transferencia de calor del radiador

Los radiadores se diseñan de modo que la tasa de transferencia de

calor en el núcleo se equilibre con el calor tomado dentro del motor a

las temperaturas de operación deseadas. Como el radiador no puede

eliminar más calor que el que el agua puede tomar y entregar en el

sistema, no hay mucho beneficio si se incrementa la capacidad del

refrigerante, excepto como precaución posible contra el

recalentamiento.

Fig. 4.1.5 Tubos del núcleo del radiador Los tubos del núcleo del radiador pueden ser rectos, como se muestra

a la izquierda, o diagonales, como se muestra a la derecha. La

mayoría de los tubos se fabrican de aluminio o de cobre.

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Fig. 4.1.6 Aletas disipadoras de calor del radiador

En gran medida, las aletas disipadoras de calor determinan la

capacidad del radiador para enfriar el agua en los tubos. Mientras más

aletas haya por pulgada, mayor será la tasa de enfriamiento. Así, el

núcleo mostrado a la derecha tendrá una tasa de enfriamiento mayor.

Sin embargo, el mismo núcleo también tiene una tasa de

taponamiento mayor, ya que las aletas están más juntas, y los

espacios más pequeños se obstruyen fácilmente.

Fig. 4.1.7 La tapa del radiador presuriza el sistema de enfriamiento Un modo de mejorar el rendimiento del sistema de enfriamiento es

presurizando el sistema. El agua presurizada hierve a una temperatura

mayor que lo el agua a presión atmosférica. Como la evaporación

ocurre en el punto de ebullición, al elevar éste se evita la pérdida de

refrigerante por evaporación. La presurización también ayuda a

eliminar la cavitación de la bomba de agua, lo cual puede causar daño

severo en la bomba y en el motor.

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• Minimiza la formación de burbujas • Las burbujas de aire no transfieren

calor tan eficazmente como el agua

Fig. 4.1.8 Ventajas de la presurización del sistema de enfriamiento

La presurización también disminuye la formación de burbujas de aire que causan picado de la camisa y disminuyen la transferencia de

calor. Una burbuja junto a una pieza caliente en el motor, como una

camisa del cilindro, puede disminuir el enfriamiento eficaz y causar

serios daños al motor. Aún más importante es que las burbujas en el

refrigerante pueden causar cavitación de la bomba, afectar la

velocidad de flujo y producir problemas de recalentamiento.

Fig. 4.1.9 El punto de ebullición de los líquidos depende de la presión y la altura

La temperatura de ebullición de un líquido depende de la presión. A

la presión atmosférica al nivel del mar el agua hierve a 1000 C (2120

F). Sin embargo, en altitudes mayores, el agua hierve a menor

temperatura. Si se aumenta la presión del sistema, aumenta el punto

de ebullición.

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Fig. 4.1.10 Resorte grande en la tapa del radiador

Para obtener un punto de ebullición de margen seguro en el sistema

de enfriamiento, el refrigerante se presuriza a medida que se calienta

y se expande. El nivel de presión máximo lo determina, en parte, el

resorte grande que carga la válvula de la tapa del radiador.

Fig. 4.1.11 Descarga del radiador La descarga ocurre cuando la presión en el radiador es igual a la

presión atmosférica local más la presión en la válvula debida a la

fuerza del resorte. Sin embargo, una tapa presurizada del radiador

está diseñada de modo que aun a gran altitud, se mantiene con

presión suficiente para permitir un adecuado margen de seguridad del

punto de ebullición del refrigerante.

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Fig. 4.1.12 Válvula de descarga de la tapa del radiador

Cuando el motor está apagado, el refrigerante se contrae. Si el aire de

la parte superior del tanque se descargó durante la operación, debe

permitirse que el aire entre ahora para evitar en el sistema de

enfriamiento una presión menor que la atmosférica. Esto se logra con

la válvula pequeña del centro de la válvula grande de disco. La

válvula pequeña se abre cuando la presión atmosférica es mayor que

la suma de la presión baja del resorte más la presión del radiador.

Fig. 4.1.13 Tres tipos básicos de sistemas de enfriamiento Los tres tipos de sistemas de enfriamiento son:

- De radiador

- Enfriamiento de quilla

- Agua de mar

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Fig. 4.1.14 Sistema de enfriamiento tipo radiador

Éste es un sistema típico de enfriamiento con radiador. Este sistema

de enfriamiento tiene una salida, controlada por termostato. El patrón

de flujo se inicia en la bomba de agua y se divide entre el enfriador

de aceite y el posenfriador del agua de la camisa (si está equipado);

luego, pasa por el bloque, la culata, la caja del termostato y el

termostato. En este punto, el termostato envía el refrigerante de

retorno a la bomba a través del tubo de derivación, al radiador, o a la

bomba y al radiador.

Fig. 4.1.15 Sistema de enfriamiento “con derivación” Éste es un sistema de enfriamiento "con derivación" de un camión.

Este sistema de enfriamiento opera del mismo modo que el sistema

típico del radiador, excepto que éste tiene un compartimiento superior

adicional y un tubo de derivación instalado entre este compartimiento

superior y la entrada de la bomba. Esto se hace para proporcionar una

presión constante de la bomba durante cambios bruscos de rpm del

motor en cambios de marcha del camión (cambios descendentes). Sin

esta tubería adicional, la bomba puede tener presión negativa durante

los cambios de descendentes y sufrir cavitación.

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Fig. 4.1.16 Sistema de enfriamiento tipo quilla

Éste es un sistema de enfriamiento de quilla para una aplicación marina.

El flujo de refrigerante en este sistema es, básicamente, el mismo

descrito antes para el sistema de enfriamiento de radiador, excepto en la

operación del termostato de la temperatura del agua.

Además, este sistema es un sistema controlado internamente.

El termostato detecta la temperatura del agua en el tanque de expansión,

no la temperatura del agua a la salida del motor. Cuando la temperatura

del agua en el tanque de expansión es menor que la de apertura del

termostato, el termostato bloquea el flujo de refrigerante desde el

enfriador de quilla hasta el tanque de expansión. Al mismo tiempo, el

termostato permite que el refrigerante fluya de la salida del motor,

directamente al tanque de expansión. El refrigerante del tanque de

expansión entra de nuevo al motor a través de la bomba de agua y

realiza un ciclo a través del motor, tomando energía calorífica adicional.

No fluye refrigerante del motor al enfriador de quilla, debido a que la

salida del enfriador de quilla se encuentra bloqueada por el termostato.

Cuando el refrigerante en el tanque de expansión está lo suficientemente

caliente para abrir el termostato, el termostato comienza a abrir el paso

de flujo desde el enfriador de quilla hasta el tanque de expansión. Al

mismo tiempo, el regulador comienza a bloquear el flujo desde la salida

del motor hasta el tanque de expansión. Parte del refrigerante de la salida

del motor fluye al enfriador de quilla, en donde transfiere parte de su

energía calorífica. Si el regulador está completamente abierto, todo el

flujo de la salida del motor fluirá al enfriador de quilla. El flujo de la

salida del motor se bloqueará y no llegará al tanque de expansión hasta

que haya pasado a través del enfriador de quilla.

El enfriador de quilla consta de una serie de tubos soldados o

suspendidos de la quilla de un bote o de una embarcación en un patrón

de serpentín. A medida que el refrigerante fluye a través del enfriador de

quilla, transfiere energía calorífica al agua en la cual la embarcación está

flotando.

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Otros tipos de enfriadores de quilla son el enfriador de revestimiento

y el enfriador de malla. Un enfriador de revestimiento consta de tubos

dentro del casco, con el casco mismo siendo la porción externa del

enfriador de revestimiento. Los enfriadores de malla son como

pequeños radiadores montados en la parte exterior del casco.

Generalmente, están al lado del casco para protegerlos de daños en

aguas poco profundas.

El sistema puede también incluir turbocompresores enfriados por

agua, múltiples de escape y trasmisiones marinas. En el sistema de

enfriamiento de quilla, el refrigerante del motor fluye a través de todo

el circuito, aun por las tuberías exterioriores del bote.

Fig. 4.1.17 Sistema de enfriamiento con intercambiador de calor

El diagrama de la figura 4.1.17 muestra un sistema de enfriamiento

de circuito separado, llamado sistema de enfriamiento con

intercambiador de calor. El flujo de refrigerante es similar al del

sistema de enfriamiento de quilla. La diferencia principal es que, en

lugar de usar tuberías de quilla, el refrigerante pasa a través de un

intercambiador de calor, o caja de agua, donde transfiere su energía

calorífica a otro líquido. En aplicaciones marinas, el otro líquido es

típicamente, el agua de mar que es bombeada a bordo.

Este tipo de sistema puede también usarse en situaciones en las cuales

un radiador está montado remotamente en un techo y el motor está en

el sótano. Para evitar presión máxima excesiva en el sistema de

enfriamiento del motor, se usa un intercambiador de calor.

La figura 4.1.17 muestra un turbocompresor enfriado por agua.

También podría haber múltiples de escape enfriados por agua y un

enfriador de aceite. Todos estos componentes deben tener ciclos de

refrigerante del motor a través de ellos para tomar el exceso de

energía calorífica. El otro líquido, como el agua del mar, debe sólo

circular a través de la caja de agua y de las tuberías relacionadas.

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Fig. 4.1.18 Sistema de enfriamiento de agua de mar

Otro sistema de enfriamiento de circuito separado es el sistema de

agua de mar. El agua de mar se usa en los intercambiadores de calor

como un medio de enfriamiento del intercambiador de calor del

motor, el posenfriador y el enfriador de aceite. Una o más de estas

unidades pueden no estar en el circuito. Los componentes pueden

disponerse en serie (como se muestra en la figura 4.1.18), en paralelo

o en serie/paralelo, dependiendo de los requerimientos de la

instalación particular.

En este sistema, el refrigerante del motor está sólo en el motor y en el

intercambiador de calor. El agua de mar circula a través de los otros

componentes. Otros metales, como bronce o cobre-níquel, deben

usarse en los componentes de los sistemas de agua de mar para

prevenir la corrosión.

Fig. 4.1.19 Sistema de agua de mar en la parte delantera del motor

Éste es un sistema de agua de mar en la parte delantera del motor. El

tapón rojo es de una varilla de zinc, instalada en la tubería del sistema

de agua sin tratar. Los motores usados en operaciones marinas tienen

varillas de zinc instaladas en el sistema de agua de mar. Estas varillas

de zinc disminuyen la corrosión en el sistema (causada por la acción

del agua de mar con las piezas de metal). La acción química (acción

galvánica) causará corrosión en las varillas de zinc, pero mantendrá a

un mínimo el daño de las piezas del sistema de agua de mar.

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Las varillas se acoplan a tapones y se colocan en las tuberías del

posenfriador y en la salida de las tuberías de la bomba de agua de

mar. El tapón se pinta de rojo para facilitar su identificación.

Fig. 4.1.20 Varilla de zinc nueva (izquierda), Varilla de zinc deteriorada (derecha)

Las varillas de zinc deben inspeccionarse regularmente. Los intervalos

de servicio normales pueden variar dependiendo de la instalación. Un

buen punto de inicio es cada 50 horas del medidor de servicio. Luego,

ajuste los intervalos de inspección de acuerdo con las condiciones.

Para inspeccionar las varillas, quite los tapones y golpéelas

ligeramente con un martillo pequeño. Si la varilla se ha deteriorado o

se desprenden escamas cuando se golpea, instale una nueva varilla de

zinc en el tapón, puesto que ya no sirve. No ponga ninguna sustancia

en las roscas del tapón (como antiagarrotante o sellante), ya que

pueden evitar el contacto eléctrico adecuado entre el tapón y la caja.

Fig. 4.1.21 Bomba de agua

La bomba de agua y el rodete de la bomba mantienen en circulación

el agua, para hacer que el calor se transfiera eficazmente entre el

motor y el refrigerante y, luego, al radiador o al intercambiador de

calor.

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Fig. 4.1.22 Caja del termostato

Para propósitos de pruebas, la caja de termostatos del agua tiene un

número de orificios para los sensores de control o para las sondas de

temperatura del agua.

Fig. 4.1.23 Caja del termostato y termostatos

La figura 4.1.23 muestra una caja de termostatos con orificios

grandes (fuera del motor), que contiene tres termostatos de manguito.

Cada uno de los termostatos está colocado en un orificio y tiene un

abocardado y sello de labio. Los termostatos múltiples se usan para

permitir mayor flujo.

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Fig. 4.1.24 Termostato y sello

La figura 4.1.24 muestra, fuera de su caja, el sello y el termostato. La

porción cilíndrica más pequeña del termostato es la pieza en contacto

con el sello. Debe tenerse cuidado de instalar correctamente el sello y

el termostato o, de lo contrario, habrá fuga de refrigerante. No toque

el labio del sello con los dedos.

Fig. 4.1.25 Varios tipos de termostatos En los motores Caterpillar, se usan varios tipos de termostatos. Éstos

pueden tener diseños diferentes o estar montados de diferente modo,

pero todos hacen el mismo trabajo: controlar la temperatura del

refrigerante. Mientras el refrigerante no tenga una temperatura

mínima, el termostato abre un paso de flujo desde la bomba de agua

hasta el radiador. Al mismo tiempo, el termostato cierra el paso de

flujo a la derivación del radiador, enviando así todo el flujo desde la

bomba de agua hasta el radiador. La temperatura máxima del

refrigerante la determinan la capacidad del refrigerante y la carga de

calor del motor, no el termostato.

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Fig. 4.1.26 Ventilador de enfriamiento del motor

El ventilador puede ser un ventilador soplador o uno de succión. El

ventilador soplador, que envía el aire alejándolo del motor, es mejor

para la máquina en aplicaciones en clima cálido o que generan mucho

polvo. Esto también evita succionar suciedad y escombros al núcleo

del radiador. El ventilador de succión, que tira el aire hacia el motor,

es más efectivo para el enfriamiento en puntos fijos o en vehículos

con alta velocidad de desplazamiento (aire de presión dinámica), o

puede proporcionar calefacción al operador en climas fríos.

Fig. 4.1.27 Ventilador reversible de enfriamiento del motor Hay un ventilador reversible disponible para aplicaciones en que es

ventajoso cambiar entre un ventilador soplador a uno de succión (o

viceversa), frecuentemente en un corto tiempo. Este ventilador es más

costoso que un ventilador ordinario, y tiene una maza grande que

reduce el área eficaz de enfriamiento del radiador.

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Fig. 4.1.28 Flujo de refrigerante por el bloque de motor

Los bloques de motor Caterpillar están diseñados para proporcionar

un flujo de velocidad más alta en las áreas más calientes de la camisa

del cilindro. Esta velocidad mayor mantiene una temperatura

diferencial más alta y permite así una transferencia de calor más

eficaz.

Fig. 4.1.29 Casquillos

Los casquillos del sistema de enfriamiento dirigen y sellan el

refrigerante a medida que este fluye desde el bloque hasta la culata, a

través de la plancha espaciadora.

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Lección 2: Cálculos relacionados con los

sistemas de enfriamiento

Introducción

Esta lección presenta los parámetros de diseño básicos de los

sistemas de enfriamiento y las definiciones y cálculos relacionados

con el sistema de enfriamiento.

Objetivo

Al terminar esta lección, el estudiante podrá calcular la radiación de

calor para ayudar a determinar los problemas del sistema de

enfriamiento.


Ninguno

Herramientas

Ninguna

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98,9º C (210º F): Temperatura del sistema de enfriamiento presurizado

93,3º C (200º F): Temperatura del sistema de enfriamiento no presurizado

82,2º C (180º F): Comienza a abrirse termostato en vehículos diferentes de camiones

87,7º C (190º F): Comienza a abrirse termostato en camiones para servicio pesado

Fig. 4.2.1 Temperaturas de enfriamiento máximas permitidas

Normalmente, la temperatura máxima de refrigerante permitida en un

sistema presurizado es de 98,9º C (210º F), pero algunas aplicaciones

pueden tener máximos más altos.

La temperatura máxima de refrigerante permitida en un sistema no

presurizado es de 93,3º C (200º F).

En máquinas que no sean camiones, el termostato Caterpillar

estándar comienza a abrirse a 82,2º C (180º F) y debe estar

completamente abierto a 91,6º C (197º F).

En camiones para servicio pesado, el termostato comienza a abrirse a

87,7º C (190º F) y debe estar completamente abierto a 97,7º C (208º

F).

1 lb/pulg2 aumenta el punto de ebullición en 3º F

Delta () T (temperatura diferencial) - 1º F a 15º F

Delta T máximo - 25º F

Fig 4.2.2 Delta T (Temperatura diferencial)

Un aumento de 1 lb/pulg2 en la presión del sistema de enfriamiento

incrementa el punto de ebullición del refrigerante en 3º F. El delta ()

T normal de un motor es de 1º F a 15º F. El delta T máximo es de 25º

F.

El delta T es la diferencia de temperatura en el sistema de

enfriamiento, por ejemplo, entre el tanque superior y el tanque

inferior o entre las temperaturas de entrada y salida del refrigerante.

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Estabilidad: calor eliminado por el radiador = calor del motor

Condición estable: a través del motor

= a través del radiador

Fig. 4.2.3 Estabilidad del sistema de enfriamiento

La mayoría de los sistemas de enfriamiento están diseñados para

hacer que la temperatura del refrigerante del motor se estabilice a

carga plena a 37,7º C (100º F) por encima de la temperatura

ambiente.

La estabilidad significa que el calor transferido desde el radiador al

medio ambiente es igual al calor que el motor envía al radiador.

En condición estable, el delta T a través del motor será igual al delta

T a través del radiador.

La cantidad de transferencia de calor en el radiador desde el

refrigerante al aire está directamente relacionada con la diferencia de

temperaturas entre el refrigerante y el aire.

Un aumento en esta temperatura diferencial aumentará la

transferencia de calor en el sistema de enfriamiento.

Un sistema bien diseñado opera a una temperatura lo suficientemente

alta para que ocurra una buena transferencia de calor, pero lo

suficientemente baja para evitar la ebullición del refrigerante.

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Delta T alto - Problema de flujo

Delta T bajo - Problema de capacidad

Fig. 4.2.4 Problemas en caso de delta T alto y delta T bajo

Si en una condición estable se nota un delta T alto entre la entrada y la salida del radiador, probablemente hay un problema de flujo. Esto

hace que el refrigerante permanezca más tiempo en el radiador e

irradie más calor al aire ambiente.

Con un delta T alto, recuerde la sigla AF (Temperaturas muy

Alejadas = Problema de Flujo)

Si en una condición estable se observa un delta T bajo,

probablemente hay un problema de capacidad. El radiador quizá es

más pequeño de lo que debiera para el motor.

Con un delta T bajo, recuerde la sigla CC (Temperaturas muy

Cercanas = Problema de Capacidad).

Presión máxima de carga estática

en la entrada de la bomba - 25 lb/pulg2

Vacío máximo en la entrada de la bomba -

1 lb/pulg2 para camiones, 0,5 lb/pulg2 para otros

Restricción externa máxima en la salida del motor - 30 pies de H2O.

Fig. 4.2.5 Especificaciones del sistema de enfriamiento

La presión máxima de carga estática en la entrada de la bomba de

agua es de 25 lb/pulg2.

El vacío máximo en la entrada de la bomba de agua es de 1 lb/pulg2

en motores para camión y de 0,5 lb/pulg2 en otros motores diesel.

La restricción externa máxima en la salida del motor es de 30 pies de

H2O.

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Calentamiento o enfriamiento de un material

Las sustancias calientes transfieren el calor a las sustancias más frías

Fig. 4.2.6 Temperatura del sistema de enfriamiento

La temperatura es el grado de lo caliente o frío que esté un material.

Generalmente, mientras mayor energía calorífica se adiciona a un

material, su temperatura aumenta. Cuanta mayor energía calorífica se

quita a un material, su temperatura disminuye. Cuando dos sustancias

de diferentes temperaturas están en contacto, la sustancia más

caliente transfiere su energía calorífica a la más fría.

Temperatura promedio del refrigerante menos Temperatura del aire ambiente

= Potencial del sistema de enfriamiento

Fig. 4.2.7 Potencial del sistema de enfriamiento La temperatura potencial del sistema de enfriamiento es la temperatura promedio del refrigerante del radiador en operación

estable, menos la temperatura del aire ambiente.

Potencial = [(temperatura de entrada al radiador + temperatura

de salida del radiador) ÷ 2] - temperatura del aire ambiente.

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Cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura

de un objeto 1o F

Fig. 4.2.8 Capacidad calorífica del sistema de enfriamiento

Capacidad calorífica es la cantidad de calor necesaria para aumentar

la temperatura de un objeto o un cuerpo 1º F. Diferentes materiales

tienen distintas capacidades caloríficas. De igual modo, diferentes

cantidades del mismo material tienen distintas capacidades caloríficas

(se requiere más energía calorífica para elevar la temperatura de dos

libras de agua 1o F que la de una libra de agua).

1 BTU = cantidad de energía requerida para aumentar la temperatura de 1 libra de agua

1º F

1 BTU/lb °F

Fig. 4.2.9 Calor específico del agua El calor específico es la relación de la capacidad calorífica de un

material con su peso (o masa). El calor específico del agua se usa

para definir la unidad básica de energía calorífica, la Unidad Térmica

Británica (BTU).

Una BTU es igual a la cantidad de energía requerida para aumentar la

temperatura de una libra de agua 1º F, o sea

1 BTU/lb oF = Calor específico del agua

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8,1 BTU/gal o F = Calor específico del agua

Fig. 4.2.10 Calor específico (un galón de agua)

Como un galón de agua a 82,2º C (180º F) pesa aproximadamente 8,1

lb, se necesitarían 8,1 BTU para aumentar la temperatura de un galón

de agua 1º F. Este número, 8,1 BTU, es la capacidad calorífica de un

galón de agua. El número cambia con la adición de otras sustancias,

como anticongelante, pero para esta lección suponemos que estamos

trabajando con agua de la llave.

Para una mezcla de 50% de agua y anticongelante, el número es 7,3

BTU por galón. Una mezcla de 50% tiene una capacidad calorífica

menor que 0,85 BTU por lb º F, y una densidad en peso mayor que

8,6 lbs por galón, por lo tanto:

(0,85 BTU/lb º F x 8,6 lb/galón=7,3BTU/gal º F)

Como normalmente trabajamos con el volumen de refrigerante, no

con su peso, usaremos 8,1 BTU/gal ºF como el calor especifico del

agua en nuestros cálculos relacionados con los sistemas de

enfriamiento.

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NOTAS

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CÁLCULOS RELACIONADOS CON LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

LECCIÓN 2, HOJA 1

La fórmula para calcular la radiación de calor es:

HR = Flujo (g/min) x Delta T (º F) x calor específico (8,1 BTU/gal º F)

Problema No. 1 de ejemplo:

Dada: Tasa de flujo de agua = 90 g/min

Delta T= 7º F

Encontrar: Radiación de calor

HR= Flujo x Delta T x Calor específico

HR= 90 x 7 x 8,1

HR= 5.103 BTU/min

Problema No. 2 de ejemplo:

Dadas: Radiación de calor en el motor = 4.436 BTU/min

Tasa de flujo de agua = 41 g/min

Encontrar: Delta T

HR= Flujo x Delta T x Calor específico

Delta T = HR ÷ [(flujo) x (calor específico)]

Delta T = 4.436 ÷ (41 x 8,1)

Delta T = 13,4º F

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Problema No. 3 de ejemplo

Dadas: Radiación de calor en el motor = 30.000 BTU/min

Tasa de flujo de agua = 309 g/min

Temperatura de entrada del radiador = 210º F

Temperatura de salida del radiador = 198º F

Radiación de calor en el radiador = 750 BTU/min/pie2 a potencial de 100º F

Encontrar: Tamaño del radiador para 110º F de capacidad ambiente.

Paso 1 - Encontrar delta T del motor


Delta T = 30.000 ÷ [(309) x (8,1)]

Delta T = 12º F

Paso 2 - Encontrar potencial

Potencial = [(Temp. entrada del radiador + temp. salida del radiador)/2] - Temp. aire ambiente

El sistema se estabiliza cuando la temperatura de entrada del radiador (temperatura de salida

del motor) es de 100º F mayor que la temperatura ambiente.

Temp. de entrada del radiador = ambiente + 100º F

Temp. de entrada del radiador = 110º F + 100º F

Temp. de entrada del radiador = 210º F

Temp. de salida del radiador = temp. de entrada del radiador - Delta T

Temp. de salida del radiador = 210º F - 12º F

Temp. de salida del radiador = 198º F

Potencial = [(210º F + 198º F) ÷ 2] - 110º F

Potencial 94º F

Pasó 3 - Encontrar el tamaño del radiador para un potencial a 100º F:

Tamaño de radiador = Radiación de calor total ÷ transferencia/pie2

Tamaño de radiador = 30.000 BTU/min ÷750 BTU/min/pie2

Tamaño de radiador = 40 pie2 para potencial a 100º F

Pasó 4 - Encontrar el tamaño del radiador necesario para un potencial a 94º F:

Use la relación y la proporción para calcular el tamaño del radiador. Note que el tamaño del radiador es inversamente proporcional al potencial. A medida que el potencial disminuye, el tamaño del radiador debe aumentar.

Tamaño necesario 40 pie2 = Potencial a 100º F ÷ potencial a 94º F

Tamaño necesario = 40 x 100 ÷ 94

Tamaño necesario = 42,55 pie2

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Problema No. 4 de ejemplo

Usando los parámetros operativos y el tamaño de radiador calculado en el problema No. 3 de

ejemplo, calcular cuál sería la temperatura de salida del motor si el radiador se llegara a

obstruir tanto en el lado del aire como en el lado del refrigerante de tal manera que solo

pudiera transferir 500 BTU/min/pie2 a 100º F, y el flujo de agua disminuyera a 220 g/min.

Paso 1 -Encontrar el Delta T del motor:


Delta T = 30.000 ÷ [(220) x (8,1)]

Delta T = 16,8º F

Paso 2 - Encontrar el total de BTU/min radiado por el radiador obstruido:

(42,55 pie2) (500 BTU/min/pie2) = 21.275 BTU/min para potencial a 100º F

Paso 3 - Encontrar el nuevo potencial:

Potencial = temperatura promedio del radiador en operación estable, menos

temperatura de aire ambiente.

La operación estable significa que el radiador está radiando tantas BTU al aire

ambiente como las que el motor está enviando al radiador. Si el radiador sólo puede

transferir 21.275 BTU/min a potencial en 100º F y el motor está enviando 30.000

BTU/min al radiador, el potencial aumentará proporcionalmente hasta que el sistema

se estabilice. Por lo tanto:

Nuevo potencial ÷ 100º F = 30.000 ÷ 21.275

Nuevo potencial = 100º F x 30.000 ÷ 21.275

Nuevo potencial = 141º F

Paso 4 - Encontrar la temperatura de salida del motor:

Potencial = Temp. promedio del radiador - Temp. ambiente

Temperatura promedio del radiador = Potencial + Temp. ambiente

Temperatura promedio del radiador = 141º F + 110º F

Temperatura promedio del radiador = 251º F

Temperatura de salida del motor = Temp. promedio del radiador + 0,5 x Delta T

Temperatura de salida del motor = 251º F + 0,5(16,8º F)

Temperatura de salida del motor = 259,4º F

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NOTA

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del sistema de enfriamiento

Introducción

Esta lección explica los problemas potenciales relacionados con los

sistemas de enfriamiento y los procedimientos de pruebas para la

localización y solución de problemas, y el diagnóstico del sistema de

enfriamiento del motor.

Objetivo

Al terminar esta lección, el estudiante podrá diagnosticar y reparar

los problemas relacionados con el sistema de enfriamiento del motor

durante un ejercicio de práctica de taller.



Uso del grupo de termómetro digital 4C6500 NEHS0544

Uso del indicador de escape de gases al cárter/flujo

de aire 8T2700 SSHS8712

Uso del grupo multitacómetro 6V3121 SSHS7807

Herramientas

8T2700 Indicador de escape de gases al cárter/flujo de aire


9S8140 Bomba de presión

6V3121 Grupo del multitacómetro

164-3310 (1U8865) (123-6700) Termómetro infrarrojo

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Enfriamiento

Fig. 4.3.1 Problemas básicos del sistema de enfriamiento

Hay tres problemas básicos que se deben buscar al realizar el

procedimiento de localización y solución de problemas del sistema de

enfriamiento.

1. Recalentamiento

2. Pérdida de refrigerante

3. Enfriamiento excesivo

PROBLEMA CAUSAS POSIBLES

Recalentamiento

- Medidor de temperatura de refrigerante defectuoso - Nivel bajo de refrigerante

- Sobrecarga del motor - Otros componentes generadores de calor - Radiador taponado, refrigerante o aire lateral - Restricción del flujo de refrigerante

- Regulador de temperatura defectuoso - Poleas y correas defectuosas - Ventilador o cubierta protectora defectuosa

Pérdida de refrigerante

- Fugas del motor, internas o externas - Fugas por mangueras o conexiones

- Radiador o tapa defectuosa de mangueras

- Temperatura baja del aire ambiente - Carga lumínicas

- Reguladores de temperatura - Medidor de temperatura del refrigeranteexcesivo abiertos o en derivación defectuoso

Fig. 4.3.2. Diagnóstico del sistema de enfriamiento

Revise la información de diagnóstico del sistema de enfriamiento en la

figura 4.3.2, que muestra las causas posibles de recalentamiento, pérdida

de refrigerante y enfriamiento excesivo.

Algunas veces, puede parecer que la condición está presente, cuando

realmente no es así. Por ejemplo, un medidor de temperatura defectuoso

puede indicar recalentamiento o enfriamiento excesivo sin que haya un

problema real en el sistema de enfriamiento del motor.

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Fig. 4.3.3. Radiador dañado

Algunos problemas no son tan severos como podría parecer. Por

ejemplo, no es necesario cambiar este radiador dañado si no hay

recalentamiento del motor o problemas de fugas de refrigerante. El

daño se localiza en una pequeña área cercana a la maza del

ventilador. Como hay poco movimiento de aire en esta área, hay poco

enfriamiento.

Fig.4.3.4 Daño en la paleta del ventilador Vemos aquí un ventilador típico de cinco paletas. El espaciamiento de

las paletas no es por error. Este espaciamiento es para que haga

menos ruido. Algo golpeó este ventilador y causó daño a las paletas.

El daño podría reducir el rendimiento del sistema, por lo que se debe

reemplazar.

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Fig. 4.3.5 Revisión de la tensión de la correa

Para una operación apropiada del sistema de enfriamiento, es

importante una correcta tensión de la correa. El patinaje puede

reducir la velocidad de operación del ventilador y, en algunos casos,

de la bomba de agua. Se puede usar un medidor de tensión de correa,

aunque la tensión por contacto o un chirrido al acelerar pueden

indicar una correa floja. Las ranuras de la correa y de la polea

también se deben inspeccionar en busca de desgaste.

Fig.4.3.6 Medidor de temperatura Una queja por recalentamiento puede no ser un problema del sistema

de enfriamiento. El problema podría ser un medidor defectuoso

(flecha). Las lecturas del medidor deben compararse con las de las

herramientas de diagnóstico calibradas. La calibración es esencial,

porque un error de sólo 1º F podría ser suficiente para emitir un

diagnóstico errado de un problema del sistema de enfriamiento.

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• Fugas en el sistema de enfriamiento

• Tapa del radiador defectuosa • Termostato defectuoso

Fig 4.3.7 Otros problemas del sistema de enfriamiento

Las fugas en el sistema de enfriamiento reducen la capacidad de

enfriamiento.

Una tapa de radiador defectuosa puede producir demasiada presión

que resulta en fugas o muy poca presión que resulta en ebullición del

refrigerante, formación de vapor y posible cavitación.

Un termostato defectuoso, si está trabado en posición abierta, causará

enfriamiento excesivo en condiciones de carga baja. Un termostato

trabado en posición cerrada causará recalentamiento, y si está trabado

parcialmente en posición abierta, funcionará correctamente sólo en

condición de carga.

Fig. 4.3.8 Verificación del termostato en agua caliente

Un termostato se puede revisar poniéndolo en un vaso de precipitados

con agua caliente. La figura 4.3.8 muestra el termostato en el fondo

del vaso de precipitados. El termostato debe quedar suspendido para

que se logre una prueba apropiada. El termostato se debe poner en el

agua de tal modo que se puedan registrar las temperaturas al inicio y

completamente abierto. Las temperaturas también se deben registrar a

medida que disminuyen y el termostato se está cerrando. La prueba se

debe repetir para asegurar una operación uniforme del termostato.

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Fig. 4.3.9 Revisión de las temperaturas del sistema de enfriamiento

La figura 4.3.9 muestra los sitios apropiados para insertar las sondas

de temperatura para el diagnóstico de los problemas del sistema de

enfriamiento. En este motor, el termostato se pone en la esquina

izquierda delantera de la culata.

Se debe insertar una sonda en la caja del termostato. La sonda

mostrada en esta fotografía registra la temperatura del refrigerante a

la salida de la caja. Ésta no dará una lectura precisa de la temperatura

de salida del motor hasta que el termostato se abra. Si el termostato

está trabado en posición cerrada, podría ser un verdadero problema.

Otra conexión en la parte trasera de la caja mide la temperatura del

refrigerante que entra en la caja. En esta fotografía, un detector del

panel medidor del motor está instalado allí. Un método preferible

sería quitar el detector del panel e instalar la sonda de prueba en su

lugar. Éste es el mejor lugar para probar la temperatura de

refrigerante a la salida del motor (entrada del radiador).

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Fig. 4.3.10 Medición de la temperatura ambiente

También se debe medir la temperatura ambiente del aire. Las sondas

se deben poner en una posición que permita medir la temperatura del

aire que pasa al radiador. No se debe poner directamente sobre el

motor, porque el calor irradiado daría una lectura falsa. Tampoco

debe ponerse en el espacio muerto de aire en frente de la maza del

ventilador.

Fig. 4.3.11 Sondas en la salida del radiador y de la bomba de agua

Las sondas se deben ubicar en la salida del radiador y de la bomba de

agua, como se muestra aquí.

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NOTA: Consulte la hoja de especificaciones del motor "Prueba

de campo del sistema de enfriamiento" (LEKQ7235) y revise las

siguientes secciones antes de realizar los ejercicios de práctica de

taller.

- Sección 3.0: Instrumentación (observe las ubicaciones de las

sondas para el motor usado en clase).

- Sección 5.0: Prueba de cavitación. Esta prueba determina si

el rendimiento de la bomba de agua es

satisfactorio en toda la gama de operación

esperada de temperatura de enfriamiento.

- Sección 6.0: Prueba de marca de nivel. Esta prueba

determina la cantidad de reserva del sistema de

enfriamiento y la posición correcta de la marca

inferior en el tanque superior del radiador.

- Sección 7.0: Prueba de drenaje de aire. Esta prueba

determina la capacidad de purga/escape de gas

combustión/aire del sistema de enfriamiento.

- Sección 8.0: Prueba de cavitación. Esta prueba determina a

qué temperatura de aire ambiente se alcanzará

el límite de diseño máximo de temperatura

máxima de salida del motor.

- Sección 9.0: Prueba de llenado. Esta prueba determina si el

sistema de enfriamiento tiene una característica

de llenado falso, usando un método de cubo

o manguera. Esta prueba también mide el

volumen del sistema de enfriamiento.

- Sección 10.0: Evaluación de la confiabilidad del sistema.

Ésta es una lista de las inspecciones del

sistema de enfriamiento que se deben realizar

para evitar fallas prematuras.

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar pruebas del sistema de enfriamiento en

una máquina en operación.



Uso del indicador de escape de gases al cárter/flujo de aire 8T2700 SSHS8712

Uso del grupo de multitacómetro 6V3121 SSHS7807

Herramientas

8T2700 Indicador escape de gases al cárter/flujo de aire

9S8140 Bomba de presión

6V3121 Grupo de multitacómetro

Motor diesel 3406B

Indicaciones

1. Registre las especificaciones dadas en el Manual de Servicio para las pruebas mencionadas a

continuación.

2. Revise el flujo de aire a través del núcleo del radiador, usando el indicador de flujo de aire /

escape de gases 8T2700.

3. Revise la velocidad del ventilador, usando el grupo de multitacómetro 6V3121.

4. Revise la tapa del radiador, usando la bomba de presión 9S8140.

5. Explique por qué se debe realizar cada prueba.

Flujo de aire:

Especificación:

Real:

Razón para la prueba:

Presión de la tapa del radiador:

Especificación:

Real:


Velocidad del ventilador:

Especificación:

Real:


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NOTAS

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar mediciones de la temperatura en

diversos puntos del sistema de enfriamiento del motor.



Termómetro digital 4C6500 NEHS0554

Herramientas



Motor diesel 3406B

Indicaciones

1. Instale las sondas de temperatura en las siguientes ubicaciones del motor, usando las

instrucciones especiales que vienen con la herramienta de diagnóstico:

T1: Entrada del motor (salida de la bomba de agua).

T2: Salida del motor (entrada a la caja del termostato - ésta también se considera como

la entrada del radiador).

T3: Salida del radiador (entrada de la bomba de agua).

T4: Aire ambiente (enróllela al protector del radiador, si existe, o ubique una posición similar).

Ubicaciones optativas

T5: Enfriador de aceite

T6: Conducto de aceite

T7: Pirómetro de escape

T8: Caja del turbocompresor (usando la pistola infrarroja)

T9: Múltiple del escape - (usando una sonda de superficie sostenida manualmente).

PRECAUCIÓN: El estudiante que utilice esta sonda debe usar un guante para

sostener la sonda y evitar quemaduras. La punta de la sonda se calentará mucho.

No deje que nada toque la sonda (especialmente las partes del cuerpo).

• La sonda se debe mantener perpendicular a la superficie que se está midiendo.

• La sonda debe sostenerse contra la superficie hasta que se estabilice la lectura

de la temperatura.

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2. Usando la hoja de trabajo "Mediciones de la temperatura del motor", tome una lectura inicial de

todos los medidores y regístrela en la hoja de trabajo antes de arrancar el motor. Si el motor

todavía no se ha puesto en funcionamiento, todas las sondas deben registrar el mismo valor de la

temperatura ambiente.

3. Opere el motor a aproximadamente 80% de la carga nominal y comience a tomar lecturas cada

tres minutos. Continúe tomando lecturas hasta que el motor se estabilice a esta carga. La

estabilidad se alcanza cuando haya tres lecturas seguidas sin cambios en alguna de las

temperaturas. Las lecturas se deben tomar y registrar cada tres minutos durante todas las

pruebas.

4. Cuando el motor se haya estabilizado, aumente la carga y deje que el motor se estabilice de

nuevo, si es posible. No deje que la temperatura de salida del motor aumente a más de 98,8º C

(210º F).

5. Después de estabilizado el motor, reduzca la carga a 80% y, de nuevo, deje que el motor se

estabilice. Esta temperatura debe ser muy similar al primer punto de estabilización.

6. Reduzca la carga aproximadamente 50% de la carga nominal y deje que el motor se estabilice.

7. Quite toda la carga y deje que el motor se enfríe, si así se requiere. Haga funcionar el motor en

vacío hasta que la T2 (temperatura de salida del motor) esté en o por debajo de 82,2º C (180º F).

El tubo de entrada de aire debe tener una temperatura en su superficie de 60º C (140º F) o

menos, según se mida con la pistola infrarroja. Apague el motor.

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NOTAS

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá diagnosticar y reparar un problema del sistema

de enfriamiento del motor en una máquina en operación. Materiales de referencia


Termómetro digital 4C6500 NEHS0554

Herramientas



Motor diesel 3406B Indicaciones: En esta práctica usa un motor en operación con un problema de recalentamiento. Los

estudiantes son los técnicos del distribuidor Caterpillar que deben diagnosticar y resolver el problema

correctamente.

Para probar que un componente es defectuoso se deben usar las técnicas correctas de localización y

solución de problemas, incluidos el uso de equipo de diagnóstico apropiado. Use las hojas de trabajo de

localización y solución de problemas Caterpillar durante el diagnóstico y llene las hojas de trabajo a

medida que completa los pasos de la localización y solución de problemas.

Problema del sistema de enfriamiento: El motor tiene un problema de recalentamiento y se apaga

debido a que el sensor de temperatura detecta el recalentamiento.

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Caterpillar

AÍSLE EL PROBLEMA


Realice una

inspección visual


ayuda al identificar que existe un problema: Al hacer una localización y solución de problemas, realice primero una



Verifique el

problema

Use los recursos

disponibles HAGA UNA LISTA DE

LAS FALLAS

POSIBLES








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PREPARE LAS

PRUEBAS Y

DETERMINE LA

CAUSA BÁSICA





Prueba:



Prueba:



REPARE LA FALLA

VERIFIQUE LA

REPARACIÓN


la prueba que está causando el problema, ajuste o reemplace el componente.


seguir:




DOCUMENTE LA

REPARACIÓN Complete el informe de servicio y cualquier otra documentación requerida

después de terminar el trabajo. Haga una lista de al menos dos documentos que

pueda ser necesario completar después de la reparación:

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Lección 4: Mantenimiento del sistema de

enfriamiento

Introducción

Esta lección explica algunas de las razones para realizar un

mantenimiento correcto del sistema de enfriamiento, incluido el uso

del acondicionador de refrigerante

Objetivo: Al terminar esta lección, el estudiante podrá explicar los

métodos de mantenimiento apropiados del sistema de enfriamiento de

los motores Caterpillar,


Manual de Operación y Mantenimiento de los Motores

C-10/C-12/3406E/C-15/C-16 para camión SSBU7186

Herramientas

223-9116 (172-8851) Juego de pruebas de refrigerante de larga

duración

4C9301 Juego de pruebas del acondicionador de refrigerante

1U7297 (5P0957) Probador de refrigerante

8T5296 Juego de pruebas de aditivos del refrigerante suplementario

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Fig. 4.4.1 Ingredientes del sistema de enfriamiento

Los tres ingredientes de un sistema de enfriamiento con

mantenimiento apropiado son:

- Agua

- Anticongelante

- Acondicionador de refrigerante

Punto de ebullición del refrigerante a diferentes concentraciones de anticongelante

%

Concentración

Temperatura a la cual el refrigerante con Glicoletileno

ebullirá 1

20 103° C (217° F)

30 104° C (219° F)

40 106° C (222° F)

50 108° C (226° F)

60* 111° C (231° F)

A nivel del mar.

Caterpillar recomienda no excederse de 60% de concentración.

Fig. 4.4.2 Concentraciones de agua y anticongelante

El punto de ebullición del refrigerante depende de la altura, la presión

y el tipo y cantidad de anticongelante adicionado al agua. El punto de

ebullición es mayor con concentraciones mayores de anticongelante

del tipo glicoletileno. Sin embargo, el glicoletileno es menos efectivo

para transferir calor que el agua. Debido a estos efectos en el punto

de ebullición y en la eficiencia de la transferencia calorífica, es

esencial una concentración correcta de glicoletileno.

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Fig.4.4.3 Acondicionador de refrigerante

El acondicionador de refrigerante protege químicamente los

metales del sistema de enfriamiento y limita la formación de

incrustaciones, lo que hace que el sistema de enfriamiento

alcance la transferencia calorífica máxima. Caterpillar

recomienda mantener una concentración de 3 % a 6 % del

acondicionador en el sistema refrigerante, o su equivalente,

independientemente de la concentración de anticongelante. Este

porcentaje podría variar en aplicaciones diferentes. Verifique el

Manual de Operación y Mantenimiento apropiado para los

porcentajes correctos.

Fig. 4.4.4 Grupo acondicionador de refrigerante

Como alternativa para adicionar acondicionador al refrigerante,

también existe un grupo acondicionador de refrigerante (flecha). Este

sistema suministra automáticamente acondicionador al sistema de

enfriamiento. El grupo del elemento consta de un inhibidor de

corrosión sólido, que se disuelve a medida que fluye el refrigerante.

Esto ayuda a mantener la cantidad mínima de acondicionador

necesaria para proteger el sistema de enfriamiento.

El porcentaje de acondicionador de refrigerante en el sistema se debe

revisar antes de la instalación del sistema, para asegurarse que no se

requiere un elemento nuevo.

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Fig. 4.4.5 Burbujas formadas en el refrigerante

Durante el ciclo de combustión, la camisa del cilindro constantemente

se está expandiendo y contrayendo. En la contracción, el vacío que la

camisa trata de dejar hace que disminuya la presión del refrigerante

cerca a la camisa. Esta presión menor hace que el refrigerante hierva

y forme burbujas.

Fig. 4.4.6 Implosión de las burbujas en el refrigerante

A medida que el refrigerante se presuriza, las burbujas implosionan

muy cerca de la pared de la camisa

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Fig.4.4.7 Picadura de la camisa causada por implosión de burbujas

Las implosiones de las burbujas de aire producen picadura en las

camisas. Esta picadura es localizada y puede causar erosión en la

pared de la camisa.

Fig. 4.4.8 Picadura de la camisa Este es un ejemplo de picadura de la camisa. Observe que el picado

está en un área específica. Esto ocurre 90º respecto de la ubicación

del pasador del pistón, porque esa es la ubicación de la parte más

flexible de la camisa.

NOTA: Revise la hoja "Características de los ingredientes del

sistema de enfriamiento" (Lección 4, Hoja 1) antes de realizar la

práctica de taller 4.4.1.

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NOTAS

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CARACTERÍSTICAS DE LOS INGREDIENTES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

LECCIÓN 4, HOJA 1

Agua

- Factor pH debe estar entre 5,5 - 9,0 - pH máximo menor que 10,5 - Cloruros máximos 40 PPM - Cloruro y sulfato combinados máximo 100 PPM - Calcio y magnesio ocasionan incrustaciones del agua - Pruebas hechas por el proveedor de agua,

LOCC Corp. o NALCO Chemical Co.

Aditivos de refrigerante (Acondicionador)

- Evita la herrumbre, dureza y depósitos minerales - Concentración de 3% a 6%

- muy poco causa cavitación de la camisa - demasiado causa-efecto de separación de

componentes y precipitación de silicatos - Disponibles diferentes elementos acondicionadores - No use aceite soluble como acondicionador

- daña las mangueras del radiador y los sellos del motor

Contenido de anticongelante

- Calor específico menor que el del agua - Evita congelación en el motor - Aumenta el punto de ebullición del refrigerante - Puede llevar a la precipitación de silicatos

- usa anticongelante de silicato bajo - Evita las picaduras y la erosión por cavitación,

herrumbre, corrosión galvánica y electrolítica, incrustaciones, formación de depósitos y aireación.

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NOTAS

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar pruebas al refrigerante del sistema de

enfriamiento en una máquina en operación.


Manual de Operación y Mantenimiento de los motores

C-10/C-12/3406E/C-15/C-16 para camión SSBU7186 Herramientas

4C9301 Juego de pruebas del acondicionador de refrigerante

8T5296 Juego de pruebas del aditivo de refrigerante complementario

1U7297 (5P0957) Probador del refrigerante

223-9116 (172-8851) Juego de pruebas del refrigerante de larga duración

Motor 3406B Indicaciones

1. Revise la información "Especificaciones del sistema de enfriamiento" en la sección de

mantenimiento del Manual de Operación y Mantenimiento de los motores C-10/C-

12/3406E/C-15/C-16 para camión (SSBU7186).

2. Revise los artículos de mantenimiento del sistema de enfriamiento que aparecen en la

"Programación de intervalos de mantenimiento" del Manual de Operación y Mantenimiento

(SSBU7186).

3. Usando un juego de prueba del refrigerante, revise el refrigerante del motor.

4. Registre los resultados a continuación.

Concentración del acondicionador del refrigerante

Concentración del anticongelante

¿Qué recomendaría después la revisión del refrigerante?

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UNIDAD 5

Sistemas de combustible del motor

Introducción

Esta unidad presenta los componentes y la operación de los sistemas de

combustible de los motores Caterpillar, así como la inspección, las pruebas y el ajuste del sistema de combustible y la sincronización del motor.

Objetivos


• Evaluar la potencia y las tasas de combustible

• Determinar los efectos en el punto de control, la potencia y el

refuerzo del motor al cambiar los ajustes del sistema

combustible, la velocidad alta en vacío y la sincronización del

motor.


Uso del grupo de herramientas de ajuste del

regulador 6V6070 SSHS8024 Uso del Sistema Monitor de Flujo de Combustible Cat SEHS8874 o Uso del Sistema de medición de flujo de combustible y tasa de combustión Caterpillar 179-0710 NEHS0776 Uso del grupo indicador de sincronización del motor 8T5300 SEHS8580 Tabla de sincronización dinámica SEHS8140 Uso del grupo indicador de posición electrónico 8T1000 (optativo) SSHS8623 Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camión SEBR0544 Uso del grupo de presión del motor 6V9450 SSHS8524 Uso del grupo multitacómetro II 9U7400 NSHS0605 Referencia de rendimiento del motor LEXT1044

Herramientas

9U7400 (6V4060) (6V3121) Grupo multitacómetro II

179-0710 (1U5450) Sistema Monitor de Flujo de Combustible 6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador 8T5300 Grupo indicador de sincronización 8T1000 Grupo indicador de posición electrónico (optativo) 1U5470 (6V9450) Grupo de presión del motor

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NOTAS

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Lección 1: Inspección y pruebas del sistema de

combustible

Introducción

Esta lección comenzará con un repaso del sistema de combustible

diesel y del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal ya

visto en las clases del sistema de combustible. Los ejercicios de

práctica de taller de esta lección proporcionan a los estudiantes la

oportunidad de inspeccionar y probar el sistema de combustible en

un motor 3406 con el nuevo sistema de combustible de bomba

helicoidal.

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante podrá inspeccionar y probar el

sistema de combustible de presión baja. Materiales de referencia

Uso del sistema monitor de flujo de combustible

Caterpillar SEHS8874

o

Uso del sistema de medición del flujo de combustible

y tasa de combustión 179-0710 NEHS0776


Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camión SEBR0544 Herramientas

1U5450 Sistema Monitor de Flujo de Combustible Caterpillar

o

179-0710 Sistema de medición de flujo de combustible y tasa de

combustión Caterpillar


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OTRO FLUIDO Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO

COMPONENTES DE REPARACIONES Y REVISIONES

TIEMPO DE PARADA Y COSTOS ASOCIADOS

PRECIO DE COMPRA Y COSTOS ASOCIADOS

COMBUSTIBLE

Fig. 5.1.1 Costos relacionados con la operación del motor

El combustible tiene más de un efecto sobre la operación del motor

que simplemente producir potencia. Constituye también el mayor

gasto de operación. Desafortunadamente, a medida que los costos del

combustible aumentan, la calidad del combustible disponible

disminuye. Es importante entender los efectos que una calidad

inferior de combustible puede tener en un motor. A menos que se

tomen medidas específicas, el uso de un combustible incorrecto

puede ocasionar un desgaste excesivo de los componentes del motor e

inclusive falla prematura.

Requisito Número 2 Bajo en azufre

No. de Cetano (PC) 35 min. 35 min.

No. de Cetano (DI) 40 min. 40 min.

Agua y sedimento 0,05% máx. 0,05%máx. API - min. 30 30

API - máx. 45 45

Azufre 0,5% 0,05%

Punto de fluidez: 10° F menor que la temperatura ambiente

Punto de enturbiamiento: No mayor que la temperatura ambiente

Fig. 5.1.2 Combustibles preferidos por Caterpillar La figura 5.1.2 muestra las especificaciones Caterpillar para los

combustibles preferidos. Se consideran dos grupos: combustible

estándar No. 2 y combustible bajo en azufre. Se debe observar en la

figura que la única variación entre estos dos grupos es la cantidad de

azufre en el combustible.

El uso de algunos aceites crudos y de combustibles mezclados es

aceptable en algunos motores Caterpillar. Estos motores requieren un

sistema de combustible especial para adecuarse a las características

de estos combustibles.

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Fig. 5.1.3 Combustibles aceptables por Caterpillar

La figura 5.1.3 muestra las especificaciones de Caterpillar para los

combustibles aceptable por Caterpillar. De nuevo, se consideran dos

grupos: los aceites crudos y los combustible mezclados. Se debe

hacer notar que en estos combustibles se aceptan mayores

concentraciones de agua y sedimento que en los combustibles

preferidos.

Como estos combustibles pueden contener mayores niveles de agua,

sedimento y trazas de metales, el propietario debe controlar y evaluar

los intervalos de cambio de aceite y usar filtración extra para eliminar

sólidos y/o instalar calentadores y centrífugas de combustible para

bombear el combustible.

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• Émbolo y tambor del inyector

• Válvulas de control de presión

de combustible

Fig. 5.1.4 Contaminación del combustible

Para mantener un motor en buenas condiciones de operación, además

de usar el combustible correcto, es importante evitar la contaminación

del combustible

La contaminación puede causar problemas en todo el sistema de

combustible, pero hay dos áreas especialmente susceptibles a

desgastarse y dañarse.

Émbolo y tambor del inyector: Los espacios libres mínimos de 2,5

micrones hacen que sea esencial mantener una película fluida entre

las piezas que se mueven muy rápidamente. Las partículas abrasivas

microscópicas producen abrasión que finalmente llevan al rayado,

contacto de metal a metal y agarrotamiento del inyector.

Válvulas de control: Encontradas a lo largo del sistema de

combustible, estas válvulas controlan la presión del combustible. Los

contaminantes pueden erosionar las piezas de las válvulas que se

acoplan, ocasionar fugas y un rendimiento menor al de las

especificaciones. El resultado es una pérdida de potencia del motor.

Siempre que se realice un diagnóstico del sistema de combustible,

asegúrese de verificar la calidad del combustible y los filtros de

combustible para evitar contaminación, antes de realizar reparaciones

largas y costosas.

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• Nivel de combustible

• Fugas de combustible/restricciones

• Filtro de combustible • Aire en el combustible

Fig. 5.1.5 Inspección del sistema de combustible

Un problema en los componentes que envían el combustible al motor

puede causar presión baja de combustible, lo que disminuye el

rendimiento del motor.

Antes de reemplazar componentes costosos, haga una inspección del

sistema de combustible, siguiendo estos pasos:

1. Verifique el nivel de combustible en el tanque de combustible.

Revise la tapa del tanque de combustible para asegurarse de

que el drenaje no esté sucio.

2. Verifique que las tuberías de combustible no tengan fugas.

Asegúrese de que la tubería de suministro de combustible no

tenga restricción o deformación.

3. Instale un filtro de combustible nuevo. Drene el filtro de

combustible primario.

4. Drene el aire que pueda haber en el sistema de combustible.

Use la bomba de cebado para mover el aire a través del

sistema de combustible de presión baja. El combustible con

aire regresará al tanque a través de la tubería de retorno del

combustible.

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Fig. 5.1.6 Componentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal

Antes de probar y diagnosticar el sistema de combustible, revisemos los

componentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal y el

flujo de combustible a través del sistema.

La bomba de transferencia (5) extrae combustible del tanque de combustible

(1), a través de la válvula de corte de suministro (3), a través del filtro de

combustible primario (4) y de la misma bomba de transferencia de

combustible.

Entonces, la bomba de transferencia presuriza el combustible y lo empuja a

través de la bomba de cebado manual (7), al filtro de combustible

secundario (6) y al múltiple de combustible (8) a presión moderada. Una

válvula de derivación dentro de la bomba de transferencia de combustible

mantiene una presión de combustible moderada.

Con presión de combustible moderada dentro del múltiple de combustible y

vacío (vacío parcial) dentro de las bombas de presión alta (14), el

combustible se carga en la cavidad de las bombas de presión alta. Las

bombas de presión alta, ahora, dosifican una pequeña cantidad de

combustible y lo envían a través de las tuberías de combustible de presión

alta (9) y a través del adaptador de mampara (10) a la tubería de

combustible interna y al inyector (11) a una presión muy alta.

Cuando la presión del combustible en las tuberías de combustible de presión

alta es mayor que la presión de apertura de la válvula del inyector (VOP), el

combustible se inyecta en la cámara de combustión. Con presión muy alta y

orificios muy pequeños en la punta del inyector, el combustible se atomiza y

permite la combustión completa en el cilindro.

Cualquier residuo de aire y la cantidad específica de combustible se envía

fuera del múltiple de combustible a través de la tubería de retorno (15) de

regreso al tanque de suministro. Este sistema de combustible normalmente

retorna 9 a 10 galones por hora. El drenaje del tanque (2) se usa para

eliminar agua, sedimento y material extraño y para drenar el tanque de

suministro. La tapa del tanque de combustible debe drenarse a la atmósfera

para evitar que se forme vacío dentro del tanque de combustible.

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar pruebas de presión de combustible y de

flujo de combustible en una máquina en operación.




Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874

o

Uso del sistema de medición de flujo de combustible y de tasa de

combustión 179-0710 Caterpillar NEHS0776

Herramientas


1U5450 Sistema monitor de flujo de combustible

o

179-0710 Sistema de medición de flujo de combustible y tasa de combustión

Indicaciones

1. Verifique la presión del sistema de combustible en la caja de entrada de inyección de

combustible, usando el grupo de presión del motor 6V9450, y escriba la presión abajo.

2. Verifique las temperaturas de combustible y las tasas de flujo de combustible, usando el

sistema monitor de flujo de combustible 1U5450 o el sistema de medición de flujo de

combustible y tasa de combustión 179-0710 Caterpillar, y registre los resultados abajo.

Presión de combustible

Especificación:

Real:

Flujo de Combustible

Temperatura de suministro

Temperatura de retorno

Tasa de suministro

Tasa de retorno

Tasa de combustión

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Lección 2: Ajustes del sistema de combustible

Introducción

Esta lección comenzará con una revisión de la operación del regulador del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal y la operación del control de la relación de aire-combustible ya vista en la clase del sistema del combustible. Es necesario entender la operación del regulador para realizar los ajustes del sistema de combustible durante las prácticas de taller.

Objetivos


• Realizar procedimientos de ajuste del sistema de combustible, usando

herramientas apropiadas relacionadas con el sistema de combustible durante una práctica de taller.

• Explicar de qué manera los ajustes al sistema de combustible afectan el

par y la potencia del motor.


Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024 Uso del grupo indicador de posición electrónico 8T1000 (optativo) SSHS8623 Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874 o Uso del sistema de medición de flujo de combustible y tasa de combustión 179-0710 Caterpillar NEHS0776 Manual de Servicio del Motor Diesel 3406B para camión SEBR0544 Uso del grupo multitacómetro II 9U7400 NSHS0605 Referencia del Rendimiento del Motor LEXT1044

Herramientas

9U7400 (6V4060) Grupo multitacómetro II 6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador 8T1000 Grupo indicador de posición electrónico (optativo) 1U5450 Sistema monitor del flujo de combustible o 179-0710 Sistema de medición de flujo de combustible y tasa de combustión

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3 1

2

Fig.5.2.1 Componentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal

Este corte del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal

muestra los componentes del regulador (1), el control de la relación

aire-combustible (2) y parte del conjunto del émbolo y tambor (3).

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Fig. 5.2.2 Cremallera en el punto de carga plena

En el punto en que el tornillo de la cremallera entra en contacto

completo con el resorte de par, la cremallera está en el punto de carga

plena (regulada). A medida que la demanda de potencia aumenta, con

la cremallera en la posición regulada, la velocidad del motor

disminuye cuando entra en sobrecarga (acelerador pleno con rpm

menores que rpm reguladas). Dependiendo de la rigidez del resorte de

par, en algún punto el resorte del regulador hace que el tornillo de la

cremallera comience a comprimir el resorte de par. A medida que esto

ocurre, la posición de la cremallera aumenta y permite inyectar más

combustible por carrera. Este aumento en la posición de la cremallera

continúa hasta que el tornillo de par hace contacto con el collar de

tope. Ésta es la posición de par máximo de la cremallera y,

generalmente, el motor alcanza su máxima potencia.

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Fig. 5.2.3 Cremallera de movimiento hacia la posición de

DESACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE

Los contrapesos se elevan a medida que las rpm aumentan. Esto

mueve el levantador para comprimir el resorte del regulador, y la

palanca pivotante mueve el manguito y el carrete a la dirección de

“DESACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE” .

Fig 5.2.4 Cremallera en movimiento hacia la posición de

ACTIVACIÓN DE COMBUSTIBLE

Si el motor disminuye su velocidad, los contrapesos bajan, lo que

hace que se mueva el levantador y se separe del resorte del regulador,

y la palanca pivotante moverá el manguito y el carrete hacia la

dirección de “ACTIVACIÓ N DE COMBUSTIBLE”.

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Fig.. 5.2.5 Control de la relación de aire-combustible

El control de relación de aire-combustible, montado en la parte

trasera de la caja del regulador, limita el humo y mejora la economía

de combustible durante la aceleración rápida. Esto lo hace

controlando el movimiento de la cremallera en la dirección de

“AUMENTO DE COMBUSTIBLE” hasta que haya suficiente aire

(presión de refuerzo) para permitir la combustión completa en los

cilindros. Cuando el control de relación de aire-combustible (FRC) se

ajusta apropiadamente, también minimiza la cantidad de hollín en el

motor.

Fig. 5.2.6 Operación del control de la relación de aire-combustible. Un vástago se extiende del control de la relación de combustible. Este

vástago se ajusta en una muesca en la palanca que hace contacto con

el extremo de la cremallera en la servoválvula. Un diafragma en el

control detecta la presión de entrada de aire (de refuerzo). El

diafragma empuja contra un resorte y un carrete. El movimiento del

carrete controla el flujo de aceite que mueve un pistón conectado al

vástago.

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Po

ten

cia

Velocidad de carga plena especificada

Punto de control

rpm de velocidad alta en vacío de

motor básico

Velocidad del motor

Fig. 5.2.7 Curva de rendimiento

Para ilustrar el rendimiento del motor en relación con los ajustes del

sistema de combustible del motor, se usa una curva de rendimiento

(que tiene forma de carpa).

Las rpm de velocidad alta en vacío de un motor no es una

especificación ajustada, sino el resultado de tres factores:

1. Las rpm del punto de control del motor (ajustado con el

tornillo de velocidad alta en vacío).

2. Las diferencias en los resortes y en los pesos del regulador.

3. Las cargas parásitas (accesorias) del motor (ventilador,

alternador, compresores de aire, bombas, BrakeSaver, etc).

Las rpm de velocidad alta en vacío se encuentran estampadas en la

placa de información del motor o en la lista de la información de

ajuste del sistema de combustible. Los datos de la placa de

información del motor se deben usar para todas las referencias, si

están disponibles.

En la medición del punto de control de un motor diesel Caterpillar,

las rpm de carga plena real se puede determinar dentro de +/- 10 rpm.

El punto de control de un motor corresponde a:

1. Las rpm de carga plena + 20 rpm.

2. El punto en que el motor deja la condición de sobrevelocidad

(regulada), pero todavía no ha alcanzado la condición de

sobrecarga (no regulada).

3. El punto en que el pasador de tope de carga o el collar de tope

de la cremallera comienza a tocar el resorte de par o la barra

de tope (hace contacto aproximadamente el 10% del tiempo).

La velocidad de carga plena es el punto en que el tornillo de la

cremallera hace contacto primero con el resorte de par y el motor

desarrolla la potencia nominal y anunciada.

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Punto de control

Caída

rpm alta

m

Po

ten

cia

de velocidad en vacío de motor básico

Velocidad del motor

Fig.5.2.8 Curva de rendimiento (caída)

La sobrevelocidad del regulador (caída) es la diferencia entre la

velocidad alta en vacío y la velocidad en carga plena. La

sobrevelocidad está controlada por el valor del resorte del regulador.

Los resortes de refuerzo suministran una sobrevelocidad mayor.

% de sobrevelocidad = (rpm de velocidad alta en vacío - rpm de

carga plena / rpm de carga plena) x 100%.

La sobrevelocidad normal para camiones mecánicos es 7% a 10%.

La sobrevelocidad es cualquier rpm por encima de la velocidad alta

en vacío no controlada por el regulador.

La sobrecarga ocurre en cualquier rpm por debajo de la velocidad de

carga plena con el acelerador completamente abierto. La sobrecarga

significa que el motor no puede acelerar por causa de la carga.

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Po

ten

cia


Punto de control

rpm de velocidad alta en vacío de

motor básico

Velocidad del motor

Fig. 5.2.9 Curva de rendimiento (la HP nominal ocurre en la velocidad de carga plena)

La potencia nominal ocurre en la velocidad de carga plena. Dependiendo del resorte de par, la potencia podría aumentar a medida

que el motor entre en sobrecarga. La potencia puede disminuir

gradualmente durante algunos centenares de rpm y después comenzar

a caer rápidamente.

La potencia se calcula, en vez de medirse directamente

HP = Par x rpm/5.252 y

HP = Tasa de flujo x Densidad de combustible/BSFC (consumo

específico de combustible al freno)

Par

Cantidad de trabajo que un motor puede hacer

Par = hp x 5.252/rpm

Fig.5.2.10 Fórmula de par

El par es la medición de la cantidad de trabajo que un motor puede

hacer. El par generalmente se mide, pero se puede calcular.

Par = hp x 5.252/rpm

El par nominal es el par a velocidad de carga plena. El par máximo es

el que generalmente se presenta en unos 2/3 de la velocidad de carga

plena. El par aumenta a medida que las rpm disminuyen. La mayor

eficiencia de combustión, debido a mayor tiempo de combustión, y

las menores cargas de fricción son las causas del aumento de par a

rpm menores. A medida que el par aumenta, el calor del motor

aumenta, debido a pérdidas en las rpm de la bomba de agua y la

bomba de aceite. La elevación de par es el porcentaje de ganancia de

par desde el par nominal hasta el par máximo.

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AP = [(PM-PR)÷PR]x100

AP = Aumento de par PM = Par máximo PR = Par regulado

Fig. 5.2.11 Fórmula de elevación de par

Ejemplo:

¿Cuál es la elevación de par de un motor clasificado en 2.100 rpm

con 1.000 pie libra de par nominal y 1.400 pies libra en el par

máximo, en 1.200 rpm?

(1.400-1.000/1.000) x 100 = 40%

¿Cuál es la potencia nominal del motor anterior?

1.000 x 2.100/5252 = 400 hp en 2.100 rpm

¿Cuál es la potencia en el par máximo?

1.400 x 1.200/5252 = 320 hp

NOTA: Revise la hoja "Problemas del sistema de combustible"

(Lección 1, Hoja 1) antes de realizar los ejercicios de práctica de

taller.

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PROBLEMA CAUSAS POSIBLES

Potencia baja

API alto del combustible Presión baja de combustible causada por:

- Drenaje del tanque taponado - Restricción en la tubería de suministro de combustible - Filtro primario taponado (si está equipado) - Filtro secundario taponado - Falla de la válvula de alivio (si está equipado con bomba de

transferencia de engranajes) - Falla en la bomba de transferencia

Agua o aire en el combustible Varillaje doblado o ajustado incorrectamente Falla del control de relación de combustible Ajuste incorrecto de entrega de combustible Punto de control incorrecto Problemas de sincronización Sobrecarga Operación inadecuada de los calentadores de combustible - aceite demasiado caliente Gran altura Alta carga debida a accesorios

Consumo alto de combustible

API alto del combustible Ajuste de entrega de combustible incorrecto Punto de control incorrecto Sincronización inadecuada Velocidad en vacío muy alta Filtro de aire sucio Operación sin termostato Técnicas de cambios incorrectas Tren de fuerza que no corresponde - funciona el motor a rpm ineficientes Manejo de camión a velocidades altas en autopista

PROBLEMAS DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE LECCIÓN 2, HOJA 1

Demasiado o insuficiente combustible para la combustión puede ser la causa de un problema en el

sistema de combustible. Cuando el problema se relaciona con alguna otra parte del motor, como el

sistema de aire o el sistema mecánico del motor, puede deberse directamente al sistema de

combustible. Mediante pruebas y diagnósticos, es necesario encontrar la fuente del problema.

Los problemas en el sistema de combustible pueden ser el resultado de calidad deficiente del

combustible, fallas en los componentes o ajustes/ sincronización incorrectas.

La tabla siguiente resume los problemas y las causas posibles relacionados con el sistema de

combustible cuando el motor tiene potencia baja o consumo alto de combustible.

Falta de combustible

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar procedimientos de ajuste del sistema de

combustible en una máquina en operación.



Uso del grupo de multitacómetro II (6V4060) 9U7400 NSHS0605

Uso del grupo indicador de posición electrónico 8T1000 (optativo) SSHS8623

Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024

Herramientas

9U7400 (6V4060) Grupo Multitacómetro II

6V6070 Grupo de Herramientas de ajuste del regulador

8T1000 Grupo indicador de posición electrónico (optativo)

Indicaciones

Realice los siguientes procedimientos de ajuste del sistema de combustible y registre los resultados a

continuación

Ajuste de la cremallera

Especificación

Real

Punto de control

Especificación

Real

Velocidad alta en vacío

Especificación

Real

Velocidad de carga plena

Especificación

Real

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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá entender los efectos sobre la potencia, el uso de

combustible y el refuerzo en un motor en operación cuando se cambian el ajuste de la cremallera de

combustible, la velocidad alta en vacío, la sincronización y el control de la relación de aire-combustible.



Uso del grupo de multitacómetro II (6V4060) 9U7400 NSHS0605

Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024

Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874

o

Uso del sistema de medición de flujo de combustible y tasa de

combustión 179-0710 Caterpillar NEHS0776

Herramientas

9U7400 (6V4060) Grupo de multitacómetro II

6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador

1U5450 Sistema monitor de flujo de combustible

o

179-0710 Sistema de medición de flujo de combustible y tasa de combustión Caterpillar

Indicaciones

1. Conecte el sistema monitor de flujo de combustible 1U5450 o el sistema de medición de flujo

de combustible y tasa de combustión Caterpillar 179-0710 y otras herramientas que se desee,

para evaluar la potencia corregida de un motor.

2. Verifique todas las configuraciones del motor y registre los datos de la línea de base con el

motor cargado para el punto regulado. Estos valores se considerarán como línea base de las

pruebas.

Valores de línea base

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.

Potencia Presión del comb.

Refuerzo Temp.

de adm. aire Presión barom.

FTS: Full Load Setting (Regulación de carga plena) FTS: Full Torque Setting (Regulación de par pleno)

3. Ajuste la velocidad alta en vacío a 50 rpm por encima del valor de línea de base. Registre los

datos en el nuevo punto regulado.

Velocidad alta en vacío de 50 rpm por encima del valor de línea base.

Alta en

vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de

comb.

Temp.

del comb.


Refuerzo Temp.


FTS: Full Load Setting (Regulación de carga plena)

FTS: Full Torque Setting (Regulación de par pleno

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4. Ajuste la velocidad alta en vacío a unos 50 rpm por debajo del valor de línea base.

Registre los datos en el nuevo punto regulado.

Velocidad alta en vacío de 50 rpm por debajo del valor de línea base

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.



FTS: Full Torque Setting (Regulación de par pleno)

5. Ajuste la velocidad alta en vacío al valor de línea base y aumente FLS y FTS 1,0 mm por

encima del valor de línea base. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo punto

regulado

FLS/FTS 1,0 mm por encima del valor de línea base

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.




6. Disminuya FLS y FTS 1.0 mm por debajo del valor de línea base. Cargue el motor y

registre los datos en el nuevo punto regulado

FLS/FTS 1,0 mm por debajo del valor de línea base

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.



7. Ajuste el FLS y FTS al valor de línea base. Gire tres vueltas completas el tornillo de

sincronización grande. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo punto regulado.

Tornillo de sincronización grande girado tres vueltas

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.



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8. Gire siete vueltas completas el tornillo de sincronización grande. Cargue el motor y

registre los datos en el nuevo punto regulado.

Tornillo de sincronización grande girado siete vueltas

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.




9. Regrese la sincronización al valor de línea base (cuatro vueltas completas). Retire la

cubierta del control de la relación de aire-combustible (FRC) y tapone la tubería de

refuerzo. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo punto regulado.

Línea de refuerzo con la FRC taponada

Alta en vacío

FLS

FTS Punto

de control

Tasa de comb.

Temp. del comb.


Refuerzo Temp.




10 Evalúe en el salón de clase los resultados y los efectos de los cambios hechos.

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NOTA

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Lección 3: Sincronización del motor

Introducción

Esta lección explicará la sincronización estática y dinámica del

motor. Los ejercicios de práctica de taller que siguen le darán al

estudiante la oportunidad de realizar procedimientos de

sincronización en el motor.

Objetivos


• Realizar procedimientos de sincronización del motor usando

equipo apropiado de sincronización del motor durante un

ejercicio de práctica de taller.

• Explicar cómo usar una curva de avance de sincronización.


Uso del grupo indicador de sincronización del

motor 8T5300 SEHS8580

Tabla de sincronización dinámica SEHS8140


Herramientas

8T5300 Grupo indicador de sincronización

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Sincronización estática (motor APAGADO)

Sincronización dinámica (motor en funcionamiento)

Fig. 5.3.1 Sincronización del motor

La sincronización del motor consta de sincronización estática (motor

APAGADO) y sincronización dinámica (motor en funcionamiento).

La sincronización estática asegura que el suministro de combustible

al émbolo de inyección de combustible No. 1 esté sincronizado con el

cilindro No. 1. La mayoría de los motores diesel Caterpillar tienen un

orificio de pasador de sincronización estática en la caja del volante y

un orificio correspondiente en el volante. Cuando los dos orificios

están alineados, el pistón del cilindro No. 1 está en la posición de

centro muerto superior (TDC).

Fig. 5.3.2 Orificio del pasador de sincronización estática

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La sincronización estática se ajusta girando el motor en el sentido de

marcha de avance hasta que se pueda ubicar un pasador de

sincronización a través del orificio (flecha) en el lado de la caja de la

bomba de combustible, en el árbol de levas de la bomba de

combustible. Deje el pasador de sincronización en esta posición.

CCFFTT Finning



SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N (

° B

TC

)

Fig. 5.3.3. Unidad de avance de sincronización

Afloje los pernos (4 u 8 en los modelos recientes) de la unidad de

avance de sincronización (flecha). Gire el motor en el sentido de

retroceso al menos 30º. Apriete dos de los pernos a 27 lb pulg (37•

Nm) para permitir el patinaje seguro entre la unidad de avance de

sincronización y el anillo del árbol de levas de la bomba de

combustible. El motor se gira a continuación en rotación de avance

hasta que pueda ponerse el pasador en el orificio del volante con el

cilindro No. 1 en el centro muerto superior. Ponga un par de apriete

de 41 ± 5 lb pie (55 ± 7 N•m) a los pernos que sostienen la unidad de

avance de sincronización al anillo en el árbol de levas de la bomba de

combustible. Quite los pasadores de sincronización del volante y de

la caja de la bomba de combustible.

Sincronización

dinámica

Sincronización

estática

Efecto de

orificio

0°

rpm

Fig. 5.3.4 Sincronización dinámica (efecto de orificio + sincronización estática)

El "efecto de orificio" afecta la sincronización dinámica. El efecto de

orificio es la onda de presión que se forma por el movimiento rápido

del émbolo de la bomba de inyección en el sistema de combustible.

Esta onda de presión hace que la inyección de combustible comience

antes de que el émbolo cierre el orificio de suministro de

combustible. Como resultado, el efecto de orificio es en sí mismo un

avance. La sincronización dinámica, por lo tanto, puede calcularse

sumando el efecto de orificio a la sincronización estática.

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Nuevo sistema de combustible

de bomba helicoidal

0,2° por cada 100 rpm

Otros motores 0,1° por cada 100 rpm

Fig. 5.3.5. Especificaciones del efecto de orificio

En todos los motores con el nuevo sistema de combustible de bomba

helicoidal, el efecto de orificio es de aproximadamente 0,2º por cada

100 rpm. Para todos los otros motores, el efecto de orificio es de 0,1º

por cada 100 rpm.

rpm del motor - 1.000 = 1°

Efecto de orificio (0,1° x 10)

+ Sincronización estática = 16°

Sincronización dinámica calculada = 17°

Fig. 5.3.6 Grupo indicador de sincronización del motor 8T5300

El grupo indicador de sincronización del motor 8T5300, que incluye

el grupo adaptador de sincronización diesel 8T5301, puede medir la

sincronización dinámica a cualquier velocidad o carga del motor. Si

un motor no tiene una unidad de avance de sincronización mecánica,

mida la sincronización sólo en una velocidad del motor.

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Fig. 5.3.7 Orificio del pasador de sincronización

Para verificar la sincronización dinámica se instala un transductor

magnético en el orificio del pasador de sincronización (flecha) en la

caja del volante. Cuando el transductor se conecta al indicador de

sincronización del motor 8T5250 desde el grupo indicador de

sincronización 8T5300, establece un campo magnético constante

alrededor del extremo del transductor y del volante.

A medida que el volante gira (motor en funcionamiento) y el orificio

de sincronización del volante pasa el extremo del transductor, un

cambio en el campo magnético hace que el transductor envíe la señal

TDC al indicador de sincronización del motor 8T5250.

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• Régimen constante de avance desde

velocidad de arranque hasta velocidad final

• Dos regímenes de avance

- Desde velocidad de arranque hasta velocidad intermedia - Desde velocidad intermedia hasta velocidad final

Fig.5.3.8 Unidades de avance de sincronización Caterpillar (dos tipos)

En los motores de fabricación Caterpillar se usan dos tipos de

unidades de avance de sincronización mecánica. Una unidad tiene un

régimen constante de avance desde su velocidad de arranque hasta su

velocidad final. La segunda unidad tiene dos regímenes de avance:

una ocurre desde la velocidad de arranque hasta la velocidad

intermedia y la otra ocurre desde la velocidad intermedia hasta la

velocidad final.

Cuando opera correctamente, el avance mecánico debe efectuar un

cambio suave en la sincronización dinámica del motor. Este cambio

gradual debe ocurrir durante la aceleración y la desaceleración. Por

esta razón, es necesario medir la sincronización dinámica a intervalos

de 100 rpm entre la velocidad baja en vacío y la velocidad alta en

vacío para confirmar la operación de avance.

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SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N (

° B

TC

)

Sincronización

dinámica

Sincronización

estática

Avance

mecánico

0°

rpm

Efecto de

orificio

Fig. 5.3.9. Sincronización dinámica en motores con avance mecánico

El efecto de orificio afecta la sincronización dinámica en los motores

con avance mecánico en la misma forma que se explicó antes para los

motores sin avance mecánico. El efecto de orificio es un avance de

sincronización, además de avance mecánico.

La sincronización dinámica en motores con avance mecánico se

puede calcular a cualquier velocidad dada del motor. Para hacer esto,

se suma el efecto de orificio, junto con el avance mecánico, a la

sincronización estática.

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1. Velocidad en vacío 650 rpm

Efecto de orificio (0,1º x 6) = 0,6º

Sincronización estática = 16,0º

Avance mecánico = 0º

Sincronización dinámica calculada = 16,6º

2. Velocidad de arranque: 1.500 rpm



Avance mecánico = 0º


3. Velocidad final 2.800 rpm

Efecto de orificio (0,1º x 28) =2,8º

Sincronización estática =16,0º

Avance mecánico = 5,0º


4. Velocidad alta en vacío: 3065 rpm





SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N (

° B

TC

)

24,1 23,8

17,5

16,6

14

650 1.500 2.800 3.065

rpm

Fig.5.3.10 Sincronización del motor con avance de régimen único

La gráfica anterior sirve para ilustrar el ejemplo que se muestra a

continuación para un motor con un régimen de avance única.

Sincronización estática =16º

Avance = 5º

Velocidad de arranque = 1.500 rpm

Velocidad final = 2.800 rpm

Velocidad baja en vacío = 650 rpm

Velocidad alta en vacío = 3.065 rpm

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1. Velocidad baja en vacío: 650 rpm

Efectos de Orificio (0,1º x 6)

Sincronización estática

Avance mecánico

Sincronización dinámica calculada

= 0,6º

= 11,0º

= 0,0º

= 11,6º

2. Velocidad de Arranque:1.400 rpm

Efectos de Orificio (0,1º x 14) = 1,4º


Avance mecánico = 0.0º


3. Velocidad intermedia: 1.700 rpm

Efectos de Orificio (0,1º x 17) = 1,7º




SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N (

° B

TC

)

23,3 23,2

18,7

12,4

11,6

650 1.400 1.700

rpm

2.200 2.290

Fig. 5.3.11 Sincronización del motor con dos regímenes de avance

La grafica anterior se usa para ilustrar el ejemplo que se muestras a

continuación con dos regímenes de avance.

Sincronización estática = 11º

Avance = 6º

Velocidad de arranque = 1.400 rpm

Avance en segunda = 4º

Velocidad intermedia = 1.700 rpm

Velocidad final = 2.200 rpm

Velocidad baja en vacío = 650 rpm

Velocidad alta en vacío = 2.290 rpm

CCFFTT Finning



4. Velocidad final: 2.200 rpm



Avance mecánico

(primero mas segundo = 10,0º


5. Velocidad alta en vacío: 2.290 rpm





CCFFTT Finning



SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N (

° B

TC

) S

INC

RO

NIZ

AC

IÓN

(°

BT

C)

NO ACEPTABLE

Sincronización

calculada

Sincronización

medida

rpm

Fig. 5.3.12 Problema mecánico del avance de sincronización

Esta gráfica de sincronización indica un avance de la sincronización

no aceptable. El avance de la sincronización no comenzó sino hasta

varios centenares de rpm más allá de la velocidad de arranque

especificada. Luego, la sincronización repentinamente avanzó hasta

dentro de las especificaciones. Esta gráfica indica un problema

mecánico con la unidad de avance.

Fig. 5.3.13 Avance de sincronización que comienza tarde En esta gráfica, el avance de la sincronización no comenzó sino hasta varios centenares de rpm más allá de la velocidad de arranque

especificada, pero luego, avanzó uniformemente hasta la

sincronización especificada. Esta gráfica puede ser indicación de un

problema de montaje, como un resorte incorrecto en uno o en ambos

pesos, o un ajuste incorrecto del INICIO DE AVANCE.

CCFFTT Finning



Fig. 5.3.14 Tabla de sincronización dinámica

Cuando se verifique la sincronización dinámica en un motor de

avance mecánico, Caterpillar recomienda que el técnico calcule y

represente gráficamente la sincronización dinámica en una hoja de

trabajo, como la del formulario SEHS8140 mostrado en la figura

5.3.14.

Después de calcular y representar gráficamente los valores de

sincronización, verifique la sincronización dinámica real, usando el

grupo indicador de sincronización del motor 8T5300. Opere el motor

desde VELOCIDAD BAJA EN VACÍO hasta VELOCIDAD ALTA

EN VACÍO y desde VELOCIDAD ALTA EN VACÍO hasta

VELOCIDAD BAJA EN VACÍO. Registre la sincronización

dinámica cada 100 rpm, a las velocidades especificadas durante la

aceleración y desaceleración, y después represente gráficamente los

resultados en la hoja de trabajo.

La sincronización de inyección de combustible dinámica real de un

motor, cuando se mide con el indicador de sincronización 8T5250 a

partir del grupo indicador de sincronización 8T5300 y se representa

gráficamente en el diagrama de sincronización, debe estar dentro de

los límites de esta tolerancia. Si no es así, quizás se necesite un ajuste

o reparación.

CCFFTT Finning



SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N I

ND

ICA

DA

38

Ventana

de rpm de

referencia

Tolerancia

de sincronización

dinámica

Ventana de

RPM tope

8

600 2.400

RPM

Fig. 5.3.15 Tolerancia de sincronización dinámica (motor sin unidad de avance de sincronización)

En la figura 5.3.15 se muestra la tolerancia de sincronización

dinámica de un motor 3306 sin unidad de avance de sincronización.

La especificación muestra una sincronización aceptable desde 20,5

hasta 23,5 grados (mínimo y máximo) a la primera velocidad de la

prueba (ventana rpm de referencia) de 970 rpm a 1.030 rpm. Los dos

valores de sincronización se representan gráficamente en ambos

valores de la velocidad, marcando cuatro puntos de datos. Los cuatro

puntos de datos se unen para formar una ventana.

Para un motor sin unidad de avance de sincronización, se construye

una segunda ventana en la misma forma en la segunda velocidad de

la prueba (rpm de parada). Los límites extremos de las dos ventanas

se unen para formar la tolerancia de sincronización dinámica.

La pendiente del valor de línea que conecta la ventana rpm de

referencia a la ventana rpm de parada es el resultado del "efecto de

orificio de inyección de combustible", que se incluye en las

Especificaciones del Sistema de Combustible.

CCFFTT Finning



SIN

CR

ON

IZA

CIÓ

N I

ND

ICA

DA

38

Fin del avance

debe ocurrir dentro de esta ventana

Ventana de

RPM tope

Ventana de RPM de

arranque

Ventana de

RPM de referencia

Tolerancia

de sincronización

dinámica

Inicio del avance

debe ocurrir dentro

de esta ventana

8

600 2.400

RPM

Fig. 5.3.16 Tolerancia de sincronización dinámica (motor con unidad de avance de la sincronización)

La figura 5.3.16 es el ejemplo representado gráficamente de la

sincronización del con unidad de avance de sincronización. La tolerancia

de sincronización dinámica tendrá tres ventanas en vez de dos como en la

figura 5.3.15. Se ubican y se conectan cuatro puntos de datos para las rpm

de referencia, las rpm de arranque las y rpm de parada. Esto forma tres

ventanas. Los límites extremos de todas las ventanas se conectan, para

formar la tolerancia de sincronización dinámica.

La pendiente de las líneas, de la ventana rpm de referencia a la ventana

rpm de arranque, es el resultado del efecto de orificio de inyección de

combustible. La pendiente de las líneas, desde la ventana de rpm de

referencia a la ventana de rpm de parada, es el resultado del efecto de

orificio de inyección de combustible más la unidad de avance de

sincronización. La pendiente de estas líneas no se puede cambiar, a menos

que la unidad de avance de la sincronización, o sus componentes, se

cambien. Sin embargo, el punto de arranque y de parada se puede cambiar

en los nuevos sistemas de combustible de bomba helicoidal. Los puntos de

arranque y de parada no se pueden cambiar en otros sistemas de

combustible.

Hay unos pocos motores que tienen unidades de avance de sincronización

compuestas. Estos motores se identifican mediante el punto de prueba de

las rpm medias. Si hay un valor en la especificación de sincronización de

datos del sistema de combustible, se representa una cuarta ventana, de la

misma manera que en la figura 5.3.16. Cuando se conectan los extremos

de las cuatro ventanas, la pendiente de las líneas desde la ventana de las

rpm de referencia hasta la ventana de las rpm medias será diferente a la

pendiente de las líneas desde la ventana de las rpm medias hasta la

ventana de las rpm de parada. La pendiente de estas líneas se controla

mediante el efecto de orificio de inyección de combustible y los

componentes de la unidad de sincronización, y no es ajustable.

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Si la sincronización de inyección de combustible medida pasa a

través de cada ventana de tolerancia de sincronización dinámica, y no

cae fuera de la línea que une las ventanas, no se requerirá ajuste ni

reparación. Si la sincronización medida está fuera de la ventana de

las rpm de referencia, se necesitará un ajuste apropiado de la

sincronización estática para llevar la sincronización medida a los

valores de tolerancia aceptable.

Si la sincronización dinámica medida está dentro de la ventana de las

rpm de arranque, pero fuera de la ventana de las rpm de parada, se

requiere un ajuste o reparación de la unidad de avance de la

sincronización. El cambio en la pendiente de la sincronización

dinámica medida indica el avance de la sincronización de arranque,

media y de parada, y debe ocurrir dentro de la ventana apropiada. Si

no es así, se requiere un ajuste o reparación de la unidad de avance.

Consulte el Manual de Servicio apropiado para el procedimiento de

ajuste o reparación necesario con el fin de lograr la sincronización

dinámica correcta.

NOTA: Revise la hoja "Efectos de sincronización adelantada o

retardada del motor" (Lección 3, Hoja 1), antes de realizar los

ejercicios de práctica de taller.

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EFECTOS DE LA SINCRONIZACIÓN ADELANTADA O RETARDADA DEL MOTOR

LECCIÓN 3, HOJA 1

SINCRONIZACIÓN

ADELANTADA

SINCRONIZACIÓN

RETARDADA

Arranque difícil

Refuerzo bajo

Potencia baja o funcionamiento irregular

Detonación (golpeteo)

Humo negro

Temperatura de escape baja


Humo blanco en el arranque

Temperaturas de escape altas - combustible quemándose en los múltiples de escape

Fuego por el tubo de escape

Refuerzo alto

Recalentamiento

Potencia baja


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Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá realizar una curva de avance de sincronización

y ajustar la sincronización del motor.



Uso del grupo indicador de sincronización del motor 8T5300 SEHS8580

Tabla de sincronización dinámica SEHS8140

Herramientas

8T5300 Grupo indicador de sincronización del motor

Indicaciones: En esta práctica, se usa un motor en funcionamiento con un problema de sincronización.

Los estudiantes son los técnicos del distribuidor Caterpillar que deben diagnosticar y solucionar el

problema correctamente.

Se deben usar las técnicas apropiadas de localización y solución de problemas, incluido el uso del

equipo apropiado de diagnóstico.

Problema de sincronización del motor

- El motor tiene alto consumo de combustible y un refuerzo mayor de lo normal.

- El operador no está disponible, pero el punto de control, el ajuste del sistema de

combustible y de par son correctos.

Procedimiento

- Instale las herramientas apropiadas de diagnóstico

- Realice una curva de avance de la sincronización

- Realice los ajustes necesarios

- Repita la prueba hasta que esté dentro de la tolerancia

- Revise todos los resultados de las pruebas en el salón de clase.

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