DESARAMADO DEL CONJUNTO MOVIL DEL MOTOR MARINO 3208

DESARAMADO DEL CONJUNTO MOVIL DEL MOTOR MARINO
Motor CAT 3208

1. Desmontar tapa de cárter de acuerdo a las especificaciones del manual y en forma secuencial.

2. Desmontar polea del dámper

3. Desajustar tornillo de sujeción del árbol de levas el cual se encuentra en la parte superior del bloque en orientación hacia el volante y retire con precaución el árbol de levas

4. Desmontar uno a uno los 8 pistones de forma secuencial de acuerdo al manual , teniendo en cuenta su orden de desmontaje, orientación y marca

5. Desmontar volante

6. Desmontar cigüeñal de forma secuencial de acuerdo al manual, desajustando los tornillos paulatinamente de adentro hacia afuera


Nota: Las marcasde los muñones de bancada se encuentran en el lado derecho del bloque viéndolo en posición contraria o al revés, es importante tener en cuenta que a la hora de ser montados de nuevo sus marcas deben quedar alineadas y en la misma posición.









MEDICIONES AL CONJUNTO MÓVIL


CIGÜEÑAL
Muñón de Biela


STD Juego de Rodamiento
2.7490.0021 - .0055


Ø de los Muñones
1. 3.3746
2. 3.3748
3. 3.3730
4. 3.3830

Observación: Es necesario rectificar los muñones de biela al 10

Tolerancia de aceite para el
Cojinete de biela STD Cojinetes
0.005 – 0.002 1. 0.003 - .076mm
2. 0.002 - .051mm
3. 0.002 - .051mm
4.0.003 - .076mm

Juego axial o longitudinal del cigüeñal: .004 - .006


Muñones de Bancada

STD LimiteJuego de rodamiento juego de eje
3.50013.49870.003 - 0.0066 0.003 - 0.010

Ø de losmuñones
1) 3.496
2) 3.496
3) 3.496
4) 3.476
5) 3.496




Tolerancia de aceite para el
Cojinete de bancada
STD Cojinetes
0.006 – 0.003 1. 0.003 - .076mm
2. 0.003 - .076 mm
3. 0.003 - .076mm
4.0.005 - .039mm
5.0.003 - .076mm

4. 0.005 - .039mm: Esta medida está por encima de los límites establecidos por el manual para la tolerancia de aceite en el cojinete de bancada lo que significa que para mejor funcionamiento es necesario rectificar el cigüeñal al 10
Es importante que al realizar la prueba con el calibre plástico los tornillos de la bancada se lleven a su torque correspondiente
Torque específico para la bancada de cigüeñal
180ft/lbs.


VERIFICACIONES PERIODICAS AL CIGÜEÑAL



1. PRUEBA DE OVALACION Y CONICIDAD: Medir con micrómetro en los puntos, A, B, C, D como se realizo en la práctica de taller con el motor CAT 3208.

2. MEDICION CON CALIBRADOR DE PUENTE: Se mide en varios puntos y se compara con el catalogo.

3. MEDIDOR DE DEFORMACION: indica si hay flexión en las nervaduras del cigüeñal a cada 90 grados, cuando hacemos girar el cigüeñal con lentitud.

4. PRUEBA DE DOBLADURA: se pone un micrómetro de esfera en el muñón principal. Quitar las tapas de cojinetes y girar el cigüeñal con lentitud.

5. RECTIFICACION DE CIGÜEÑAL: se hace en lugares especializados para este fin, cuando el cigüeñal lo requiera, en al caso del CAT 3208 es necesario rectificarlo al 10.


6. COMPROBACIÓN DE JUEGO LONGITUDINAL:
La comprobación se puede hacer de dos formas: con calibrador de hojas o con comparador de caratula.

Instalamos el comparador partiendo de un punto cero del cigüeñal,
Luego se le aplica una fuerza axial al cigüeñal puesto en el bloque, comparando la lectura que esta nos dé con la indicada por el fabricante, si no hay datos mínimo 0.002’’por cada pulgada de diámetro del muñón de bancada y máximo 0.004’’ por cada pulgada de diámetro.

Árbol de levas


Altura total Ø Primitivo Altura de levante
2.125” 1.808” 0.317”





Ø Exterior Ø Primitivo Bancada
1.2.116 9. 2.116 1. 1.806 9.1.80611.2.502
2.2.1710. 2.170 2.1.800 10. 1.806 2.2.501
3. 2.20 11. 2.113 3.1.803 11. 1.8053.2.500
4. 2.116 12. 2.1184.1.801 12. 1.804 4.2.500
5. 2.109 13. 2.1155. 1.80013. 1.803 5.2.501
6. 2.170 14. 2.116.1.80514. 1.806
7. 2.1174 15. 2.177. 1.800 15. 1.8066
8. 2.1174 16. 2.1198.1.80616. 1.8059

Tolerancia para aceite en el muñón del árbol de levas
0.040” -1.7”

Las levas tomar una curvatura que minimiza la vibración de la válvula sobre el asiento y maximiza la vida de este.

Observaciones: El árbol de levas se encuentra en un alto índice de desgaste y no es suficiente una rectificación para dejarlo en su medida estándar por lo que es necesario reemplazar el árbol de levas para obtener un mejor funcionamiento del motor.








Pistón y pasador



Mínima Holgura de anillos
A.C A.A
.012 .008

Separación de anillos en el
Cilindro
A.C A.A
.012 .008




Ø de la falda STD Ø Exterior Conicidad
4.4100 3.45621mm



Ø de la falda Ø Exterior Conicidad
1. 4.495 1. 3.4321mm para todos
2. 4.497 2. 3.434
3. 4.495 3. 3.431
4. 4.496 4. 3.430
5. 4.4955. 3.440
6. 4 .495 6. 3.454
7. 4 .495 7. 3.432
8. 4 .494 8. 3.448

Observación: Loa pistones presentan un índice de desgaste el cual varia para cada pistón y se recomienda rectificarlos.
El motor CAT 3208 consta de dos anillos en el pistón
1. Anillo raspador de cara cromada controlador de aceite
2. Anillo de compresión


Ø Estándar
1.4999

Ø de comprobación
1.4965
Observación: Índice de desgaste .034” se recomienda cambiar pasador





Ø De la cabeza STD
4.4990 – 4.4970

Pistones
1)A: 4.491 5) A: 4.468
B: 4.486 B: 4.462
2) A: 4.4916) A: 4.457
B: 4.457 B: 4.471
3) A: 4.4687) A: 4.487
B: 4.463 B: 4.480
4) A: 4.4898) A: 4.460
B: 4.479 B: 4.467


Sustitución de anillos:
1. Limpie bien el anillo, hasta que se mueva con facilidad y sin problemas
2. Recuerde que la marca del anillo debe estar hacia arriba
3. Después de montar los nuevos anillos asegúrese de que se mueva con facilidad
4. Escalonar los aros del pistón a 180º asegurándose de que ninguno de ellos se alinee con la marca del pistón
5. El anillo de control de aceite está compuesto de una bobina de expansión. La articulación debe estar opuesta 180º escalonados respectivamente.



















MANTENIMIENTO PREVENTIVO A PISTONES
COMO EVITAR LAS FALLAS PREMATURAS

Las fallas prematuras en loa pistones se pueden ocasionar como con secuencia de esfuerzos térmicos o mecánicos que sobrepasan las características físicas o térmicas del material o las condiciones bajo las cuales los pistones fueron diseñados.

Asimismo, no sobra recordar que los pistones, como muchas otras partes del motor, rara vez fallan por defectos en si mismos sino por causas que se originan en su montaje o en fallas de piezas o sistemas de piezas que inciden en el buen funcionamiento del motor.

A continuación una serie de defectos comúnmente encontrados en pist






Bielas
Cojinete de muñón de biela
1. Use el calibre plástico para medir la tolerancia del aceite en el muñón de biela
2. Monte la biela en el muñón (ajuste al torque especificado)
3. Remueva la biela y mida el aplastamiento del cojinete











Torque de tapa de biela
27 – 33 + 1/6

Tolerancia de cojinete para muñones de biela
.003”


Juego lateral de la biela
STD Límite
0.20mm .055mm




Separación estándar Límite
0.20 – 0.40mm 0.55mm













FUNCION
La biela es una pieza de acero forjado que conecta el pistón al cigüeñal. Sirve además para transmitir al cigüeñal la fuerza recibida del pistón. Por ello su construcción debe ser fuerte a fin de resistir logran tensión y esfuerzo a que es sometido normalmente. Aunque es una sola pieza en lo fundamental se distinguen en ella tres partes: pie cuerpo y cabeza.
El pie de la biela, que es la parte de la biela que se une al pistón por medio de un pasador o bulón.
El cuerpo de la biela, situado entre el pie y la cabeza de la biela asegura la rigidez de la pieza.
La cabeza de la biela, fundida en el mismo cuerpo, gira sobre el codo del cigüeñal y consta de dos partes: una superior o cabeza y la inferior llamada tapa de la biela, que se sujeta por medio de espárragos o tronillo de presión.


SERVICIO A LAS BIELAS


LIMPIEZA DE LA BIELA

1. remojar las bielas y los pasadores por algún tiempo en un disolvente.
2. frotar con una brocha de pelo las piezas hasta eliminar todos los residuos de grasa o aceite.
3. limpiar el conducto de lubricación que tiene la biela introduciendo un alambre de cobre.
4. sople el conducto de lubricación con aire comprimido

COMPROBACIÓN DE ALINEACIÓN DE LA BIELA

1. Con las espigas verticales, se comprueban las torceduras, porque ambas espigas estarán en contacto con la placa frontal si la biela esta recta.

2. Con las espigas horizontales, se prueba si la biela esta torcida o girada horizontalmente.


Una biela desviada empujará el ojo de la biela contra la protuberancia para el perno. Esto empujara al pistón contra la pared del cilindro.

COMPROBACIÓN DEL CONJUTO BIELA PISTON

1- Cualquier torcedura se notara porque la falda del pistón no hará buen contacto con la placa frontal.

2- Oscilando el pistón en todas las posiciones este debe hacer contacto con la placa frontal, cualquier anomalía se notara porque el pistón se alejara de la placa frontal.


FUERZAS EN LAS BIELAS

La biela está sometida diversas fuerzas, que son, principalmente, resultado de la presión de la combustión y la inercia del pistón. Las diversas pesas del motor se construyen para soportar esas fuerzas.
La carga más grande sobre la biela y sus cojinetes ocurre cuando el pistón está en la carrera de potencia, que es el sentido descendente y la carga se aplica en la mitad inferior del buje del ojo y en la mitad superior del metal del cojinete de la parte inferior.
También hay cargas de inercia, que ocurre en PMS y PMI cuando el pistón invierte el sentido de su carrera.


Cilindros


Conicidad del cilindro Desgaste
1).028 - .035 0.07
2).035 - .045 0.10
3).030 - .040 0.10
4).038 - .044 0.06
5).040 - .048 0.08
6).039 - .046 0.07
7).028- .034 0.06
8).040 - .050 0.10















Observación: Es necesario rectificar camisas al 10


ANALISIS DE FALLAS Y DIAGNOSTICO

FALLAS DE CILINDRO – CAMISA:
1. CURTEADURA
2. RAYADO
3. CAVITACION

1. CUARTEADURA :
• Sobre calentamiento
• Mucho torque de los tornillos de culata
• Agujeros de tornillos de bloque con aceite
• Pistón pegado
• Fracturas por biela – cigüeñal
• Distorsión del bloque
• Altura no especificada

2. RAYADO:
• Desgaste de anillos
• Rayado de pistón
• Arranque en frío
• Rotura del seguro – se presenta con ralladuras locales
• Fracturas de anillos – espacios
• Mal filtrado de aire y aceite
• Lubricación insuficiente
• Refrigeración insuficiente
• Problema de altura de camisa

3. CAVITACION:
• Movimiento en la camisa
• Tratamiento del agua insuficiente
• Bajo flujo de agua
• Sistema de refrigeración deficiente

4 DESGASTE DE CAMISAS HUMEDAS
• Apriete indebido de los tornillos de culata
• Camisa no quedo firme (movimiento)
• Empaque de culata dañado o gastado

5 ESCAMA
• Tratamiento del agua indicado
• Concentración de minerales

6 ROTURAS VERTICALES
• Dañada durante el manejo
• Severa cavitación
• Procede el pistón pegado


ANALISIS DE FALLAS EN ELEMENTOS MOVILES

DIAGNOSTICO Y ANALISIS DE FALLAS:
DESGASTE PREMATURO DE LOS ANILLOS:
Rayado vertical y decoloración de la superficie del anillo, (cara selladora). Esta es la causa del consumo de aceite y el rayado del pistón / camisa.
• Aflojamiento o instalación indebida
• Exceso de combustible
• Enfriamiento defectuoso
• Mal hermanado del tubo cargador o falla de mantenimiento
• Alta temperatura del aire admitido o restricción
• Abertura del anillo muy pequeña
• Filtración deficiente (aire y/ o aceite)

ROTURA DEL ANILLO:
• Expansión excesiva durante su instalación
• Dañado durante la instalación del pistón en la camisa
• El anillo golpeando el filo que se dejo en la camisa usada al cambiar los anillos.
• El uso del anillo equivocado
• Detonaciones

ANILLOS PEGADOS:
La formación de depósitos hasta el punto que evitan el suficiente movimiento hacia afuera para que el anillo selle.
• Sobrecalentamiento intermitente
• Mucho tiempo entre cambios de aceite
• Funcionamiento en

CARACTERISTICAS DE UN BUEN COJINETE

• Resistencia a la fatiga
• Conformación
• Adherirse
• Resistencia térmica
• Resistencia a la corrosión
• Resistencia a la fricción
•

FRECUENCIA DE FALLAS A LOS COJINETES

• 40% fallas por abrasivos- arranque en frío
• 30 % fallas por lubricación- arranque en frío
• 20%fallas por operación e instalación
• 10% otras causas o reacciones


FALLAS POR ABRASIVOS

Es normal un desgaste despees de 200.000 kms.
Causas:
• Filtración de aire admitido deficiente
• Filtración de aceite deficiente
• Acumulación de polvo en la reparación
• Residuos de maquinado – cigüeñal bloque
• Desgaste anormal de pistón – anillos –camisas- válvulas.
• Rebabas del cigüeñal (debe pulirse con lija muy fina )



ANALISIS DE FALLAS EN COJINETES

• No destruya la evidencia
• Inspeccione el aceite del cárter, filtro de aceite – presencia de agua –combustible – mellas
• Trate de medir el nivel del aceite –calidad de aceite condiciones de lubricación
• Desarme acomodado , tal como funcionaron en el motor todas las partes
• Trate de medir el desgaste de troqué – material – reparaciones antiguas
• Inspeccione el cigüeñal y las piezas afectadas – fracturadas y condiciones de desgaste.
• Corrija las fallas antes de armar- no chambones.
FALLAS POR POLVO
Partículas se dejan al respaldo del cojinete, no permiten que el cojinete te se asiente
Causa
• Rebabas del maquinado reconstructora.
• Polvo incluido al armar
• Mal filtrado

PARTICULAS DE ABRASIVO

Todo cojinete debe sobre pasar más de 250.000 kts ( u horas equivalentes ) , correspondiente
A su funcionamiento en condiciones normales.
Causas

• Aire admitido (mal filtrado de aire)
• Lubricante con mala filtración
• Combustible fugas o excesos
• Acumulación de polvo en la reconstrucción o reparación
• Falta de aseo y orden en el manejo del lubricante o las piezas

Por residuos de:
• Maquinado por reconstructora
• Desgaste de otras piezas
• Pulimiento de camisas
• Polvo de armar





LUBRICACION INSUFICIENTE

• Bajo nivel de aceite
• Problema en el filtrado
• Sedado obstruido u orificios
• Fugas de succión
• Periodos largos en marcha lenta
• Aguas en el lubricante
• Lubricante contaminado
• Leer complemento en sistema de lubricación.

OPRESION DE LAS ORILLAS DEL COJINETE

ASPECTO
• Zona de desgaste visible en los extremos de la superficie de rozamiento

ORIGEN
• Radio del muñón es muy grande mal maquinado del cigüeñal
• En radio muy pequeño debilita al cigüeña en sus puntos críticos


DESGASTE LATERAL DE UN COJINETE

• Biela doblada
• Muñón delineado
• Tapa de cojinete floja
• Tapa de cojinete delineado
• Cojinete deformado por maltrato
• Falda del pistón




DESGASTE LATERAL DE TODO JUEGO


ASPECTO
• Por lo general los cojinetes últimos son más afectados
• También el cojinete mas gastado es el central


ORIGEN

• Recalentamiento por falta de lubricación
• Cigüeñal arqueado por desbalances - dámper – volante.
• Mal trato en el almacenamiento
• Mucha carga – aceleraciones bruscas.

BANCADA DE FORME (ALINEACION BANCADA)

ASPECTO
• Desgaste por el lado de la tapa más pronunciada en el centro

ORIGEN
• Aceleraciones bruscas
• Exceso de peso
• Fallas por fracturas – cigüeñal – biela
• Soldadura en los bloques

APLASTAMIENTO EXCESIVO
ASPECTO
• Zona de desgaste mayor en los lados de separación
• Concentración lateral – no hay tiraje
• Falta laminilla de ajuste
• Verificar cigüeñal – biela – cojinete.


APLASTAMIENTO INSUFICIENTE

ASPECTO
• Se desplaza el cojinete – desgaste externo en el lado de separación
ORIGEN
• Se limaron las puntas de separacion del casquete
• Rebabas o sucios en la tapa de la biela – bancada
• Poco troqué o equivocado
• Se usaron muchas laminillas





TAPA DEL COJINETE DES PLAZADA


ASPECTO
• Líneas de separación opuesto con mucho desgaste
ORIGEN
• Copa muy grande para ajustar, empuja la tapa
• Tapa invertida
• Mal troqué
• Tornillos doblados – muy ensanchados u ovalados
• Agujeros de tornillos muy ensanchados u ovalados


BIELA TORCIDA
ASPECTO
• Mucho desgaste en la separación del cojinete – superior – inferior – ambos lados
ORIGEN
• Varía la acción del lubricante
• Medir redondez de la biela
• Verificar la redondez del muñón del cigüeñal

OVALACION DE LA BIELA

ASPECTO
• Desgaste excesivo en el cojinete superior e inferior opuestos
• En el área de rozamiento

ORIGEN
• Biela doblada
• Aceleraciones bruscas – sobre carga
• Instalación incorrecta de biela – pistón
• Mal trato de la biela

MUÑON IRREGULAR

ASPECTO
• Desgaste cónico
ORIGEN
• Hay carga desigual – general calor y aumenta el desgaste
• Maquinado incorrecto
• Desgaste desigual en funcionamiento (biela – tapa)

Inyección directa:El combustible se inyecta directamente en la cámara de combustión la cual es una cavidad en la cabeza del pistón. Hay muy poca holgura entre la parte superior del pistón y la cabeza del pistón en el PMS. Por lo que el aire se comprime en el cilindro, se desvía de la superficie externa de la cabeza del pistón hacia la cámara de combustión en el centro del pistón. Esto aumenta la turbulencia y mejora la mezcla del aire con las partículas de combustible atomizado por el inyector.

Inyección Indirecta: En este sistema la inyección de combustible atomizado no es directamente en la cámara principal de combustión. En su lugar, el combustible se inyecta en una pequeña cámara separada en la cual ocurre la ignición. La cámara pequeña está conectada con la cámara principal de modo que, una vez que se inicia la combustión en la cámara pequeña, avanza de inmediato en la cámara principal. La finalidad de la cámara separada es el iniciar en mejorar la combustión principal. Se utilizan diversos diseños de cámaras de combustión, que se llaman cámara de turbulencia celdas de aire y cámaras de pre combustión. Cualquiera que sea su nombre particular, todas tiene la misma función; crear turbulencia dentro de la cámara de combustión para asegurar la combustión completa de todo combustible que se inyecta en la cámara.

Partes del motor diesel

MOTORES DIESEL

Partes de un motor diesel  1.

Los motores diesel se componen de diferentes partes las cuales vamos a detallar:

Bloque.

Es la estructura básica del motor, en el mismo van alojados los cilindros, cigüeñal, árbol de levas, etc. Todas las demás partes del motor se montan en él.

Generalmente son de fundición de hierro o aluminio.

Pueden llevar los cilindros en línea o en forma de V.

Lleva una serie de aberturas o alojamientos donde se insertan los cilindros, varillas de empuje del mecanismo de válvulas, conductos del refrigerante, los ejes de levas, apoyos de los cojinetes de bancada y en la parte superior lleva unos taladros donde se sujeta el conjunto de culata.

Cigüeñal.

Es el componente mecánico que cambia el movimiento alternativo en movimiento rotativo. Esta montado en el bloque en los cojinetes principales los cuales están lubricados.

El cigüeñal se puede considerar como una serie de pequeñas manivelas, una por cada pistón. El radio del cigüeñal determina la distancia que la biela y el pistón puede moverse. Dos veces este radio es la carrera del pistón.

Podemos distinguir las siguientes partes:

• Muñequillas de apoyo o de bancada.
• Muñequillas de bielas.
• Manivelas y contrapesos.
• Platos y engranajes de mando.
• Taladros de engrase.

Una muñequilla es la parte de un eje que gira en un cojinete.

Las muñequillas de bancada ocupan la línea axial del eje y se apoyan en los cojinetes de bancada del bloque. Las muñequillas de biela son excéntricas con respecto al eje del cigüeñal. Van entre los contrapesos y su excentricidad e igual a la mitad de la carrera del pistón. Por cada muñequilla de biela hay dos manivelas.

Los motores en V llevan dos bielas en cada muñequilla.

En un extremo lleva forjado y mecanizado en el mismo cigüeñal el plato de anclaje del volante y en el otro extremo va el engranaje de distribución que puede formar una sola pieza con él o haber sido mecanizado por separado y montado luego con una prensa. Algunos cigüeñales llevan un engranaje de distribución en cada extremo para mover los trenes de engranajes de la distribución.

Otra particularidad del cigüeñal es una serie de taladros de engrase. Tiene practicados los taladros, para que pase el aceite desde las muñequillas de biela a las de bancada. Como al taladrar quedan esos orificios en los contrapesos, se cierran con tapones, que se pueden quitar para limpiar dichos conductos.

Culata.

Es el elemento del motor que cierra los cilindros por la parte superior. Pueden ser de fundición de hierro o aluminio. Sirve de soporte para otros elementos del motor como son: Válvulas, balancines, inyectores, etc. Lleva los orificios de los tornillos de apriete entre la culata y el bloque, además de los de entrada de aire por las válvulas de admisión, salida de gases por las válvulas de escape, entrada de combustible por los inyectores, paso de varillas de empujadores del árbol de balancines, pasos de agua entre el bloque y la culata para refrigerar, etc.

Entre la culata y el bloque del motor se monta una junta que queda prensada entre las dos a la que llamamos habitualmente junta de culata.

Motores diesel

Para los tipos de motor que utilizan la propulsión a chorro, véase cohete.

Motor antiguo, de aviación, con disposición radial de los pistones.

Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se emplean motores de combustión interna de cuatro tipos:

• El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica.
• El motor diesel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se emplea en instalaciones generadoras de energía eléctrica, en sistemas de propulsión naval, en camiones, autobuses y automóviles. Tanto los motores Otto como los diésel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.
• El motor rotatorio.
• La turbina de combustión.