Gestion de Mantenimiento

El objetivo de este pequeño estudio es proporcionar al lector de una información básica sobre el desarrollo de los elementos que interactúan para producir trabajo en el equipo de perforación, terrestre y/o marino.

Es conveniente informar que no haremos un análisis físico-matemático de fondo y solo explicar el funcionamiento de las partes componentes mecánicas en operación.

Se ha tratado de conjuntar y a la vez definir la forma de operación de cada componente, también es necesario indicar que todo mecanismo para generar energía produce consecuencias necesarias que afectan la eficiencia, así vemos que todo movimiento produce energía pero además: vibración + calor, siendo en su caso los elementos negativos que nos inducen a estudios más profundos.

Es necesario indicar que observaremos brevemente las causas y los efectos de la operación del mecanismo, un análisis de las vibraciones de maquinas nos inducirá hacia el estudio de los elementos componentes de la misma, analizaremos efectos de la fricción y vibraciones, sus consecuencias así como el efecto mayor con que contamos en la ingeniería mecánica para minimizarlos, que es el alineamiento y la lubricación.

También aplicaremos imágenes como explicación más precisa y objetiva además algunos conceptos de ingeniería mecánica básica como formulas que nos llevan a confirmar lo explicado en nuestro texto.

No omitiremos hablar de conceptos como electrónica simple, puesto que los mecanismos actuales se dan en este tipo.

Explicaremos brevemente la operación de elementos mecánicos e hidráulicos.

ESTE INSTRUCTIVO ESTA DISEÑADO PARA LA APLICACIÓN A LOS ESPECIALISTAS EN MANTENIMIENTO MECANICO EN LOS EQUIPOS DE PERFORACION, PARA LOGRAR UN DESARROLLO INTEGRAL DEL FACTOR HUMANO. ESTO IMPLICA LA OPTIMIZACION, PREPARACION Y EDICION DEL MATERIAL DIDACTICO CORRESPONDIENTE.

DEFINIMOS HABITUALMENTE MANTENIMIENTO COMO EL CONJUNTO DE TÉCNICAS DESTINADAS A CONSERVAR EQUIPOS E INSTALACIONES EN SERVICIO DURANTE EL MAYOR TIEMPO POSIBLE (BUSCANDO LA MAS ALTA DISPONIBILIDAD) Y CON EL MÁXIMO RENDIMIENTO.

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL ES UNA COMPLEJA ACTIVIDAD TECNICO-ECONOMICA QUE TIENE POR FINALIDAD LA CONSERVACIÓN DE LOS ACTIVOS DE LA EMPRESA, MAXIMIZANDO LA DISPONIBILIDAD DE LOS EQUIPOS PRODUCTIVOS, TRATANDO QUE SU GESTIÓN SE LLEVE A CABO AL MENOR COSTO POSIBLE.

LA FUNCION DE ESTE DOCUMENTO ES DE GRAN IMPORTANCIA PARA EL PERSONAL QUE LABORA EN LOS TRABAJOS DE TECNICO EN MANTENIMIENTO "A" MECANICO, DE ESTA RAMA. TODA VES QUE ACTUA COMO UN SOPORTE BASICO, EFICIENTE Y SEGURO PARA EL PERSONAL QUE LO LLEVARA A CABO.

COMO PARTE INTEGRAL DE LOS SERVICIOS DE MANTENIMIENTO; SE CUENTA CON TALLERES, LABORATORIO, INSTRUMENTOS Y HERRAMIENTAS EN GENERAL PARA COMPLEMENTAR Y DESARROLLAR LAS ACTIVIDADES DEL PERSONAL ASIGNADO.

ESTE INSTRUCTIVO ESTA ELABORADO Y ESTRUCTURADO DIDACTICAMENTE PARA EL BUEN ENTENDIMIENTO EN LOS CONOCIMIENTOS QUE SON DE INTERES PARA EL PERSONAL QUE LABORA EN EL MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS DE PERFORACION.

Generalidades. Definiciones

• MANTENIMIENTO PREVENTIVO

El mantenimiento preventivo, se produce cuando la maquinaría se revisa de modo general sin prestar atención al estado de los componentes. El preventivo es costoso, por el excesivo tiempo de paradas llevadas a cabo para las revisiones no programadas y por el costo de sustituir piezas en buenas condiciones con piezas ya desgastadas.

• MANTENIMIENTO CORRECTIVO

El mantenimiento correctivo se produce cuando los trabajos no se realizan adecuadamente, hasta que un problema ocurre, causando el fallo de la maquinaría. Con el mantenimiento correctivo se disminuyen los costosos daños secundarios producidos cuando falla la máquina, esto sin considerar los altos costos derivados por mantenimiento y paradas no planificadas.

• MANTENIMIENTO PREDICTIVO

Mantenimiento predictivo es el proceso de determinar las condiciones de la maquinaria en funcionamiento. "Permite la reparación de la maquinaria antes de se produzca el fallo". El mantenimiento predictivo, ayuda al personal a reducir la posibilidad de fallo mayor o grave, les permite disponer de los cambios hechos con anterioridad y planificar los trabajos durante las suspensiones. Esta condición toma dos formas:

• predictiva

• diagnosis

Motores C.I Diésel

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

En la mayoría de los motores c.i diesel de pistón, los gases de admisión son aspirados por el motor durante la carrera descendente del pistón, creando una zona de baja presión, similar a un gas en expansión dentro de un cilindro. El total de aire de trabajo, es en realidad la aspirada a presión atmosférica, que al ser dividida contra la de diseño; recibe el nombre de eficiencia volumétrica.

El objetivo de un turbo-compresor es mejorar la eficiencia volumétrica de un motor c.i diesel turbo-cargado mediante el aumento de la densidad del gas de admisión por lo general aire atmosférico.

El compresor en su conjunto absorbe aire atmosférico a la temperatura y humedad del medio ambiente, y lo comprime generando presión, temperatura y agua antes de que entre en el múltiple de admisión donde controla la presión hasta la de trabajo. Esto se traduce en una mayor cantidad de aire que entra en los cilindros en cada carrera de admisión. La potencia necesaria para hacer girar el compresor centrífugo es proporcionada por la energía cinética proveniente de los gases de escape del motor. 

Un turbo-compresor también puede ser utilizado para aumentar la eficiencia del combustible sin aumentar la potencia neta del motor. Esto se consigue mediante la recuperación de la energía reciclable en los gases de escape y la retro alimentación en la admisión del motor.

Mediante el uso de esta energía de otro modo se desperdiciaría antes de aumentar la mezcla de aire, así se asegura que todo el combustible sea quemado en el inicio de la etapa del escape. 

El aumento de la temperatura contra la presión incrementa la eficiencia del ciclo Carnot.

El control de los turbo-compresores es muy complejo y ha cambiado en los últimos años.  Modernos turbo-compresores de geometría variable utilizan accesorios como: válvula de descarga residual en algunos equipos.

En aplicaciones de motores c.i diesel, "impulso" es la presión del colector de admisión, supera a la presión atmosférica. Esto es representativo de la presión de aire adicional que se logra a través de la inducción forzada. El nivel de impulso puede ser mostrado en un indicador de presión ó manómetro con lecturas de kpa ó psig. 

En los motores de combustión interna diesel, el turbo-compresor se utiliza comúnmente para incrementar la presión del aire en el múltiple de admisión. Dado que la presión atmosférica se reduce a medida que la altura sobre el nivel del mar es mayor, el poder del turbo-compresor disminuye en función de la altitud para motores de aspiración natural.

Turbo-compresores usados al nivel del mar para mantener la potencia se denominan turbo-normalizado. Un sistema turbo-normalizado mantendrá una presión en el colector del14.22 psig o 1kpa.

En todas las aplicaciones del turbo—compresor, la presión de sobre-alimentación se limita a mantener todo el sistema de motor dentro del rango de operación. Incluyendo su diseño térmico y turbo-mecánico.

El impulso excesivo en un motor, con frecuencia le provoca daños de diferentes maneras, incluyendo la pre-ignición y sobre-calentamiento del motor.

Para evitar golpeteo del motor, también conocido como detonación y los daños físicos, la presión del colector de admisión no debe ser alta, por lo tanto la presión en el colector de admisión del motor debe ser controlado por algún dispositivo. La apertura de la válvula de descarga permite que el exceso de energía destinado a la turbina se releve y pase parte de ella directamente a la tubería de escape, reduciendo así la presión de la sobre-alimentación. 

La válvula de descarga puede ser controlada ya sea manualmente o por un actuador semi-automático, que es accionado por la unidad de control de motor.

SISTEMA DE ADMISION DE AIRE Y GASES DE ESCAPE

• 1. Múltiple de escape

• 2. Post-enfriador

• 3. Salida de gases de escape

• 4. Turbo-compresores

• 5. Turbo-invasión

Su función es, suministrar aire para el proceso de combustión.

Recibe como alimentación:

• Energía para mover el turbo, esta proviene de los gases de escape.

• Aire del medio ambiente

-Y a la salida se obtiene como resultado:

• Aire a mayor velocidad, consecuente en mayor volumen y presión, adicionalmente se desechan los gases de escape.

Los principales conjuntos del sistema son:

• Filtros de aire.

• Turbo-compresor.

• Post-enfriador.

• Múltiple de admisión.

• Múltiple de escape.

• accesorios

Los turbo-compresores, aspiran aire del exterior hacia su interior haciendo operar el motor, con esto se ogra la temperatura adecuada logran la temperatura adecuada, reingresando al múltiple de admisión pasa por el pos-enfriador (aftercooler).

El turbo compresor es movido por los gases de escape.

TURBO-COMPRESOR

Los turbo-compresores ayudan a mantener e incrementar la potencia, ya que el ser más rica la mezcla permite al motor quemar menor combustible e incrementar su potencia.

El turbo compresor básicamente tiene dos partes:

• 1. Lado de admisión de aire o compresor.

• 2. Lado del escape o de la turbina

Los gases de escape del múltiple permiten que la turbina gire el turbo compresor. Debido a que la turbina y el compresor están ensamblados en el mismo eje el compresor también rota en el mismo sentido, mientras más rápido se mueva este se procesara mayor cantidad de aire en el sistema de admisión, lo cual ocasiona un aumento de la presión de aire y su densidad.

La presencia de un turbo compresor y todos los efectos que este cause durante su trabajo se denomina sobre-alimentación.

Los turbo-compresores aumentan la temperatura del aire hasta 135º C, haciendo que la densidad del aire disminuya. A medida que el aire se enfría, se vuelve más pesado, esto permite que se incremente más cantidad de aire-oxígeno en cada cilindro

POST-ENFRIADOR

Los post-enfriadores, reciben este nombre debido a que refrescan el aire caliente después de pasar por el turbo-compresor y antes de entrar a los cilindros de las maquinas.

Existen varios tipos de intercambiadores de calor exmp: aire-aire, agua-agua aire-agua que se encargan de enfriar el aire comprimido por el turbocompresor o sobre -alimentador de un motor de combustión interna.

La función principal de un post-enfriador de aire es el de alimentar aire fresco denso comprimido a el motor. La máxima temperatura y pérdida de presión permisibles en el múltiple de escape son, especificadas por las compañías de motores para asegurar que la temperatura y la densidad de la carga de alimentación requerida sean mantenidas para una eficiencia óptima del motor

SISTEMA DE POTENCIA

Este sistema, recibe la energía liberada por la combustión de la mezcla aire-combustible, y permite la fuerza hacia el mecanismo conectado al pri-motor (generador, compresor, bomba, etc.)

• Energía procedente de la combustión interna y a la salida obtiene como resultados:

• Energía mecánica para accionar el equipo acoplado al motor.

Los principales conjuntos funcionales de este sistema lo conforman.

• monoblock.

• cilindros.

• pistones, bielas y camisas.

• cigüeñal.

• tren de engranajes.

• árbol de levas.

• conjunto del volante.

• amortiguador de vibración.

• sistema de agua, lubricación y aire de enfriamiento.

El empuje producido por el encendido de la mezcla aire/combustible en el interior de los cilindros, y entre las cabezas de los pistones superiores en inferiores, hace que estos se desplacen en movimiento alternativo, y forzando a través de las bielas a que el cigüeñal gire produciendo con este movimiento la potencia necesaria para mover el equipo acoplado al motor y suministrar energía

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Mantiene las temperaturas adecuadas de operación del motor. Si por alguna razón sufriera alguna avería, el sistema de enfriamiento se colapsaria y ocurrirían daños en el motor.

Recibe como alimentación

• Energía mecánica del motor para mover la bomba de enfriamiento.

• La bomba hace recircular el refrigerante por el motor.

A la salida se obtiene como resultado: fluido refrigerante a alta temperatura para ser enfriado por el sistema de enfriamiento.

Es un sistema que trabaja con un gradiente de 89ºc aproximadamente (192ºf).

Los principales conjuntos funcionales de este sistema lo conforman:

• bomba de agua.

• enfriador de aceite.

• post-enfriador.

• termostatos.

• radiador.

• tubería y accesorios

La bomba hace circular refrigerante a través del motor, para absorber el calor producido por la combustión y la refrigeración de las partes móviles. Para efectuar este trabajo, el sistema aplica el principio de transferencia de calor entre metales, fluidos o aire. Lo que permite este movimiento de calor es la diferencia de temperaturas relativas entre las partes.

El fluido de trabajo principal de este sistema es el aceite, que desempeña varias funciones básicas con el fin de suministrar lubricación adecuada. El aceite funciona para mantener limpio y libre de oxido y corrosión. Es lubricante, refrigerante y sellante.

Suministra también una película de aceite como amortiguador, que disminuya al mínimo el contacto metálico, y reduce la fricción del desgaste. Los motores necesitan el tipo correcto de aceite, con la adecuada viscosidad en la cantidad correcta, para poder cumplir con su función. El aceite debe poder fluir, lubricar y limpiar los componentes del motor en una gran variedad de condiciones de operación. El aceite debe poder fluir y lubricar en clima fríos, resistir el calor, mantener su viscosidad y sus propiedades.

• Viscosidad: describe la resistencia a fluir que opone un aceite base. La capacidad de fluir se relaciona directamente con la capacidad del aceite para recubrir y proteger las piezas. La viscosidad cambia con la temperatura; a mayor temperatura menor viscosidad y el aceite será muy delgado.

• Índice de viscosidad: es una medida de la capacidad del aceite base para resistir los cambios de viscosidad como los cambios de temperatura.

En el aceite con i.v alto, la viscosidad cambia poco con la variación de temperatura.

En el aceite con i.v bajo, la viscosidad varia bastante con la variación de temperatura.

SISTEMA DE LUBRICACION

Su función principal es hacer circular el aceite por todo el motor. Limpia, refrigera y protege del desgaste las piezas en movimiento.

Recibe como alimentación:

• aceite procedente del cárter y a la salida se obtiene como resultado: aceite a presión totalmente limpio. Es un aceite de ciclo cerrado, diseñado para trabajar entre 60 y 70 psi.

Los principales conjuntos funcionales de este sistema lo conforman:

• bomba de aceite

• enfriador de aceite

• filtros y accesorios

La bomba succiona aceite del cárter del motor a través del colador instalado para impedir el paso de contaminantes que puedan circular en el interior del motor y que originen daños a los componentes de la bomba de circuito.

El aceite es presionado a 60 psi; hacia los filtros, circula e ingresa al enfriador de aceite donde disminuye la temperatura para darle las condiciones necesarias antes de entrar al motor. Los cigüeñales tienen ductos perforados simétricamente a todo lo largo, por los cuales se distribuye el aceite proveniente de las bancadas hacia las bielas y pistones.

En los arranques lo primero en lubricarse son los turbos, por los que existen ductos perforados a manera para que el mono-block cumpla el objetivo.

Los cigüeñales de los motores de c.i diesel, tienen ductos perforados geométricamente por donde circula el aceite a los cojinetes de bancada y biela.

1.- ducto de aceite hacia los mecanismos de balancines.

2.- ducto de aceite hacia el engranaje del volante.

3.- ducto de aceite hacia los metales en las camisas.

4.- ducto de aceite hacia la bomba de inyección y el gobernador.

5.- ducto de lubricación a los ejes de los balancines.

6.- ducto de lubricación en los alojamientos de los levantadores de válvulas.

7.- metales de eje de válvulas

8.- inyección de lubricación al pistón.

9.- ducto de aceite a la caja del engranaje de sincronización.

10.- ducto de aceite al eje del engranaje de baja.

11.- galería de lubricación en el monoblock.

12.- metales de bancada.

13.- línea de suministro de aceite hacia los turbos.

14.- línea de suministro de aceite hacia el colector en el block

15.-válvula bypass del filtro.

16.- válvula derivadora (bypass) del enfriador.

17.- turbo-cargador.

18.-enfriador de aceite.

19.- línea retorno aceite turbo-cargador.

20.- filtros de aceite.

21.- carter.

22.- bomba de aceite.

Es importante que el aceite no se adelgace demasiado, ni pierda viscosidad a temperaturas altas. Los aceites pocos viscosos no suministran suficiente protección contra el desgaste.

Los aceites mono-grados tienen un solo digito.

Los aceites multigrados tienen dos dígitos. Los números bajos indican que el aceite tiene viscosidad baja, y números altos indican que el aceite tiene viscosidad alta.

Para el aceite multigrado, el primer número es el grado de viscosidad a temperaturas bajas (invierno), y el segundo número es el grado de viscosidad a temperaturas altas (verano).

Número total base (ntb): indica la cantidad de aditivo alcalino de un aceite. Mientras más alcalino sea el aceite, mayor será el (ntb) y más cantidad de acido podrá neutralizar. Debido a que los combustibles contienen diferentes cantidades de azufre, es importante usar aceite con un numero (ntb) alto.

Las bombas de engrane están diseñadas para producir más de 150 psi de presión, una válvula instalada en la misma bomba y en el block del motor, regula la presión del aceite permitido.

Existen diferentes tipos de válvulas de alivio, cada una con la misma función básica. La válvula está cargada con un resorte calibrado que permite que el aceite salga a una presión establecida. Si la presión fijada es de 50 psi, la válvula de alivio reaccionara cuando la presión del motor alcance este punto, la presión de aceite que ejerce fuerza contra el pistón vencerá la carga del resorte produciendo así un desplazamiento de la misma, permitiendo que el exceso de aceite se desvié manteniendo constante el flujo y la presión al motor.

Un motor puede tener problemas de presión por varias razones:

1.- fuga o entrada de aire.

2.- demasiado volumen de aceite en el cárter que puede causar burbujas en el mismo.

3.- perdidas de aceite por goteo provocado por el exceso de apriete en los tornillos que produce una deflexión.

4.- mal funcionamiento de la válvula de alivio, como se ha mencionado la función principal de dicha válvula es la de regular la presión de aceite del motor y mantener el flujo constante.

5.- holguras por desgaste en los componentes básicos del motor, como son: cojinetes de bancada, biela, árbol de levas, retenes y tapones de aceite.

Se puede agrupar en tres las causas de los problemas, normalmente causados por materiales extraños que entran en la bomba.

• La válvula de alivio no abre: esto no permitirá que el exceso de la presión se fugue por lo tanto se creerá una sobrepresión que causara la rotura del filtro de aceite.

• La válvula de alivio queda abierta: en este caso a bajo régimen, la bomba circulara el aceite creando así una baja presión que podrá perjudicar los metales.

• La válvula de alivio no se desliza con facilidad y se pega al alojamiento: Esto provoca una imposibilidad de libre movimiento que, manteniéndose no cerrada pero tampoco totalmente abierta, creara el problema de una presión errática.

La bomba de aceite, está diseñada y fabricada con tolerancias muy estrictas y cualquier fragmento o impurezas que ingresen al interior de la válvula originan atascamiento que afectan sensiblemente el funcionamiento de la misma. Cuando a rectificar un motor es necesario retirar cárter y tapa de válvulas.

Controlar la limpieza, saneamiento del área y los problemas de sobre presión, de esa manera se procede al servicio y cambio de la bomba.

Se debe tomar en cuenta que la bomba de aceite NO hace milagros. Es una unidad con desgaste excesivo, si se procede a reemplazar únicamente la bomba no se solucionara en absoluto el problema. Se deberán reemplazar todas las partes desgastadas. De no reemplazarse las partes afectadas y se procede a instalar las mismas una bomba de alto volumen, mayor caudal de aceite, lo que se obtiene es una solución momentánea, pero a corto plazo aparecerá la baja presión.

Fluidos de mantenimiento

A fin de optimizar los trabajos originados por la maquinaria de perforación, hay que evitar: el sobrecalentamiento, la fricción y la vibración, son considerados como elementos de desgaste prematuro de altos riesgos y costos de mantenimiento del equipo.

La maquinaria para su operación satisfactoria; recurre a los fluidos de mantenimiento, filtros de aire y el enfriamiento del equipo, para ello se maneja: lubricantes y grasas, purificación del: aire y combustibles así como: refrigeración de los fluidos de enfriamiento (agua, aire y aceite) e intercambiadores de calor.

A continuación algunos ejemplos para minimizar los efectos de los elementos arriba anotados:

• aceites: garantizan una mejor protección contra el desgaste y la corrosión contribuyendo al buen funcionamiento de la maquinaria, los sistemas hidráulicos y demás componentes principales. Asegurarse que la maquinaria esté bajo cuidado de trabajos de mantenimiento.

• Grasas: la grasa era única y universal. Hoy en día ha dejado de serlo. La tecnología aplicada en los lubricantes "actuales requiere de una lubricación especializada que optimice su funcionamiento".

• Refrigerantes: para evitar la mayoría de las fallas del sistema de enfriamiento se requiere usar el refrigerante correcto, y que cumplan con las especificaciones del mismo. No hay azar, no hay prueba, ni error, deberá ser diseñado para cumplir las condiciones que el servicio lo requiera y lo demande.

Beneficios de los fluidos de mantenimiento:

• a) prolongar las horas de servicio de mantenimiento.

• b) cumplir con las exigencias de alta tecnología de la maquinaria actual.

• c) Proporcionar un rendimiento óptimo en todo el sistema de enfriamiento

• d) compatible con toda la maquinaria.

• e) protección contra corrosión y residuos.

• f) deberá prevenir y evitar la ingestión accidental

• g) cuidar estrictamente la lectura de las etiquetas del fluído.

complejo en ciudad del Carmen Camp.

Lubricante: es un fluido capaz de reducir la fricción en un mecanismo sometido a movimiento, carga, temperatura, etc.

ACEITE LUBRICANTE

Es la mezcla de aceites básicos minerales del tipo hidrocarburo parafinado

CARACTERISTICAS DE LOS ACEITES LUBRICANTES

DEFINICION:

Los lubricantes son fluidos derivados de los hidrocarburos (formados casi exclusivamente por carbono e hidrogeno) y reducen la fricción entre superficies que se deslizan o giran una sobre otra, su finalidad es disminuir la perdida de energía y evitar el desgaste.

Su importancia se basa en el hecho de que sin lubricante sería imposible el funcionamiento de cualquier mecanismo y transporte de energía, por ejemplo las piezas que integran cualquier maquinaria están unidas o se mueven unas contra otra. Las temperaturas por fricción que alcanzarían las piezas móviles sin lubricación serán lo suficiente altas como para fundir las mismas.

FUNCIONES

• lubricar e impedir el desgaste.

• facilitar el desplazamiento de partes móviles.

• reducir la fricción.

• proteger el metal contra la corrosión y herrumbre.

• actuar como medio de enfriamiento.

• mantener limpias las piezas en movimiento.

• actuar como sello.

• amortiguar cargas de choque.

• amortigua la presión en la transmisión hidráulica de potencia.

• facilita el aislamiento eléctrico.

• Limpia- lubrica- enfría y sella.

CLASIFICACION SAE DE VISCOSIDAD

El radiador

Se conoce este dispositivo que permite el intercambio del calor entre dos medios. Sirve para disipar energía térmica de un objeto, para evitar su sobrecalentamiento o para calentar un espacio o un objeto.

Trabaja por convección, pero su principal función es por radiación de donde toma su nombre. Se entiende por este nombre al intercambiador de calor que cede o, en ciertos casos, recibe, el calor al o del aire ambiente.

Su funcionamiento consiste en ampliar la superficie de intercambio por medio de aletas, y el calor encuentre suficiente superficie de contacto. El intercambio de calor depende de la diferencia de temperaturas entre los medios que proporcionan el calor, el radiador, el aire ambiente, y de la superficie de intercambio.

Está diseñado de fábrica para el tamaño y la carga anticipada del motor. Si lo remplazamos por otro diferente, tendremos problemas de refrigeración. Si se tapa con residuos de corrosión, pierde eficiencia y sobrecalienta el motor. Hay que evitar la corrosión.

La imagen en la parte superior corresponde a un radiador limpio de motor diesel utilizando: refrigerantes, inhibidores y anticorrosivos. También pierde su eficiencia por aletas dobladas, tubos bloqueados insectos e impurezas.

SUS COMPLEMENTOS:

Tapa del radiador.- Es un componente crítico para el funcionamiento del sistema. Si su resorte está dañado, la goma gastada ó seca, no mantiene la presión necesaria para evitar la ebullición. Y la presión especificada de diseño por el fabricante.

El depósito de expansión.- los sistemas utilizan un depósito para recibir el exceso refrigerante generado por la expansión del mismo, permitiendo su retorno al radiador cuando este se enfría. Si no cuenta con éste elemento, requiere un colchón de aire para comprimirse, absorbiendo la diferencia de volumen generado por la temperatura.

Evitaremos daños si aplicamos un buen refrigerante en el sistema y facilitamos la circulación del agua.

Termostato.- permite calentar el motor antes de entrar en línea y lo mantiene a la temperatura óptima de trabajo. Siendo un controlador de temperatura.

Ventilador.- es un elemento principal en el sistema de refrigeración, y ventilación.

Mangueras.- es un elemento cuya función es permitir la circulación del fluido de refrigeración sin causar pérdidas.

REFRIGERANTES

Los más comunes son:

• 1. agua corriente.

• 2.  semi destilada (por evaporación o hidro-presión).

• 3. refrigerante/anti-congelante/anti-corrosivo tradicional a base de etilenglicol (normalmente verde o amarillo).

• 4. refrigerante/anti-congelante/anti-corrosivo a base de etilenglicol y carboxilatos (normalmente anaranjado o rojo).

Análisis de agua de enfriamiento:

El uso de agua corriente no es recomendable ya que actúa como electrolito entre el área anódica y la catódica, causando excesiva corrosión, manifiesta en áreas donde hay diferencias de presión y tendencia a formarse cavitación. El resultado es una restricción en el flujo, una reducción en la transferencia de calor, llegando a obstruir el radiador con residuos circulantes. Con el uso de agua pura, esta hierve 17ºc, más fría que el agua corriente y tenemos serios problemas de cavitación en los conductos donde la expansión y contracción es más rápida y violenta.

En los motores diesel según la imagen anterior, la cavitación continúa hasta perforar la camisa o el bloque, obligando esto a reparar el motor cuando entra agua al cilindro y emulsiona al aceite. Esta cavitación o "picada" de la camisa es totalmente corregible, si controlamos las burbujas del agua caliente.

• 1. El uso de refrigerante verde" cuando tienen aditivos anti-corrosivos, normalmente actúan como aislante sobre toda la superficie, reduciendo la transferencia de calor del bloque al agua.  

• 2. Refrigerante/Anticongelante/Anticorrosivo tradicionales (Verde), nos retardan evitando la corrosión y el congelamiento, aumentando el punto de ebullición. El problema es que tiene una vida relativamente corta.

• 3.  Hay que remplazarlos anualmente o cada 8.000hrs/trabajo por la degradación de sus aditivos. Cuando se mezcla con agua pura o salada, reaccionan y demeritan sus aditivos más violentamente. También reduce la transferencia de calor por su acción aislante.

• 4. Los nuevos refrigerantes/ anticongelantes/ anticorrosivos, (normalmente rojo o anaranjado) a base de etilenglicol con ácido carboxilato y tolitriazol, reaccionan con los metales para protegerlos solamente donde hay acción corrosiva. No forman capas de aislante. Esto resulta en 8% mayor transferencia de calor que los productos de formulación tradicional. Sus compuestos se degradan con menor rapidez, evitando el costo de remplazos y el riesgo de operar después de desgastarse la protección.

RECOMENDACIONES

Alcanzar bajos costos operacionales depende de un buen mantenimiento, la cual es una de las herramientas más poderosas de la que se dispone para bajar costos es el "mantenimiento proactivo". Si queremos practicar mantenimiento proactivo se recomienda lo siguiente:

• 1. El motor sin termostato debería entrar en prioridad para revisión y mantenimiento.

• 2. Revisar el sistema. Si hay corrosión, lavarlo con un producto que las elimine, enjuagarlo con mucha agua y revisar. No se olviden de abrir la válvula de servicio (si hay) para que el fluido limpiador circule por todo el sistema.

• 3. Revisar las aletas del radiador para asegurar que estén completas y limpias, eliminando insectos, impurezas, sedimentos y daños causados por terceros.

• 4. Revisar las mangueras, remplazando las que están débiles, resecas, agrietadas o degradadas.

• 5. Revisar las bandas, remplazando las que están secas, gastadas o débiles.

• 6. Nunca operar con un nivel bajo de refrigerante donde se puede incorporar aire al sistema. Este aire causa la formación de substancias gelatinosas y cavitación.

• 7. Si el sistema tiene un tanque de expansión para almacenar el exceso de agua-refrigerante, mantener el nivel entre máximo y mínimo, rellenando también el nivel del radiador.

Sistema de combustible

Suministra el combustible durante su proceso de encendido de la combustión.

Recibe como alimentación

combustible – diesel

y a la salida se obtiene como resultado.

Combustible pulverizado, limpio, y a presión adecuada para la combustión.

Los principales conjuntos funcionales de este sistema lo componen:

• filtros primarios o separadores de agua e impurezas

• bomba de transferencia

• filtros secundarios o impurezas

• bomba de cebado

• gobernador

• bomba de inyección

• inyectores

Operación

El combustible ingresa al sistema a través de los filtros primarios, por la bomba de transferencia, dirigiéndose a los filtros secundarios. La bomba de inyección incrementara la presión para enviarla a los inyectores. El tiempo de inyección está relacionado con los valores de carga y rpm, esto se hace a través del gobernador y del controlador.

El fluido en este sistema es el diesel combustible y deberá tener las siguientes características:

Índice de cetano: es una medida de calidad de encendido del combustible, que afectan al arranque y la aceleración del motor. A mayor índice de cetano, mayor rapidez en el encendido de combustible.

BOMBA Y SISTEMA DE

INYECCION DE COMBUSTIBLE

• 1. deposito secundario de combustible

• 2. filtro secundario combustible

• 3. línea de alimentación diesel

• 4. filtro primario

• 5. bomba de transferencia

• 6. filtro secundario

• 7. bomba de inyección

• 8. regulador de presión

• 9. mecanismo de avance de baja presión

• 10. tuberías de combustible de baja presión

• 11. inyectores

• 12. tubería de retorno

BOMBA DE TRANSFERENCIA

La bomba de transferencia es el elemento del sistema de alimentación que cumple con la función de enviar permanentemente y a una presión determinada, combustible a la bomba inyectora, para cualquier régimen de velocidad del motor.

El combustible es enviado del filtro primario a la bomba de transferencia, en donde es elevada la precisión, y circulara a través de la sección de presión baja del sistema. La función principal de la bomba de transferencia es mantener un suministro adecuado de combustible limpio en la bomba de inyección.

BOMBA DE CEBADO

Los filtros secundarios cuentan en su base con una bomba de cebado de combustible anexa.

La bomba también se usa para cebar el sistema de combustible después de cambiar los filtros y dar mantenimiento general.

BOMBA DE ACEITE

La bomba de aceite es la parte principal del motor. Suministrando lubricación a todas partes móviles del mismo.

La mayoría de las bombas de aceite están compuestas por 4 partes principales que son:

• 1. un cuerpo principal.

• 2. colador.

• 3. Dos engranajes (uno impulsor y el otro libre) o con ensamble de rotor y estator (uno interior y otro exterior).

• 4. Válvula de alivio de sobre presión (normalmente ubicada en la misma bomba, aunque a veces en el block del motor).

El propósito de la bomba de lubricación es regular la presión y volumen del sistema de lubricación.

La presión de aceite está directamente relacionada a la perdida provocada por desgaste o consumo de las partes varias de motor y por lo general el espacio de los metales tiene mayor efecto en la presión del aceite.

BOMBA DE AGUA

Utilizan la fuerza centrifuga inducida al liquido por un impulsor con paletas o alabes, que giran a gran velocidad en el interior de una carcasa de dimensiones y forma de diseño especifico. Este impulsor se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral o caracol conocido como voluta o carcasa, que dirige el fluido impulsado por la fuerza centrífuga hacia la brida de descarga. En la parte inferior se muestran dos impulsores típicos uno en buenas condiciones y otro dañado por cavitación.

CINETICA DE TRABAJO

En la primera figura nos muestra un impulsor tipo abierto. Cuando el impulsor gira dentro del liquido sus alabes impulsores lo atrapan por el borde inferior cerca del centro y lo envían por el perfil de la paleta hacia el exterior o descarga

El agua que circula en las paredes de la bomba entra en ebullición debido a que la presión disminuye; en el lado de la descarga, la presión al restablecerse ocasiona que las burbujas de vapor exploten, estas burbujas produce erosión y debilidad en el material; a este fenómeno se les conoce como cavitación. Mostrándose en la segunda figura. Cuando la bomba sufre de cavitación, corrosión o abrasión, pierde su eficiencia.

BOMBA DE AGUA DE ENFRIAMIENTO

La bomba de agua accionada mecánicamente por el tren de engranes del motor se encarga de transportar el refrigerante por el sistema, circulando por los principales ductos del monoblock, cabezas, post-enfriador y el enfriador de aceite.

El termostato mantiene una temperatura uniforme en el sistema, mientras que el radiador controla que el sistema no sobrepase la temperatura máxima de operación.

Cada componente del sistema de enfriamiento deberá por normas cumplir con una función específica en la transferencia de calor.

El fluido de este sistema, es el refrigerante: mezcla de agua, anticongelante e inhibidor de corrosión.

Agua es el principal ingrediente del refrigerante, debido a que transfiere el calor mejor que cualquier otro compuesto pero representa algunas desventajas:

A baja temperatura de ebullición se congela y es extremadamente corrosiva para los componentes del motor y a temperatura alta se evapora y daña al mismo.