MOTOR 3412 Mecánico
M - 04
DEPARTAMENTO DE DESARROLLO PROFESIONAL
FINNING SUDAMÉRICA
Nombre del Curso MOTOR 3400 Mecánico
Código del Curso M-04
Duración
24 HRS.
Quiénes deben participar
TÉCNICOS DE TERRENO
Objetivo del Curso
DADO UN MOTOR DE LA SERIE 3400, EL ALUMNO SEA CAPAZ DE:
- RECONOCER SUS PARTES PRINCIPALES. - RECONOCER PARTES BÁSICAS
- ENTENDER FUNCIONAMIENTO DE TODOS LOS SISTEMAS DEL MOTOR.
- LOCALIZACIÓN BÁSICA DE FALLAS.
- REGULACIONES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE.
Prerrequisitos
HABER APROBADO CURSO DE MOTOR BÁSICO.
Audiencia
Máximo: 8
Mínimo: 4
Contenido del Curso
EL CURSO COMPRENDE LO SGTE.:
- PRESENTACIÓN GENERAL DEL MOTOR. - MOTOR BÁSICO.
- DESCRIPCIÓN DE SISTEMAS DEL MOTOR:
LUBRICACIÓN, ADMISIÓN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES, REFRIGERACIÓN Y COMBUSTIBLE. - LOCALIZACIÓN DE FALLAS DE SISTEMAS
PRESENTADOS.
- REGULACIONES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE.
Instrucciones Especiales
LAS REGULACIONES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE SE REALICEN EN TERRENO.
Habilidades FinningPro Servicio
Certificables: 92
INDICE
Indice...2
Modulo I: Descripción general del motor...3
Lección 1: Características principales...4
Diseño del motor………...5
Información general...6
Lección 2: Componentes principales...7
Hoja de trabajo en Clase y Terreno N°1...8
Modulo II:Motor Básico...11
Lección 3: Partes Fijas del Motor...12
Block...12
Culata...13
Cilindros, Camisas...15
Cárter...15
Lección 4: Partes Móviles del Motor...16
Pistones y Anillos...16
Bielas...17
Eje Cigüeñal...18
Eje de Levas...18
Dámper...19
Modulo III: Sistema Principales del Motor...20
Lección 5: Sistema de Refrigeración del Motor...21
Lección 6: Sistema de Lubricación del Motor...26
Lección 7: Sistema de Admisión de Aire y Escape de Gases...35
Lección 8: Sistema de Combustible...40
Bomba Inyectora de Combustible...45
Inyectores de Combustible...46
Gobernador Hidro-Mecánico...47
Válvula Fuel Ratio Control...48
Unidad de Avance de Sincronización Automática...50
Modulo IV: Localización de Fallas...52
Módulo V: Ajustes...61
Lección 9: Posicionar Pistón N°1 en el PMS en Compresión...62
Lección 10: Ajuste Claro de Válvulas...63
Lección 11: Sincronización del Eje de Levas de la Bba. Inyectora... 65
Lección 12: Ajuste de Rack Setting...68
Lección 13: Ajuste FRC...71
MODULO I: DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MOTOR
OBJETIVOS
Al término de este módulo, el estudiante estará en capacitado para:
Dado un Motor 3412 Mecánico, el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 SENR5144 y la Hoja de Trabajo en Clase y Terreno N° 1, Identificar
correctamente los componentes principales del motor como así también las características del mismo.
- Identificar los componentes principales del motor
LECCIÓN 1: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL MOTOR
En esta lección se identifican las características principales del motor
CLASE
Presentación de vistas generales del motor mostrando las cualidades y características.
DISEÑO DEL MOTOR
Admisión
Escape
Número de cilindros y su configuración---V12-65 grados
Válvulas por cilindro--- 4
Cilindrada---27,3 L (1650 pulg3)
Diámetro---137,2mm(5,4 pulg.)
Carrera---152,4mm(6,0pulg.)
Combustión ---Inyección directa
Cuando se observa el cigüeñal desde el extremo del volante, el cigüeñal gira en la dirección
siguiente:---Hacia la izquierda
Orden de inyección :---1, 4, 9, 8, 5, 2, 11, 10, 3, 6, 7, 12
INFORMACIÓN GENERAL.-
El motor es de ciclo Diesel, de inyección directa con inyectores unitarios controlado y accionado mecánicamente. Sus cilindros poseen un diámetro de 137,2 mm (5,4 pulg.) y una carrera de 152,4 mm (6,0 pulg.). La cilindrada es de 27,3 L ( 1650 pulg3).
La configuración del block del motor es en V, de 65° entre los cilindros de un lado con respecto al otro. Consta de un posenfriador ubicado sobre el block, algunos equipos tienen este tipo de motor con dos turbocargadores ( 772B, 773B y 992C ) y otros con uno ( 651E, 657E, D9L y D10N ).Su sistema de inyección posee una bomba inyectora de combustible ( la cual tiene una forma similar al block de cilindros) con seis elementos bombeantes en cada lado, e inyectores por cada cilindro. El control de la cantidad de combustible a inyectar es función de un gobernador hidro-mecánico, posee una unidad de avance de sincronización automática y una válvula control de la relación aire-combustible ( Válvula FRC ).
El sistema valvular controla el flujo de entrada de aire y la salida de los gases de la combustión durante la operación del motor.Tiene un eje de levas accionado por la corona del cigüeñal por lo que deben ser correctamente sincronizados para evitar daños a las válvulas y pistones. El eje de levas tiene 2 camones para cada cilindro, uno para las válvulas de admisión y otro para las de escape. Entre las cuatro válvulas está el alojamiento del inyector.
El motor posee dos culatas, una por banco, que tiene una placa espaciadora de acero entre la culata y el block.
LECCIÓN 2: COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR
En esta lección se identifican los componentes principales del motor
CLASE
Presentación de vistas generales del motor, ubicación de componentes Principales.
LABORATORIO
DE CLASE
• Identificar en las vistas los componentes principales de los distintos
Sistemas del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 SENR5144 y la Hoja de Trabajo en Clase y Terreno N° 1.
LABORATORIO
DE TERRENO
• Identificar en la máquina los componentes principales de los distintos Sistemas del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 SENR5144 y la Hoja de Trabajo en Clase y Terreno N° 1.
HOJA DE TRABAJO EN CLASE Y TERRENO N°1
COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR
MATERIAL NECESARIO
- Motor 3412 Mecánico
- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 SENR5144
PROCEDIMIENTO
Ubique los componentes indicados con la ayuda del Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3400 Mecánico SENR5144 y un Motor 3412.
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2
7
4
3
1
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_ Enfriador de Aceite del Motor _ Gobernador Hidro-Mecánico _ Posenfriador _ Filtros de Aceite _ Cárter _ Turbocompresor _ Filtros de Combustible
_ Enfriador de Aceite de la Transmisión
_ Caja del Volante
_ Ducto de Admisión
3
2
5
1
4
3
6
4
_ Bomba Principal de Enfriamiento _ Caja de Termostato_ Dámper _ Tubo de Derivación del Refrigerante
_ Tubo de Relleno de Aceite _ Ducto de refrigeración del Posenfriador
Notas del estudiante
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MODULO II: MOTOR BÁSICO
OBJETIVOS
Dado un motor 3412 Mecánico, el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3408 ó 3412 SENR5144 y la Hoja de Trabajo en Clase y Terreno. Reconocer y describir parcialmente, cada una de las partes básicas, tanto fijas como móviles, que componen un motor de la serie 3408 ó 3412, como por ejemplo: block, camisas, pistones, culata, bielas, etc.
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1011 12
LECCIÓN 3: PARTES FIJAS
1.- BLOCK:
El block está construído de hierro y su disposición es en V a 65° ,su construcción en fábrica es por medio de moldes de arena, en su estructura van taladrados los cilindros quienes permiten el alojamiento de las camisas las que son postizas, que la hacen intercambiables cuando se desee. Las tapas de los descanzos principales van montadas al block por intermedio de dos pernos.
3
5
2
1
4
( 1 ) Block ( 2 ) Pestaña de las Camisas ( 3 ) Pasajes de Agua ( 4 ) Alojamiento del Cigüeñal ( 5 ) Alojamiento del Eje de Levas
2.- CULATA:
El motor cuenta con dos culatas ( una por banco ) fabricadas de acero forjado , éstas son huecas para la refrigeración y taladradas para la lubricación, en ellas van instaladas las válvulas ( dos de admisión y dos de escape ) controladas por un sistema valvular con varillas de empuje. El calzo para los inyectores, está entre las cuatro válvulas, también están los agujeros para las guías de válvulas ( las cuales son intercambiables e instaladas a presión ). En sus caras laterales van los calzos para el el múltiple de admisión y de escape.
4
2
1
3
5
( 1 ) Culata ( 2 ) Inyector ( 3 ) Múltiple de Escape ( 4 ) Válvulas de Admisión ( 5 ) Válvulas de Escape
Entre el block y la culata va instalada una placa espaciadora de acero ( Fig. 1 ), una empaquetadura delgada va entre la placa y el block y de una junta mas gruesa de metal y asbesto ubicada entre la placa y la culata utilizadas para sellar agua, aceite y gases de combustión, con este mismo objetivo se utilizan sellos ( Fig. 2), ferrules entre culata y block.
Placa
Espaciadora
( Fig. 1 )
Ferrules
3.- CILINDROS, CAMISAS:
Las camisas de los cilindros pueden ser removidas si se desean reemplazar, la parte superior del block es el asiento para las pestañas de las camisas, éstas son del tipo húmeda ya que el refrigerante fluye alrededor enfriándolas por contacto directo. Los tres sellos anulares ( o´ring ) de la parte inferior de la camisa mas la banda de relleno debajo de la pestaña aseguran la estanqueidad del sistema de refrigeración en el motor.
Sello Negro
( Banda de Relleno )
Sello Naranja
( Intermedio )
Sello Verde
(Refrigeración )
Sello Azul
( Aceite )
4.- CARTER:
Depósito de aceite fabricado de aleación de acero, tiene un tapón en su parte inferior para drenaje.
LECCIÓN 4 : PARTES MÓVILES.
1.- PISTONES Y ANILLOS.
Los pistones son fabricados de aluminio, tienen tres ranuras para los anillos ( dos de
compresión y uno de aceite ), todos estos ubicados sobre el pasador de pistón ( bulón ). Los anillos de compresión son del tipo “ Keystone “, los cuales tienen forma cónica. La base de los anillos, en la ranura, es una banda de hierro que es forjada en el pistón. La acción de los anillos en la ranura del pistón ( la cual también es cónica ) ayuda a prevenir daños en los anillos causados por formación de depósitos de carboncillo. El anillo de aceite es del tipo standard. El aceite retorna al cárter a través de pasajes en las ranuras de los anillos de aceite.
Ranura Anillo
de Lubricación
Ranura Anillos
de Compresión
El pasador de pistón es mantenido en su lugar por dos seguros, que lo retienen en el agujero del pistón.
Seguro de
Pasador de
Pistón
Pasador
de Pistón
Localizados en el block, hay unos tubos quienes rocían aceite para enfriar y lubricar pistones y camisas internamente.
Tubo Inyector
de Aceite
2.- BIELAS
Transmiten energía y convierten movimiento rectilíneo uniforme en circular uniforme, son de aleación de acero, tiene dos pernos para acoplarla al cigüeñal y se mantiene unida al pistón a través del pasador de pistón.
Pernos de
Biela
3.- CIGÜEÑAL
Fabricado de acero de alta resistencia, con endurecimiento superficial en los puños de biela y de bancada. Son perfectamente equilibrados, la vibración causada por los impactos de la combustión a lo largo del eje cigüeñal son absorbidos por el dámper instalado en el frente del eje. Tiene, también, engranajes en su parte frontal para la sincronización y para la bomba de aceite de motor. La presión de aceite a los descanzos principales llega a través de pasajes taladrados a lo largo del cigüeñal, este es soportado en su ubicación por siete descanzos principales. Un descanzo axial ubicado a ambos lados del descanzo principal de el centro, controla el juego del eje.
Pasajes de
Lubricación
Contrapesos
Muñones de
Cojinete de
Bancada
Muñones de
Cojinete de
Biela
4.-EJE DE LEVAS
Recibe movimiento del eje cigüeñal, desde el extremo frontal, y este movimiento es transmitido a todo el sistema valvular lo que ocasiona que las válvulas de admisión o escape abran y cierren en correcta sincronización. Es soportado por siete descanzos.
5.- DÁMPER
El movimiento torsional, debido a los impactos de la combustión, a lo largo del eje cigüeñal es llamado vibración torsional; este efecto es disminuido a un nivel que no provoque daños por el dámper, que va montado en el extremo frontal del eje cigüeñal.
MÓDULO III : SISTEMAS PRINCIPALES DEL MOTOR
OBJETIVOS:
Dado un motor 3408 ó 3412, el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3400 Mecánico SENR5144 .Realizar correctamente el seguimiento del flujo de los sistemas de refrigeración, lubricación, combustible y admisión y escape de un motor 3400 Mecánico.
Seguir el flujo en los Sistemas de: - Refrigeración - Lubricación - Combustible
LECCIÓN 5 : SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR
Esta lección explica las características principales de funcionamiento de este sistema del motor.
CLASE
Presentación de vistas generales del motor, ubicación de componentes Principales del sistema.
LABORATORIO
DE CLASE
• Trazar los flujos del Sistema de Refrigeración del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144.
LABORATORIO
DE TERRENO
• Realizar el seguimiento de los flujos del Sistema de Refrigeración del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3400 Mecánico SENR5144.
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR
MATERIAL NECESARIO
- Motor 3412
- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico. Para un Cargador 992C SENR5144
PROCEDIMIENTO
Identifique los componentes y trace el flujo de los sistemas mostrados en los esquemas y realice el seguimiento de dichos flujos en la máquina con la ayuda del Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 SENR5144 para un Cargador 992 C.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE UN MOTOR DE UN CARGADOR 992C
Para un mejor entendimiento de un Sistema de Refrigeración, tomaremos como ejemplo el de un Cargador 992C. Realice el seguimiento de las líneas en la máquina para facilitar la identificación de componentes.
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( 1 ) Block ( 2 ) Culata ( 3 ) Cajas Termostática ( 4 ) Enfriador de Aceite de Motor ( 5 ) Tubo de Enfriamiento al Posenfriador ( 6 ) Lineas Bypass ( 7 ) Enfriador de Aceite del
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE UN CARGADOR 992C.
Este motor tiene un sistema presurizado típico, uno de estos sistemas tiene dos ventajas. La primera es que puede el motor funcionar en forma segura a una temperatura superior a la de ebullición ( para una altura en particular ); la segunda ventaja de este sistema es que se previene la cavitación en la bomba de agua.
La bomba de enfriamiento ( 8 ) fuerza al refrigerante a salir en tres direcciones. Parte de este flujo va por el tubo de enfriamiento ( 5 ) al posenfriador ( 10 ). El refrigerante pasa a través de los tubos y entra al block por la parte posterior. Otra de las partes del flujo de la bomba pasa por el enfriador de aceite del motor ( 4 ) e ingresa al block por un costado y la tercera parte pasa por el enfriador de aceite del convertidor ( 7 ) tapa y entra al block juntándose con la que sale del enfriador de aceite del motor. Posteriormente, el agua pasa del block a ambas culatas
enfriándolas, llegando hasta ambas cajas termostáticas ( 3 ), si el motor está con temperatura alta, las válvulas termostáticas se abren enviando al refrigerante al radiador ( 9 ) en este lugar disminuye su temperatura bajando al fondo del radiador en donde queda en la línea de
aspiración ( 11 ) de la bomba de enfriamiento ( 8 ).
3
6
5
8
11
( 3 ) Cajas termostáticas ( 5 ) Tubo de Enfriamiento al Posenfriador ( 6 ) Líneas Bypass ( 8 ) Bomba de Enfriamiento ( 11 ) Tubo de Succión de la Bomba de Enfriamiento
Las válvulas termostáticas son una de las piezas mas importantes del sistema de enfriamiento, este divide el flujo de refrigerante entre el radiador ( 9 ) y las lineas bypass ( 6 ) elementos necesarios para mantener al motor en la temperatura adecuada de acuerdo a las necesidades de carga. Si no tuviéramos instalado las válvulas termostáticas en el sistema, perderíamos el control de las temperaturas por lo que el flujo tomaría el camino de menor resistencia y se iría
por las lineas de bypass ( 6 ), si tuviéramos temperatura de trabajo se terminaría
sobrecalentando el refrigerante del motor, y si el motor tuviera baja temperatura y parte del flujo de refrigerante pasara a través del radiador ( 9 ) esto evitaría o demoraría aún mas, en que el motor tome su temperatura normal de operación.
Caja
Termostática
Válvula
Termostática
NOTA IMPORTANTE:
La transferencia del calor del refrigerante al aire en el radiador, está en relación directa a la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire. Normalmente, el diseño del sistema de enfriamiento permite que funcione a una temperatura suficientemente alta como para que exista una buena disipación de calor, pero suficientemente baja como para que el refrigerante no hierva. Si el refrigerante comienza a hervir o vaporizar, la presión interna abre la válvula de alivio de presión del radiador y lo expulsa al exterior por una descarga.
El punto de ebullición del agua pura a nivel del mar es de 100 °C.
Hay tres factores que pueden cambiar la temperatura del punto de ebullición:
1 – La cantidad y tipo de anticongelante en el refrigerante. 2 – La presión a la que funciona el sistema de enfriamiento. 3 – La altitud a la que funciona el sistema de enfriamiento.
Al aumentar la presión a la que funciona el sistema, se eleva el punto de ebullición del refrigerante. Por esta razón muchos sistemas de enfriamiento han sido diseñados para funcionar bajo presión, que está controlada por una válvula en la tapa del radiador o por una
válvula de alivio. Cuanto mayor sea la altitud tanto menor será el punto de ebullición del refrigerante.
El tipo y cantidad de anticongelante, también afectan al punto de ebullición, que será más alto cuanto mayor sea la concentración de anticongelante de glicol etileno. Ahora bien como el glicol etileno no transfiere el calor tan eficazmente como el agua, es muy importante mantener la concentración apropiada, para lo que existen tablas y métodos adecuados.
Notas del estudiante
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LECCIÓN 6: SISTEMA DE LUBRICACIÓN
Esta lección explica las características principales de funcionamiento de este sistema del motor, en particular para los sgtes. equipos : 651E, 657E, 772B, 773B, 992C.
CLASE
Presentación de vistas generales del motor, ubicación de componentes Principales del sistema.
LABORATORIO
DE CLASE
• Reconocer los flujos del Sistema de Lubricación del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor
3400 Mecánico SENR5144.
LABORATORIO
DE TERRENO
• Realizar el seguimiento de los flujos del Sistema de Lubricación del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144
.
SISTEMA DE LUBRICACIÓN PARA EQUIPOS 651E, 657E, 772B, 773B Y 992C
MATERIAL NECESARIO
-
Motor 3408 ó 3412 Mecánico- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3408 ó
3412 Mecánico para equipos 651E, 657E, 772B, 773B, 992C
( 1 ) Al eje de balancines ( 2 ) Al piñón de la carcaza del volante ( 3 ) Al piñón conducido del toma fuerza ( 4 ) Al cuerpo de la bba. de combustible, gobernador y válvula FRC ( 5 ) Eje de balancines ( 6 ) Al alzaválvulas ( 7 ) Descanzo de eje de levas ( 8 ) Líneas de enfriamiento de pistón ( 9 ) A la carcaza de los engranajes de sincronización ( 10 ) Al eje del piñón tensor ( 11 ) Manifold de Lubricación ( 12 ) Descanzos principales ( 13 ) Línea de lubricación a los turbocargadores ( 14 ) Línea de alimentación al manifold en el block ( 15 ) Válvula bypass del filtro de aceite ( 16 ) Válvula bypass del enfriador de aceite ( 17 ) Turbocargador
( 18 ) Enfriador de aceite de motor ( 19 ) Línea de retorno de lubricación de turbo ( 20 ) Filtros de aceite ( 21 ) Cárter ( 22 ) Bomba de aceite de lubricación
Cuando el motor está operando y la temperatura del aceite es normal, la bomba de aceite ( 22 ) envía aceite a través del cuerpo de la válvula bypass ( 16 ), enfriador de aceite ( 18 ) y filtros de aceite ( 20 ) al manifold de lubricación ( 11 ). Desde el manifold de aceite ( 11 ) entra al lado derecho de el block, y es envíado al lado izquierdo del manifold por medio de pasajes
taladrados, en el block, que conectan los descanzos principales ( 12 ) y descanzos de eje de levas ( 7 ). El aceite pasa por agujeros taladrados en el cigüeñal para hacer llegar lubricación a los metales de biela. Una parte de este aceite es envíado a través de tubos ( 8 ) para enfriar internamente los pistones. El aceite va por ranuras periféricas en los descanzos del eje de levas e ingresa a pasajes internos para lubricar los alzaválvulas ( 6 ).
El aceite es envíado, también, a través de pasajes ( 1 ) al eje de balancines ( 5 ) en ambas culatas. Pasajes internos en el eje de balancines ( 5 ) permiten la lubricación del sistema valvular en las culatas.
La bomba de inyección de combustible, gobernador y válvula FRC son lubricadas a través de pasajes ( 4 ) en el block. Entre la bomba inyectora y el gobernador hay una pequeña bomba de engranajes, esta bomba envía aceite a presión para la operación hidráulica del gobernador. La unidad de avance de sincronización automática recibe lubricación de la carcaza de la bomba inyectora por el eje de levas de ésta.
El piñón tensor recibe aceite por medio de pasajes ( 10 ) en el block, el aceite, entonces, pasa por el eje a los descanzos del piñón tensor instalados delante y detrás de el block.
Los descanzos del engranaje del toma fuerza reciben lubricación a presión por medio de pasajes ( 2 ). El engranaje conducido del toma fuerza recibe lubricación a presión a través del tuberías ( 3 ). El aceite fluye libre desde los decanzos para lubricar los engranajes toma fuerza. El aceite presurizado es envíado a los descanzos del turbocargador a través de un línea de alimentación externa ( 13 ). El aceite sale del turbocargador ( 17 ) y regresa al cárter ( 21 ) por una línea de retorno ( 19 ).
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( 11 ) Manifold de aceite ( 13 ) Línea de lubricación al turbocargador ( 18 ) Enfriador de aceite de motor ( 19 ) Linea de retorno de lubricación de turbocargador ( 20 ) Filtros de aceite ( 21 ) Cárter ( 23 ) Cuerpo de la válvula bypass.
Existe una válvula bypass en la bomba de aceite ( 22 ) . Esta válvula bypass controla la máxima presión de salida de la bomba. La bomba podría entregar mayor presión a lo que el sistema necesita, cuando esto ocurre, la misma presión actúa sobre la válvula bypass, abriéndola, dejando que parte de este aceite retorne nuevamente a la línea de succión.
Después que el aceite a lubricado el motor, retorna al cárter.
Cuando el motor está frio ( condición de partida ), las válvulas bypass ( 15 y 16 ) se abren ya que el aceite al estar frio mantiene alta su viscosidad, provocando, a causa de esto, menor flujo del aceite por el enfriador ( 18 ) y filtros ( 20 ). Con las válvulas bypass abiertas, el aceite fluye directamente desde la bomba de aceite al manifold de aceite ( 11 ). Esto nos asegura
lubricación a todos los componentes hasta que el motor adquiera temperatura.
Cuando el motor llega a la temperatura de trabajo, la presión diferencial en las válvulas bypass ( 15 y 16 ) disminuye y estas válvulas se cierran, en esta condición el flujo de aceite a travéz del enfriador ( 18 ) y filtros ( 20 ) es normal.
Las válvulas bypass, también se abren cuando hay una restricción en el enfriador de aceite de motor y filtros, asegurando la lubricación a todos los componentes móviles del motor.
Válvulas bypass
cerradas
Válvulas bypass
abiertas
SISTEMA DE LUBRICACIÓN PARA EQUIPOS D9L Y D10N
MATERIAL NECESARIO
- Motor 3412 Mecánico
- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144 para equipos D9L y D10N
FLUJO DE ACEITE DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL
( 1 ) Al eje del puente de balancines ( 2 ) Al descanzo del engranaje de la carcaza del volante ( 3 ) A la bba. inyectora, gobernador y válvula FRC ( 4 ) Eje del puente de balancines ( 5 ) A los alzaválvulas ( 6 ) Descanzos del eje de levas ( 7 ) Líneas de enfriamiento de pistones ( 8 ) Manifold de aceite izquierdo ( 9 ) A la carcaza del engranaje de sincronización ( 10 ) Al eje del engranaje tensor ( 11 ) Manifold de aceite derecho ( 12 ) Descanzos principales ( 13 ) Línea de alimentación de aceite a los filtros del lado izquierdo del block ( 14 ) Filtros de aceite ( 15 ) Línea de alimentación de aceite a los turbocargadores ( 16 ) Linea bypass de aceite al manifold derecho en el block ( 17 )Válvula bypass del filtro ( 18 ) Línea bypass del enfriador de aceite de motor ( 19 ) Válvula bypass del enfriador ( 20 ) Turbocargadores ( 21 ) Enfriador de aceite de motor ( 22 ) Línea de retorno de lubricación del turbocargador ( 23 ) Línea de succión de la bba. de barrido ( 24 ) Bba. de barrido de aceite ( 25 ) Cárter ( 26 ) Línea de succión de la bba. de aceite ( 27 ) Bba. de aceite
Con el motor a temperatura de trabajo, el aceite viene desde el cárter ( 25 ) a través de la campana de succión en la línea de succión ( 26 ) a la bba. de aceite ( 27 ). La bba.envía aceite a presión al enfriador de aceite ( 21 ) a través de la línea de alimentación ( 13 ) que conecta al cárter , y a través de una línea interna del cárter al otro lado del block. El aceite, ahora, fluye por pasajes en la base del filtro ( 29 ) a los filtros de aceite y retorna al manifold ( 8 ) por el lado izquierdo del motor.
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( 14 ) Filtros de aceite ( 29 ) Pasajes en la base del filtro .
Desde el manifold de aceite ( 8 ) en el lado izquierdo del block, el aceite es envíado al manifold de aceite derecho ( 11 ) a través de pasajes taladrados en el block que conectan los descanzos principales ( 12 ) y descanzos del eje de levas ( 6 ). El aceite pasa por los agujeros taladrados del cigüeñal y lubrica los descanzos de biela, una parte del aceite va a los tubos ( 7 ) para el enfriamiento interno de los pistones. El aceite pasa por las ranuras en el frente y detrás de los descanzos del eje de levas y entran en los pasajes ( 5 ) que conecta para lubricar, a presión, los alzaválvulas.
El aceite es envíado a través de pasajes ( 1 ), por la parte delantera y por detrás, a los ejes del puente de balancines ( 4 ) en ambas culatas. Estos tienen pasajes internos para lubricar los componentes del sistema valvular en la culata.
La bba. inyectora y el gobernador reciben lubricación por medio de pasajes internos en el block. Hay una bba. de engranajes entre la bba. inyectora y el gobernador, esta envía aceite a presión para para la operación hidráulica del gobernador. La unidad de avance de sincronización automática recibe aceite desde el cuerpo de la bba. inyectora, por medio del eje camonal de la bba. inyectora.
El piñón tensor recibe aceite por medio de pasajes ( 10 ) en el block, el aceite, entonces, pasa por el eje a los descanzos del piñón tensor instalados delante y detrás de el block.
Los descanzos del engranaje trasero reciben aceite desde una línea externa ( 2 ) que conecta a la carcaza del volante, los descanzos del turbocargador, reciben presión de aceite, también, a través de una línea externa ( 15 ). El aceite sale del turbocargador ( 20 ) a la carcaza del volante por una línea de retorno ( 22 ). Este aceite fluye sobre los engranajes de la carcaza del volante para lubricarlos y retornar al cárter ( 25 ).
Existe una válvula bypass en la bomba de aceite. Esta válvula bypass controla la máxima presión de salida de la bomba. La bomba podría entregar mayor presión a lo que el sistema necesita, cuando esto ocurre, la misma presión actúa sobre la válvula bypass, abriéndola, dejando que parte de este aceite retorne nuevamente a la línea de succión.
Después que el aceite a lubricado el motor, retorna al cárter.
Este sistema de lubricación cuenta con una bomba de barrido ( 24 ), esta bomba está conectada a la bomba de lubricación principal ( 27 ). El aceite es succionado, desde una pequeña reserva ubicada en parte trasera del cárter, por una línea de succión ( 23 ) y es bombeada a la parte principal en el frente del cárter ( 25 ).
Cuando el vehículo está inclinado hacia atraz debido a una pendiente, el aceite que retorna ( después de haber lubricado ), se acumulará en la parte trasera del cárter, esto provocará una disminución en el nivel de aceite de la zona de succión de la bomba principal ( 27 ) pudiendo producir una caída de presión en la salida.
La bomba de barrido ( 24 ) está funcionando toda vez que el motor está en operación. El propósito principal de esta bomba es tomar el aceite extra de la parte trasera del cárter y enviarlo a la reseva principal en el frente de el cárter.
LADO DERECHO DEL MOTOR
( 13 ) Línea de alimentación de aceite a los filtros ( 15 ) Línea de alimentación de aceite a los turbocargadores ( 17 ) Válvula bypass del filtro ( 19 ) Válvula bypass del enfríador
CONDICION DE MOTOR FRÍO
FLUJO DE ACEITE CON MOTOR FRÍO
( 11 ) Manifold de aceite derecho ( 13 ) Línea de alimentación de aceite a los filtros ( 14 ) Filtros de aceite ( 15 ) Línea de alimentación de aceite a los turbocargadores
( 16 ) Línea bypass de aceite al manifold derecho en el block ( 17 ) Válvula bypass del filtro ( 18 ) Línea bypass del enfríador ( 19 ) Válvula bypass del enfríador ( 20 ) Turbocargadores ( 21 ) Enfríador de aceite de motor ( 22 ) Línea de retorno de lubricación de turbocargadores ( 23 ) Línea de succión de la bomba de barrido ( 24 ) Bomba de barrido ( 25 ) Cárter
( 26 ) Línea de succión de la bomba de aceite ( 27 ) Bomba de aceite
Cuando el motor está frio ( condición de partida ), las válvulas bypass ( 17 y 19 ) se abren ya que el aceite al estar frio mantiene alta su viscosidad, provocando, a causa de esto, menor flujo del aceite por el enfriador ( 21 ) y filtros ( 14 ). Con las válvulas bypass abiertas, el aceite fluye directamente desde la bomba de aceite al manifold derecho de aceite ( 11 )a través de las
líneas bypass ( 16 y 18 ). Esto nos asegura lubricación a todos los componentes hasta que el motor adquiera temperatura.
Cuando el motor llega a la temperatura de trabajo, la presión diferencial en las válvulas bypass disminuye y estas válvulas se cierran, en esta condición el flujo de aceite a travéz del enfriador ( 21 ) y filtros ( 14 ) es normal.
Las válvulas bypass, también se abren cuando hay una restricción en el enfriador de aceite de motor y filtros, asegurando la lubricación a todos los componentes móviles del motor.
Notas del Estudiante
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LECCIÓN 7: SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES
Esta lección explica las características principales de funcionamiento de este sistema del motor.
CLASE
Presentación de vistas generales del motor, ubicación de componentes Principales del sistema.
LABORATORIO
DE CLASE
• Trazar los flujos del Sistema de Admisión de Aire y Escape de Gases del Motor utilizando el Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144.
LABORATORIO
DE TERRENO
• Realizar el seguimiento de los flujos del Sistema de Admisión de Aire y . escape de Gases del Motor utilizando el Manual de Operación de
SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES DEL MOTOR
PARA EQUIPOS 772B, 773B Y 992C.
MATERIAL NECESARIO
- Motor 3412 Mecánico
- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144 FLUJO ESQUEMÁTICO
1
4
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3
5
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7
9
10
( 1 ) Prefiltro ( 2 ) Tubo eyector de polvo ( 3 ) Silenciador ( 4 ) Tubo de escape ( 5 ) Filtro de aire ( 6 ) Posenfriador ( 7 ) Turbocargador ( 8 ) Línea de salida ( 9 ) Parte posterior del motor ( 10 ) Manifold de escape
Los componentes del sistema de admisión de aire y escape de gases controlan la calidad y cantidad de aire disponible para la combustión. Hay un prefiltro separador, filtro, turbocargador, manifold de escape y silenciador en cada lado del motor. Un posenfriador común está
localizado entre las culatas hacia la parte posterior del motor. El manifold de admisión es una serie de pasajes dentro del block el cual conecta el posenfriador a los pórticos de admisión ( pasajes ) en las culatas. Un eje de levas en el block controla el movimiento de los
componentes del sistema valvular.
SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES
( 6 ) Posenfríador ( 10 ) Manifold de escape ( 11 ) Válvula de escape ( 12 ) Válvula de admisión ( 13 ) Entrada de aire ( 14 ) Compresor ( 15 ) Turbina
El flujo de aire es el mismo en ambos lados del motor. El aire del ambiente entra al sistema bajo el sombrero del prefiltro ( 1 ). El prefiltro remueve las partículas de polvo, ellas son llevadas por el tubo eyector de polvo ( 2 ) dentro del flujo de salida en el silenciador ( 3 ) por un tubo venturi instalado dentro del silenciador. La rotación del volante del compresor ( 14 ) aspira aire desde el prefiltro a través del filtro ( 5 ) al lado de admisión de aire ( 13 ) del turbocargador ( 7 ). El
volante del compresor comprime el aire y lo fuerza por ductos al posenfríador ( 6 ). El posenfríador baja la temperatura del aire comprimido antes que ingrese al manifold de
admisión. Este aire comprimido enfríado pasa por el manifold de admisión y llena los pórticos de admisión en las culatas. El aire que ingresa desde los pórticos de admisión a los cilindros es controlado por las válvulas de admisión.
( 12 )abren cuando el pistón baja en la carrera de admisión, llenando con aire comprimido enfríado los cilindros. Las válvulas de admisión se cierran y el pistón comienza a subir en la carrera de compresión, comprimiendo el aire dentro de los cilindros ( aumentando
considerablemente su presión y temperatura ). Cuando el pistón está cerca de el PMS ( Punto Muerto Superior ) el combustible es inyectado, produciéndose la combustión. La fuerza de la combustión empuja fuertemente el pistón hacia abajo, en la carrera de trabajo, hasta llegar al PMI ( Punto Muerto Inferior ), desde aquí comienza nuevamente a subir en la carrera de escape, las válvulas de escape ( 11 ) se abren y los gases son empujados a través de los pórticos de escape al manifold ( 10 ), luego de realizada esta carrera, las válvulas de escape se cierran y el ciclo ( admisión, compresión, trabajo y escape ) comienza de nuevo.
SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES DE EQUIPO 992C
( 6 ) Posenfríador ( 7 ) Turbocargador ( 10 ) Manifold de escape ( 13 ) Entrada de aire ( 16 ) Salida de gases
Los gases de escape desde el manifold de escape entran al lado de la turbina del turbocargador ( 7 ) provocando que esta gire, la turbina está conectada a un eje común con el volante del compresor, por lo que también debe de girar. Los gases de escape desde el turbocargador pasan a través de la línea de salida, silenciador y tubo de escape a la atmósfera.
Notas del estudiante.
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LECCIÓN 8 : SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Esta lección explica las características principales de funcionamiento de este sistema del motor, en particular para los sgtes. equipos : 651E, 657E, 772B, 773B, 992C.
CLASE
Presentación de vistas generales del motor, ubicación de componentes Principales del sistema.
LABORATORIO
DE CLASE
• Reconocer los flujos del Sistema de Combustible del Motor utilizando el Manual de peración de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor
3400 Mecánico SENR5144.
LABORATORIO
DE TERRENO
• Realizar el seguimiento de los flujos del Sistema de Combustible del Motor utilizando el Manual de peración de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144
.
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
MATERIAL NECESARIO
- Manual de Operación de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor 3412 Mecánico SENR5144
( 1 ) Línea de Combustible ( al cuerpo de la bomba inyectora ) ( 2 ) Cuerpo de la bomba inyectora ( 3 ) Línea de retorno ( a tanque ) ( 4 ) Adaptador de inyección directa ( 5 ) Manifold de combustible ( 6 ) Bomba de ceba ( 7 ) Válvula bypass ( 8 ) Tanque de combustible ( 9 ) Filtros de combustible secundario ( 10 ) Línea de combustible ( desde la bomba de transferencia a los filtros secundarios ) ( 11 ) Válvula de alivio de la bomba de transferencia de combustible ( 12 ) Bomba de transferencia de combustible ( 13 ) Línea de combustible ( desde el filtro de combustible primario a la bomba de transferencia ) ( 14 ) Filtro de combustible primario ( 15 ) Línea de combustible ( desde el tanque al filtro primario ).
Este motor tiene un sistema de combustible del tipo presurizado, esto quiere decir que tiene una bomba inyectora y un inyector para cada cilindro. La bomba inyectora está ubicada sobre el motor en el lado delantero, y los inyectores individuales bajo las tapa válvulas.
Cuando el motor está funcionando, el combustible es envíado desde el estanque ( 8 ) a través de líneas de combustible ( 15 ) y filtro primario ( 14 ) por la bomba de transferencia de
combustible ( 12 ). La bomba de transferencia envía el combustible a través del filtro secundario ( 9 ) al manifold ( 5 ) del cuerpo de la bomba inyectora ( 2 ).
El manifold de combustible dirige el combustible para cada bomba inyectora. Parte de este combustible en el manifold es constantemente envíado a través de un orificio en el fitting que conecta el manifold a la línea de retorno ( 3 ). El orificio controla la presión en el manifold y la cantidad de combustible que retorna al estanque. El flujo constante de combustible de retorno al estanque remueve el aire del sistema. Las líneas de inyección transportan combustible desde la bomba inyectora a cada cilindro. Una sección de esta línea conecta la bomba inyectora con el adaptador de las tapa válvulas. Otra sección de la línea dentro de las tapa válvulas va
conectada entre el adaptador y los inyectores de los combustibles.
1
2
3
( 1 ) Línea entre bomba inyectora y adaptador ( 2 ) Adaptador ( 3 ) Línea entre adaptador e inyector de combustible
La bomba de transferencia de combustible ( 12 ) está instalada en la parte trasera del cuerpo de la bomba inyectora. La bomba de transferencia tiene una válvula de alivio ( 11 ) y una válvula bypass ( 7 ). La válvula de alivio de presión ( 11 ) está localizada en el cuerpo de la bomba de transferencia y controla la máxima presión de combustible hacia la bomba inyectora, cuando la presión es alta, la válvula de alivio se abre y dirige el flujo al lado de admisión de la bomba. La válvula bypass opera principalmente cuando la bomba de ceba ( 6 ) esté en uso.
Cuando al lado de entrada del sistema haya ingresado aire, se ceba el sistema por medio de la bomba de ceba ( 6 ) antes de poner en funcionamiento el motor. No hay un orificio especial para
sangrar el sistema, el aire atrapado puede ser sacado soltando las tuercas de algunas líneas de inyección, donde se conectan al adaptador de las tapa válvulas. Gire el motor con motor de arranque verificando la salida del aire del sistema ( se observarán burbujas ) hasta que vea salir solamente combustible, en este momento apriete las tuercas de las líneas de combustible. Este procedimiento es necesario porque no se levantará la presión adecuada para para vencer la válvula check ( de no retorno ) ubicada en la tapa de la bomba inyectora.
Las figuras muestran: Soltura de tuercas de adaptador de tapa válvulas. Accionamiento de bomba de ceba.
Las bombas inyectoras están sincronizadas con el motor y envían combustibles a los inyectores a alta presión, cuando la presión a las toberas de los inyectores es alta, éstas se abren
permitiendo la inyección de combustible dentro de la cámara de combustión.
Una unidad de avance automático está montada en el frente del eje de levas de la bomba inyectora. Esta unidad facilita la partida y permite que a bajas velocidades las RPM del motor sean parejas, varía la sincronización a medida que el motor va aumentando la velocidad logrando mayor eficiencia en la operación.
3
1
2
( 1 ) Bomba Inyectora de Combustible ( 2 ) Unidad de Avance Automático ( 3 ) Válvula FRC
Para un mejor entendimiento de este sistema, describiremos en forma particular algunos de los siguientes componentes:
- Bomba Inyectora de Combustible. - Inyector de Combustible.
- Gobernador Hidro-Mecánico
- Válvula FRC ( Fuel Ratio Control ) Control de la Razón de Combustible. - Unidad de Avance Automático.
Bomba Inyectora de Combustible.-
Bomba Inyectora de Combustible en Corte
( 1 ) Manifold de Combustible ( 2 ) Pasajes de Admisión ( 3 ) Válvula Check ( 4 ) Pasajes de Alivio de Presión ( 5 ) Bomba de Émbolo ( 6 ) Resorte ( 7 ) Piñón del Émbolo ( 8 ) Cremallera ( 9 ) Levantador ( 10 ) Articulación de Unión ( 11 ) Palanca ( 12 ) Eje de
Levas de la Bomba Inyectora.
La rotación de los camones del eje de levas ( 12 ) provoca que los levantadores ( 9 ) y bomba de émbolo ( 5 ) se muevan hacia arriba y abajo, la carrera de los émbolos es siempre la misma. La fuerza de los resortes ( 6 ) mantiene los levantadores ( 9 ) contra los camones del eje de levas. El cuerpo de la bomba es en “V” ( similar al block del motor ), con seis bombas en cada lado. Cuando la bomba de émbolo está abajo, el combustible desde el manifold ( 1 ) pasa a través de los pasajes de admisión ( 2 ) y llena las cámaras alrededor de los émbolos ( 5 ), como el émbolo sube cierra los pasajes de admisión ( 2 ). La presión del combustible en la cámara del émbolo aumenta hasta que que la válvula check ( 3 ) se abra, el combustible a alta presión fluye a través de la válvula check a la línea de combustible y desde ahí a los inyectores hasta que se comunica el pasaje de admisión ( 2 ) con el pasaje de alivio de presión ( 4 ) del émbolo. La presión en la cámara disminuye y la válvula check ( 3 ) se cierra. El pasaje de admisión mas largo ( 2 ) está cerrado, una mayor cantidad de combustible será forzada a pasar a través de la válvula check ( 3 ). El tiempo que el pasaje de admisión ( 2 ) está cerrado es controlado por el pasaje de alivio de presión ( 4 ). El diseño del pasaje hace que se pueda controlar el tiempo que se puede mantener cerrado el pasaje de admisión por la rotación del piñón del émbolo. Cuando el gobernador mueve la cremallera de combustible ( 8 ), esta mueve el piñón ( 7 ) que está fijo al émbolo ( 5 ) causando la rotación de éstos.
El gobernador está conectado a la cremallera izquierda. El resorte de la palanca ( 11 ) evita el juego entre la cremallera y la articulación de unión ( 10 ). Las cremalleras están conectadas por la articulación de unión ( 10 ), ellas se mueven en direcciones opuestas.
Inyectores de Combustible.-
Envían combustible a alta presión, desde la bomba inyectora, es introducido a través de los inyectores de combustible a las cámaras de pre-combustión, ubicadas en todos los cilindros. Las válvulas de inyección de combustible tienen un largo orificio, el combustible fluyendo por este orificio causa la atomización ( cambia a finísimas gotas ) que permite que se queme con un alto nivel de eficiencia.
Inyector de combustible de la serie 7000.-
( 1 ) Sello de carbón ( 2 ) Sello ( 3 ) Pasajes internos ( 4 ) Filtro de Malla ( 5 ) Pasajes de Entrada ( 6 ) Orificio ( 7 ) Válvula ( 8 ) Diámetro ( 9 ) Resorte
El sello ( 2 ) va contra el adaptador del inyector y previene las fugas de compresión desde los cilindros. El sello de carbón ( 1 ) mantiene el carbón fuera del diámetro del inyector.
El combustible a alta presión va desde la bomba inyectora por los pasajes internos ( 5 ) y pasa a través del filtro de malla ( 4 ) y pasajes internos ( 3 ) a el área bajo el diámetro ( 8 ) de la válvula ( 7 ). Cuando la presión del combustible presione contra el diámetro ( 8 ) aumenta ésta forzando el resorte ( 9 ) y válvula ( 7 ) levantándola. Cuando la válvula ( 7 ) sube, la punta, deja de sellar comenzando el combustible a pasar a través de los seis orificios ( 6 ) dentro de la cámara de combustión.
Gobernador Hidro-Mecánico.-
El gobernador controla la cantidad de combustible necesaria para mantener la velocidad deseada del motor de acuerdo a los requerimientos.
( 1 ) Collar ( 2 ) Perno ( 3 ) Palanca de Unión ( 4 ) Asiento de Resorte Superior ( 5 ) Contrapesos ( 6 ) Resorte del Gobernador ( 7 ) Asiento de Resorte Inferior ( 8 ) Descanzo de Empuje ( 9 ) Válvula ( 10 ) Pasaje de Aceite Superior en el Pistón
( 11 ) Pistón ( 12 ) Pasaje de Aceite Inferior en el Pistón ( 13 ) Camisa ( 14 ) Pasaje de Aceite en el Cilindro ( 15 ) Conjunto Motriz ( 16 ) Cilindro ( 17 ) Pasador ( 18 ) Palanca
El gobernador tiene contrapesos ( 5 ) movidos por el motor a través del conjunto motriz ( 15 ), también tiene un resorte ( 6 ), válvula ( 9 ) y pistón ( 11 ). La válvula y pistón están conectados a la cremallera de combustible por medio de un pasador ( 17 ) y palanca ( 18 ). La presión de aceite desde para el gobernador viene desde la bomba de aceite del gobernador, sobre el
cuerpo de la bomba inyectora, el aceite que se usa viene del sistema de lubricación del motor. La presión de aceite pasa por pasajes ( 14 ) a alrededor de la camisa ( 13 ). La palanca del acelerador o control del gobernador, controla solo la compresión del resorte del gobernador ( 6), la cual mantiene, al resorte, presionado siempre hacia abajo para obtener mayor cantidad de combustible para el motor. La fuerza centrífuga de los contrapesos ( 5 ) presiona disminuyendo la cantidad de combustible. Cuando estas fuerzas están balanceadas, el motor gira a la
velocidad deseada.
La válvula del gobernador ( 9 ) está mostrada en la posición cuando la fuerza de los contrapesos y la fuerza del resorte ( 6 ) están balanceadas.
Cuando al motor se le aumenta la carga, la velocidad de éste disminuye y la rotación de los contrapesos ( 5 ), también. El resorte del gobernador ( 6 ) mueve la válvula ( 9 ) hacia abajo. Esto permite que el aceite fluya desde los pasajes inferiores ( 12 ) alrededor de la válvula ( 9 ) y a través de los pasajes superiores ( 10 ) para llenar la cámara detrás del pistón ( 11 ). Esta presión de aceite empuja el pistón ( 11 ) y pasador ( 17 ) hacia abajo aumentando la cantidad de combustible al motor, y por lo tanto las RPM , hasta que la rotación de los contrapesos del gobernador sea lo bastante rápido para que éstos abran y se produzca el balance con la fuerza del resorte del gobernador.
Cuando hay una reducción en la carga del motor, aumentan las RPM del motor y la rotación de los contrapesos ( 5 ), esto moverá la válvula ( 9 ) hacia arriba, deteniendo el flujo de aceite desde el pasaje inferior ( 12 ), y la presión de aceite sobre el pistón ( 11 ) se va por la parte superior, alrededor de la válvula ( 9 ). Ahora, la presión entre la camisa ( 13 ) y pistón ( 11 ) empuja el pistón y pasador ( 17 ) hacia arriba. Esto provoca una reducción en la cantidad de combustible al motor, disminuyendo las RPM del motor hasta que la fuerza centrífuga de los contrapesos quede balanceada con la fuerza del resorte del gobernador. Cuando estas dos fuerzas se balanceen el motor girará a la velocidad deseada.
Cuando el motor está en baja vacío, el pasador cargado por resorte de la palanca de unión ( 3 ) toma contacto con el tope sobre el tornillo de ajuste de velocidad baja vacío. Para detener el motor, empuje la palanca del acelerador a la posición vertical, esto moverá al pasador cargado por resorte sobre el tope del tornillo de ajuste de baja velocidad en vacío y moverá la cremallera de combustible a la posición cerrada. Al no tener combustible a los cilindros el motor se
detendrá.
La bomba de aceite del gobernador alimenta aceite a la válvula ( 9 ) para aumentar la potencia al gobernador y capacidad de respuesta. Este aceite, también, lubrica los soporte de los
contrapesos , engranajes, descanzo de empuje ( 8 ) y descanzo de engranaje motriz. Las otras partes del gobernador son lubricadas por salpicado desde otras piezas a las que les llega lubricación. El aceite desde el gobernador pasa al cuerpo de la bomba inyectora y por la parte trasera drena al block del motor.
Válvula FRC ( Fuel Ratio Control ).-
La función de esta válvula es mantener una correcta relación de aire con combustible ante cualquier demanda de carga, evitando con esto los excesos de humo negro en el escape. Con el motor detenido, la válvula ( 11 ) está plenamente extendida. El movimiento del varillaje de la cremallera de combustible ( 10 ) no está siendo limitada por la válvula ( 11 ).
Al poner en funcionamiento el motor, el aceite fluye desde la línea de entrada ( 7 ) dentro de la cámara de presión de aceite ( 5 ), desde esta cámara el aceite pasa por los pasajes largos ( 6 ), dentro de la válvula ( 11 ) y sale por los pasajes pequeños ( 8 ) a la salida ( 9 ).
Una manguera conecta la cámara de aire ( 1 ) al sistema de admisión de aire. Como la presión en la admisión de aire aumenta, esto provoca que el conjunto de diafragma ( 3 ) se mueva hacia abajo. La válvula ( 2 ) que es parte del conjunto de diafragma cierra los pasajes largos y
pequeños ( 6 y 8 ). Cuando estos pasajes están cerrados, la presión de aceite aumenta en la cámara ( 5 ), este aumento en la presión de aceite mueve la válvula ( 11 ) hacia arriba. El control está ahora listo para para la operación.
( 1 ) Cámara de Aire ( 2 ) Válvula ( 3 ) Conjunto de Diafragma ( 4 ) Drenaje de Aceite ( 5 ) Cámara de Presión de Aceite ( 6 ) Pasajes Largos de Aceite ( 7 ) Entrada de Aceite ( 8 ) Pasajes Pequeños de Aceite ( 9 ) Salida de Aceite ( 10 ) Varillaje Cremallera de Combustible ( 11 ) Válvula.
Cuando el control del gobernador se mueve para aumentar el combustible al motor, la válvula ( 11 ) limita el movimiento del varillaje de la cremallera de combustible ( 10 ) en la dirección “mas combustible”. El aceite en la cámara ( 5 ) actúa como una restricción al movimiento de la válvula ( 11 ) hasta que la presión de aire de admisión aumenta.
Como la presión de aire de admisión aumenta, la válvula ( 2 ) se mueve hacia abajo y permite que el aceite de la cámara ( 5 ) drene a través de los pasajes largos de aceite ( 6 ) y salga por
el drenaje de aceite ( 4 ). Esto permite a la válvula ( 11 ) moverse hacia abajo por lo que el varillaje de la cremallera de combustible ( 10 ) puede moverse gradualmente para aumentar el combustible al motor. El control está diseñado para que el combustible no aumente hasta que la presión de aire en el manifold de admisión sea lo bastante alta para que se realice una
combustión completa. Esto previene el exceso de humo negro en el escape causado por una mezcla con demasiado combustible.
Unidad de Avance de Sincronización Automática.-
( 1 ) Flange ( 2 ) Contrapesos ( 3 ) Resortes ( 4 ) Corredera ( 5 ) Engranaje Motriz
( 6 )
Eje de levasLa unidad de avance de sincronización automática está instalada en el frente de el eje de levas ( 6 ) de la bomba inyectora de combustible y es accionada por engranajes. El engranaje motriz ( 5 ) de la bomba inyectora está conectado al eje de levas ( 6 ) por un sistema de contrapesos ( 2 ), resortes ( 3 ), corredera ( 4 ) y flange ( 1 ). Cada una de las dos correderas ( 4 ) es mantenida en el engranaje motriz ( 5 ) por un pasador. Los dos contrapesos ( 2 ) pueden moverse por guías dentro del flange ( 1 ) y sobre correderas ( 4 ), pero la muesca de la
corredera en cada contrapeso está en ángulo con las guías de los contrapesos en el flange ( 1 ) Como la fuerza centrífuga ( por la rotación ) mueve los contrapesos desde el centro, contra los resortes ( 3 ), las guías en el flange y las correderas en el engranaje hacen girar al flange una pequeña cantidad en relación al engranaje. Como el flange está conectado al eje de levas de la bomba inyectora, la sincronización de la inyección, también, es cambiada.
Notas de Estudiante. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
MÓDULO IV : LOCALIZACIÓN DE FALLAS
OBJETIVO:
Dado un Motor 3412 Mecánico, el Manual de Operaciones de Sistemas, Pruebas y Ajuste de Motor 3408 ó 3412 Mecánico SENR5144. Identificar en forma general las causas y motivos por los cuales se podría producir una falla, dentro de los sistemas estudiados en el módulo anterior.
LISTA DE FALLAS:
1.- Cambio repentino en las RPM del motor. 2.- Baja potencia.
3.- Aceite de motor en el sistema de enfriamiento. 4.- Ruido metálico en el motor.
5.- Alto consumo de combustible.
6.- Aceite de motor en los gases de escape. 7.- Rápido desgaste del motor.
8.- Refrigerante en el aceite de motor.
9.- Demasiado humo negro o plomo en el escape. 10.- Demasiado humo blanco o azul en el escape. 11.- Baja presión de aceite.
12.- Excesivo consumo de aceite. 13.- Alta temperatura de refrigerante. 14.- Alta temperatura de escape.
PROBLEMA N°1: Cambio repentino en las RPM del motor.- Causa probable:
1.- Falla del gobernador o de la bomba inyectora de combustible.
Verifique que no haya daños, quebraduras en resortes o articulaciones. Saque el gobernador y revise el libre desplazamiento de las cremalleras, asegúrese que el gobernador esté instalado correctamente. Reemplace las piezas que encuentre con defectos o daños.
PROBLEMA N°2: Baja potencia.- Causas probables:
1.- Baja calidad del combustible.
Vacíe el estanque de combustible, cambie filtros. Rellene con combustible limpio y de calidad adecuada.
2.- Baja presión de combustible.
Verifique que haya combustible en el estanque y no haya restricción en la línea de aspiración de la bomba de transferencia, y que tampoco por esta línea, este aspirando aire. Compruebe la presión de combustible, esta a la salida de la bomba de transferencia debería de estar en 230 +/- 35 Kpa ( 33 +/- 5 Psi ) velocidad a plena carga. Si la presión es menor de 140 Kpa ( 20 Psi ) cambie los filtros de combustible. Ahora si la presión continúa baja, cambie la bomba de transferencia de combustible.
3.- Fugas en el sistema de aire de admisión.
Verifique la presión en el manifold de admisión, y restricciones en el filtro de aire.
4.- Problemas en el varillaje del gobernador.
Haga ajustes para que la carrera de todas las articulaciones sea completa. Cambie las partes que se encuentren dañadas o con defectos.
5.- Mala regulación de válvulas. Ajuste de acuerdo al Manual de Servicio.
6.- Falla en la bomba inyectora o inyector.
Corra el motor a la velocidad a la cual se produce el problema, ahora suelte la tuerca de la línea de la bomba inyectora que va a cada inyector de una a la vez, encuentre el cilindro que no varío su velocidad al soltar la línea y determine si el problema está en la bomba inyectora o en el inyector del cilindro seleccionado. Cambie las partes que presentan problemas.
7.- Bomba inyectora mal sincronizada. Ajuste de acuerdo al Manual de Servicio.
8.- Rack Setting ( indice de cremallera ) mal ajustado. Ajuste de acuerdo al Manual de Servicio.
9.- Mal ajuste del FRC ( Fuel Ratio Control ) Ajuste de acuerdo al Manual de Servicio.
10.- Turbocargadores tienen fricción debido a carboncillo u otro elementos.- Inspeccione y repare o cambie los turbocargadores si es necesario.
PROBLEMA N°3: Aceite de motor en el sistema de enfriamiento.- Causas probables:
1.- Defecto en núcleo de enfriador de aceite de motor o enfriador de aceite de transmisión. Instale un nuevo enfriador de aceite de motor o de transmisión. Drene el aceite, limpie el sistema y cambie por aceite nuevo.
2.- Defecto en empaquetadura de placa espaciadora. Instale una nueva placa espaciadora y empaquetadura.
3.- Falla de la empaquetadura de culata. Instale una nueva empaquetadura de culata.
PROBLEMA N°4: Ruido metálico en el motor.- Causas probables:
1.- Falla de metales de biela.
Inspeccione metales de biela y de cigüeñal. Instale nuevos de ser necesario.
2.- Daño en engranajes de sincronización. Cambie por piezas nuevas.
3.- Daño en cigüeñal. Cambie por pieza nueva.
PROBLEMA N°5: Alto consumo de combustible.- Causas probables:
1.- Fugas en el sistema de combustible.
Verifique dilución por combustible del aceite motor, aumenta nivel de aceite en cárter y disminuye presión de aceite de motor. Apriete conecciones sueltas y reemplace piezas que tengan fugas.
2.- Bomba inyectora mal sincronizada. Ajuste de acuerdo al Manual de Servicio.
PROBLEMA N°6: Aceite de motor en gases de escape.- Causas probables:
1.- Falla en el núcleo del enfriador de aceite de motor.
Instale un nuevo enfriador de aceite. Drene aceite del cárter , cambie por filtros y rellene con aceite nuevo.
2.- Falla de empaquetadura de culata o sellos de agua.
Verifique proyección de las camisas, instale una nueva empaquetadura de placa espaciadora y nuevos sellos de agua, cambie también, nueva empaquetadura de culata. Apriete los pernos de culata de acuerdo a especificaciones.
3.- Grieta o defecto en culata. Instale una nueva culata.
4.- Grieta o defecto en cilindro. Instale un nuevo cilindro.
5.- Falla en sellos de camisas. Instale nuevos sellos.
6.- Grieta o defecto en conjunto turbocargador. Instale un nuevo conjunto de turbocargador.
PROBLEMA N°7: Rápido desgaste de motor.- Causas probables:
1.- Polvo en el aceite de lubricación.
Drenar aceite de lubricación, cambie filtros y aceite nuevos.
2.- Filtraciones en sistema del aire de admisión.
Inspeccione líneas y empaquetaduras, elimine filtraciones.
3.- Fugas de combustible al aceite de motor.
Esto provoca un alto consumo de combustible, baja presión de aceite. Repare las fugas, drene aceite, cambie filtros y aceite nuevo.
PROBLEMA N°8: Refrigerante en el aceite de motor.- Causas probables:
1.- Falla en el núcleo del enfriador de aceite.
Instale un nuevo enfriador de aceite. Drene el aceite del cárter, cambie filtros y aceite de motor nuevos.
2.- Falla de la empaquetadura o sellos de la culata.
Verifique proyección de las camisas. Cambie empaquetaduras, sellos de placa espaciadora, empaquetadura de culata. Apriete culata de acuerdo a especificaciones.
3.- Grieta o defecto de la culata. Instale una nueva culata.
4.- Grieta o defecto en el block. Instale un nuevo block.
5.- Falla en sellos de camisas. Cambie los sellos.
6.- Grieta o defecto en el turbocargador. Instale un nuevo turbocargador.
PROBLEMA N°9: Demasiado humo negro o plomo en el escape.- Causas probables:
1.- Poco aire para la combustión.
Verifique los filtros de aire por restricciones.
2.- Falla de inyector. Cambie inyectores.
3.- Mala sincronización de la bomba inyectora. Realice los ajustes de acuerdo a Manual de Servicio.
4.- Falla en la válvula FRC.
Cambie válvula FRC o realice ajustes de acuerdo a Manual de Servicio.
PROBLEMA N°10: Demasiado humo blanco o azul en el escape.- Causas probables:
1.- Alto nivel de aceite de motor en el cárter.
Drene aceite extra, verifique por donde está aumentando nivel. Deje nivel correcto.
2.- Mala sincronización de la bomba inyectora. Realice los ajustes de acuerdo a Manual de Servicio.
3.- Guías de válvulas fuera de tolerancia. Reacondicione la culata si es necesario.
4.- Anillos de pistón fuera de tolerancia.
Instale anillos de pistón nuevo. Verifique condición de las camisas.
5.- Falla de sellos de aceite del turbocargador.
Verifique que no haya aceite en el múltiple de admisión de aire. Reemplace sellos y repare turbocargador si es necesario.
6.- Refrigerante en cámara de combustión. Verifique que no haya grieta en la culata.
PROBLEMA N°11: Baja presión de aceite.- Causas probables:
1.- Suciedad en filtro o enfriador de aceite.
Verifique la operación de la válvula bypass del filtro, cambie por filtros nuevos si es necesario. Limpie o cambie núcleo del enfriador de aceite. Drene aceite sucio y cambie por aceite nuevo.
2.- Dilución por combustible.
Verifique lugar por donde se está fugando el combustible al aceite y repare o cambie piezas de ser necesario. Drene el aceite, cambie filtro y rellene con aceite nuevo.
3.- Mucho claro entre balancines y eje de balancines. Cambie piezas de ser necesario.
4.- Línea de succión de la bomba de lubricación con defectos. Reemplace la línea de ser necesario.
5.- Válvula de alivio de la bomba de lubricación, no opera correctamente. Limpie cuerpo y válvula. Reemplace piezas de ser necesario.
6.- Bomba de lubricación fuera de tolerancia. Repare o reemplace la bomba si es necesario.
7.- Mucho claro entre cigüeñal y descanzos. Verifique claros, reemplazar piezas si es necesario.
8.- Mucho claro entre eje de levas y descanzos. Verifique claros, reemplazar piezas si es necesario.
9.- Falla de manómetro de presión de aceite. Instale nuevo manómetro.
PROBLEMA N°12: Excesivo consumo de aceite.- Causas probables:
1.- Fugas de aceite.
Verifique las fugas, realice las reparaciones necesarias.
2.- Alta temperatura del aceite.
Verifique operación del enfriador de aceite de motor, limpie núcleo del enfriador. Reemplace nuevas partes si es necesario.
3.- Demasiado aceite en el compartimiento de válvulas.
Mire ambos extremos del eje de balancines, verificando que estén instalados los tapones.
4.- Mucho claro en las guías de válvulas. Reacondicione las culatas si es necesario.
5.- Mucho claro entre anillos de pistón y camisas.
Inspeccione e instale nuevas partes si es necesario. Reacondicionar el block podría ser necesario.
6.- Falla de sellos de aceite en turbocargadores.
Verifique presencia de aceite en el múltiple de admisión de aire. Reacondicione turbocargadores si es necesario.
PROBLEMA N°13: Alta temperatura del refrigerante.- Causas probables:
1.- Restricción del flujo de refrigerante por tubos del radiador. Limpie y envarille radiador.
2.- Restricción del flujo de aire por el radiador. Remueva todas las restricciones al flujo de aire.
3.- Baja velocidad del ventilador. Verifique correas de ventilador sueltas.
4.- Bajo nivel de refrigerante. Rellene a nivel de trabajo.
5.- Válvula de alivio de presión del sistema con defectos.
Verifique operación de la válvula de alivio, reemplace piezas si es necesario.
6.- Gases de la combustión en el refrigerante.
Verifique lugar por donde se produce la fuga de gases al refrigerante, reemplace piezas si es necesario.