Embed Size (px)
DESCRIPTION
hgvhj n
Citation preview
INVESTIGACION DE ANÁLISIS DE FALLAS POR FALTA DE LUBRICACIÓN Y PROBLEMAS EN EL FILTRO DE ACEITE EN HONDA CIVIC COUPE MODELO 1993
Juan Francisco Nieto de León1, Cristian Alexander Ardila Mateus2, John Jairo Barrantes Sánchezᶟ, Fabio Hernando Sierra Martínez⁴
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES (ECCI)
Grupo 2 de Investigación en Análisis de Fallas
Cr. 19 No. 49 -20
RESUMEN
En este trabajo se analizarán las fallas que pueden presentar los elementos o partes del motor a causa de la falta de lubricación, así mismo como los problemas que conlleva alguna falla en el filtro de aceite del motor. Se tendrán en cuenta aspectos importantes a la hora del diagnóstico tales como, marcas en las piezas, colores que presenten las mismas, texturas variadas o diferentes en un mismo elemento o material, así como cambios o variaciones en la superficie de dichos materiales o piezas.
PALABRAS CLAVES: Análisis de fallas, Falta de lubricación, Filtro de aceite, Sistema de lubricación.
ABSTRACT
In this paper will be analyzed the failures that may have the elements or parts of the engine due to lack of lubrication, and also the problems associated with a failure in the oil filter of the engine. Aspects will be considered important in the diagnosis such as: marks on their parts, colors, varied textures or different in the same element or material as well as changes or variations in the surface of the materials and parts.
KEYWORDS: Failure Analysis, Lack of lubrication, oil filter, lubrication system.
1. INTRODUCCIÓN
En los motores y vehículos en general, el sistema de lubricación es muy importante ya que posee características y cumple con funciones como lo son:
Lubricar,lo que evita que se genere desgaste entre las piezas internas del motor y lo protege de la fricción que se genera entre componentes metálicos.
Refrigerar el motor,ayudando al sistema de refrigeración con la eliminación de calor. Estanqueidad,con esto, se crea una película de lubricante, que ayuda a sellar espacios entre dos piezas, por
ejemplo: pistones y cilindros. [1] Limpiar y dispersar impurezas que quedan enlas piezas después de la combustión. [1] Protección de las piezas contra la corrosión ya que pueden ser invadidas por impurezas. [1]
Todas estas garantizan un adecuado funcionamiento del motor y sus componentes internos.
Los vehículos con fallas en el sistema de lubricación o deficiencias en el mismo, presentan diferentes señales con las que se puede dar un diagnóstico de los problemas. En este caso específicamente se tratarán las fallas presentadas en el motor de un Honda Civic Coupe modelo 1993.
Cuanto mayor sea el tiempo que se deje un motor funcionando con el mismo aceite, hay mayor probabilidad que se contaminen sus piezas con partículas tales como la suciedad e impurezas.Entre mayor sea el tiempo que un vehículo funcione con un lubricante sucio o contaminado, mayor será el daño que se presente en el motor o en sus componentes internos. La demora en el cambio o no seguir los parámetros del fabricante, significa que la eliminación de la suciedad no tendrá lugar y se generarán problemas mayores.En última instancia, el aceite descuidado acortará la vida útil del motor del vehículo. [2]
Al contrario de la creencia popular, el adecuado nivel de aceite se encuentra entre las dos marcas de nivel de la varilla de medición, no solo en la marca superior. Si el aceite está por debajo del nivel mínimo de la varilla, se puede presentar daños en el motor por falta de lubricación. Sin embargo, si el aceite está por encima del nivel máximo de la varilla, habría un aumento en la presión del cárter, lo que se vería reflejado en un posible escape debido a que los sellos o empaques del motor pueden romperse y presentarse fugas. El exceso de aceite que se quema en la cámara de combustión ocasiona suciedad en bujías y válvulas, lo que lleva a problemas en la combustión por impurezas en la mezcla. [3]
Los aceites presentan una clasificación según la norma API (Instituto Americano de Petróleo, por sus siglas en inglés). Así mismo como una clasificación según la norma SAE (Sociedad de Ingeniero Automotrices, por sus siglas en inglés.)
Los rangos de servicio API, se definen como las condiciones de servicio para la que está destinado un aceite. Los rangos están señalizados primeramente con la letra C, lo que hace referencia a Compression (compresión por sus termino en inglés) y están diseñados para motores DIESEL, mientras los rangos señalizados primeramente con la letra S, hacen referencia a Spark (Chispa por su término en inglés) y estos están destinados para motores de GASOLINA. La segunda letra indica la fecha o época de cada uno de los rangos, según lo explica la tabla 1. [4]
En el caso específico de la segunda letra, que hace referencia a la fecha o época de cada lubricante, tenemos que para gasolina, los listados van desde la ‘A' hasta la ‘N’. ‘SN' es el tope de grado, que ha remplazado actualmente a SL, y SM. [4][5]
En el caso puntual de los motores que funcionan con diesel, se empieza con la ‘A’ hasta la letra ‘J’, a partir de esto CI-4 está destinado para motores de trabajo pesado pero el CJ-4 es él más usado y más adecuado para motores de alta velocidad y para la mayoría de las aplicaciones, donde el número en este caso 4, hace referencia a la versión o edición del aceite. [4][6]
A continuación una breve reseña de los Ratings de API para Gasolina (Tabla 1.):
Tabla 1. Clasificación de aceites para motores a gasolina
Categoría Situación ServicioSN Actual Presentado en 2010, es la versión más reciente en lubricantes para vehículos actuales. Sus
composición lo hace superior a la versión SM, mejorando características como: Control de emisiones ya que presenta mayor resistencia a la formación de nitración y oxidación que cualquier otro aceite.
SM Actual Presentado en el 2004, este aceite se aplica a vehículos deportivos de todo terreno-SUV, vans y camionetas, operando bajo las recomendaciones del fabricante.Esta versión es superior a la versión SL en aspectos como: Economía de combustible, facilidad de bombeo del aceite, en especial en cuanto al consumo y control de emisiones.
SL Actual Presentada el 1 de Julio de 2001. Los aceites SL están diseñados para brindar mejor control de depósitos en altas temperaturas y reducir consumo de lubricante.
SJ Actual Presentada en el símbolo de servicio IAPI en el año 1996SH Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1996SG Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1993SF Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1988SE Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1979SD Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1971SC Obsoleto Lubricantes para modelos de vehículos hasta 1967SB Obsoleto Lubricantes para vehículos antiguos. Utilizarlos solamente cuando sus especificaciones
sean recomendadas por el fabricanteSA Obsoleto Lubricantes para motores muy antiguos sin ningún tipo de requerimiento de alto
rendimiento. Utilizarlos solamente cuando sus especificaciones sean recomendadas por el fabricante
Fuente: http://www.quiminet.com/articulos/las-principales-caracteristicas-de-los-aceites-lubricantes-2561572.htmhttp://www.widman.biz/Seleccion/identificacion.html
También se encuentra la clasificación SAE J 300, la cual define lo competente a “Grado de Viscosidad” para cada lubricante. Entre mayor sea el número que registre el código, mayor será la resistencia a cambios de la viscosidad en temperaturas elevadas.[6]
Cuando se presentan condiciones de bajas temperaturas, el aceite tiende a aumentar su viscosidad.Por este motivo, es indispensable que el aceite se mantenga con una buena fluidez, incluso en temperaturas bajas, para que pueda tener una distribución adecuada en el motor y poder proteger las piezas mecánicas que se encuentran en constante movimiento.Respecto a la norma S.A.E., el número que representa el grado de viscosidad en invierno, viene seguido de la letra W (correspondiente a invierno, por su denotación en inglés “Winter”), la cual nos indica su condición de viscosidad para bajas temperaturas.[6][2]
Cuanto menor es el número, tendremos una mayor fluidez del aceite en temperaturas más bajas o en el momento del arranque.[6]
Cuando Los cambios de temperatura a los que se somete el vehículo no son muy grandes, los aceites utilizados son los monogrados.[6]
Para el caso de tener una amplia variación en las temperaturas de operación del vehículo, los aceites adecuados son los multigrados, ya que estos responden a condiciones de invierno y de verano. Ej.: S.A.E. 10W 40 10W=
Graduación de invierno 40= Graduación de verano.Los aceites multigrados, presentan una mayor resistencia a varianza en su fluidez por cambios de temperatura, esto da como resultado que aún en invierno, nos permitan un arranque fácil gracias a su fluidez.[6]
Clasificación según norma S.A.E. para viscosidad de lubricantes para motor (Tabla 2)
Tabla 2. Clasificación de aceites según su viscosidad norma S.A.E.
CLASIFICACIÓN S.A.E. J 300Grado De
Viscosidad S.A.EViscosidad a
Temperatura °C Máxima
Temperatura °C Limite De Bombeo
Máxima
Viscosidad Mínima
Viscosidad Máxima
0W 3250 @ -30 -35 3.8 -5W 3500 @ -25 -30 3.9 -10W 3500 @ -20 -25 4.1 -15W 3500 @ -15 -20 5.6 -20W 4500 @ -10 -15 5.6 -25W 6000 @ -5 -10 9.3 -20 - - 5.6 >9.330 - - 9.3 >12.540 - - 12.5 >16.350 - - 16.3 >21.960 - - 21.9 >26.1
Fuente: Libro Mecánica Automotriz INACAP Edición 1. / Leonardo Rojas M. / Fecha de Revisión, Marzo 2001/ Número de SerieMAT-0900-00-003
2. PROBLEMAS Y FALLAS EN EL MOTOR DE HONDA CIVIC COUPE MODELO 1993 POR FALTA DE LUBRICACIÓN E INCONVENIENTES EN EL FILTRO DE
ACEITE
A continuación se mostrará la investigación realizada acerca del vehículo, Honda Civic Coupe 1600 cc. Mod. 1993
2.1. Síntomas
El propietario manifestó que en el motor de su vehículo comenzó con un golpe fuerte, además que el testigo de presión de aceite(Figura 1.) se encendía y apagaba en repetidas ocasiones, debido a que el sensor registraba una baja presión en el aceite del motor.
Figura 1. Testigo de presión de aceite en tablero Honda Civic encendido Fuente: Propia
2.2 Diagnóstico
1. Nivel de aceite cumple con los parámetros del fabricante
2. El aceite no presentaba sobrecalentamiento
3. Al momento de hacer la revisión con el motor en funcionamiento, por la tapa superior de llenado, se evidencia que no se está lubricando la parte superior de la culata.(salpicado)
4. Se colocó un manómetro de presión al motor para verificar la presión del aceite, este se posicionó en la parte del sensor de presión de aceite y registró lo siguiente:
Presión normal de aceite: 3.5 bares / 3000 rpm Presión de aceite al momento de la revisión: 0.6 bares / 3000 rpm El aceite sugerido por el fabricante es mineral 20w50 Aceite con el que viene Mobil Super™ 1000 20W-50 (Mineral)
2.3 Causas
Al momento que se desmonta el cárter, se muestra que el filtro del cárter (poma de aceite) se encuentra obstruida por residuos del aceite,estos son producidos por aceites que han superado su tiempo de uso o quemados (Demora en cambio de aceite).
Los residuos o carbón encontrados, se generan por motivos como:
Sobrecalentamiento del motor. Por no realizar un mantenimiento adecuado. Demora en el cambio de aceite y eliminación de suciedades del mismo. Aplicación de aceite no adecuado para el motor.
2.4 Revisión
Gracias al diagnóstico y evidencias anteriores, se dedujo que pudo haber daño en los casquetes. Al momento de retirar la tapa de biela y bancada, se encuentra que los casquetes perdieron su recubrimiento de protección (Babbit).
Los casquetes que se encuentran en los cilindros 1 y 4,presentan mayor desgaste por pérdida de presión del aceite y también muestran fundimiento parcial, ya que la falta de lubricación, no ayudó a la refrigeración, y estuvieron expuestos a sobrecalentamiento y fricciónde componentes metálicos.
Se realizó un desmontaje del bloque y de los cilindros para hacer una verificación general. La parte del motor que se vio más afectada fue el cigüeñal; El eje de levas, gracias a que almacena lubricante en los puños, que son quienes brindan apoyo necesario para la instalación del eje, no presentó perdida de aceite ni se generaron daños en su estructura, con lo que pudo mantener un funcionamiento adecuado.
2.5 Solución
El cigüeñal que presentaba ralladuras, desgaste y fundimiento, fue enviado a rectificación. En algunos de sus espacios de asentamiento se dio forma circular para la biela y bancada ya que los golpes producidos, generaron un desalinemiento del eje y una torsión del muñón.
Se realizó un cambio de casquetes, ya que el daño producido, redujoen un 50% su vida útil
Adicionalmente, los cilindros se enviaron a rectificar, ya que las camisas presentaban ovalamiento y una pérdida del 50% de su vida útil.
Desgaste del árbol de levas y de los empujadores: El desgaste se ve influido por la concepción del mecanismo, la metalurgia de las piezas en contacto, su geometría, las condiciones de funcionamiento y el lubricante.El desgaste se manifiesta por el pulimento de los empujadores y los salientes de las levas.Un fallo en el comando de las válvulas puede producir un agarrotamiento severo (estriado adhesivo) o de un picado (pérdida de materia) sobre los pulsadores. [1]
Desgaste del cilindro, de los segmentos y de la camisa: El contacto del segmento en la garganta del pistón. Las altas temperaturas combinadas con los golpes del segmento en la garganta del pistón provocan su desgaste, lo que puede provocar la ruptura del segmento. [1]
El contacto pistón-camisa: El calentamiento anormal (falta de enfriamiento, fenómeno de pre- encendido, funcionamiento con poca mezcla) llevan a la anulación de los juegos funcionales e incluso a la ruptura de la capa de aceite. Un contacto entre la corona y la falda del pistón puede llevar a un agarrotamiento severo.[1]
El contacto segmento-camisa: Scuffing, Severo estriado adhesivo, Desgaste abrasivo o corrosivo.
Incidentes en la línea del árbol: Defectos de alimentación del aceite (canalización atascada, válvula de descarga abierta o atascada, o falta de aceite en el cárter) llevan a un fuerte agarrotamiento. Viscosidad baja del lubricante (calentamiento excesivo debido a la descarga o disolución del carburante) provoca fallos de lubricación debido a la ruptura de la capa de aceite. Contaminación del aceite por partículas extrañas (polvo de silicio, aire, partículas de residuos) que provocan un agarrotamiento abrasivo, lo que conduce a una mala repartición de las cargas sobre los cojinetes. Demasiada aireación del lubricante, produce la erosión de los cojinetes por de cavitación y el aumento inadmisible de la compresión. Corrosión de los cojinetes provocado por la presencia de ácidos orgánicos formados por las altas temperaturas del lubricante. [1]
CONCLUSIONES
Presente aquí sus conclusiones, una lista de sus observaciones finales y sugerencias para el trabajo futuro.
REFERENCIAS
