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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN FRANCISCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE
BACHILLER
“INFLUENCIA EN EL COSTO DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIESEL
PARA MÁQUINAS INDUSTRIALES Y MINERAS, DE LOS SISTEMAS DE
TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA, AREQUIPA - PERÚ, 2019”
Presentado por el Egresado:
JUNIOR JUAN MANCHEGO VERGARA
Para optar el Grado Académico de Bachiller
en Ingeniería Mecánica
Asesor: Nidia Pompilla Cáceres
AREQUIPA - PERÚ
2019
2
EPÍGRAFE
Según Mauricio Flores, Daniel Obed (2017), en su investigación, ANÁLISIS DE DESGASTES MECÁNICOS POR TRIBOLOGÍA PARA REDUCIR COSTOS DE MANTENIMIENTO DEL MOTOR DE TRACTOR SOBRE ORUGAS D6T-CATERPILLAR, dice “Este análisis estaría dirigido a prolongar la vida útil de los pares cinemáticos que existen en el motor, mediante un análisis en el sistema del tipo mantenimiento utilizado y el empleo del diagnóstico del desgaste mecánico. De esta forma, se trabaja para dar garantía de una mayor eficiencia productiva y un nivel económico positivo, disminuyendo los gastos ante reparaciones parciales imprevistas o cambios totales del sistema”.
3
ÍNDICE
Pág.
RESUMEN ................................................................................................. 6
ABSTRACT ................................................................................................ 7
INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 8
RESULTADOS
1. Metodología del trabajo ................................................................... 9 1.1 Líneas de trabajo ............................................................................. 9
1.2 Campo de verificación ................................................................... 10
1.3 Estrategia de recolección de datos ................................................ 10
2. Resultados de los trabajos de campo .................................................. 13
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN (DISCUSIÓN) .......................................... 37 CONCLUSIONES .................................................................................... 46 SUGERENCIAS ...................................................................................... 47 PROPUESTA ........................................................................................... 48 REFERENCIAS ........................................................................................ 50 1. Bibliográficas
2. Digitales
ANEXOS Proyecto de Trabajo de Investigación ...................................................... 55
Fichas técnicas ...................................................................................... 163
Matrices de sistematización de datos ..................................................... 166
4
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
TABLA N° 01 ............................................................................................ 13
TABLA N° 02 ............................................................................................ 14
TABLA N° 03 ............................................................................................ 15
TABLA N° 04 ............................................................................................ 16
TABLA N° 05 ............................................................................................ 17
TABLA N° 06 ............................................................................................ 18
TABLA N° 07 ............................................................................................ 19
TABLA N° 08 ............................................................................................ 20
TABLA N° 09 ............................................................................................ 21
TABLA N° 10 ............................................................................................ 22
TABLA N° 11 ............................................................................................ 23
TABLA N° 12 ............................................................................................ 24
TABLA N° 13 ............................................................................................ 25
TABLA N° 14 ............................................................................................ 26
TABLA N° 15 ............................................................................................ 27
TABLA N° 16 ............................................................................................ 28
TABLA N° 17 ............................................................................................ 29
TABLA N° 18 ............................................................................................ 30
TABLA N° 19 ............................................................................................ 31
TABLA N° 20 ............................................................................................ 32
TABLA N° 21 ............................................................................................ 33
TABLA N° 22 ............................................................................................ 34
TABLA N° 23 ............................................................................................ 35
TABLA N° 24 ............................................................................................ 36
5
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Pág.
GRÁFICO N° 01 ....................................................................................... 13
GRÁFICO N° 02 ....................................................................................... 14
GRÁFICO N° 03 ....................................................................................... 15
GRÁFICO N° 04 ....................................................................................... 16
GRÁFICO N° 05 ....................................................................................... 17
GRÁFICO N° 06 ....................................................................................... 18
GRÁFICO N° 07 ....................................................................................... 19
GRÁFICO N° 08 ....................................................................................... 20
GRÁFICO N° 09 ....................................................................................... 21
GRÁFICO N° 10 ....................................................................................... 22
GRÁFICO N° 11 ....................................................................................... 23
GRÁFICO N° 12 ....................................................................................... 24
GRÁFICO N° 13 ....................................................................................... 25
GRÁFICO N° 14 ....................................................................................... 26
GRÁFICO N° 15 ....................................................................................... 27
GRÁFICO N° 16 ....................................................................................... 28
GRÁFICO N° 17 ....................................................................................... 29
GRÁFICO N° 18 ....................................................................................... 30
GRÁFICO N° 19 ....................................................................................... 31
GRÁFICO N° 20 ....................................................................................... 32
GRÁFICO N° 21 ....................................................................................... 33
GRÁFICO N° 22 ....................................................................................... 34
GRÁFICO N° 23 ....................................................................................... 35
GRÁFICO N° 24 ....................................................................................... 36
6
RESUMEN
Actualmente sabemos que la industria y la minería, favorecen al país en
diversos aspectos que bien hay que destacar, particularmente en el económico
y en la generación de puestos de trabajo, por lo que es necesario que siempre
sus maquinarias estén 100% operativas, para mantener su producción, por lo
que me interesó realizar una investigación sobre este tema, para poder
determinar la influencia del costo de un mantenimiento aceptable.
Dado la frecuencia de mi trabajo de en mantenimiento de maquinarias, me ha
servido para señalar que en la fabricación, reparación y mantenimiento, a las
diferentes maquinarias que procesan la actividad minera, se debe indicar que
el mantenimiento de los motores tienen por finalidad que la sincronización,
siendo de repente la parte más crítica dentro de las reparaciones, sea casi
perfecta, para que las actividades industriales y mineras puedan fluir sin
percance alguno.
Se puede decir que el crecimiento de las empresas, depende de su
productividad; y que las maquinarias se encuentren operativas, de tal forma que
no existan limitaciones para que la empresa consiga la máxima eficiencia en
todos sus procesos, por lo que dar mantenimiento a los equipos, es una
inversión, ya que significa menos paradas de trabajo por fallas, disminución en
los tiempos de reparación, extensión de la vida útil de los equipos y sobre todo
la disminución significativa de los costos de producción y mantenimiento.
La intención del investigador fue la de tratar de determinar la influencia en el
costo del mantenimiento de motores diésel, para máquinas industriales y
mineras, de los sistemas de transmisión de energía mecánica, an Arequipa -
Perú, 2019, para que evitar problemas en la entrega inmediata de las diferentes
maquinarias a los clientes.
Palabras claves: reparación, maquinaria, operativas, transmisión, energía,
mantenimiento, motores, diésel, sincronización.
7
ABSTRACT
We currently know that the industry and mining, favor the country in various
aspects that should be highlighted, particularly in the economic and in the
generation of jobs, so it is necessary that their machinery is always 100%
operational, to maintain production, so I was interested in conducting research
on this subject, to determine the influence of the cost of an acceptable
maintenance.
Given the frequency of my work in maintenance of machinery, it has helped me
to point out that in the manufacture, repair and maintenance, to the different
machinery that processes the mining activity, it must be indicated that the
maintenance of the motors has as purpose that the synchronization, being
suddenly the most critical part of repairs, is almost perfect, so that industrial and
mining activities can flow without any mishap.
It can be said that the growth of companies depends on their productivity; and
that the machinery is operative, in such a way that there are no limitations for the
company to achieve maximum efficiency in all its processes, so maintaining the
equipment is an investment, since it means fewer work stoppages due to failures
, decrease in repair times, extension of the useful life of the equipment and
especially the significant reduction of production and maintenance costs.
The intention of the researcher was to try to determine the influence on the cost
of maintenance of diesel engines, for industrial and mining machines, mechanical
transmission systems, an Arequipa - Peru, 2019, to avoid problems in the delivery
immediate of the different machines to the clients.
Keywords: repair, machinery, operational, transmission, energy, maintenance,
engines, diesel, synchronization.
8
INTRODUCCIÓN
Es sabido que la disponibilidad de servicio de maquinarias en todo el mundo
ofrece facilidad de mantenimiento y simplifica el mantenimiento rutinario. El
intervalo de servicio de al menos 500 horas del filtro de partículas diésel (DPF),
permite tener bajos costos de mantenimiento. Capacidad de intervalos óptimos
de cambio de aceite de hasta 500 horas, dependiendo de la clasificación, la
aplicación, las condiciones de operación y las prácticas de mantenimiento. El
motor está diseñado para una vida útil de hasta 10.000 horas.
Asimismo, sabemos que el costo de mantenimiento está compuesto por, la mano
de obra (directo), los repuestos y materiales (directo), las herramientas (directo),
la administración (indirecto), generales, tiempo perdido de producción que incluye,
producto perdido y horas extras de reparación; por lo que me interesó realizar una
investigación sobre este tema, para tratar de determinar la influencia en el costo
del mantenimiento de motores diésel, para máquinas industriales y mineras, de
los sistemas de transmisión de energía mecánica, de tal manera de poder
optimizar el mantenimiento de maquinarias.
Para determinar los resultados, se trató la metodología del trabajo, incluyendo
las líneas de trabajo, considerando las técnicas e instrumentos de recolección
de datos utilizados; así como el campo de verificación, especificando la ubicación
espacial y temporal, y las unidades de estudios investigadas; también la
estrategia de recolección de datos, finalizando con la presentación de los
resultados obtenidos y su interpretación objetiva.
Luego se presenta el análisis de información (discusión), de acuerdo a la
operacionalización de las variables, considerando el trabajo de campo, marco
teórico, experiencia y deducción propia, para luego elaborar las conclusiones,
dando a conocer el logro de los objetivos y la viabilidad de la hipótesis, indicando
algunas sugerencias que se deberían de hacer a partir de las conclusiones; por
último se presenta una propuesta de algunos aspectos generales de los
componentes del costo de mantenimiento de motores diésel.
9
RESULTADOS 1. Metodología del trabajo
1.1 Líneas de trabajo
Nivel y tipo de investigación
El nivel de la investigación fue el explicativo, ya que trató de dar un
procedimiento de solución al problema planteado, y el tipo de
investigación es el de una investigación aplicada, ya que se utilizará los
resultados obtenidos, en la práctica, como una solución al problema.
Diseño de investigación
El diseño de la investigación es no experimental, con el estudio de algunos
casos reales, utilizando una estrategia de trabajo en el campo donde se
desarrollan los hechos, lo que permitió lograr los objetivos planteados.
Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Se utilizó la técnica de la observación, con fuentes primarias y datos
cuantitativos, que luego de la validación respectiva, se aplicaron de
acuerdo a la estrategia de recolección de datos indicada, teniendo
confiabilidad en los instrumentos para obtener los datos.
Técnicas de análisis e interpretación de datos
VARIABLE INDICADOR SUBINDICADOR TECNICA INSTRUMENTO
Sistemas de transmisión de
energía mecánica en maquinarias
Tipos Por cable
Observación Ficha de
Observación Documental
Por engranaje
Aplicaciones Industriales
Mineras
Costo del mantenimiento
de motores diésel
Procedimiento Sincronización
Observación Ficha de
Observación de Campo
Calibración
Recursos Materiales
Económicos
10
Una vez aplicados los instrumentos, se sistematizaron los datos
obtenidos, procediendo luego al análisis e interpretación de los resultados,
para percibir las fortalezas y debilidades, que pudiera tener la gestión de
las unidades de estudio, consultando la teoría utilizada.
1.2 Campo de verificación
Ubicación espacial
Para el desarrollo de la investigación se tomaron los datos de las
empresas industriales y mineras de la ciudad de Arequipa.
Ubicación temporal
Los instrumentos de recolección de datos se aplicaron entre el 08 y 27 de
abril del 2019, secuencialmente para las fichas de observación
documental y de campo, respectivamente.
Unidades de estudio
Se tomó como unidades de estudio, documentos, casos reales,
funcionarios, trabajadores y clientes, de empresas de mantenimiento de
motores diésel, M y R Maquinarias Drilling S.R.L., Transportes Polux S.A.C.,
Amado S.A.C., CGM Rental S.A.C., Reparaciones Arequipa S.A.C., SKC
Maquinarias S.A.C. y Motor Sur S.A.C. de la entidades que realizan el
mantenimiento de motores diésel, en la ciudad de Arequipa.
1.3 Estrategias de recolección de datos
Organización
Se coordinó con los funcionarios y trabajadores de las empresas de
mantenimiento de motores diésel de maquinarias industriales y mineras,
en la ciudad de Arequipa. De igual manera con especialistas y operadores
de maquinarias industriales y mineras.
11
Se puso énfasis en tener un amplio panorama acerca de las distintas
posiciones presentes en el mantenimiento de motores diésel,
particularmente con la transmisión de energía mecánica, como la que
usan las maquinarias industriales y mineras, considerando el
procedimiento y los costos respectivos, en los últimos años.
Adicionalmente se hizo un pequeño análisis técnico de los talleres, donde
se pudo conocer los procedimientos de mantenimiento y los
requerimientos mínimos de lo que esperan los trabajadores y clientes,
contribuyendo al mantenimiento de motores diésel para maquinarias
industriales y mineras, mediante la utilización de las técnicas disponibles
en el mercado.
Limitaciones
El área de estudio sobre el mantenimiento de motores diésel de
maquinarias industriales y mineras, se delimitó a los sistemas de
transmisión de energía mecánica y las instituciones del cercado de la
ciudad de Arequipa - Perú. La confiabilidad de los resultados arrojados
por la ficha de observación documental y la ficha de observación de
campo, fue en base a la veracidad de la observación en los documentos,
y a la sinceridad y estado de ánimo, en que se encontraron las personas
observadas.
La propuesta, ha quedado sujeta a las personas encargadas de llevar a
cabo la estrategia de calidad en el servicio. La estrategia a estudiar fue
únicamente para una institución mediana de servicio adecuado, debido a
que se adaptará al tamaño y organización de la misma.
12
La mayor parte de las referencias utilizadas, no han sido aplicadas a
medianas instituciones relacionadas al mantenimiento de motores diésel
de maquinarias industriales y mineras, por lo que resultó difícil adaptarlas
a éstas. Las sugerencias fueron desde un punto de vista técnico y
administrativo, para la correcta aplicación de las mismas y será necesario
que personal especialista las revise.
Teniendo en cuenta la delimitación social, las instituciones seleccionadas
atienden a sectores de la población ubicados en casi todos los niveles
socioeconómicos del Cercado de la ciudad de Arequipa, inclusive algunas
de ellas trabajan con el sistema relacionado, de empresas privadas.
Análisis de la información
Luego de sistematizar los datos que se obtuvieron de la realidad, se
procedió a realizar un análisis y discusión detenido de los resultados, de
tal manera de conocer lo más real posible, las fortalezas, amenazas,
debilidades y oportunidades, de las entidades relacionadas al
mantenimiento de motores diésel de maquinarias industriales y mineras,
seleccionadas para el trabajo de investigación.
El investigador puso todo el esfuerzo, particularmente en la discusión de
los resultados, ya que fue fundamental en el trabajo de investigación,
sobre todo porque al operacionalizar las variables, indicadores y sub-
indicadores, permitió que se pueda determinar su nivel de medición, de
tal manera de considerar aceptable las conclusiones, sugerencias y
propuesta.
Conclusiones
La investigación se terminó, formulando las conclusiones
correspondientes al logro de los objetivos y a la validación de la hipótesis,
dando especial importancia a la discusión que se haya realizado sobre
cada subindicador, operacionalizado y analizado con los resultados
obtenidos de la realidad.
13
2. Resultados de los Trabajos de Campo
Tabla Nº 1: ¿Es por cable, el tipo de sistema de transmisión de
energía más usado por las empresas industriales y mineras?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 4 80%
No 1 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría si es por cable, el
tipo de sistema de transmisión de energía más usado por las empresas
industriales y mineras.
GRÁFICO N° 1
Fuente: Elaboración propia, 2019
14
Tabla Nº 2: ¿Es por engranaje, el tipo de sistema de transmisión
de energía más usado por las empresas industriales y mineras?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 1 20%
No 4 80%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría no es por engranaje,
el tipo de sistema de transmisión de energía más usado por las empresas
industriales y mineras.
GRÁFICO N° 2
Fuente: Elaboración propia, 2019
15
Tabla Nº 3: La transmisión de energía mecánica por cable posee
más ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía
mecánica
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 3 60%
No 2 40%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que más del 50% la transmisión de
energía mecánica por cable, sí posee más ventajas frente a otros tipos de
transmisión de energía mecánica.
GRÁFICO N° 3
Fuente: Elaboración propia, 2019
16
Tabla Nº 4: ¿Las desventajas que posee la transmisión de energía
mecánica por cable la hacen una mala opción?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 1 20%
No 4 80%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría las desventajas que
posee la transmisión de energía mecánica por cable, sí la hacen una mala
opción.
GRÁFICO N° 4
Fuente: Elaboración propia, 2019
17
Tabla Nº 5: La transmisión de energía mecánica por engranaje
posee más ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía
mecánica
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 1 80%
No 4 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría la transmisión de
energía mecánica por engranaje, sí posee más ventajas frente a otros tipos de
transmisión de energía mecánica.
GRÁFICO N° 5
Fuente: Elaboración propia, 2019
18
Tabla Nº 6: ¿Las desventajas que posee la transmisión de energía mecánica por cable la hacen una mala opción?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 3 60%
No 2 40%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que más del 50% las desventajas que posee la transmisión de energía mecánica por cable, sí la hacen una mala opción.
GRÁFICO N° 6
Fuente: Elaboración propia, 2019
19
Tabla Nº 7: Los sistemas de transmisión de energía mecánica son los más adecuados para las maquinarias de las empresas
industriales
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 4 80%
No 1 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría los sistemas de transmisión de energía mecánica, sí son los más adecuados para las maquinarias de las empresas industriales.
GRÁFICO N° 7
Fuente: Elaboración propia, 2019
20
Tabla Nº 8: Los sistemas de transmisión de energía mecánica son los más adecuados para las maquinarias de las empresas mineras
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 5 100%
No 0 0%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que el 100% de los sistemas de transmisión de energía mecánica, sí son los más adecuados para las maquinarias de las empresas mineras.
GRÁFICO N° 8
Fuente: Elaboración propia, 2019
21
Tabla Nº 9: La maquinaria utilizada por las empresas industriales responde adecuadamente, dadas las condiciones que involucran
sus actividades
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 4 80%
No 1 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría la maquinaria utilizada por las empresas industriales, sí responde adecuadamente, dadas las condiciones que involucran sus actividades.
GRÁFICO N° 9
Fuente: Elaboración propia, 2019
22
Tabla Nº 10: Las empresas industriales consideran a los motores diésel la mejor opción para la correcta operatividad de sus
maquinarias
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 4 80%
No 1 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría las empresas industriales, sí consideran a los motores diésel la mejor opción para la correcta operatividad de sus maquinarias.
GRÁFICO N° 10
Fuente: Elaboración propia, 2019
23
Tabla Nº 11: La maquinaria utilizada por las empresas mineras
responde adecuadamente, dadas las condiciones que involucran
sus actividades extractivas
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 3 60%
No 2 40%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que más del 50% la maquinaria utilizada por las empresas mineras, sí responde adecuadamente, dadas las condiciones que involucran sus actividades extractivas.
GRÁFICO N° 11
Fuente: Elaboración propia, 2019
24
Tabla Nº 12: Las empresas mineras consideran a los motores diésel la mejor opción para la correcta operatividad de sus maquinarias
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Si 4 80%
No 1 20%
TOTAL 5 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de los documentos observados, que en su mayoría, las empresas mineras sí consideran a los motores diésel, la mejor opción para la correcta operatividad de sus maquinarias.
GRÁFICO N° 12
Fuente: Elaboración propia, 2019
25
Tabla Nº 13: ¿Las empresas industriales y mineras, cuentan con
manuales de procedimientos, para realizar un adecuado
mantenimiento a los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 4 40%
Frecuentemente 3 30%
Ocasionalmente 2 20%
Raramente 1 10%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 40% muy frecuentemente las empresas industriales y mineras, cuentan con manuales de procedimientos, para realizar un adecuado mantenimiento a los motores diésel, del 30% frecuentemente, del 20% ocasionalmente, del 10% raramente y del 0% nunca; lo que indica que la mayoría de las empresas industriales y mineras, cuentan con manuales de procedimientos, para realizar un adecuado mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 13
Fuente: Elaboración propia, 2019
26
Tabla Nº 14: ¿Se han averiado piezas, debido al inadecuado
mantenimiento a los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 6 60%
Frecuentemente 2 20%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 60% muy frecuentemente se han averiado piezas, debido al inadecuado mantenimiento a los motores diésel, del 20% frecuentemente, del 10% ocasionalmente y raramente y del 0% nunca; lo que señala que en gran parte sí se han averiado piezas, debido al inadecuado mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 14
Fuente: Elaboración propia, 2019
27
Tabla Nº 15: ¿El talento humano está capacitado para realizar
adecuadamente la sincronización de los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 3 30%
Frecuentemente 4 40%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 1 10%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 40% frecuentemente el talento humano está capacitado para realizar adecuadamente la sincronización de los motores diésel, el 30% muy frecuentemente, y el 10% ocasionalmente, raramente y nunca; lo que determina que el talento humano, en su mayoría está capacitado para realizar adecuadamente la sincronización de los motores diésel.
GRÁFICO N° 15
Fuente: Elaboración propia, 2019
28
Tabla Nº 16: ¿Qué tan seguido se dan inconvenientes al momento
realizar la sincronización de los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 6 60%
Frecuentemente 3 30%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 0 0%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que en el 60% muy frecuentemente se dan
inconvenientes al momento realizar la sincronización de los motores diésel, del
30% frecuentemente y del 10% ocasionalmente; lo que indica que en casi su
totalidad se dan inconvenientes al momento realizar la sincronización de los
motores diésel.
GRÁFICO N° 16
Fuente: Elaboración propia, 2019
29
Tabla Nº 17: ¿El talento humano está capacitado para realizar
adecuadamente la calibración de los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 5 50%
Frecuentemente 2 20%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 1 10%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 50% muy frecuentemente el talento humano está capacitado para realizar adecuadamente la calibración de los motores diésel, del 20% frecuentemente y del 10% ocasionalmente, raramente y nunca; lo que señala que en su mayoría el talento humano está capacitado para realizar adecuadamente la calibración de los motores diésel.
GRÁFICO N° 17
Fuente: Elaboración propia, 2019
30
Tabla Nº 18: ¿Qué tan efectiva es la calibración de los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 4 40%
Frecuentemente 3 30%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 1 10%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 40% muy frecuentemente es efectiva es la
calibración de los motores diésel, del 30% frecuentemente y del 10%
ocasionalmente, raramente y nunca; lo que determina que medianamente es
efectiva la calibración de los motores diésel.
GRÁFICO N° 18
Fuente: Elaboración propia, 2019
31
Tabla Nº 19: ¿Las empresas cuentan con los recursos necesarios
para hacer el mantenimiento a los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 5 50%
Frecuentemente 2 20%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 1 10%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 50% muy frecuentemente las empresas cuentan con los recursos necesarios para hacer el mantenimiento a los motores diésel, del 20% frecuentemente y del 10% ocasionalmente, raramente y nunca; lo que indica que la mayoría de las empresas cuentan con los recursos necesarios para hacer el mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 19
Fuente: Elaboración propia, 2019
32
Tabla Nº 20: ¿Qué tan importante consideran las empresas contar con un talento humano capacitado, para el correcto mantenimiento
a los motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 4 40%
Frecuentemente 2 20%
Ocasionalmente 2 20%
Raramente 1 10%
Nunca 1 10%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 40% muy frecuentemente las empresas consideran importante contar con un talento humano capacitado, para el correcto mantenimiento a los motores diésel, del 20% frecuentemente y ocasionalmente y del 10% raramente y nunca; lo que señala que medianamente las empresas consideran importante contar con un talento humano capacitado, para el correcto mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 20
Fuente: Elaboración propia, 2019
33
Tabla Nº 21: ¿Qué tan importante consideran las empresas contar con los recursos materiales para dar el mantenimiento a los
motores diésel?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 7 70%
Frecuentemente 1 10%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 1 10%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 70% muy frecuentemente las empresas consideran importante contar con los recursos materiales para dar el mantenimiento a los motores diésel, del 10% frecuentemente, ocasionalmente y raramente y del 10% nunca; lo que determina que la gran mayoría de las empresas consideran importante contar con los recursos materiales para dar el mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 21
Fuente: Elaboración propia, 2019
34
Tabla Nº 22: Las empresas industriales y mineras invierten en repuestos, herramientas y consumible (aceites, lubricantes,
combustibles, etc.) de calidad, para dar un adecuado mantenimiento a los motores diésel
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 5 50%
Frecuentemente 4 40%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 0 0%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 50% muy frecuentemente las empresas industriales y mineras invierten en repuestos, herramientas y consumible (aceites, lubricantes, combustibles, etc.) de calidad, para dar un adecuado mantenimiento a los motores diésel, del 40% frecuentemente, y del 10% ocasionalmente; lo que indica que casi en su totalidad las empresas industriales y mineras invierten en repuestos, herramientas y consumible (aceites, lubricantes, combustibles, etc.) de calidad, para dar un adecuado mantenimiento a los motores diésel.
GRÁFICO N° 22
Fuente: Elaboración propia, 2019
35
Tabla Nº 23: ¿Son rentables las empresas industriales y mineras?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 7 70%
Frecuentemente 2 20%
Ocasionalmente 1 10%
Raramente 0 0%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 70% muy frecuentemente son rentables las empresas industriales y mineras, del 20% frecuentemente, y del 10% ocasionalmente; lo que señala que en casi la totalidad son rentables las empresas industriales y mineras.
GRÁFICO N° 23
Fuente: Elaboración propia, 2019
36
Tabla Nº 24: ¿Las empresas invierten en mantenimiento preventivo para
sus maquinarias?
ALTERNATIVAS FRECUENCIA PORCENTAJE
Muy frecuentemente 5 50%
Frecuentemente 3 30%
Ocasionalmente 2 20%
Raramente 0 0%
Nunca 0 0%
TOTAL 10 100%
Fuente: Elaboración propia, 2019
Se tiene de las observaciones, que el 50% muy frecuentemente las empresas invierten en mantenimiento preventivo para sus maquinarias, del 30% frecuentemente, y del 20% ocasionalmente; lo que determina que en su gran mayoría las empresas invierten en mantenimiento preventivo para sus maquinarias.
GRÁFICO N° 24
Fuente: Elaboración propia, 2019
37
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN (DISCUSIÓN)
Introducción Una vez sistematizado los datos obtenidos de la realidad, se ha procedido a
realizar un análisis detenido de los resultados, de tal manera de conocer lo más
real posible, la situación del costo del mantenimiento de motores diésel para
máquinas industriales y mineras, de los sistemas de transmisión de energía
mecánica, específicamente respecto a la variable “Sistemas de transmisión de
energía mecánica en maquinarias”, y a la variable “Costo del mantenimiento de
motores diésel”.
La finalidad de este análisis es percibir directamente, las fortalezas y debilidades,
que pudiera tener el costo del mantenimiento de motores diésel para máquinas
industriales y mineras, de los sistemas de transmisión de energía mecánica, en
la ciudad de Arequipa, de tal manera de permitir coadyuvar a obtener
procedimientos que permitan conocer la influencia del costo del mantenimiento,
para mejorar su eficiencia.
Para poder realizar con mayor precisión el detalle del análisis estadístico, se ha
utilizado el lenguaje de programación del Excel, dentro del paquete informático
del Office de Microsoft, aprovechando las opciones de cálculo estadístico con
operaciones y fórmulas, así como los gráficos estadísticos respectivos. En
algunos casos también se ha utilizado la herramienta de las tablas del Word.
El investigador ha puesto todo el esfuerzo, en este análisis (discusión), ya que
ha sido fundamental en el trabajo de investigación, ya que al operacionalizar las
variables, indicadores y sub-indicadores, ha permitido que se pueda determinar
su nivel de medición, de tal manera de considerar aceptable las conclusiones y
sugerencias finales. Asimismo, se ha relacionado los subindicadores de cada
variable, con los atributos y preguntas de las fichas de recolección de datos
aplicadas a las unidades de estudio, de tal manera de tener un trabajo analítico
coherente con el trabajo documental y de campo, para que los resultados de la
investigación, sean lo más cercanos a la realidad del entorno establecido.
38
Por cable
De los resultados observados, se aprecia que, es por cable el tipo de sistema de
transmisión de energía más usado por las empresas industriales y mineras, ya
que posee más ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía mecánica,
pero que también las desventajas que posee la transmisión de energía mecánica
por cable, la hacen una mala opción, lo que puede tenerse como una amenaza,
particularmente para la eficiencia del mantenimiento.
Viendo el marco conceptual al respecto, la energía mecánica es la energía que
presentan los cuerpos en razón de su movimiento (energía cinética), de su
situación respecto de otro cuerpo, generalmente la tierra, o de su estado de
deformación, en el caso de los cuerpos elásticos.
Es decir, es la suma de energía potencial (energía conservativa), cinética
(energía que sale del mismo movimiento) y elástica de un cuerpo en movimiento.
El cable mecánico es aquel cable empleado para la transmisión mecánica de
movimiento, o de cargas entre otros elementos mecánicos, como palancas,
ruedas y poleas. Los cables mecánicos básicamente realizan su trabajo en
tracción o en rotación.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador por cable, dentro del indicador
tipos, de la variable sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias, considerando que es por cable el tipo de sistema de transmisión de
energía más usado por las empresas industriales y mineras, ya que posee más
ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía mecánica; basados en el
marco conceptual al respecto, y en la experiencia del investigador; se deduce
que, al establecer las características más importantes, de los principales tipos de
transmisión de energía mecánica en maquinarias, es recomendable la que es
por cable, ya que puede ofrecer un mejor mantenimiento realizado a los motores.
39
Por engranaje
De las observaciones se aprecia que, a pesar de no es por engranaje, el tipo de
sistema de transmisión de energía más usado por las empresas industriales y
mineras, aceptamos que posee más ventajas frente a otros tipos de transmisión
de energía mecánica, situación que hay que considerar como una posible
debilidad en el mantenimiento de motores diésel, particularmente para la minería.
Ahora bien, en el marco conceptual respectivo, se hace referencia a que, se
denomina engranaje, al mecanismo utilizado para transmitir potencia mecánica
entre las distintas partes de una máquina. Los engranajes están formados por
dos ruedas dentadas, de las cuales a la mayor se le denomina corona y a la
menor, piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante
contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes, es la transmisión
del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor
de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta
distancia y que ha de realizar un trabajo.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador por engranaje, dentro del
indicador tipos, de la variable sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias, considerando que a pesar de no es por engranaje, el tipo de
sistema de transmisión de energía más usado por las empresas industriales y
mineras, aceptamos que posee más ventajas frente a otros tipos de transmisión
de energía mecánica; basados en el marco conceptual sobre que una de las
aplicaciones más importantes de los engranajes, es la transmisión del
movimiento desde el eje de una fuente de energía; se deduce que, al establecer
las características más importantes, de los principales tipos de transmisión de
energía mecánica en maquinarias, se debe analizar si hay que hacerlo por
engranaje, ya que puede ser ineficiente el mantenimiento realizado a los
motores.
40
Industriales
De las observaciones se aprecia que, los sistemas de transmisión de energía
mecánica son los más adecuados para las maquinarias de las empresas
industriales, dado que responden adecuadamente a las condiciones que
involucran sus actividades, considerando a los motores diésel la mejor opción
para la correcta operatividad de sus maquinarias; lo que puede repercutir
positivamente en la imagen del trabajo de mantenimiento realizado.
Considerando el marco conceptual respectivo, es bueno hacer referencia que en
la actualidad, no existe la posibilidad de pensar en industria sin pensar, a la par,
en el tipo de maquinaria que la hace efectiva y posible. Todo avance científico
en el sector de la producción de maquinarias industriales implicará, siempre, otro
tanto en la industria en sí misma.
Es más, la principal diferencia entre un proceso de producción material artesanal
y otro proceso de producción industrial está dada, precisamente, en la utilización
que se hace o no de maquinaria. O sea, decimos que un bien es de fabricación
artesanal cuando para su efectiva fabricación no supo intervenir más elemento
que la mano del hombre. Toda fabricación que utilice maquinaria será, entonces,
fabricación de tipo industrial.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador industriales, dentro del indicador
aplicaciones, de la variable sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias, en la cual los sistemas de transmisión de energía mecánica son los
más adecuados para las maquinarias de las empresas industriales, dado que
responden adecuadamente a las condiciones que involucran sus actividades,
considerando a los motores diésel la mejor opción para la correcta operatividad
de sus maquinarias; aceptando los aspectos conceptuales al respecto y
experiencia del investigador; se deduce que, al identificar la aplicación de la
transmisión de la energía mecánica, en las maquinarias industriales y mineras,
es más conveniente hacerlo en maquinarias industriales, lo que va a permitir
darle un mejor mantenimiento.
41
Mineras
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, los sistemas de
transmisión de energía mecánica son los más adecuados para las maquinarias
de las empresas mineras, ya que responden adecuadamente, dadas las
condiciones que involucran sus actividades extractivas, considerando a los
motores diésel, la mejor opción para la correcta operatividad de sus maquinarias,
lo que puede repercutir positivamente en la imagen del trabajo realizado.
Ahora bien, en el marco conceptual al respecto, se hace referencia a que la
minería a cielo abierto es una actividad industrial que consiste en la remoción de
grandes cantidades de suelo y subsuelo, que es posteriormente procesado para
extraer el mineral. Este mineral puede estar presente en concentraciones muy
bajas, en relación con la cantidad del material removido.
En las minas de roca dura, la extracción se realiza mediante perforación y
voladura. Primero se realizan orificios con perforadoras de aire comprimido o
hidráulicas. Luego se insertan barrenos en los orificios y se provoca una
explosión para fracturar la roca. Se carga la roca volada hasta galerías de gran
inclinación, por las que la roca cae hacia un pozo de acceso.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador mineras, dentro del indicador
aplicaciones, de la variable sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias, en la cual los sistemas de transmisión de energía mecánica son los
más adecuados para las maquinarias de las empresas mineras, ya que
responden adecuadamente, dadas las condiciones que involucran sus
actividades extractivas, considerando a los motores diésel, la mejor opción para
la correcta operatividad de sus maquinarias; aceptando los aspectos
conceptuales al respecto y experiencia del investigador; se deduce que, al
identificar la aplicación de la transmisión de la energía mecánica, en las
maquinarias industriales y mineras, es posible hacerlo en maquinarias mineras,
lo que va a permitir darle un adecuado mantenimiento.
42
Sincronización
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, se han averiado
piezas, debido al inadecuado mantenimiento a los motores diésel, pese a que el
talento humano está capacitado para realizar adecuadamente la sincronización
de los motores diésel, aunque se dan inconvenientes al momento realizar la
sincronización de los motores diésel; lo cual puede resultar una amenaza para
el mantenimiento de motores diésel, encareciendo los costos al respecto.
Según la R.A.E., sincronizar es hacer que coincidan en el tiempo dos o más
movimientos o fenómenos. Entonces la sincronización para nuestro tema es
la acción y efecto de sincronizar el motor de nuestro vehículo y todos los
componentes involucrados en poner en marcha nuestro carro, es decir una
puesta a punto.
Aun así, más allá de los avances tecnológicos en la industria automotriz, sigue
siendo necesario realizar la sincronización como un mantenimiento preventivo
para mantener el motor en óptimas condiciones.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador sincronización, dentro del
indicador procedimiento, de la variable costo del mantenimiento de motores
diésel, donde se conoce que se han averiado piezas, debido al inadecuado
mantenimiento a los motores diésel, pese a que el talento humano está
capacitado para realizar adecuadamente la sincronización de los motores diésel,
aunque se dan inconvenientes al momento realizar la sincronización de los
motores diésel, lo cual puede resultar una amenaza para el mantenimiento de
motores diésel, encareciendo los costos al respecto; y amparados en lo
conceptual; se deduce que, dentro de las actividades básicas que debe
realizarse en el procedimiento del mantenimiento de los motores diésel, debe
estar como importante la sincronización de las partes de los motores diésel, para
lograr su eficiencia técnica y disminuir su costo.
43
Calibración
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, el talento humano
está capacitado para realizar adecuadamente la calibración de los motores
diésel, aunque solo medianamente es efectiva la calibración de los motores
diésel; lo que no es aceptable, ya que puede presentarse riesgos que conformen
una amenaza para el mantenimiento de los motores diésel y su encarecimiento
en los costos.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, en una adecuada
calibración se conoce que para el buen funcionamiento del motor resulta de gran
interés que la cantidad de combustible aportado por cada inyección, a una
posición igual de la cremallera de dosado, sea lo más exactamente igual posible
para cada uno de los cilindros del motor. Cuando las bombas salen de fábrica
han sido debidamente verificadas para cumplir con este requisito, pero con el
tiempo y las muchas horas de funcionamiento pueden haber sufrido movimiento
sus ajustes y ya no darse las condiciones deseables en este aspecto. Por ello
resulta necesario verificar este caudal por medio del banco de pruebas.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador calibración, dentro del indicador
procedimiento, de la variable costo del mantenimiento de motores diésel, donde
se conoce que el talento humano está capacitado para realizar adecuadamente
la calibración de los motores diésel, aunque solo medianamente es efectiva la
calibración de los motores diésel, lo que no es aceptable, ya que puede
presentarse riesgos que conformen una amenaza para el mantenimiento de los
motores diésel y su encarecimiento en los costos; y amparados en lo conceptual;
se deduce que, dentro de las actividades básicas que debe realizarse en el
procedimiento del mantenimiento de los motores diésel, es considerar
prioritariamente a la calibración de los componente de los motores diésel, para
lograr su eficiencia técnica y disminuir su costo.
44
Materiales
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, las empresas
cuentan con los recursos necesarios para hacer el mantenimiento a los motores
diésel, aunque solo medianamente las empresas consideran importante contar
con un talento humano capacitado, para el correcto mantenimiento a los motores
diésel, a pesar de que las empresas industriales y mineras, cuentan con
manuales de procedimientos, para realizar un adecuado mantenimiento a los
motores diésel, siendo importante que las empresas consideran importante
contar con los recursos materiales para dar el mantenimiento a los motores
diésel, ya que piensan que lo importante es brindar una mantenimiento de
motores diésel de calidad y costo racional.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, el equipamiento
de un taller mecánico es muy amplio. Cuantas más herramientas tengan los
trabajadores a su disposición, mejor podrán realizar su labor. Es tan importante
disponer de mecánicos capacitados como dotarlos de las mejores herramientas
de taller, por lo que representa una inversión importante para conseguir tener las
de mejor calidad. Además, hay que preocuparse de que los trabajadores sepan
cómo emplear correctamente todas las herramientas de taller. El binomio entre
el profesional y la herramienta hará que el trabajo en el taller mecánico resulte
más cómodo y eficaz.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador materiales, dentro del indicador
recursos, de la variable costo del mantenimiento de motores diésel, en donde las
empresas cuentan con los recursos necesarios para hacer el mantenimiento a
los motores diésel, contando con un talento humano capacitado y manuales de
procedimientos, siendo importante contar con los recursos materiales
adecuados; y aceptando lo conceptual al respecto; se deduce que hay que
priorizar los recursos de mayor valor, que se utilizan en el mantenimiento de
motores diésel, fundamentalmente los materiales de los talleres de
mantenimiento de motores diésel.
45
Económicos
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, las empresas
cuentan con los recursos necesarios para hacer el mantenimiento a los motores
diésel, y que consideran importante contar con un talento humano capacitado,
por lo que las empresas industriales y mineras invierten en repuestos,
herramientas y consumible (aceites, lubricantes, combustibles, etc.) de calidad,
para dar un adecuado mantenimiento a los motores diésel, ya que saben que
son rentables, por lo que hay que invertir en el mantenimiento preventivo para
sus maquinarias.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, los motores diésel
más modernos como los de filtro de partículas o inyección directa, pueden
convertirse en un auténtico quebradero de cabeza si se estropean. Al incluir
tantas soluciones tecnológicas en su funcionamiento, el arreglo de las averías
de este tipo de motores, suelen conllevar un coste bastante elevado. El precio
del combustible y el consumo no son los únicos factores a tener en cuenta a la
hora de decantarse por un coche diésel o gasolina. También puede haber
grandes diferencias en el precio del mantenimiento y de las intervenciones más
frecuentes a la hora de repararlos.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador económicos, dentro del
indicador recursos, de la variable costo del mantenimiento de motores diésel, en
donde las empresas cuentan con los recursos necesarios para hacer el
mantenimiento a los motores diésel, y que consideran importante contar con un
talento humano capacitado, por lo que invierten en repuestos, herramientas y
consumible de calidad, para dar un adecuado mantenimiento a los motores
diésel, ya que saben que las empresas industriales y mineras son rentables, por
lo que hay que invertir en el mantenimiento preventivo para sus maquinarias; y
aceptando lo conceptual al respecto; se deduce que hay que priorizar los
recursos de mayor valor, que se utilizan en el mantenimiento de motores diésel,
especialmente en los económicos, ya que es una inversión.
46
CONCLUSIONES
1. Se ha establecido que las características más importantes, de los principales
tipos de transmisión de energía mecánica en maquinarias, son las que tienen
que ver los tipos por cables y por engranajes, ya que pueden ofrecer, en cierto
porcentaje diferenciado, un mejor mantenimiento realizado a los motores
diésel, como son la energía potencial (energía conservativa), la cinética
(energía que sale del mismo movimiento), y la elástica de un cuerpo en
movimiento.
2. Se ha identificado que la aplicación de la transmisión de la energía mecánica,
es la que se realiza en las maquinarias industriales y mineras, dado que
responden adecuadamente a las condiciones que involucran sus actividades,
considerando a los motores diésel la mejor opción para la correcta
operatividad de sus maquinarias.
3. Se ha determinado que las actividades básicas que debe realizarse en el
procedimiento del mantenimiento de los motores diésel, deben ser la
sincronización y la calibración, a los principales componentes de los motores
diésel, para lograr un mantenimiento con eficiencia técnica y disminución de
sus costos.
4. Se debe priorizar los recursos de mayor valor, que se van a utilizan en el
mantenimiento de motores diésel, específicamente los materiales, como los
repuestos, herramientas, aceites, lubricantes y combustibles; sin perder de
vista que los recursos económicos que las empresas industriales y mineras,
utilizan en el mantenimiento de motores diésel, es una inversión.
5. Se ha validado la hipótesis que, conociendo la influencia en el costo del
mantenimiento de motores diésel, para máquinas industriales y mineras, de
los sistemas de transmisión de energía mecánica, se pueda obtener un
mantenimiento eficiente y con un costo racional, para las empresas
relacionadas en Arequipa - Perú, 2019.
47
SUGERENCIAS
1. Se debe compenetrar al personal y clientes, que las características más
importantes, de los principales tipos de transmisión de energía mecánica en
maquinarias, son las que tienen que ver los tipos por cables y por
engranajes, con lo que se puede realizar un mejor mantenimiento a los
motores diésel, en lo relacionado a la energía potencial, la cinética y la
elástica de un cuerpo en movimiento.
2. Es conveniente resaltar que la aplicación adecuada de la transmisión de la
energía mecánica, es la que se realiza en las maquinarias industriales y
mineras, considerando a los motores diésel la mejor opción para la correcta
operatividad de sus maquinarias, proyectándose a un eficiente
mantenimiento de motores diésel.
3. Instruir al personal de trabajadores y clientes, que las actividades básicas
que debe realizarse en el procedimiento del mantenimiento de los motores
diésel, son la sincronización y la calibración, a los principales componentes
de los motores diésel, para lograr un mantenimiento con eficiencia técnica y
disminución de sus costos.
4. Acostumbrarse a prioriza los recursos de mayor valor, que se van a utilizan
en el mantenimiento de motores diésel, específicamente los materiales,
como los repuestos, herramientas, aceites, lubricantes y combustibles,
considerando que los recursos económicos en el mantenimiento de motores
diésel, son una inversión.
5. Desarrollar una línea de investigación sobre el costo del mantenimiento de
motores diésel, para máquinas industriales y mineras, en los talleres que
brindan servicio de mantenimiento en la ciudad de Arequipa - Perú, para
ofrecer un servicio de mantenimiento de motores diésel de calidad, tanto
para el personal de trabajadores, como para los clientes.
48
PROPUESTA
PERFIL DE UN PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO DE MOTORES
DIÉSEL DE MAQUINARIAS INDUSTRIALES Y MINERAS, CON TÉCNICAS Y
EQUIPOS DE MEDICIÓN MODERNOS
LINEAMIENTOS DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL
El mantenimiento y reparaciones varían según la aplicación para la cual se utilice
el motor, mantenimiento previo y condiciones de operación. Para lineamientos
más específicos, considerando el Manual de Operación y Mantenimiento para su
motor, hay que considerar los aspectos básicos.
ACEITE Y FILTROS
Una lubricación adecuada es crítica para mantener el desempeño y vida del
motor. Es esencial utilizar el aceite y los filtros diseñados para motores
específicos. Sin cambios regulares de aceite y filtros, el aceite se satura de
impurezas y partículas contaminantes, y no puede realizar su función
adecuadamente. Asegúrese de cambiar aceite y filtros según las indicaciones de
su manual del operador.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
Los refrigerantes (anticongelantes) sufren desgaste y pérdida de sus
propiedades al igual que el aceite. Mantener la química apropiada del
refrigerante protege contra cavitación, corrosión, depósitos, gelatinización y
congelamiento.
BANDAS
Inspeccione las bandas en busca de fisuras, desgaste o estiramiento, según los
intervalos establecidos en su manual de operación. Reemplace cuando sea
necesario. Mida la tensión de la banda, y el estado del tensor automático si su
motor cuenta con esta opción.
49
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Revise los inyectores y el tiempo de la bomba de inyección según se especifica
en el manual del operador. Cambie los filtros de combustible regularmente,
teniendo cuidado que sea el filtro indicado para su motor y tipo de sistema de
inyección.
AMORTIGUADOR TORSIONAL
El amortiguador torsional reduce la vibración torsional del cigüeñal, para lograr
operación silenciosa, reducir la tensión en el cigüeñal, reducir desgaste de
engranes y bomba de agua, incrementar la vida de las bandas y los accesorios
de las tomas de fuerza frontales.
SINCRONIZACIÓN DE MOTORES DIÉSEL
Aun así, más allá de los avances tecnológicos en la industria automotriz, sigue
siendo necesario realizar la sincronización como un mantenimiento preventivo
para mantener el motor en óptimas condiciones.
CALIBRACIÓN DE MOTORES DIÉSEL
Para el buen funcionamiento del motor resulta de gran interés que la cantidad de
combustible aportado por cada inyección, a una posición igual de la cremallera
de dosado, sea lo más exactamente igual posible para cada uno de los cilindros
del motor. Cuando las bombas salen de fábrica han sido debidamente verificadas
para cumplir con este requisito, pero con el tiempo y las muchas horas de
funcionamiento pueden haber sufrido movimiento sus ajustes y ya no darse las
condiciones deseables en este aspecto. Por ello resulta necesario verificar este
caudal por medio del banco de pruebas.
Los trabajos de verificación y control de las bombas inyectoras no se realizan en
el taller de automóviles, sino que, tradicionalmente, han sido encargados a
talleres más especializados (laboratorios diésel), donde se efectuará el
desmontaje y montaje de la bomba inyectora del vehículo y las pruebas de la
bomba en el banco.
50
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27. Mitutoyo. Indicadores de carátula [sede web]. Mitutoyo; 2010 [mayo de 2010;
12 de marzo]. Disponible en: http://www.mitutoyo.com
28. Ruta 401. Las herramientas de taller indispensables [sede web]. Ruta 41;
2015 [30 de septiembre de 2015; 13 de marzo de 2015]. Disponible en:
https://blog.reparacion-vehiculos.es/herramientas-de-taller-indispensables
29. Markel A. Mantenimiento del motor Diésel: Markel A; 2015 [14 de marzo].
Disponible en: https://www.servicioautomotriz.com/mantenimiento-del-
motor-diesel-que-herramientas-necesito/
30. CELEC EP. Taller de mantenimiento para motores de combustión interna
[sede web]. Quito: CELEC EP; 2018 [15 de marzo de 2019]. Disponible en:
https://www.tallermanteniento-motorescombustion-interna
31. Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología. Auxiliar Mecánico de Motores
Diésel [sede web]. Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología; 2007 [16
de marzo de 2019]. Disponible en: http://www.bnm.me.gov
32. De Haro T. El coste de reparación de un coche Diésel, mucho más caro que
una gasolina [sede web]. Lugar de publicación: Teresa de Haro; 2018 [8 de
agosto de 2018; 17 de marzo de 2019]. Disponible en:
https://www.motor/articulo/el-coste-de-reparacion-de-un-coche-diesel
53
33. MIDAS. Consejos para que tu motor diésel dure más [sede web]. MIDAS;
2018 [4 de abril 2018; 17 de marzo de 2018]. Disponible en:
https://www.midas.es/blog/tu-experto-midas/mantenimiento-motor-diesel
34. Ruiz A. Coste reparación: LUIKE Iberoamericana Revistas; 2018 [17 marzo
2018]. Disponible en: https://www.autofacil.es/coste-reparacion-diesel
35. ABC REPORTAJES. El coste de mantenimiento: factor clave antes de
decidirse Madrid: ABC.es; 2017 [18 de marzo de 2019]. Disponible en:
https://www.abc.es/motor/reportajes/abci
36. Sanz E. Diésel y gasolina: las diferencias en su mantenimiento [sede web].
Rastreador.com; 2019 [8 de febrero de 2019; 19 de marzo de 2019].
Disponible en: https://coches.rastreator.com
54
ANEXOS
55
PROYECTO DE TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN
56
PLANTEAMIENTO TEÓRICO
1. Problema de investigación
1.1 Identificación del problema
En base a la experiencia que he logrado adquirir en el trabajo en
mantenimiento de maquinarias, puedo señalar que en la fabricación,
reparación y mantenimiento, a las diferentes maquinarias que procesan la
actividad minera, se debe indicar que el mantenimiento de los motores
tienen por finalidad que la sincronización, siendo de repente la parte más
crítica dentro de las reparaciones, sea la mejor, para que las actividades
industriales y mineras puedan fluir sin percance alguno.
Ahora sabemos que la industria y la minería, favorecen al país en diversos
aspectos que bien hay que destacar, particularmente en el económico y
en la generación de puestos de trabajo, por lo que es necesario que
siempre sus maquinarias estén 100% operativas, para mantener su
producción, por lo que me interesó realizar una investigación sobre este
tema, mediante un estudio fundamentado, para poder determinar la
influencia del costo de un mantenimiento preventivo adecuado a estas
maquinarias.
1.2 Enunciado del problema
Desconocimiento de la influencia en el costo del mantenimiento de
motores diésel, para máquinas industriales y mineras, de los sistemas de
transmisión de energía mecánica, Arequipa - Perú, 2019, que ocasiona la
no entrega inmediata de las diferentes maquinarias a los clientes.
57
2. Justificación
2.1 Aspecto social
Las empresas industriales y mineras dinamizan nuestra economía, porque
gracias a sus operaciones, generan grandes oportunidades en nuestro
país; tal es así, como la generación de empleo, los aportes económicos a
los sectores salud y educación; además del arranque de obras de impacto
social, que benefician a nuestra sociedad.
2.2 Aspecto tecnológico
El crecimiento de las empresas, depende en gran medida de su
productividad; por ese motivo, se hace necesario que las maquinarias se
encuentren operativas y en óptimas condiciones, de tal forma que no
existan limitaciones para que la empresa consiga la máxima eficiencia y
eficacia en todos los procesos que ejecuta.
2.3 Aspecto económico
Si bien es cierto, el dar mantenimiento a los equipos, significa un gasto
para muchas empresas; pero para otras es una inversión, porque esto les
significa menos paradas de trabajo por fallas, disminución en los tiempos
de reparación, extensión de la vida útil de los equipos y sobre todo la
disminución significativa de los costos de producción y mantenimiento;
esto debido al mantenimiento.
3. Alcance
Empresas industriales y mineras más productivas y por ende más rentables,
sumado a clientes satisfechos, es lo que significaría el mantenimiento eficaz
y eficiente de las máquinas industriales y mineras.
58
4. Operacionalización de variables de investigación
5. Interrogantes de la investigación
- ¿Cuáles son las características más importantes, de los tipos de
transmisión de energía mecánica en maquinarias?
- ¿Cómo es la aplicación de la transmisión de la energía mecánica, en las
maquinarias industriales y mineras?
- ¿Qué actividades básicas debería realizarse en el procedimiento del
mantenimiento de motores diésel?
- ¿Cuáles son los recursos de mayor valor, que se utilizan en el
mantenimiento de motores diésel?
6. Marco referencial
6.1 Conceptos propios
Transmisión mecánica
La transmisión mecánica, es una forma de intercambiar energía
mecánica distinta a las transmisiones neumáticas o hidráulicas, ya que
para ejercer su función emplea el movimiento de cuerpos sólidos, como
lo son los engranajes y las correas de transmisión.
VARIABLE INDICADORES SUBINDICADORES
Sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias
Tipos Por cable
Por engranaje
Aplicaciones Industriales
Mineras
Costo del mantenimiento de motores diésel
Procedimiento Sincronización
Calibración
Recursos Materiales
Económicos
59
Trabajo de la transmisión mecánica
Se puede afirmar que en general, las transmisiones reducen una rotación
inadecuada, de alta velocidad y bajo par motor, del eje de salida del
impulsor primario, a una velocidad más baja con par de giro más alto, o
a la inversa.
Muchos sistemas, como las transmisiones empleadas en los
automóviles, incluyen la capacidad de seleccionar alguna de varias
relaciones diferentes. En estos casos, la mayoría de las relaciones
(llamadas usualmente marchas o cambios), se emplean para reducir la
velocidad de salida del motor e incrementar el par de giro; sin embargo,
las relaciones más altas pueden ser sobremarchas, que aumentan la
velocidad de salida
Mantenimiento
Es la segunda rama de la conservación y se refiere a los trabajos que
son necesarios hacer, con el objeto de proporcionar un servicio de
calidad estipulada. Es importante notar que, basados en el servicio y su
calidad deseada, se debe escoger los equipos adecuados que aseguren
obtener este servicio, recordando que el equipo es un medio, y el servicio
es el fin que deseamos conseguir.
Es la actividad humana que garantiza la existencia de un servicio dentro
de una calidad esperada. Cualquier clase de trabajo hecho en sistemas,
subsistemas, equipos y máquinas, para que éstos continúen o regresen
a proporcionar el servicio con calidad esperada, son trabajos de
mantenimiento, pues están ejecutados con este fin.
60
Mantenimiento correctivo
Es la acción de carácter puntual a raíz del uso, agotamiento de la vida útil
u otros factores externos, de componentes, partes, piezas, materiales
y en general, de elementos que constituyen la infraestructura o planta
física, permitiendo su recuperación, restauración o renovación, sin
agregarle valor al establecimiento.
Servicios de reparación en ítems con falla, pudiendo ser equipos, obras o
instalaciones, con la finalidad de la habilitar del ítem para desempeñar una
función requerida. La falla en los equipos no impide su funcionamiento,
pero a corto o largo plazo puede provocar su indisponibilidad.
Mantenimiento preventivo
Es el conjunto de actividades que se llevan a cabo en un equipo,
instrumento o estructura, con el propósito de que opere a su máxima
eficiencia, evitando que se produzcan paradas forzadas o imprevistas.
El servicio de mantenimiento preventivo, está caracterizado por la alta
frecuencia (baja periodicidad), y es de corta duración; normalmente
utiliza instrumentos simples de medición (termómetros, tacómetros,
voltímetros, etc.), o los sentidos humanos sin provocar
indisponibilidad.
Motores diésel
El motor diésel, es un motor térmico que tiene combustión interna
alternativa que se produce por la autoignición del combustible, debido a
altas temperaturas derivadas de la alta relación de compresión que
posee, según el principio del ciclo diésel. Se diferencia del motor de
gasolina en utilizar como combustible gasóleo/gas-oíl o aceites pesados
derivados del petróleo, como también aceites naturales como el aceite
de girasol.
61
Además es muy eficiente en términos termodinámicos; los mejores y más
desarrollados llegan a alcanzar un valor entre 45% y 55% de eficiencia,
un valor muy elevado en relación a la casi totalidad de los motores de
gasolina; es uno de los motores más usados desde su creación en
diversas aplicaciones.
Ventajas de los motores diésel
Los motores diésel, son motores excelentes y confiables, si se les
mantiene de forma regular y adecuada; tienen sus propias necesidades
de mantenimiento muy específicas y son distintas a las de un motor de
gasolina. Conocer estas necesidades es importante para cualquier
persona que posee o brinda servicios de vehículos de motor a diésel.
6.2 Marco institucional
INVENCIÓN DE LOS MOTORES DIÉSEL
Se emplean con frecuencia en vehículos pesados e industriales por su
dureza y bajo consumo. Los motores gasolina y diésel, pueden usarse
para realizar las mismas tareas, si bien son estos últimos los más
utilizados cuando se requieren grandes potencias, como que se emplean
para mover vehículos de carga o generadores de gran capacidad.
Por ello, no es de extrañar que los motores de combustión interna diésel
nacieran en 1893 siguiendo los ciclos a cuatro tiempos de los motores a
gasolina de la mano de un empleado de la firma de camiones MAN; Rudolf
Diésel, quien les dio su nombre, con la idea de encontrar un rendimiento
térmico superior a través de un volátil combustible alternativo: el fuel oil.
62
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIÉSEL
Básicamente se trata de un motor térmico de combustión interna
alternativa con autoencendido gracias a las altas temperaturas derivadas
de la compresión del aire en el cilindro.
La principal diferencia con un motor gasolina reside precisamente en
este punto: los motores diésel no necesitan chispa para encenderse sino
que cuentan con bujías incandescentes que van subiendo la temperatura
de la cámara de combustión para mejorar el arranque en frío y
aprovechan ese calor una vez alcanzada la temperatura óptima.
Los cuatro tiempos de un motor diésel transcurren del siguiente modo:
63
Admisión: En ese primer tiempo, se produce el llenado de aire ya que
la válvula de admisión permanece abierta mientras el pistón va
descendiendo hacia el punto muerto inferior. Siempre se admite la
cantidad total de aire en cualquier condición de carga, y cuanto más
fresco, menos densidad y más cantidad podrá entrar aumentando así la
combustión (para esto se utilizan los intercooler o radiadores de aire).
Compresión: La válvula de admisión se cierra cuando el pistón llega al
punto muerto inferior y comienza el recorrido hasta el superior
comprimiendo así el aire que se encuentra dentro del cilindro en una
relación aproximada de 18:1 y elevando significativamente la
temperatura.
Combustión: Poco antes de llegar al punto muerto superior, el inyector
pulveriza el combustible dentro de la cámara, y éste se inflama de
inmediato al entrar en contacto con el aire caliente. (Sin necesidad de la
chispa de la bujía, sólo con el calor que transmite su incandescencia).
Escape: La presión que genera la temperatura impulsará el pistón hacia
abajo con fuerza, y parte de esa energía se empleará para devolverlo al
punto muerto superior expulsando así los gases quemados y dejando
que la inercia vuelva a comenzar el ciclo.
COSTO DE LA TECNOLOGÍA DE MOTORES DIÉSEL
El hecho de que un motor diésel consuma menos que un motor de
gasolina, no significa que el coche vaya a resultar más barato al
conductor a lo largo de toda su vida útil, ni mucho menos.
64
Los motores diésel más modernos, como los de filtro de partículas o
inyección directa, pueden convertirse en un auténtico quebradero de
cabeza si se estropean. Al incluir tantas soluciones tecnológicas en su
funcionamiento, el arreglo de las averías de este tipo de motores suelen
conllevar un costo bastante elevado.
CONSEJOS PARA EL MANTENIMIENTO DE MOTORRES DIÉSEL
Para prevenir las averías de tu motor diésel y ahorrarte sustos
innecesarios en el futuro, se recomienda seguir algunos consejos:
No agotar el depósito de gasoil
Acudir a una estación de servicio cuando el depósito de tu coche esté al
25% de su capacidad. Si circulas con menos carburante, la suciedad del
mismo se quedará acumulada en el fondo y existe el riesgo de que las
impurezas pasen al sistema de alimentación.
Si la bomba del depósito queda dañada la reparación puede costar más
de 120 euros, y si el sistema de inyección queda afectado la broma
puede salir por más de 600 euros.
Vigilar las revoluciones del motor diésel
No acelerar sin reducir la marcha ni circular por debajo de 2,000
revoluciones por minuto, ya que el motor sufrirá mayor desgaste y
además la válvula EGR te durará menos al generarse más carbonilla en
la combustión.
Controlar el filtro
Es necesario limpiar el filtro cada cierto tiempo para que la humedad del
combustible no pase al sistema de inyección dañándolo. Así mismo, es
importante estar pendiente de cambiar el filtro cada 60.000 kilómetros
como máximo. De esta forma evitarás que las impurezas del gasoil
dañen los inyectores o la bomba de inyección.
65
Medir los niveles de aceite de forma periódica
Medir una vez al mes el nivel de aceite con el coche en frío y en una
superficie sin cuestas; si se encuentra por debajo del mínimo debes
rellenarlo con el mismo tipo de aceite que echaste la última vez, y si está
por encima del máximo procura ir cuanto antes a una gasolinera para
solventar el problema.
Si no hay niveles suficientes de aceite es más que probable que el motor
y el turbo sufran averías muy costosas, por encima de los 1.000 euros.
Sin embargo, llevar un nivel de aceite superior al recomendado también
puede dañar el turbo ejerciendo demasiada presión sobre él.
Verificar los depósitos de las estaciones de servicio
Si observas que acaban de rellenar el tanque de combustible de la
gasolinera evita repostar en él.
Debe pasar por lo menos una hora después de haber sido rellenados ya
que, de lo contrario, entrarán impurezas a tu vehículo que pueden llegar
hasta el sistema de inyección dejándolo seriamente dañado.
Evitar detener el coche inmediatamente después de circular por
autopista.
Esperar al menos 1 minuto antes de parar tras haber circulado por
autopista o un puerto, ya que el aceite caliente de la turbina puede
quemarse y generar una avería en el turbo de más de 800 euros.
Cumple con lo indicado en el plan de mantenimiento
Se debe respetar los periodos de las revisiones que vienen indicados por
el fabricante en el libro de mantenimiento de tu vehículo, así como los
repuestos y el tipo de aceite que debes utilizar. Acudir únicamente a los
centros profesionales que respeten las especificaciones de los
fabricantes para cada modelo de coche.
66
COSTO DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL
El precio del combustible y el consumo no son los únicos factores a tener
en cuenta a la hora de decantarse por un coche diésel o gasolina.
También puede haber grandes diferencias en el precio del
mantenimiento y de las intervenciones más frecuentes a la hora de
repararlos.
El consumo, el precio del carburante o el nivel de emisiones son algunos
de los factores que determinan qué tipo de coche comprar: diésel o
gasolina. Por supuesto, el uso que cada conductor vaya a hacer de su
nuevo vehículo también es decisivo a la hora de decantarse por una u
otra alternativa, pero muchos usuarios se olvidan del coste del
mantenimiento o del precio de las reparaciones más frecuentes y, lo
cierto, es que también puede haber grandes diferencias en este
apartado.
PRECIOS DE REPARACIÓN DE MOTORES DIESEL
A continuación se presentan precios de referencia, precio estimado,
precios de lista o precios solicitados por compradores de reparación de
motores diésel.
Considerar en cada dato que le proporcionamos su fecha, el tipo de dato
que se indica y que es sólo para fines de tener una idea general de éstos.
Si usted requiere un reporte más detallado o actualizado de pecios de
reparación de motores diésel:
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 300 USD / Equipos
para 0 0 / Única vez. Condiciones: Otavalo, Ecuador. Un usuario de
QuimiNet.com
67
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 10 MXP / Servicios
para 0 0 / Diario. Condiciones: Cd. de México, México. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 5000 MXP / Piezas
para 0 0 / Única vez. Condiciones: México DF, México. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 92 USD / Toneladas
Métricas para 0 0 / Mensual. Condiciones: Arkhangelskaya Oblast,
Rusia. Un usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 0.14 USD / fl oz.
para 0 0 / Semanal. Condiciones: Bogotá, Colombia. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 6000 USD / Cajas
para 0 0 / Trimestral. Condiciones: quito, Ecuador. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 3 USD / Cajas para
0 0 / Anual. Condiciones: Guatemala, Guatemala. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 50000 MXP /
Servicios para 0 0 / Anual. Condiciones: Guadalajara, México. Un
usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 1000 USD / Piezas
para 0 0 / Anual. Condiciones: chinandega, Nicaragua. Un usuario de
QuimiNet.com
-
68
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 583.3 USD /
Toneladas Métricas para 0 0 / Mensual. Condiciones: Panamá. Un
usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 800 USD /
Kilogramos para 0 0 / Semanal. Condiciones: Holguín, Cuba. Un
usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 8000 ARS /
Kilogramos para 0 0 / Diario. Condiciones: tartagal, Argentina. Un
usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 1 USD / Cajas para
0 0 / Mensual. Condiciones: Tierra del Fuego, Argentina. Un usuario
de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 7000000 COP /
Toneladas Métricas para 0 0 / Anual. Condiciones: Bogotá, Colombia.
Un usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 25000 / para 0 0 /
Diario. Condiciones: puerto cortés, Honduras. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 1000000 COP /
Envío para 0 0 / Única vez. Condiciones: Mocoa, Colombia. Un
usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 65 VEB / Piezas
para 0 0 / Anual. Condiciones: puerto cabello, Venezuela. Un usuario
de QuimiNet.com
69
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 2800 USD / para 0
0 / Única vez. Condiciones: Guayaquil, Ecuador. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 2800 USD / para 0
0 / Única vez. Condiciones: Guayaquil, Ecuador. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 8 USD / para 0 0 /
Semanal. Condiciones: Cuenca, Ecuador. Un usuario de
QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 700 USD / Piezas
para 0 0 / Semanal. Condiciones: san Luis potosí, México. Un usuario
de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 12 USD /
Kilogramos para 0 0 / Para pruebas. Condiciones: Cundinamarca,
Colombia. Un usuario de QuimiNet.com
- Precio estimado de Reparación de motores diésel 12000 MXP /
Envío para 0 0 / Única vez. Condiciones: Chetumal, México. Un
usuario de QuimiNet.com
6.3 Marco teórico
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Y TRANSMISIÓN DE ENERGÍA
MECÁNICA (1)
Estos sistemas son los encargados de proporcionar la energía mecánica
a la máquina, para que por medio de su uso, regulación y disposición
produzca energía eléctrica. El ser humano es la fuente de energía
utilizada, que por medio de la fuerza que se aplica en el sistema de
manivela transfiere a la máquina la energía mecánica.
70
El movimiento de la manivela es circular y se hace alrededor de un eje.
Este eje une dos piezas de manivela, que en conjunto se sostiene en dos
rodamientos acoplados a la carcasa de la máquina, que le brindan al
mecanismo rigidez y un grado de libertad rotacional.
SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA
Un sistema de transmisión de potencia o sistema de transmisión mecánica
es un conjunto de elementos mecánicos que realizan la transferencia y
conversión de la energía mecánica, para su uso en diferentes elementos
o sistemas que conforman una máquina. Esta energía suele transmitirse
por medio de elementos rodantes, que ocupan menos espacio que un
mecanismo lineal y su rendimiento y facilidad de transmisión benefician el
proceso.
El sistema de transmisión de potencia es un sistema fundamental en el
funcionamiento de muchas maquinas industriales y domésticas y
desempeña las siguientes funciones en estas:
Recibir la potencia de algún tipo de fuente giratoria, como un motor
eléctrico, motor de combustión interna, turbina de gas, motor
hidráulico o neumático, una turbina de vapor o de agua o hasta el
movimiento manual que hace el operador. En el caso típico, la
transmisión causa algún cambio en la velocidad de rotación de los
ejes que forman la transmisión, para que el eje de salida trabaje con
más lentitud u mayor rapidez que el eje de entrada. Existe mayor
cantidad de reductores de velocidad que incrementan ésta.
Los elementos activos del accionamiento transmiten la potencia del
eje de entrada al de salida.
Cuando hay una reducción de la velocidad, existe un incremento
correspondiente en el par torsional transmitido. Por el contrario, un
incremento de velocidad causa una reducción de par torsional en la
salida, en comparación con la entrada del reductor.
71
Teniendo en cuenta el objetivo del sistema a utilizar para realizar un
trabajo concreto, se debe proceder a escoger la clase de elementos de
transmisión de potencia que se va a usar, ya sea por engranes, cadenas,
bandas u otros. Algunas transmisiones usan más de un tipo de
transmisión para optimizar, por medio de las ventajas de cada una, el
proceso.
SISTEMA DE GENERACIÓN
El sistema de generación se compone esencialmente del generador
eléctrico, que es una maquina eléctrica rotativa la cual se encarga de
producir energía eléctrica mediante la transformación de la energía
mecánica.
Funcionamiento de un generador
Está compuesto por un rotor, un estator y el entrehierro, como se puede
ver en la siguiente imagen:
Partes de un generador-motor
El rotor, como su nombre lo indica, es la parte giratoria de la máquina;
está montado sobre dos rodamientos, que se encuentran anclados a la
carcasa o a soportes en forma de pedestal, que se apoyan a la base del
generador y donde se manifiesta la energía mecánica producida por una
fuente externa.
72
El estator es la parte fija del generador, dentro del cual se encuentra el
rotor; es de forma cilíndrica, la cual cuando la velocidad de rotación de
entrada es alta se diseña con una forma alargada, pero cuando es de
bajas velocidades es mucho más ancha. El entrehierro, es la parte no
material de la máquina que se ubica entre el estator y el rotor, donde se
produce la polaridad magnética, que conecta el sistema mecánico con el
eléctrico para que se produzca la conversión de energía.
El estator y el rotor están compuestos por devanados en un núcleo
ferromagnético, formando bobinas, las cuales son las encargadas de
transportar la energía eléctrica por cada una de las partes. Teniendo en
cuenta eso, para que haya esta producción de energía eléctrica mediante
el movimiento relativo entre las dos partes, se debe identificar una parte
inducida y una parte inductora.
La parte inductora es la encargada de, mediante el flujo de corriente,
producir la polaridad magnética en el entrehierro, y la inductora se encarga
de recibir la energía magnética y con esta producir energía eléctrica. Para
que haya esta conversión de energía, una de las dos partes tiene que
estar en movimiento y esto depende del tipo de generador que se utilice.
Colector de rotación
(1)
73
TIPOS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA EN
MAQUINARIAS (2)
TRANSMISIÓN POR BANDAS, CORREAS Y POLEAS
Este es un tipo de transmisión mecánica el cual está conformado por la
unión de dos o más poleas, siempre tiene que haber una polea conductora
y otra que es conducida, la eficiencia depende de la fricción entre la
superficie de la correa y la polea cada una en su respectivo eje, ese
sistema consta de:
Polea conductora
Polea conducida
Polea loca o tensora (si es necesaria)
Banda, correa o faja
Tipos de correas
Ventajas:
Marcha silenciosa
Buena absorción y amortiguación de choques y golpes
Disposición sencilla, sin cárter ni lubricación
Múltiples posibilidades de instalación para diferentes aplicaciones
74
Desacoplamiento sencillo
Bajo costo
Variación sencilla de la relación de transmisión
Posibilidad de trabajar a altas velocidades de rotación
Desventajas:
Deslizamiento entre la correa y la polea lo que genera una pérdida
de potencia que está entre el 1% al 2%.
Transmisión radial de fuerzas hacia los ejes y apoyos debido a la
tensión que debe aplicarse a la correa para su funcionamiento.
Variación del coeficiente de rozamiento a causa del polvo, suciedad,
aceite o humedad.
Pequeña duración de las bandas en transmisiones rápidas (6 meses,
aproximadamente).
TRANSMISIÓN POR CADENAS
Este tipo de transmisión de potencia está compuesto por dos ruedas
dentadas las cuales son utilizadas en la gran mayoría de ocasiones
cuando se necesita trasmitir gran potencia a bajas velocidades sin que
este varié demasiado su relación de potencia, esta es su gran diferencia
a comparación de la transmisión por bandas.
Ventajas:
No hay desplazamiento ya que están sujetas a los dientes de ruedas
dentadas
Su duración a comparación a las correas es muy superior
Se pueden manejar a altas temperaturas
Trabajan con distancia menores entre los ejes
Desventajas:
Mayor costos respecto a bandas
Se necesitan lubricación y limpiezas periódicamente
No sirve para transmisión de altas velocidades
75
CAJA MULTIPLICADORA
Para sistemas de conversión de energía y en concreto para sistemas de
producción de energía eléctrica, se debe entender que la variable a
controlar el subsistema de transmisión de potencia es la velocidad, ya
que si obtenemos un mayor cantidad de rpm podremos producir más
energía, por eso es que en procesos, como los aerogeneradores
horizontales, se utilizan multiplicadores de velocidad.
Al ser un elemento que se adapta a los diferentes regímenes de giro de
un rotor y a los generadores eléctricos convencionales, la caja
multiplicadora se comportaría como un elemento idóneo para maquinas
como la bicicleta estática y la elíptica, ya que en estas se presentan
intervalos de velocidades medianos, que varían con el trabajo realizado
por cada persona en la máquina.
Las cajas multiplicadoras al ser un elemento que utiliza engranes, estos
pueden ir configurados de diferentes maneras, así existen dos tipos de
cajas multiplicadoras las de engranes rectos y las de engranes
helicoidales. Los de engranes rectos se utilizan en cajas multiplicadoras
de ejes paralelos y presentan una relación de multiplicación máxima en
cada etapa de 1:5.
Los de engranajes helicoidales tienen un diseño más sofisticado que los
engranes rectos y se emplean en cajas multiplicadoras de tipo planetario;
presentan una relación de multiplicación en cada etapa como máximo de
1:12. Las cajas de multiplicación son de un diseño más sencillo por eso
su costo no es más elevado, pero viendo las relaciones de transmisión y
de multiplicación de las helicoidales, con esto podemos compensar el
elevado costo de un engranaje de un sistema ejes planetarios.
76
TRANSMISIÓN POR ENGRANE
La fricción no es suficiente para garantizar la ausencia de deslizamiento
entre las partes. Dotando a cada polea de un número de muescas
determinado la relación de vueltas queda controlada de forma absoluta
porque solo habría lugar a deslizamiento en caso de rotura de algún
diente. Nos encontramos con el principio del engranaje, que
básicamente consta de dos engranes: La rueda motora y el piñón
receptor.
Transmisión por engranaje
TRANSMISIÓN POR HUSILLO
La transmisión por husillo, llamada sinfín, se aplica cuando la relación de
velocidades entre motor y piñón es grande.
Transmisión por husillo
77
No podemos olvidar el sistema de conversión de movimiento angular a
lineal. El piñón que se utiliza en este caso recibe el nombre
de cremallera. En la figura tenemos una transmisión de tornillo sinfín que
se convierte en movimiento lateral. Su nombre popular es Cric.
Transmisión de tornillo sinfín
TRANSMISIÓN POR CARDAN
El origen de la palabra es francés. Es una transferencia de movimiento
giratorio a eje partido, esto es, independiente del ángulo que forman el
motor y el receptor. Como podemos ver en la imagen más adelante, al
eje truncado se le ha dotado de dos juegos de giro, mediante una cruz,
situados perpendicularmente entre sí. La prolongación de los dos
semiejes y los situados en la cruz coinciden en un punto, lo que significa
que, sea cual sea el ángulo que formen entre sí los ejes principales A y
B, las dimensiones entre los puntos de sujeción permanecen iguales.
Transmisión por cardan
(2)
78
TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA POR CABLE (3)
La energía mecánica es la energía que presentan los cuerpos en razón
de su movimiento (energía cinética), de su situación respecto de otro
cuerpo, generalmente la tierra, o de su estado de deformación, en el caso
de los cuerpos elásticos.
Es decir, es la suma de energía potencial (energía conservativa), Cinética
(energía que sale del mismo movimiento) y elástica de un cuerpo en
movimiento.
Tipos de energía mecánica y usos:
Energía hidráulica: Que aprovecha la energía potencial del movimiento
de agua.
Energía potencial: que se obtiene de ello. Su uso recurrente es para
producir.
Energía eléctrica: La energía eléctrica es una fuente de energía
renovable que se obtiene mediante el movimiento de cargas eléctricas
(electrones positivos y negativos) que se produce en el interior de
materiales conductores (por ejemplo, cables metálicos como el cobre).
Energía eólica: La producen los vientos generados en la atmósfera
terrestre. También se emplea a instancias de la producción de energía
eléctrica como mecanismo de extracción de aguas subterráneas o de
ciertos tipos de molinos para agricultura.
Energía mareomotriz: Producida por el movimiento de las mareas y de
las olas del mar, también se puede transformar en energía eléctrica.
El cable mecánico es aquel cable empleado para la transmisión mecánica
de movimiento, o de cargas entre otros elementos mecánicos, como
palancas, ruedas, y poleas, etc. Los cables mecánicos básicamente
realizan su trabajo en tracción o en rotación.
79
Normalmente suele usarse cable de acero, aunque el avance en los
materiales ha hecho que en algunos ambientes corrosivos se utilice
materiales plásticos, o sintéticos, como el poliéster o el Kevlar.
(3)
MATERIALES DE LOS CABLES MECÁNICOS (4)
Metálicos:
Los materiales metálicos más usados para la fabricación de cables son
el acero galvanizado y el acero inoxidable. El cable metálico suele
usarse en los casos en los que existen altas cargas de tracción; su
construcción puede ser en forma de cordón, formado por varios
alambres o por una sola varilla.
Plásticos y fibras sintéticas:
Los materiales plásticos y sintéticos más comúnmente usados en
cables de tracción son: poliéster, Kevlar, polietileno de alto módulo y
polipropileno de alta resistencia. Estos materiales presentan la ventaja
de su resistencia a la corrosión, y algunos de ellos gran resistencia a la
intemperie, y mucho menor peso que los metálicos. Se diferencian poco
de las cuerdas de material sintético; solo por su mayor densidad y
rigidez.
APLICACIONES
Desde principios del siglo XIX se utilizan los cables como elementos
mecánicos básicos en multitud de aplicaciones. Una de las más antiguas
es la elevación de cargas mediante grúas, utilizando cabrestantes y
poleas.
80
También se emplean cables mecánicos en la suspensión y accionamiento
de teleféricos, funiculares y tranvías.
Los cables de tracción han sido el sistema más empleado
tradicionalmente desde los inicios de la aviación para accionar los mandos
de vuelo, en los aviones.
También se emplean cables de tracción como elemento estructural en
puentes, edificios y otras obras de arquitectura.
El Cable Bowden es uno de los tipos de cable mecánico más usado en
automoción, tanto en motocicletas como en automóviles, aunque es muy
conocido por su uso en los frenos de las bicicletas.
Los cables para las distintas modalidades de pesca (cerco, arrastre por
popa, arrastre de costado y buques de menor dimensión como
camaroneros y otros) deben cumplir una serie de cualidades para los
esfuerzos que se les exigen: desgaste o abrasión, flexión en los puntos
donde se pliega al final de las maniobras, esfuerzo de tracción indicada
por la tensión debiendo evitarse sobrecargas, alargamiento que debe ser
el menor posible, esfuerzo de rozamiento y resistencia a la corrosión y su
protección en los ambientes salinos y de altas temperaturas de trabajo.
Los cables mecánicos que trasmiten movimiento de rotación, conocidos
como sirgas, se emplean en automoción desde los primeros automóviles
para transmitir el movimiento de las ruedas del vehículo al velocímetro
situado en el panel de instrumentos, o para trasmitir el movimiento de giro
del motor al cuentarrevoluciones.
Recientemente se ha empleado en los autogiros para pre-rotación del
rotor antes de un despegue vertical. (4)
81
LOS CABLES EN LA MECÁNICA ESTRUCTURAL (5)
Los cables o hilos son elementos que sólo resisten tracción. A pesar de la
simplicidad de su comportamiento mecánico tienen importantes
aplicaciones en la tecnología, para sistemas de transporte por tracción y
guiado, para máquinas, o en sistemas estructurales.
Ciñéndonos a los sistemas estructurales, en la antigüedad las soluciones
eran de dos tipos. Por una parte, las basadas en materiales de sólo
compresión como la piedra o el barro cocido, que condujeron a los arcos,
bóvedas o cúpulas, en los cuales aprovechando la geometría se consigue
el funcionamiento adecuado del material. En estos la forma se debe
imponer previamente mediante una cimbra. Por otra parte, los materiales
de sólo tracción como los cables o lonas, que adquieren la forma
resistente de manera natural por su propio peso, aunque se encontraban
más limitados en cuanto a la durabilidad debido a su naturaleza orgánica.
(5)
ENERGÍA SUSTENTABLE (6)
Energía eléctrica sustentable es un concepto que lucha por aumentar la
eficiencia energética en el uso de la corriente eléctrica. El concepto apunta
a plantear preocupaciones en nuestra sociedad global, tales como
resolver la forma de conservar e incrementar la disponibilidad de energía
o buscar formas de reducir los peligrosos gases de invernadero.
Productos eléctricos fabricados con conceptos de energía eléctrica
sustentable usan menos energía que los fabricados con estándares
tradicionales. Tal beneficio es descrito con frecuencia en términos de la
“eficiencia de energía eléctrica” de un producto.
El factor clave responsable de mejorar la eficiencia energética es el uso
de cobre y la existencia de mayores cantidades de ese metal (de lo que
es requerido) en productos eléctricos estándar.
82
Ello se debe a que el cobre tiene extraordinarias propiedades de
conducción eléctrica que aumentan los niveles de eficiencia energética de
los productos eléctricos.
La energía eléctrica sustentable ofrece al mercado oportunidades para
alcanzar beneficios financieros, medioambientales y relacionados con la
salud. Estas ventajas pueden ser concretadas a lo largo de toda la cadena
de los sistemas, desde la generación eléctrica hasta la transmisión,
distribución y el uso final de la energía.
Los productos que son energéticamente eficientes producen importantes
impactos positivos. Durante su vida útil. Las razones son las siguientes:
• Menores costos operativos: los usuarios se benefician de menores
cuentas de luz y costos de mantenimiento.
• Aumento de confiabilidad: productos con eficiencia energética son
más confiables que los bienes estándar.
• Mayor vida: los productos eficientes en energía generalmente duran
más tiempo que los bienes estándar. Los usuarios no necesitan
reemplazar esos aparatos con tanta frecuencia. (6)
TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA POR ENGRANAJE (7)
Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia
mecánica entre las distintas partes de una máquina. Los engranajes están
formados por dos ruedas dentadas, de las cuales a la mayor se le
denomina corona y a la menor, piñón. Un engranaje sirve para transmitir
movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la
transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como
puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro
eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo.
83
De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía
y es conocido como engranaje motor y la otra está conectada al eje que
debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje
conducido. Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas
dentadas, se denomina tren de engranajes.
La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto
de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo
que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.
CLASIFICACIÓN DE LOS ENGRANAJES
La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición
de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios
existen los siguientes tipos de engranajes:
- Engranajes de ejes paralelos
Se fabrican a partir de un disco cilíndrico cortado de una plancha o de
un trozo de barra maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de
fresado, en donde se retira material para formar los dientes. La
fabricación de estos engranajes es más simple, por lo tanto, reduce
sus costos.
84
Cilíndricos de dientes rectos
Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de engranaje más
simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para
velocidades pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no son
rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo
nivel depende de la velocidad de giro que tengan.
Cilíndricos de dientes helicoidales
Los engranajes cilíndricos de dentado helicoidal están
caracterizados por su dentado oblicuo con relación al eje de
rotación. En estos engranajes el movimiento se transmite de modo
igual que en los cilíndricos de dentado recto, pero con mayores
ventajas. Los ejes de los engranajes helicoidales pueden ser
paralelos o cruzarse, generalmente a 90°. Para eliminar el empuje
axial el dentado puede hacerse doble helicoidal.
Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más
potencia que los rectos, y también pueden transmitir más
velocidad, son más silenciosos y más duraderos; además, pueden
transmitir el movimiento de ejes que se corten. De sus
inconvenientes se puede decir que se desgastan más que los
rectos, son más caros de fabricar y necesitan generalmente más
engrase que los rectos.
Dobles helicoidales
Los engranajes dobles son una combinación de hélice derecha e
izquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de
los engranajes helicoidales es una desventaja de ellos y ésta se
elimina por la reacción del empuje igual y opuesto de una rama
simétrica de un engrane helicoidal doble. Un engrane de doble
hélice sufre únicamente la mitad del error de deslizamiento que el
de una sola hélice o del engranaje recto.
85
Toda discusión relacionada a los engranes helicoidales sencillos
(de ejes paralelos) es aplicable a los engranajes helicoidales
dobles, exceptuando que el ángulo de la hélice es generalmente
mayor para los helicoidales dobles, puesto que no hay empuje
axial. Con el método inicial de fabricación, los engranajes dobles,
conocidos como engranajes de espina, tenían un canal central
para separar los dientes opuestos, lo que facilitaba su mecanizado.
El desarrollo de las máquinas talladoras mortajadoras por
generación, tipo Sykes, hace posible tener dientes continuos, sin
el hueco central. Como curiosidad, la empresa Citroën ha
adaptado en su logotipo la huella que produce la rodadura de los
engranajes helicoidales dobles.
- Engranajes de ejes perpendiculares
Se fabrican a partir de un tronco de cono, formándose los dientes por
fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos,
helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la
transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. Los datos de
cálculos de estos engranajes están en prontuarios específicos de
mecanizado.
Cónicos de dientes rectos
Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en
un mismo plano, generalmente en ángulo recto, por medio de
superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto
de intersección de los ejes. Son utilizados para efectuar reducción
de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan más ruido
que los engranajes cónicos helicoidales. Se utilizan en
transmisiones antiguas y lentas. En la actualidad se usan muy
poco.
86
Cónicos de dientes helicoidales
Se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°. La diferencia
con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto.
Es de un funcionamiento relativamente silencioso. Además,
pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. Los datos
constructivos de estos engranajes se encuentran en prontuarios
técnicos de mecanizado. Se mecanizan en fresadoras especiales.
Cónicos hipoides
Parecidos a los cónicos helicoidales, se diferencian en que el piñón
de ataque esta descentrado con respecto al eje de la corona. Esto
permite que los engranajes sean más resistentes. Este efecto
ayuda a reducir el ruido del funcionamiento. Se utilizan en
máquinas industriales y embarcaciones, donde es necesario que
los ejes no estén al mismo nivel por cuestiones de espacio. Este
tipo de engranajes necesita un tipo de aceite de extrema presión
para su lubricación.
De rueda y tornillo sinfín
Es un mecanismo diseñado para transmitir grandes esfuerzos, y
como reductores de velocidad aumentando la potencia de
transmisión. Generalmente trabajan en ejes que se cortan a 90º.
Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro, sobre
todo en grandes relaciones de transmisión y de consumir en
rozamiento una parte importante de la potencia. En las
construcciones de mayor calidad la corona está fabricada de
bronce y el tornillo sin fin, de acero templado con el fin de reducir
el rozamiento. Este mecanismo si transmite grandes esfuerzos es
necesario que esté muy bien lubricado para matizar los desgastes
por fricción. El número de entradas de un tornillo sin fin suele ser
de una a ocho. Los datos de cálculo de estos engranajes están en
prontuarios de mecanizado.
87
Tornillo sin fin y corona glóbicos
Con el fin de convertir el punto de contacto en una línea de
contacto y así distribuir mejor la fuerza a transmitir, se suelen
fabricar tornillos sin fin que engranan con una corona glóbica. Otra
forma de distribuir la fuerza a transmitir es utilizar como corona una
rueda helicoidal y hacer el tornillo sin fin glóbico, de esta manera
se consigue aumentar el número de dientes que están en contacto.
Finalmente, también se produce otra forma de acoplamiento donde
tanto el tornillo sin fin como la corona tienen forma glóbica
consiguiendo mejor contacto entre las superficies. (7)
APLICACIONES DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA EN
MAQUINARIAS (8)
Todas las máquinas necesitan energía para funcionar. Esta energía
puede ser mecánica, eléctrica, química o de cualquier otro tipo,
dependiendo de cómo esté construida la máquina.
Para cumplir su función, las máquinas transforman la energía que reciben
en otra u otras formas de energía diferentes. Una motocicleta, por
ejemplo, trasforma la energía química que le proporciona el combustible
en la energía cinética que necesita para su movimiento.
Normalmente, las máquinas al funcionar producen más de una
transformación de energía. Por ejemplo, la motocicleta, además de
moverse, hace ruido y desprende calor. Esto quiere decir que las
máquinas no aprovechan toda la energía que reciben, sino que parte de
esta energía se emplea en otras cosas diferentes de lo que se pretendía
conseguir cuando se diseñaron.
88
Por eso, cuando se diseña una máquina se han de tener en cuenta todos
los efectos que producirá. Algunos de estos efectos serán adecuados a
los fines para lo que la máquina fue construida, mientras que otros, por el
contrario, serán inútiles para conseguir lo que pretendemos, o incluso
pueden ser perjudiciales para la máquina o para el entorno.
Por eso, uno de los fines del diseño es intentar conseguir que la máquina
realice el trabajo previsto con el mínimo gasto de energía, controlando a
la vez los posibles efectos perjudiciales que pudiera tener. Por ejemplo,
en el caso de una lavadora, que ha sido diseñada para lavar ropa, habría
que evitar que el motor se caliente demasiado, que el agua caliente se
enfríe demasiado rápido, que el tambor se mueva demasiado al
centrifugar, entre otros. (8)
ENERGÍA PARA MÁQUINAS Y TRANSPORTES (9)
Las maquinas son un conjunto de elementos fijos y móviles, utilizados
para dirigir, regular o realizar un trabajo con un fin determinado, en
muchas ocasiones se emplea en la transformación de energía.
Mientras que el transporte es una actividad perteneciente al sector
terciario y usada para el desplazamiento de personas, animales u objetos
de un lugar a otro a través de un vehículo que emplea cierta
infraestructura.
Aunque sus conceptualizaciones sean distintas, el hecho es que el
transporte no tendría existencia si no fuese por la maquinaria, por lo tanto,
necesitan los mismos tipos de energía para efectuar sus procesos.
En concreto, requieren de la energía eléctrica y cinética.
89
Obtención de la energía cinética
Para que un cuerpo pueda obtener energía cinética, por lo tanto, producir
un trabajo, es necesario que esté en movimiento, lo cual se adquiere a
través de la aplicación de la fuerza.
Según sea mayor el tiempo en el cual actué la fuerza, aumentará la
velocidad del cuerpo y, por lo cual, la energía cinética será aún mayor.
Uno de los factores que más influye en la energía cinética es la masa del
cuerpo. (9)
MOTOR (10)
Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer
funcionar el sistema, transformando algún tipo de energía (eléctrica,
de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar
un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el
movimiento.
90
Motor utilizado en un Lamborghini Murciélago
Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:
Motores térmicos
Cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica
Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales
se produce una combustión del fluido del motor, transformando
su energía química en energía térmica, a partir de la cual se
obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la
combustión es una mezcla de un comburente (como el aire y
un combustible, como los derivados del petróleo y gasolina, los
del gas natural o los biocombustibles.
Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales
se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El
fluido motor alcanza un estado térmico de mayor fuerza posible de
llevar es mediante la transmisión de energía a través de una pared.
91
Motores eléctricos
Cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica. En
los aerogeneradores, las centrales hidroeléctricas o los reactores
nucleares también se transforman algún tipo de energía en otro. Sin
embargo, la palabra motor se reserva para los casos en los cuales el
resultado inmediato es energía mecánica.
Los motores eléctricos utilizan la inducción electromagnética que produce
la electricidad para producir movimiento, según sea la constitución del
motor: núcleo con cable arrollado, sin cable arrollado, monofásico,
trifásico, con imanes permanentes o sin ellos; la potencia depende del
calibre del alambre, las vueltas del alambre y la tensión eléctrica aplicada.
Características generales
- Rendimiento: es el cociente entre la potencia útil que generan y la
potencia absorbida. Habitualmente se representa con la letra griega η.
- Velocidad de poco giro o velocidad nominal: es la velocidad angular
del cigüeñal, es decir, el número de revoluciones por minuto (rpm o
RPM) a las que gira. Se representa por la letra n.
- Potencia: es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad
de tiempo a una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente
en caballos de vapor (CV), siendo 1 CV igual a 736 vatios.
- Par motor: es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor
y determina su giro. Se mide en kgf·m (kilogramo-fuerza metro) o lo que
es lo mismo newtons-metro (N·m), siendo 1 kgf·m igual a 9,81 N·m.
Hay varios tipos de pares, véanse por ejemplo el par de arranque, el
par de aceleración y el par nominal.
- Estabilidad: es cuando el motor se mantiene a altas velocidades sin
gastar demasiado combustible tanto como energía eléctrica en su
correspondiente tiempo que pasa el motor sin ningún defecto, pero esto
solo se hace en las fábricas donde se desarrolla el motor. (10)
92
MAQUINARIAS INDUSTRIALES (11)
En la actualidad, no existe la posibilidad de pensar en industria sin pensar,
a la par, en el tipo de maquinaria que la hace efectiva y posible. Todo
avance científico en el sector de la producción de maquinarias industriales
implicará, siempre, otro tanto en la industria en sí misma.
Es más; la principal diferencia entre un proceso de producción material
artesanal y otro proceso de producción industrial está dada, precisamente,
en la utilización que se hace o no de maquinaria. O sea: decimos que un
bien es de fabricación artesanal cuando para su efectiva fabricación no
supo intervenir más elemento que la mano del hombre. Toda fabricación
que utilice maquinaria será, entonces, fabricación de tipo industrial.
La importancia de las maquinas industriales está determinada, en las
sociedades de producción masiva, por la importantísima necesidad de
acelerar todo cuanto se pueda el tiempo que se requiere para la
concreción de un determinado proceso productivo.
La mano del hombre sabe trabajar con un infinito grado de detalle y
creatividad (cosa que ninguna maquina jamás llegará a tener), pero es
lenta y no del todo precisa. Imagínense ustedes si, por ejemplo, todos los
televisores que requiere cotidiana mente el mundo hubieran de verse
necesariamente producidos a mano. Eso sería, efectivamente, cosa
ciento por ciento imposible. Así, al introducir maquinaria a los procesos de
producción, la industria está resignando una gran cuota de creatividad por
una contraparte considerablemente mayor de velocidad.
Las máquinas actualmente se encuentran en todos los ambientes y nos
sirven para realizar variedad de tareas, desde las más sencillas hasta las
más complejas. (11)
93
MAQUINARIA INDUSTRIAL (12)
Clases de maquinaria industrial que se usan en la industria
En este caso podemos encontrar una gran variedad, respecto a sus
rasgos y funcionamiento pero para comenzar y de manera general debes
saber que en materia hay dos clases.
La primera de ellas es la maquinaria industrial liviana, la cual se
caracteriza por encargarse de realizar procesos que son pequeños.
Un buen ejemplo son las máquinas de soldar.
La segunda clase es la maquinaria pesada, la cual es usada para
actividades o procesos mucho más complejos y que requieren de
mayor fuerza. Dentro de ellas están las máquinas de uso agrícola así
como las grandes fundidoras de metales.
TIPOS DE MÁQUINAS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA
- La maquinaria industrial eléctrica
Este tipo de máquina hace uso de la energía cinética con el fin de
transformarla en otra energía. Dentro de ella podemos encontrar
tres clases o grupos. La primera son las máquinas generadoras,
luego están los transformadores y finalmente podemos encontrar
los motores.
94
En el caso de los generadores realizan su acción al transformar
energía de tipo mecánica en eléctrica, los motores lo hacen con
eléctrica a mecánica y los convertidores solo cambian los rasgos
de la energía usada. Los transformadores y convertidores
conservan la forma de la energía pero transforman sus
características.
- La maquinaria industrial hidráulica
Este tipo de máquina es la que funciona por medio del
aprovechamiento de los fluidos.
Si bien este tipo de máquina no es tan popular como la anterior
debe reconocerse que en algunas industrias su uso es
fundamental.
Así mismo suelen realizar labores pesadas, por lo cual se
encuentra dentro de la clase de maquinaria pesada.
95
Prensa hidráulica
- La maquinaria industrial de tipo térmica
La maquinaria térmica actualmente realiza trabajos realmente
importantes en diferentes industrias. Ahora y si bien no son tan
fácilmente reconocidas debes saber que muchas de estas
máquinas se encuentran en uso por ejemplo en los sistemas de
transporte.
De igual forma este tipo de máquina es muy usado en aquellos
procesos donde los productos deben estar en un estado de
refrigeración.
En cuanto a su funcionamiento debes saber que las máquinas
industriales hidráulicas son aquellas que funcionando por medio
de la producción de energía cinética. Para ello aumenta el tránsito
de un fluido para desplazar también el aire de una zona a otra.
96
- Maquinaria industrial de brazo robótico
Estás máquinas son muy sencillas de reconocer y es que una de
sus características más destacas es claramente su brazo
robótico.
Este tipo de maquinaria se usa sobre todo en los procesos de
producción que requieren del transporte de piezas de un punto a
otro. Por eso es común encontrarla dispuestas en diferentes
secciones de las cintas transportadoras.
En estos procesos mientras la cinta transporta determinado
elemento, que se encuentra en estado de fabricación, la máquina
con brazo robótico lo que hace es aplicar algún elemento o
aspecto al trabajo.
Dentro de estas máquinas encontramos por ejemplos los equipos
usados para soldar partes, para ubicar componentes, también
están las máquinas encargadas de disponer los tornillos, pintar,
pulir, entre otros.
97
Además de lo anterior debe considerarse que esta maquinaria es
muy usada en la industriara electrónica, ya que en ella ofrece
mayores beneficios y realiza acciones que al humano se le
imposibilita hacer con precisión o mayor rapidez.
Brazo robot industrial
(12)
MAQUINARIAS MINERAS (13)
MINERÍA A CIELO ABIERTO
La minería a cielo abierto es una actividad industrial que consiste en la
remoción de grandes cantidades de suelo y subsuelo, que es
posteriormente procesado para extraer el mineral. Este mineral puede
estar presente en concentraciones muy bajas, en relación con la cantidad
del material removido.
Dragalina: Es una máquina excavadora de grandes dimensiones, por eso
la construyen en el propio lugar en el que va a ser utilizada, en minería y
en ingeniería civil para mover grandes cantidades de material. Es
especialmente útil en lugares inundados por ejemplo para la construcción
de puertos. Su peso supera fácilmente las 2.000 toneladas hasta llegar en
algunos casos a las 13.000 toneladas. La dragalina está formada por las
siguientes partes:
98
- La estructura principal, en forma de caja, que tiene movimiento rotatorio
.Aquí reside el motor, diésel o eléctrico, y la cabina de mando.
- El brazo móvil o mástil que soporta la pala cargadora
- La pala cargadora que está sujeta verticalmente al brazo principal y
horizontalmente a la estructura principal a través de cables y cuerdas
- Cables, cuerdas y cadenas que permiten la maniobra del proceso de
excavación.
- Tiene unos pies metálicos debido a que las ruedas o las orugas de los
tanques se hundirían.
Pala excavadora: Se denomina pala excavadora o pala mecánica a
una máquina autopropulsada, sobre neumáticos u orugas, con una
estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro, y de
forma ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga
materiales por la acción de la cuchara, fijada a un conjunto formada por
pluma y brazo o balancín, sin que la estructura portante o chasis se
desplace.
99
Rotopala: Es una máquina de producción continua en la que las
funciones de arranque, carga y transporte, dentro de ella están separadas,
siendo realizadas las dos primeras por el rodete y la última por un sistema
de cintas transportadoras.
Puede excavar 240.000 toneladas de carbón o de 240.000 metros cúbicos
de estériles a diario, el equivalente a un campo de fútbol de 30 metros de
profundidad. El carbón producido en un día llena 2.400 carbones vagones.
100
Mototrailla: Esta máquina es para trasportar tierra de una dirección a otra
en donde se puede ver en la imagen no es para transportar una gran
cantidad de tierra es para llevar la especifica en donde la libera la tierra al
moverse.
Bulldozer: Es un tipo de topadora que se utiliza principalmente para el
movimiento de tierras, de excavación y empuje de otras máquinas.
Aunque la cuchilla permite un movimiento vertical de elevación, con esta
máquina no es posible cargar materiales sobre camiones o tolvas, por lo
que el movimiento de tierras lo realiza por arrastre.
Camión: Los camiones se han ido especializando y adoptando una serie
de características propias del trabajo al cual se les destina en las minas
se encargan de transportar el mineral y el estéril al botadero. En la
mayoría la estructura está integrada por un chasis portante, generalmente
un marco estructural, una cabina y una estructura para transportar la
carga.
101
MINERÍA SUBTERRÁNEA
Las minas de roca blanda, como el carbón, no necesitan el empleo de
explosivos para la extracción. Estas rocas pueden cortarse con las
herramientas que proporciona la tecnología moderna. También son rocas
blandas la sal, la potasa, la bauxita.
En las minas de roca dura, la extracción se realiza mediante perforación
y voladura. Primero se realizan orificios con perforadoras de aire
comprimido o hidráulicas. Luego se insertan barrenos en los orificios y se
provoca una explosión para fracturar la roca. Se carga la roca volada
hasta galerías de gran inclinación, por las que la roca cae hacia un pozo
de acceso. Se la carga en unos contenedores llamados cucharones y se
la retira de la mina.
Jumbo de perforación: Su nombre técnico es jumbo de perforación la
cual la función principal de esta máquina es la perforación de frentes de
trabajo para posteriormente realizar las tronadoras correspondientes. Este
equipo es muy eficaz y confiable el cual su tiempo de trabajo es muy
inferior a como se realizaba antiguamente por lo cual es de gran ayuda
para una mayor y segura productividad.
102
Pala cargadora scoop: La imagen representa claramente el trabajo de
este equipo denominado scoop, el cual es utilizado una vez que se ha
realizado la tronadura en la frente de trabajo. El trabajo de este equipo
consiste en el retiro de este material desde la frente hasta un punto de
acopio de marina o bien a piques de vaciado.
Grúa de levante: Equipo utilizado para satisfacer las necesidades de los
trabajadores en las frentes de trabajo, ya sea para realizar la carga de
explosivos como también la fortificación respectivamente que se realiza a
la frente de trabajo siendo muy útil para el avance de los trabajos que se
deben realizar en altura.
103
Robochott: Equipo mecánico utilizado para la proyección de shocrett ya
sea vía húmeda o seca el cual facilita en demasía el trabajo de proyección
de este material dando mayor avance y calidad a los trabajos a realizar.
Rozadora: La máquina rozadoras es el equipo más utilizado en la
construcción de túneles y galerías subterráneas en donde su cabeza tiene
puntas para romper los lugares más duros.
104
(13)
MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL (14)
Los motores diésel requieren de mantenimiento si han de funcionar como
se espera. Los motores diésel pueden quemar una amplia gama de
combustible, dependiendo de su diseño. Los combustibles
específicamente para uso en motores diésel se denominan normalmente
como número 1 (ASTM D975 No. 1D) y número 2 (ASTM D975 No. 2D).
Los motores más grandes también vienen equipados con sistemas de
combustible pesados. Sin importar la clasificación, hay ciertas
propiedades del combustible que son importantes para el usuario del
motor.
Durante la vida de un motor, el combustible representa el 75% del total de
los costos de operación. Más aún, si la calidad del combustible no se
mantiene, puede causar fallas prematuras o un funcionamiento
disminuido. Son muchas las veces que se pasan por alto las condiciones
del combustible cuando hablamos de mantenimiento, por esta razón te
recomendamos tomar previsiones antes de presentarse cualquier tipo de
fallas relacionadas con el motor diésel.
105
Hay varios aspectos importantes que deben ser revisados:
Conocer la calidad del combustible
Las especificaciones técnicas de desempeño para los motores diésel
están basadas en un tipo de combustible específico (el combustible base).
Las calidades normalmente disponibles para uso en motores diésel de
media y alta velocidad se muestran en la tabla a continuación. Al
considerar el rendimiento del motor, siempre es necesario conocer las
propiedades del combustible utilizado y cómo se compara con el
combustible de base indicado en las especificaciones de desempeño.
Grado del
Combustible Gravedad API
Poder Calorífico
(BTU/lb)
1-D 40-44 18,510-19,860
2-D 33-37 18,335-19,650
Además de las consecuencias sobre el rendimiento por usar un
combustible por fuera de las especificaciones, hay riesgos mecánicos. Los
combustibles más ligeros pueden reducir la expectativa de vida de
componentes del sistema de combustible porque su baja viscosidad
reducirá el nivel de lubricación.
106
Si es necesario corregir la densidad del combustible, ello debe hacerse
mezclando las disponibilidades existentes con un grado más pesado / más
liviano para lograr las características deseadas. ¡Nunca reduzcas el
combustible con alcoholes o gasolina! Nunca agregues gasolina o alcohol
al combustible diésel por ningún motivo. Al hacerlo dañará el sistema de
inyección de combustible. Además, tal tipo de combinación puede crear
una mezcla explosiva (con gasolina) en el tanque o producir estratificación
(con alcoholes).
Otras características importantes de todos los combustibles diésel son:
Punto de Nublado: La temperatura a la que una nube o niebla aparece
en el combustible. Esto es causado por la solidificación de parafinas en el
combustible, y estos sólidos pueden causar el taponamiento del filtro de
combustible. El funcionamiento del motor en o por debajo del punto de
nublado puede verse seriamente afectado en serio por un flujo
inadecuado de combustible debido al taponamiento del filtro. Si se prevé
tal funcionamiento, se deben instalar calentadores de combustible. La
dilución del combustible con queroseno o agregarle un aditivo para mejora
del flujo (modificadores de cristal de cera) también puede ser de ayuda.
107
Punto de Flujo: Temperatura 5 °F más caliente que aquella en la que el
combustible fluirá. El funcionamiento confiable de los motores diésel
requiere un punto de flujo igual o inferior al de la temperatura ambiente.
La dilución del combustible con queroseno o agregarle un aditivo para
mejora del flujo (modificadores de cristal de cera) también puede ser de
ayuda.
Contenido de Agua: Un contenido de agua superior al .05% por volumen
(este contenido de agua es permitido en ambos tipos de combustibles 1-
D y 2-D) es un contaminante del combustible diésel. La separación de
agua por sedimentación o por filtro combinado debe ser la adecuada para
remover el agua del combustible antes de que éste llegue a la bomba de
inyección del combustible. Las concentraciones de agua por encima del
.05% por volumen causarán daños al sistema de inyección de
combustible. La presencia de agua en el combustible diésel también
puede promover el crecimiento bacteriano, lo que constituye un serio
riesgo para el sistema de filtración de combustible. Se recomienda tratar
todo el combustible diésel con un biocida.
Edad del combustible
El combustible diésel es más propenso a la oxidación que la gasolina.
Nunca debe permanecer en almacenamiento por más de 12 meses.
Deben hacerse los arreglos correspondientes ya sea para consumir el
combustible o rotarlo al inventario de petróleo para el quemador.
Número de Cetano
Este índice clasifica el combustible de acuerdo con su propensión a
encenderse por presión y calor. Los combustibles con un número de
cetano bajo padecerán de ignición tardía, y pueden causar dificultades de
arranque y golpeteo del motor. Esto puede ocasionar el daño del motor.
La emisión de humo blanco y los olores durante el encendido en clima frío
son indicadores de combustible con número de cetano bajo.
108
Como guía, el índice de cetano mínimo es de 40 para todos los motores.
Si bien algunos motores con cámara de pre-combustión funcionarán con
un combustible con índice de cetano de 35, una buena regla para seguir
con cualquier motor diésel es usar combustibles con un índice de cetano
superior a 40. ¡Siga siempre las recomendaciones del fabricante del
motor! Existen productos para mejorar el índice de cetano de sus
inventarios de combustible. NOTA: Algunos fabricantes de motores
prohíben el uso de aditivos de combustible con el único propósito de
aumentar el número de cetano.
Limpieza
Los sistemas de inyección de combustible diésel dependen de ductos de
flujo pequeños y de espacios libres muy reducidos. Ellos no pueden tolerar
impurezas en el combustible. Esto significa que los filtros de combustible
deben recibir mantenimiento de acuerdo a la programación publicada por
los fabricantes, o más frecuentemente si las condiciones del inventario de
combustible lo exigen. Todos los filtros deben ser como mínimo de la
misma calidad de los originales del equipo.
Los filtros de aire son igualmente importantes para la longevidad de motor.
Ellos actúan como trampa para retener los abrasivos antes de que puedan
entrar en las cámaras de combustión del motor.
109
La falta de un filtrado de aire apropiado causará el rápido desgaste de
anillos, pistones, y revestimientos. Cambie los filtros de aire por lo menos
con la misma frecuencia con que lo recomienda el fabricante, y use un
filtro de reemplazo como mínimo de la misma calidad de los originales del
equipo. Si está expuesto a condiciones extraordinariamente polvorientas,
puede requerirse una más frecuente limpieza o cambio de los filtros de
aire. (14)
COSTOS DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL (15)
Que un motor diésel gasta menos que uno a gasolina a igualdad de
potencia y coche es cierto. No es un mito, son motores de por sí más
eficientes debido a su mayor relación de compresión y densidad
energética del carburante. Pero no es cierto que te vaya a salir más barato
tener un coche diésel. Uno de los mitos más extendidos en el mundo del
automóvil, no sólo en España sino también Europa. Comprar un diésel no
es una fórmula matemática: ¿has pensado en el mantenimiento o en las
recargas de urea? ¿Qué es la urea? ¿Sabes cómo tratar un diésel
moderno?
Menor consumo no equivale a mayor ahorro
Habrás escuchado la frase cientos de veces. Tu amigo anuncia que se ha
comprado un coche nuevo: “me lo he comprado diésel, que gasta menos”.
Durante muchos años, nos han vendido el gasoil como la panacea del
ahorro. La fiscalidad española actual ha beneficiado y aún beneficia a los
coches propulsados por gasóleo, ya que sus emisiones de CO2 son
inferiores a las de uno de gasolina de potencia similar. Consumen menos
combustible, pero mucha gente olvida o desconoce la complejidad de un
diésel moderno.
110
En muchas ocasiones ni siquiera son la opción ideal para tus necesidades.
Y si vienen mal dadas, pueden salir mucho más caros que un coche de
gasolina cuyo consumo real es quizá dos litros a los cien kilómetros
superior. Vamos a tratar de desmontar el mito de que diésel es igual a
ahorro con una serie de argumentos. De igual manera, también quiero
dejar claro que el diésel sí puede ser la mejor opción para algunos
conductores, especialmente si van a recorrer muchos kilómetros
fundamentalmente en carretera.
Asociamos un motor de gasolina a un motor tragón. En el pasado, esto
era cierto. Los motores de gasolina usaban sistemas de carburación muy
ineficientes y generaban su potencia a base de cilindrada. Hace 25 años
un motor de gasolina corriente de cuatro cilindros y 1,6 litros no llegaba ni
a los 100 CV. Los diésel de entonces eran motores atmosféricos muy poco
apretados: a pesar de ser muy poco potentes, tenían consumos muy bajos
– entre otros motivos, gracias a la ligereza de los coches de aquél
entonces.
111
Turbodiésel moderno
Un motor turbodiésel moderno es un artefacto muy complejo. Sin entrar
muy profundamente en las diferencias mecánicas entre un motor diésel y
un motor de gasolina, los componentes de un motor diésel están sometido
a mucha más presión interna que los de uno de gasolina equivalente. Para
que un diésel de 1.6 litros desarrolle 120 CV, tiene que recurrir a un turbo
de geometría variable y alta presión de soplado. Su sistema de inyección
directa common-rail trabaja con carísimos inyectores piezo eléctricos a
presiones de hasta 2.000 bares.
Además, sus sistemas anticontaminación son tremendamente complejos.
Debido a las propiedades del gasóleo, emiten muchas más partículas y
óxidos de nitrógeno que las cada vez más estrictas normativas
comunitarias exigen reducir. Para reducir esta emisión de partículas y
gases nocivos para la salud humana – y la del medioambiente – recurren
a filtros de partículas, catalizadores de reducción selectiva o inyección de
urea sobre los gases de escape.
Esta tecnología tan avanzada cumple su función, pero no es
perfecta, tiene unas condiciones idóneas de funcionamiento. Si llevamos
el coche demasiado bajo de vueltas, el estrés mecánico causará
problemas a largo plazo, y llenará de hollín el filtro de partículas.
112
Mantenimiento y las averías
Esta complejidad de la que os hemos hablado se traduce también en un
mantenimiento que debe ser religioso, y unas revisiones que son más
caras que en un motor de gasolina. ¿Por qué? Hay muchos más
mecanismos a revisar, el aceite es más caro y en coches de última
generación, tienes que repostar urea. La urea – llamada también AdBlue
– es un aditivo que se inyecta sobre los gases de escape para minimizar
las emisiones de óxidos de nitrógeno. Gran parte de mecánicas diésel de
última generación emplean AdBlue.
La urea se almacena en un tanque situado normalmente bajo el maletero.
La cantidad de urea a repostar no suele ser elevada, pero añade unas
cuantas decenas de euros a cada factura. Y si no lo recargas, puede que
tu motor entre en modo a prueba de fallos y reduzca su rendimiento al
mínimo imprescindible hasta que repostes urea… o deje de funcionar al
completo. Suele requerir el uso de una grúa y el transporte hasta el taller.
Es un factor a tener en cuenta, al igual que la propensión a las averías.
Un motor diésel correctamente tratado y mantenido es igual de fiable que
uno de gasolina, pero la posibilidad de averías es alta si se da el caso
contrario. Y el problema es que las averías pueden ser muy caras.
113
Cada uno de los inyectores de un sistema common-rail puede costar 500€,
y una bomba de inyección se adentra profundamente en las cuatro cifras.
Si no tratas bien el turbo o no respetas los intervalos de mantenimiento,
te puede salir muy caro.
Existen calculadoras diésel-gasolina que te dicen cuanto tardarás en
amortizar un coche diésel, de por sí, más caro que uno de gasolina. El
problema es que no suelen tener en cuenta las diferencias en el coste de
mantenimiento, en el coste del seguro o las posibles averías que puedan
surgir. Una reparación de 1.000€ puede dar al traste con toda la fórmula
matemática. No decimos que no se usen estas calculadoras, simplemente
decimos que se tomen como una aproximación a la realidad, y tengáis en
cuenta que hay muchos más factores a tener en cuenta. (15)
PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL (16)
El mantenimiento y reparaciones varían según la aplicación para la cual
se utilice el motor, mantenimiento previo y condiciones de operación. Para
lineamientos más específicos, consulte el Manual de Operación y
Mantenimiento que le debe ser entregado junto con su motor.
ACEITE Y FILTROS
Una lubricación adecuada es crítica para mantener el desempeño y vida
del motor. Es esencial utilizar el aceite y los filtros diseñados para motores
específicos. Sin cambios regulares de aceite y filtros, el aceite se satura
de impurezas y partículas contaminantes, y no puede realizar su función
adecuadamente. Asegúrese de cambiar aceite y filtros según las
indicaciones de su manual del operador.
114
Recomendaciones
Verifique el nivel de aceite diariamente, o cada vez que vaya a utilizar
su motor.
El análisis del aceite puede prevenir fallas potenciales, ya que detecta
desgaste de piezas clave y verifica el estado del aceite. Contacte a su
distribuidor autorizado John Deere para realizar el análisis.
Es normal que el motor consuma cierta cantidad de aceite. Refiérase
a su manual de operación para más información.
Cuando su motor John Deere está nuevo, viene lleno con aceite de
asentamiento, que prepara el motor para una operación confiable y de
larga vida. Debe utilizar este aceite durante las primeras 100 horas de
trabajo de un motor nuevo, remanufacturado o que fue sujeto a
reparación mayor. Si el motor no se utiliza a plena potencia o consume
aceite después de este período, se recomienda repetir las 100 horas
con aceite de asentamiento nuevo. NO mezcle aceite de
asentamiento con aceite regular de motor.
No todos los aceites y filtros son iguales, utilice el que recomienda el
fabricante de su motor.
El aceite y los filtros John Deere son continuamente reformulados y
probados para asegurar el máximo desempeño. Consulte a su
distribuidor autorizado.
115
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
Los refrigerantes (anticongelantes) sufren desgaste y pérdida de sus
propiedades al igual que el aceite. Mantener la química apropiada del
refrigerante protege contra cavitación, corrosión, depósitos, gelatinización
y congelamiento.
BANDAS
Inspeccione las bandas en busca de fisuras, desgaste o estiramiento,
según los intervalos establecidos en su manual de operación.
Reemplace cuando sea necesario.
Mida la tensión de la banda, y el estado del tensor automático si su
motor cuenta con esta opción.
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Revise los inyectores y el tiempo de la bomba de inyección según se
especifica en el manual del operador.
Cambie los filtros de combustible regularmente, teniendo cuidado que
sea el filtro indicado para su motor y tipo de sistema de inyección.
116
AMORTIGUADOR TORSIONAL
El amortiguador torsional reduce la vibración torsional del cigüeñal, para
lograr operación silenciosa, reducir la tensión en el cigüeñal, reducir
desgaste de engranes y bomba de agua, incrementar la vida de las
bandas y los accesorios de las tomas de fuerza frontales.
No todos los modelos cuentan con este componente.
Inspeccione visualmente el amortiguador, buscando goma rasgada.
No asuma que el amortiguador funciona bien solo porque se ve bien,
revise su estado según las instrucciones del manual del operador.
El amortiguador torsional no puede repararse, es necesario cambiarlo
si su estado no es conveniente y después de cada reparación mayor.
REPARACIÓN MAYOR DEL MOTOR
La vida y desempeño del motor varía dependiendo de las condiciones de
operación y la calidad del mantenimiento. Los motores John Deere
pueden llevarse a sus especificaciones originales a través de
procedimientos apropiados y mediante la utilización de refacciones
originales. Hacer una reparación mayor del motor antes de una falla puede
evitar costosas reparaciones y la pérdida de precioso tiempo de trabajo.
Considere realizar una operación mayor cuando el motor:
117
Comienza a tener pérdida de potencia y a humear sin tener falla
conocida en alguno de los componentes.
Le cuesta trabajo arrancar debido a baja compresión.
Comienza a consumir mayor cantidad de aceite.
Tiene muchas horas de uso y el dueño quiere tomar medidas
preventivas para evitar reparaciones costosas y largo tiempo muertas.
Los kits de reparación mayor de los motores John Deere tienen una
garantía de 1,500 horas o 12 meses, lo que suceda primero, si un
distribuidor autorizado realiza la reparación. (16)
SINCRONIZACIÓN DE MOTORES DIÉSEL (17)
Según la R.A.E., sincronizar es hacer que coincidan en el tiempo dos o
más movimientos o fenómenos. Entonces la sincronización para nuestro
tema es la acción y efecto de sincronizar el motor de nuestro vehículo y
todos los componentes involucrados en poner en marcha nuestro carro,
es decir una puesta a punto.
Aun así, más allá de los avances tecnológicos en la industria
automotriz, sigue siendo necesario realizar la sincronización como un
mantenimiento preventivo para mantener el motor en óptimas
condiciones. (17)
La distribución variable y la sincronización de los tiempos del motor
(18)
El control de la sincronización entre los movimientos de árbol de levas,
cigüeñal y los tiempos de apertura de las válvulas propician
una combustión más eficiente y un mayor rendimiento del motor.
118
Sin embargo, las mejoras de los sistemas de sincronización
implementadas en los motores de última generación no se han visto
reflejadas en un aumento de potencia, sino que se han limitado a
minimizar los efectos perniciosos que los restrictivos sistemas
anticontaminación infringen en forma de una merma en el rendimiento y
de un aumento de consumo de combustible.
Durante los primeros años del desarrollo del motor de ciclo Otto de cuatro
tiempos, los fabricantes se toparon con dos factores limitantes del
rendimiento:
Una limitación física: es sabido que el rendimiento de la combustión
mejora al aumentar de compresión de la mezcla aire-combustible,
pero no se puede incrementar indefinidamente. El aumento de
temperatura que se produce puede provocar el fenómeno
de autoencendido si la presión supera un valor determinado.
Una limitación en el diseño interno: los componentes de la distribución
cumplen escrupulosamente del ciclo teórico, es decir, la apertura y
cierre de las válvulas se iniciaban y concluían antes de traspasar los
puntos muertos superior PMS e inferior PMI, sin solapar los
tiempos del motor.
119
El factor limitante del diseño del ciclo teórico dificultaba la entrada de
mezcla y la salida de gases quemados, lo que hizo palpable la necesidad
de mejorar la sincronización entre las válvulas y los pistones, para mejorar
el rendimiento. Para conseguirlo, se introdujeron mejoras en el diseño
funcional que dieron forma a un nuevo diagrama de distribución conocido
como ciclo real:
Avance de la apertura de escape AAE: durante la fase de explosión, la
apertura de la válvula de escape se adelanta unos grados a la llegada
del pistón al PMI para aprovechar la inercia de salida de los gases de
escape.
Avance de la apertura de admisión AAA: en el último tercio de la fase
de escape, durante el movimiento ascendente del pistón al punto
muerto, la apertura de la válvula de admisión se adelanta unos grados
a la llegada al PMS, para que la succión provocada por la salida a
gran velocidad de los gases quemados facilite la entrada de la mezcla
aire-combustible por la válvula de admisión.
Retraso al cierre de escape RCE: se utiliza el mismo efecto de succión
provocado por la velocidad de evacuación de los gases de escape
para retrasar el cierre de la válvula de escape después del paso por
el PMS.
120
Retraso al cierre de admisión RCA: con objeto de aprovechar la
inercia de la mezcla, la entrada de aire-combustible en el cilindro se
sigue produciendo al retrasar el cierre de la válvula de admisión
respecto al punto muerto inferior PMI, que permanece abierta incluso
un tiempo después de que el pistón haya iniciado su carrera
ascendente.
El cruce de válvulas: es el tiempo que transcurre desde la apertura de
la válvula de admisión hasta el cierre de la válvula de escape, en el
que ambas permanecen abiertas para que la salida de los gases de
escape facilite la entrada de la mezcla.
Los sistemas pioneros de distribución, como el accionado por válvula
rotativa, evolucionaron siguiendo esta premisa de diseño hasta la
aparición de la distribución por árbol de levas y válvulas laterales en el
bloque. Unos años después se popularizó el que, durante décadas, fue el
sistema más utilizado: la distribución por varillas y balancines, cuyo
accionamiento de mando se realizaba todavía desde un árbol de levas
situado en el bloque.
121
En el caso de los motores los motores diésel, en cuyo diagrama de
distribución apenas se aplica el cruce de válvulas debido a las necesidad
de conseguir una elevada compresión, el correcto estado de la
distribución es imperativo para conseguir un doble objetivo: por un
lado, para evitar el choque entre elementos móviles que podría producirse
si se diera una pequeña desviación en el calado, dado lo ajustado de las
distancias, y por otro lado, para asegurar la sincronización del
movimiento entre pistones, válvulas y avance de la bomba de alta
presión que propicie un rendimiento eficiente del motor.
A pesar de las evidentes mejoras en el rendimiento que se obtuvieron de
los avances y retrasos en la apertura de las válvulas del ciclo real en los
motores de gasolina, se impuso la necesidad de adoptar una solución de
compromiso en el diseño del diagrama de distribución debido a la
siguiente limitación estructural: un excesivo cruce de válvulas provocaba
un funcionamiento muy eficaz a elevadas revoluciones del motor a cambio
de un funcionamiento muy irregular a bajo régimen, mientras que
un pequeño cruce de levas limitaba la entrada de mezcla a alto régimen.
La aparición a mediados de los 80 del variador de fase de distribución,
también conocido como mecanismo de distribución variable, permitió
subsanar en gran parte esta limitación técnica. Desde entonces, cada
grupo de fabricantes desarrolló un sistema de distribución variable de
diferentes características, aunque con resultados similares.
122
En sus primeras aplicaciones, el sistema de distribución variable
estaba compuesto por un actuador centrífugo en la polea del árbol de
levas, el cual producía un decalaje en las válvulas respecto del
cigüeñal tanto mayor cuanto más elevado era el régimen del motor.
Durante la revolución electrónica de los motores, el sistema centrífugo fue
sustituido un actuador electrohidráulico, comandado por la unidad de
control, que variaba el paso del aceite a presión del circuito lubricante
hacia el actuador de avance, posibilitando un cruce de levas variable en
función de las condiciones de funcionamiento.
A mediados de los 90, los sistemas de distribución variable mejoraron la
precisión del control de fase al sustituir el variador simple en el árbol de
levas de admisión por el doble variador en admisión y escape. La
electrónica aumentó de velocidad de procesado y se incluyó un segundo
sensor de posición en el árbol de levas de escape.
123
La función de la distribución variable se ha visto complementada en las
últimas generaciones por la aparición de sistemas de alzada variable de
las válvulas como el Multiair o Valvetronic, los cuales permiten adecuar el
volumen entrada de aire a las condiciones de carga y velocidad de giro
del motor, posibilitando una mayor eficiencia de la combustión y una
reducción del consumo a cargas parciales.
La implantación de la gestión electrónica en la bomba de alta presión en
los motores diésel a principios de los 90 supuso los inicios del control de
la sincronización mediante la utilización sensores de la posición del árbol
de levas y cigüeñal, así como del momento de inyección con el sensor de
alzada de aguja-inyector pilotado. Con estas informaciones, la unidad de
control motor disponía de los datos necesarios para ajustar inicio de
inyección a los valores especificados mediante la activación modulada de
la electroválvula de avance.
124
La importancia de la correcta gestión de la sincronización de los motores
diésel no ha hecho sino aumentar en los últimos años: en los modelos que
incorporan el sistema de inyector-bomba, en el que accionamiento de
mando lo realiza el árbol de levas, el correcto calado de la distribución es
especialmente importante debido al escaso margen de la regulación
electrónica del avance; por su parte, la influencia del calado en el sistemas
de raíl comunes tal, que la gestión electrónica considera al estado de
sincronización como uno de los parámetros que establece las condiciones
para el arranque del motor, de cuyo cumplimiento depende la autorización
para la puesta en marcha. (18)
CALIBRACIÓN DE MOTORES DIÉSEL (19)
Para el buen funcionamiento del motor resulta de gran interés que la
cantidad de combustible aportado por cada inyección, a una posición igual
de la cremallera de dosado, sea lo más exactamente igual posible para
cada uno de los cilindros del motor. Cuando las bombas salen de fábrica
han sido debidamente verificadas para cumplir con este requisito, pero
con el tiempo y las muchas horas de funcionamiento pueden haber sufrido
movimiento sus ajustes y ya no darse las condiciones deseables en este
aspecto. Por ello resulta necesario verificar este caudal por medio del
banco de pruebas.
125
Una vez montada la bomba en las condiciones habituales para la
comprobación se hace que el caudal suministrado por cada elemento
vaya a parar a unas probetas graduadas transparentes, después de un
número determinado de inyecciones. En las probetas graduadas se tiene
constancia exacta del caudal acumulado por cada inyector y con ello se
puede conocer con exactitud no solamente cuál es el elemento que
inyecta proporcionalmente mayor caudal sino también la cantidad en que
lo hace.
En el supuesto de que se observen irregularidades en el aspecto a que
nos venimos refiriendo será preciso reajustar la posición del manguito
dentado que acciona la cremallera en aquellos elementos que
proporcionen un caudal mayor o menor del esperado. En la imagen
anterior, vemos que se halla señalada con una línea la posición del
manguito dentado. Se debe aflojar el tornillo que sujeta el manguito y
moviéndolo, de manera que haga variar la posición de la rampa helicoidal
del émbolo inyector con relación a la lumbrera de admisión, se podrá
ganar o reducir el valor del caudal aportado.
A este aspecto hay que indicar que muchas bombas llevan señales de
fábrica por medio de las cuales se indica la posición correcta de los
manguitos. Por supuesto que, si al desmontar la bomba se observa que
algún elemento está desajustado, de modo que las señales no coincidan,
esa será la causa de la mala sincronización de la bomba.
Pero puede darse perfectamente el caso de que las señales coincidan y
el caudal proporcionado por la bomba sea incorrecto, anomalía que se ha
llegado a producir por el desgaste de las muchas horas de
funcionamiento. En este conviene ajustar de nuevo la bomba y hacer
nuevas marcas para asegurar el montaje y la comprobación de sucesivas
verificaciones.
126
La igualación de los caudales de cada elemento de la bomba debe
llevarse a cabo con los datos proporcionados por el fabricante para el
modelo concreto con el que estamos trabajando pues es importando tener
los datos del caudal que ha de proporcionar cada elemento y a la
velocidad que ha de hacerlo ya que de otro modo se podría caer en el
error de tomar como ejemplo un elemento, ya sea el que proporcione
mayor o menor caudal, que no se al el correcto, y dejar la bomba
demasiado corta o demasiado larga de combustible. (19)
CALIBRACIÓN DE LA BOMBA LINEAL DIÉSEL (20)
Los trabajos de verificación y control de las bombas inyectoras no se
realizan en el taller de automóviles, sino que, tradicionalmente, han sido
encargados a talleres más especializados (laboratorios diésel), donde se
efectuará:
Desmontaje y montaje de la bomba inyectora del vehículo.
Pruebas de la bomba en el banco.
Si se quiere purgar el sistema de la bomba lineal se tiene que hacer actuar
el cebado manual, que consiste en un cilindro unido al cuerpo de bomba
en el que se desplaza un émbolo manualmente.
Para realizar la purga manual en este elemento, desenroscamos la tuerca
y tiramos hacia arriba del émbolo aspirando el combustible del depósito,
y al bajar el émbolo sale el combustible aspirado hacia el conducto de
salida de la bomba.
Repitiendo esta operación, conseguiremos quitar todo el aire del
conducto, roscando de nuevo la tuerca en su posición, quedando el
conjunto dispuesto para su funcionamiento. También se puede realizar
esta liberación del sistema soltando los tubos de los inyectores y
accionando el motor de arranque.
127
El trabajo de reparación y puesta a punto de una bomba de inyección se
termina con la fase más meticulosa de todo el proceso, el ajuste en el
banco de pruebas.
Primero se debe regular en las pruebas de banco la deslizadera y el
manguito de la bomba lineal. Para el ajuste de la posición del manguito se
utilizan varios calibres en función del regulador y del tipo de contrapesos.
“Si los contrapesos tienen un recorrido máximo de aproximadamente 11
mm la cota de la deslizadera se ajustará entre 34,9 - 35,1 mm para lo cual
se usa el calibre de 038. Si los contrapesos tienen un recorrido máximo
de aproximadamente 13 mm la cota de la deslizadera se ajustará entre
35,9 - 36,1 mm para lo cual se usa el calibre 080.” (Gil, 2002)
Después se debe ajustar el recorrido de la etapa de ralentí y la holgura de
los contrapesos en el final de la etapa de ralentí.
El valor de ajuste depende de la especificación del regulador y se deducirá
de la prueba de recorrido del manguito. Para hacer los ajustes
mencionados nos servimos de los manguitos roscados con su
especificación correcta.
Como paso siguiente se debe ajustar la posición de la placa guía posición
esta se ajusta mediante láminas de diferentes dimensiones. Se trata de
conseguir la posición correcta de trabajo para el dado articulado. Para
conseguir la medida se debe deslizar el eje del dado hasta el final de la
ranura de la placa de guía, para lo que es necesario eliminar el tope
exterior de la palanca de mando. En esta posición la distancia del centro
del eje del dado hasta la superficie de apoyo de la carcasa del regulador
será de 23.9 a 24.1mm.
128
En los valores de ajuste de la bomba se incluyen dos apartados:
Comienzo de alimentación
Donde se define la posición de la inyección sobre el perfil de la leva
(carrera previa), el desfase angular que nos permite extrapolar esta
posición a todos los cilindros de la bomba y el ajuste del indicador de
puesta a punto de la bomba sobre el motor, según la siguiente tabla:
El ajuste básico
Con el ajuste básico se ajusta el caudal que debe suministrar la bomba de
inyección con el recorrido de la cremallera. Con esta prueba se verifica el
comportamiento hidráulico de la bomba de inyección, es decir, el estado
de los elementos de bombeo y la correcta geometría del árbol de levas.
Esto se consigue ajustando el caudal medio y la diferencia entre cilindros
(dispersión) bajo las condiciones de caudal de plena carga, y comparando
después el comportamiento en otras condiciones de servicio, o sea en
ralentí, según la siguiente tabla:
Una vez ajustada la bomba de inyección, se comprueba el correcto
funcionamiento del regulador, empezando por verificar el trabajo de los
contrapesos.
En la prueba de carrera de manguito podemos ver el desplazamiento de
los contrapesos en función de un número de revoluciones, con ello se
puede ajustar la pretensión de los muelles del regulador que están
insertados en los contrapesos. Con la posición del manguito
comprobamos la geometría y posicionamiento de las articulaciones entre
los contrapesos y la varilla de regulación. Esta comprobación se realiza
después de montar la tapa del regulador y llevando la palanca de mando
a tope, sin el tope exterior.
129
El ajuste del corte de revoluciones se hace fijando el tornillo de tope de la
palanca de mando. La prueba permite confirmar que el desplazamiento
de los contrapesos anteriormente visto, se transmite correctamente a la
cremallera estando la palanca de mando en la posición indicada. Si el
resultado no se encontrara dentro de las tolerancias indicadas
deberíamos revisar los ajustes previos, tanto las cotas de montaje como
los ajustes dinámicos. (20)
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA EL MANTENIMIENTO DE
MOTORES DIÉSEL (21)
Por supuesto, en un taller no todo son herramientas manuales o
neumáticas, sino que la tecnología también es básica para mejorar la
eficiencia y eficacia del taller. En este sentido, hay que hablar de algunas
herramientas fundamentales como son los equipos de diagnosis.
Los equipos de diagnosis son herramientas que resultan de gran ayuda a
los profesionales del taller ya que permiten realizar un análisis del coche,
encontrar posibles fallos y hallar las soluciones a las averías. Estas
herramientas se conectan al coche a través de un cable RS-232 o
mediante Wifi o Bluetooth, y permiten monitorizar los datos recogidos en
una centralita, un ordenador, una Tablet o incluso un teléfono móvil.
Los equipos de diagnosis son una de las herramientas más importantes
en el taller ya que ahorran mucho tiempo y trabajo a los profesionales. Por
ello, es muy importante valorar qué tipo de máquina de diagnosis
elegimos. Para un taller generalista con un importante volumen de
vehículos siempre será necesario utilizar herramientas de diagnosis
multimarca, y generalmente deberán poseer varios equipos para hacer
frente al volumen de reparaciones.
130
Los equipos de diagnosis profesionales son herramientas que resultan
caras, pero a cambio ofrecen grandes ventajas de operativa. Hay que
destacar que existen equipos de diagnosis menos profesionales o
“piratas” cuya calidad no es la más óptima y, a pesar de ser más baratos,
su eficacia es mucho menor y además serían ilegales en caso de
inspección. (21)
Instrumentos de medición (22)
El objetivo del diagnóstico es localizar componentes defectuosos que
impiden el correcto funcionamiento del motor. Y para encontrar piezas
desgastadas, debemos medir sus dimensiones actuales y compararlas
con sus dimensiones originales. Dependiendo de la diferencia de la
medida obtenida en relación con la medida correcta, se determina su nivel
o grado de desgaste.
(22)
Vernier (23)
El vernier, también llamado pie de rey, es un instrumento de medición que
nos permite tomar medidas de longitud mucho más precisas que un
flexómetro.
131
Está constituido por un par de reglas, una fija y una deslizante, y unos
topes que facilitan la medida de dimensiones exteriores, dimensiones
interiores y profundidades de objetos. En algunos instrumentos en el
reverso se encuentran impresas algunas tablas de utilidad práctica en el
taller, como la medida del diámetro del agujero para roscar.
(23)
Micrómetro de arco (24)
Un micrómetro, también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de
medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y
que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del
orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de
milímetros (0,001mm)
(24)
132
Micrómetro o indicador de carátula (25)
El Indicador o Comparador de carátula es un instrumento de medición que
transforma movimientos lineales de un husillo móvil en movimientos
circulares de un puntero. Como su nombre lo indica se utilizan para
comparar medidas, que deben encontrarse dentro de cierto intervalo y,
que ya sea por desgaste u otras causas pudieron haber variado.
(25)
Micrómetro de profundidades (26)
Como el mismo nombre lo indica, fue diseñado para medir la profundidad
de agujeros, ranuras, espacios, canales de chavetas, etc. Existen
versiones con lectura analógica y también, algunos más modernos, con
lectura digital.
133
Este instrumento de medición se compone de una base templada,
rectificada y pulida, combinada con una cabeza micrométrica. Los
vástagos se introducen a través de un agujero existente en el husillo
micrométrico, y se colocan en la posición correcta por medio de una tuerca
estriada. (26)
Calibrador de superficies (27)
Indicador de carátula para interiores
Los indicadores de carátula son instrumentos de uso muy extendido en la
industria para mediciones muy diversas, siendo una aplicación, su
utilización en dispositivos de medición que permiten una medición muy
rápida de piezas producidas en serie. (27)
134
HERRAMIENTAS PARA EL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL
(28)
El equipamiento de un taller mecánico es muy amplio. Cuantas más
herramientas tengan los trabajadores a su disposición, mejor podrán
realizar su labor. Es tan importante disponer de mecánicos capacitados
como dotarlos de las mejores herramientas de taller, por lo que representa
una inversión importante para conseguir tener las de mejor calidad.
Además, hay que preocuparse de que los trabajadores sepan cómo
emplear correctamente todas las herramientas de taller.
El binomio entre el profesional y la herramienta hará que el trabajo en el
taller mecánico resulte más cómodo y eficaz.
Las herramientas se pueden clasificar de muchas maneras: se puede
hablar de herramientas de mano, herramientas neumáticas o hidráulicas,
elevadores, herramientas de diagnóstico. Pero también se puede hablar
de herramientas de corte, para sujetar piezas, herramientas de medición,
etc. En realidad, no importa mucho cómo se clasifiquen, lo que cuenta es
que todas ellas han de formar parte del taller.
135
Probablemente, para alguien que no sepa cómo se trabaja en un taller,
las herramientas más conocidas o que la gente asocia con trabajos no
solo de mecánica, sino de reparación en general, son a las que se presta
menos atención. Son las herramientas como llaves, destornilladores,
sierras, cinceles o alicates. Pueden parecer menos importantes frente a
otras, pero van a ser las compañeras habituales de los profesionales que
trabajan en el taller. Y no todas son exactamente iguales a las que
cualquiera puede tener en casa, aunque se llamen igual.
Las llaves son una de las herramientas de taller más utilizadas. Las
tuercas y pernos del automóvil son su objetivo principal. Ya sea llave fija,
de Allen, de pipa abierta, llave de vasos articulada o inglesa, no habrá
jornada laboral en la que no haya que recurrir a su uso. Suelen venir en
forma de kit, ya que se va a necesitar el uso de varias llaves, de distintas
formas y tamaños. Cada vez es más común recurrir a llaves eléctricas
para la comodidad en el trabajo o cuando haga falta un poco más que
músculo, y para eso hay herramientas de taller como la llave de trinquete
de aire, especialmente útil para trabajar en espacios reducidos y con una
durabilidad mayor.
Otro de esos elementos comunes que no puede faltar en el taller son los
destornilladores, también de diferentes longitudes. Dado que no todas las
partes de un automóvil son igual de accesibles, su variedad también es
esencial. Además de contar con destornilladores tanto de cabeza plana
como estrella. Existen tanto flexibles, para acceder a áreas más
complicadas, como eléctricos que facilitan el trabajo. También utilizará un
mecánico otros útiles como alicates o martillo. Entre los alicates se
encuentra mucha variedad. Los hay de abrazaderas, de terminales, para
bujías, para calentadores, de corte, de presión, etc. Cada uno adaptado
para la función que debe cumplir. En el caso de los martillos, posiblemente
el más necesario sea el martillo de bola, usado sobre todo por los
chapistas ya que es el apropiado para dar forma al metal. (28)
136
Herramientas necesarias para el mantenimiento de motores diésel
(29)
Los motores diésel son una alternativa popular a los motores de gasolina
debido al gran ahorro de combustible y a su fuerza de torsión (torque).
Más del 55% de las camionetas para trabajo pesado son ahora operadas
por motores diésel, al igual que el 85% de las camionetas para servicio
mediano de la clase 5 o 7. Los motores Duramax de GM, el Powerstroke
de Ford y el Cummins Turbo Diésel de Dodge representan el grueso de
oportunidades para el mantenimiento. En cuanto a los autos de pasajeros,
los diésel están solamente disponibles en algunos modelos (aunque esto
va a cambiar en los próximos años como lo planean los fabricantes de
autos al introducir un carril común nuevo de alta tecnología, motores diésel
con bajas emisiones). El jeep tiene un motor diésel 2.8L opcional en su
SUV Liberty, y VW ofrece un turbo diésel de cuatro en el Toureg, Passat
y el Golf. Mercedes también tiene el E320 operado con motor diésel.
La diferencia principal de trabajar en los motores diésel contra los motores
de gasolina es que los de diésel no tienen sistema de encendido. No hay
bujías o bobinas de encendido, pero tienen sistemas de calentadores para
ayudar al combustible a encender cuando un motor frío recién se arranca.
Los motores diésel también utilizan un sistema directo de inyección de
combustible de alta presión, y no tienen cuerpo de aceleración. La
velocidad del motor es controlada por la entrega de combustible en lugar
de la apertura de una válvula de aceleración. La generación más reciente
de motores diésel también utiliza sistemas de inyección de “carril común”
de ultra-alta presión que funciona a presiones de hasta 24,000 PSI.
Los inyectores son controlados electrónicamente y entregan múltiples
inyecciones para maximizar la potencia y reducir al mínimo las emisiones,
el humo y el ruido. Así pues, como los motores de gasolina, los diésel de
hoy en día tienen sistemas de control operados por computadora.
137
Escáner
El diagnosticar problemas de rendimiento y de fallas de operación en
diésel es muy similar al diagnóstico en el motor de gasolina. Usted
necesita un escáner para tener acceso al diagnóstico abordo y a la
información del flujo de datos. La herramienta escáner desplegará
cualquier código de diagnóstico de falla que pueda estar presente así que
usted puede proceder con su diagnóstico. Mirando los datos de
información del rendimiento del motor (PID) en el escáner, usted puede
ver si la presión de combustible, la anchura del pulso del inyector, la
presión de potencia, la temperatura del combustible, la temperatura del
refrigerante del motor, la presión del múltiple, etc. están dentro de lo
especificado. Los escáneres de fábrica son costosos, pero incluyen la
mayoría de las características. Los escáneres del mercado de accesorios
pueden requerir un programa especial para las aplicaciones de diésel, y
pueden no incluir todas las auto-pruebas y PIDs que están disponibles en
el escáner de la fábrica.
Herramientas para Programar el Rendimiento
Algunos de los productos nuevos que hoy están de moda para los motores
diésel son las herramientas para calibrar el rendimiento que permiten
reprogramar la programación de fábrica en la computadora del motor para
aumentar los caballos de fuerza, las rpm del motor, la velocidad del
vehículo, los cambios de la transmisión y así sucesivamente para un mejor
rendimiento, remolcar o ahorrar combustible.
Muchas de estas herramientas vienen con varios “ajustes de poder” que
le permiten modificar el tiempo de inyección del combustible y la anchura
del pulso, aumentar la presión de potencia, e invalidar el limitador de
velocidad del vehículo. También tienen una característica para “guardar”
que permite a la computadora del vehículo regresar a su calibración
original. Algunos también proporcionan funciones básicas de un escáner
y despliegan códigos de falla y PIDs.
138
La mayor parte de estas herramientas, sin embargo, se diseñan para un
vehículo específico (GM Duramax, Ford Powerstroke o Dodge Cummins).
También, las herramientas solo permiten que las modificaciones sean
hechas a un solo vehículo a la vez, y realmente se diseñan más para el
propietario del vehículo que para los técnicos de servicio. Las
herramientas son también costosas, costando regularmente entre $500 y
$650 o más. Sin embargo, abren la puerta para hacer afinaciones
especiales que usted no puede hacer con un escáner ordinario.
Los Proveedores de Herramientas para Programar incluyen Bully Dog,
Hypertech, Quadzilla, Predator, Xcelerator/PPE y Smarty/MADs.
Localización de fallas de temperatura
Otra herramienta práctica para tener cuando se trabaja en diésel es un
pirómetro infrarrojo de mano (termómetro). El pirómetro despliega una
lectura digital de la temperatura cuando se apunta a una superficie
caliente. Muchos modelos tienen un puntero de laser que ayuda a ver
exactamente adonde usted está apuntando la herramienta. El rango de
precios varía desde $50 hasta varios cientos de dólares dependiendo de
las características y el rango de temperatura de la herramienta.
Un pirómetro infrarrojo se puede utilizar para encontrar rápidamente un
cilindro que no trabaja en un motor diésel al revisar la temperatura del
escape en cada puerto del cilindro en el múltiple de escape. El calor del
cilindro que no trabaja estará mucho más frío que uno que trabaje bien. El
uso de esta técnica a menudo es la manera más rápida de aislar un
cilindro que falla. Las revisiones del combustible y de la compresión se
pueden entonces hacer para determinar si el problema es debido a un
empaque de la cabeza, una válvula de escape quemada o a un inyector
de combustible malo.
139
La misma herramienta se puede también utilizar para localizar problemas
de enfriamiento del motor midiendo la temperatura del líquido refrigerante
mientras que fluye por las mangueras y el radiador. Una lectura inferior a
la salida del termóstato en un motor caliente le indica que el termóstato
probablemente esté pegado en la posición cerrada.
Medidor de la compresión
Para revisar la compresión en los motores diésel, usted necesitará un
medidor de compresión para diésel de alta presión con un surtido de
adaptadores para que se ajusten a los diferentes motores diésel.
Desafortunadamente, no hay un orificio conveniente para las bujías en los
motores diésel para medir la compresión, así que usted tendrá que quitar
un calentador o un inyector de combustible. También, los motores diésel
producen lecturas de compresión mucho más altas que los motores de
gasolina (típicamente entre 350 a 400 PSI o más altas).
Herramientas para el inyector de combustible
Para sacar los inyectores en un motor diésel generalmente también se
requieren herramientas especiales. Para esta tarea, usted necesita un
martillo deslizante y varios adaptadores diseñados para ajustarse a
inyectores y motores específicos.
Por ejemplo, si usted está trabajando en los motores 3.9L, 5.9L y 8.3L de
la serie Cummins “B” y “C” en las camionetas Dodge, usted puede
necesitar un adaptador de 8 milímetros para sacar los inyectores en un
motor de 1998-1/2, un adaptador de 12 milímetros para los inyectores de
antes de 1994, y un adaptador de 14 milímetros para motores entre 1994
a 1998. Las herramientas y los adaptadores para los inyectores
generalmente se venden en juegos diseñados para ajustarse a una serie
de motores.
140
Herramientas para la bomba de inyección
Las bombas de inyección mecánicas también requieren de algunas
herramientas especiales para ajustar la sincronización de la inyección.
Una llave curvada puede ser necesaria para aflojar la tuerca con seguro
de la bomba de inyección. En los motores 5.9L Cummins de la serie B,
una llave especial de 10 milímetros con un ángulo 90° hace mucho más
fácil el quitar o instalar los tornillos de montaje de la bomba.
La mayoría de las bombas de inyección de Bosch requieren un dado
ranurado/estriado especial de 32 dientes para quitar la válvula de salida.
En los VWs más viejos con motores no-TDI diésel, se requiere un medidor
y una herramienta para medir el tiempo de la bomba de inyección de las
bombas Bosch VE.
También se requiere de otra herramienta especial para quitar los tornillos
de tres lados que están a un lado de estas bombas de inyección Bosch
VE.
Los juegos de medidores del tiempo están también disponibles para otros
motores diésel, por ejemplo, los Cummins. Estos juegos generalmente
incluyen el accesorio de montaje y un indicador de carátula para ajustar el
recorrido del émbolo del inyector. El precio para un juego de medidores
de Cummins es alrededor de $280.
Reparaciones internas del motor
Algunos motores diésel tienen el bloque del motor con camisas “mojadas”.
Esto ahorra dinero cuando el bloque necesita ser reacondicionado porque
las camisas viejas desgastadas del cilindro se pueden reemplazar por
nuevas.
Pero para sacar las camisas viejas, usted necesitará un cierto tipo de
extractor de camisas. Los mejores tienen una bomba hidráulica de mano
que hace el trabajo mucho más fácil, pero su precio es más caro. Un
extractor de camisas hidráulico puede costar tanto como $1.600.
141
Juegos de herramienta de servicio
Una de las mejores maneras de comprar herramientas para trabajar en
los motores diésel es comprar un juego de herramientas de servicio para
una serie específica de motores. Tal juego puede incluir un medidor de la
compresión, un adaptador, un extractor de inyectores y herramientas para
las líneas de combustible. (29)
TALLERES PARA EL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIÉSEL (30)
El taller mecánico está en capacidad de realizar trabajos específicos
como:
Rectificación y bruñido de camisas
Rectificación de válvulas
Rectificación de asientos
Reparación de turbo cargadores
Rectificación de camisas
Rectificación de asientos de cabezotes
Rectificación de cuerpos de bombas
Rectificación de cuerpos de inyector
Calibración de inyectores
Calibración de bombas de inyección (30)
FUNCIÓN QUE EJERCE EL PROFESIONAL (31)
a. Montar y desmontar componentes de motores Diésel
- Obtener la información para el montaje o desmontaje de los
componentes de un motor Diésel.
Se interpretan los objetivos y funciones de las órdenes de
pedido o de trabajo.
Se identifican los componentes que intervienen en el montaje
y/o desmontaje.
142
Se determinan las herramientas e instrumentos que intervienen
en las tareas.
- Adquirir los recursos necesarios para la realización de sus tareas.
Se obtienen las órdenes de requisición de componentes.
Se solicita y retira los componentes de los almacenes de
repuestos
Se solicita y retira el herramental e instrumental adecuado para
el desempeño de las tareas de montaje y/o desmontaje.
- Efectuar el desmontaje de componentes simples del motor.
Se interpretan los datos técnicos de los componentes
mecánicos para efectuar su desmontaje.
Se aplican los procedimientos para el desmontaje de
componentes internos y externos de un motor Diésel.
Se utiliza el herramental y recaudos necesarios para lograr
desmontajes de componentes evitando daños al mismo o al
automotor.
Se clasifican y ordenan los componentes desmontados.
Se realizan las tareas en los tiempos determinados.
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y de cuidado del
medio ambiente.
- Efectuar el montaje de componentes simples del motor.
Se interpretan los datos técnicos de los componentes
mecánicos para efectuar su montaje.
Se aplican los procedimientos para el montaje de componentes
internos y externos de un motor Diésel.
Se utiliza el herramental y recaudos necesarios para lograr
montajes de calidad.
Se miden las variables necesarias que demandan las tareas.
Se realizan las tareas en los tiempos determinados.
143
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y de cuidado del
medio ambiente.
- Efectuar el desmontaje de componentes de los sistemas de
refrigeración y lubricación.
Se interpretan los datos técnicos de los componentes de los
sistemas de lubricación y refrigeración para su desmontaje.
Se drenan los fluidos de refrigeración y lubricación.
Se aplican los procedimientos para el desmontaje de filtros y
mangueras.
Se utiliza el herramental y recaudos necesarios para lograr
desmontajes de componentes evitando daños al mismo o al
automotor.
Se clasifican y ordenan los componentes desmontados.
Se realizan las tareas en los tiempos determinados.
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y de cuidado del
medio ambiente.
- Efectuar el montaje de componentes simples del motor.
Se interpretan los datos técnicos de los componentes de los
sistemas de lubricación y refrigeración para su montaje.
Se aplican los procedimientos para el montaje de componentes
de los sistemas de lubricación y refrigeración.
Se utiliza el herramental y recaudos necesarios para lograr
montajes de calidad.
Se miden las variables necesarias que demandan las tareas.
Se realizan las tareas en los tiempos determinados.
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y de cuidado del
medio ambiente.
- Registrar y comunicar el desarrollo de las tareas.
Se completan los datos solicitados en las órdenes de trabajo,
como resultado de las tareas realizadas.
144
Se comunica al responsable del sector el desarrollo de las
tareas.
b. Detectar y reparar fallas mecánicas sencillas y reparar fallas
complejas indicadas por su superior y bajo su supervisión, en
motores Diésel.
- Obtener la información de las reparaciones requeridas.
Se interpretan los objetivos y alcances de las órdenes de
pedido o de trabajo.
Se estiman las condiciones de trabajo de acuerdo a la
ubicación y tipo de reparación.
Se identifican los componentes y herramientas que intervienen
en la reparación.
- Verificar las condiciones del trabajo a realizar.
Se localiza y observa el estado de la falla sobre el motor a
reparar.
Se definen las condiciones de trabajo a realizar de acuerdo al
tipo de motor (marca, modelo, si es de un automóvil u otro
automotor, etc.) y al estado del mismo (limpieza, ubicación,
etc.).
- Medir el estado de la falla.
Se realizan mediciones sobre los componentes que intervienen
en la falla para corroborar el alcance de la misma.
Se comparan los valores obtenidos con los parámetros ideales
de funcionamiento.
Se emplean instrumentos de medición para determinar
resultados (micrómetros, comparadores, sondas planas).
145
- Diagnosticar las causas de las fallas.
Se establecen las posibles causas que han originado la
presencia de fallas.
Se observa si existen irregularidades en el entorno de la falla,
o en los componentes que se vinculan con la misma.
- Obtener los recursos que sean necesarios para realizar las tareas
esperadas.
Se obtienen las órdenes de pedido de componentes.
Se solicita y retira de los almacenes de repuestos los
componentes necesarios para la reparación de fallas.
Se busca los datos técnicos del o los componentes a
reemplazar en tablas o catálogos, si fuera necesario.
Se solicita y retira el herramental adecuado para el desempeño
de las tareas de reparación.
- Efectuar la reparación o ajuste de la falla
Se aplican los procedimientos para el reemplazo y/o reparación
de componentes del motor.
Se realizan los ajustes o puestas a punto según catálogos o
tablas.
Se utiliza el herramental y recaudos necesarios para lograr
reparaciones y ajustes de calidad.
Se realizan las tareas en los tiempos determinados.
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y que garanticen
un medio ambiente sustentable.
- Registrar y comunicar el desarrollo de las tareas.
Se completan los datos de las órdenes de trabajo.
Se comunica al responsable del sector el desarrollo de las
tareas.
146
c. Aplicar el mantenimiento preventivo en los motores Diésel.
- Obtener la documentación técnica del programa de mantenimiento.
Se interpretan los objetivos y alcances de los programas de
mantenimiento.
Se identifican los tiempos, momentos y estado del motor para
realizar el mantenimiento
Se determinan las herramientas e instrumentos que intervienen
en las tareas.
Se realiza la búsqueda de información técnica en catálogos y
tablas de acuerdo a las tareas a desarrollar.
- Adquirir los recursos necesarios para realizar las tareas de
mantenimiento.
Se solicita y retira el instrumental y herramental necesario para
realizar el mantenimiento.
Se solicita y retira los insumos y/o componentes necesarios
para realizar las tareas de mantenimiento.
- Efectuar las tareas de mantenimiento.
Se identifican las partes del motor solicitadas por el programa
de mantenimiento.
Se realizan las observaciones y mediciones pertinentes.
Se aplica método de trabajo progresivo, tiempo acorde a
normas y calidad total en las tareas de mantenimiento.
Se aplican normas de seguridad, de calidad. y de resguardo del
medio ambiente.
- Registrar y comunicar el desarrollo de las tareas.
Se registran los resultados del mantenimiento.
Se comunica al responsable del sector el desarrollo de las
tareas. (31)
147
PRECIOS DE REPARACIÓN EN EL MANTENIMIENTO DE MOTORES
DIÉSEL (32)
De ser los reyes del mercado, los coches Diésel se han convertido en el
enemigo público número uno de administraciones y de muchos
conductores. Donde antes todo eran ventajas y virtudes, bajo consumo de
combustible y precio más económico del gasóleo frente a la gasolina.
Ahora los Diésel se enfrentan a problemas como el anuncio de una
inminente subida de los impuestos al gasóleo y la cruzada de muchas
ciudades para limitar o incluso prohibir su circulación por sus calles. El
resultado es que cada vez más conductores optan por pasarse a la
gasolina, lo que se ve reflejado en las ventas de este tipo de vehículos.
En Europa, la caída de las ventas de coches Diésel ya alcanza el 17 por
ciento.
Por si fuera poco, los coches Diésel tienen que hacer frente al mayor coste
de mantenimiento respecto a un vehículo de gasolina. Un estudio de
Atinjo, la plataforma para calcular el presupuesto de una reparación y
reservar cita online en un taller, pone de manifiesto diferencias de hasta
280 euros en algunas intervenciones entre un vehículo Diésel y otro de
gasolina. (32)
Motores diésel, el precio de la tecnología (33)
El hecho de que un motor diésel consuma menos que un motor de
gasolina, no significa que el coche vaya a resultar más barato al conductor
a lo largo de toda su vida útil, ni mucho menos.
Los motores diésel más modernos como los de filtro de partículas o
inyección directa, pueden convertirse en un auténtico quebradero de
cabeza si se estropean.
148
Al incluir tantas soluciones tecnológicas en su funcionamiento, el arreglo
de las averías de este tipo de motores, suelen conllevar un coste bastante
elevado. (33)
COSTO DE REPARACIÓN (34)
El precio del combustible y el consumo no son los únicos factores a tener
en cuenta a la hora de decantarse por un coche diésel o gasolina.
También puede haber grandes diferencias en el precio del mantenimiento
y de las intervenciones más frecuentes a la hora de repararlos.
El consumo, el precio del carburante o el nivel de emisiones son algunos
de los factores que determinan qué tipo de coche comprar: diésel o
gasolina. Por supuesto, el uso que cada conductor vaya a hacer de su
nuevo vehículo también es decisivo a la hora de decantarse por una u otra
alternativa, pero muchos usuarios se olvidan del costo del mantenimiento
o del precio de las reparaciones más frecuentes y, lo cierto, es que
también puede haber grandes diferencias en este apartado. (34)
149
COMPARACIÓN DE COSTOS DE MANTENIMIENTO DE MOTORES
DIÉSEL CON MOTORES A GASOLINA (35)
La preocupación o las restricciones por contaminación en las grandes
ciudades han provocado que cada vez sean más las personas que se
interesan por vehículos de gasolina frente al diésel a la hora de plantearse
un cambio de coche. Los consumos entre las mecánicas modernas de
ambos combustibles cada vez son más parecidos, y el temor a que dentro
de unos años se prohíba el acceso de los coches de gasoil al centro de
las ciudades es uno de los factores que más se tiene en cuenta.
Pero la diferencia en el precio del combustible y el tiempo que se tarda en
amortizar la inversión realizada también tiene un gran peso a la hora de
decidir la opción de compra más adecuada. En muchas ocasiones a la
hora de hacer las cuentas se pasa por alto las diferencias entre un motor
y otro a la hora de realizar el mantenimiento del vehículo, que abarca
muchos elementos más allá del cambio de aceite y filtros.
Existen muchas otras piezas que sufren desgaste a lo largo de la vida útil
del coche, por lo que un correcto mantenimiento suele prevenir averías
costosas. Para poder tener más elementos de juicio antes de comprar un
diésel o un gaslilia, los expertos en recambios de Endado.com destacan
las siguientes diferencias. (35)
El motor (36)
Las diferencias entre el diésel y la gasolina también aparecen en el paso
por el taller. Las visitas más frecuentes son las que están relacionadas
con la revisión del motor, que se suelen hacer cada cierto número de
kilómetros e incluyen el cambio de aceite, así como de algunos filtros. Y
es aquí donde empiezan a surgir las diferencias entre un motor diésel y
uno de gasolina.
150
Filtros
Los diésel necesitan un cambio continuado del filtro de combustible. La
importancia de esta operación reside en la perfecta precisión mecánica
que necesitan tanto los sistemas de inyección directa a alta presión como
las bombas de inyección. No se puede olvidar que su misión es evitar que
lleguen impurezas que dañan el circuito de inyección, merman su correcto
funcionamiento y acortan la longevidad del motor. Además, su reparación
tiene un elevado coste.
Sistemas anticontaminación
Hay otros filtros que, en el caso de los coches diésel, necesitan una
especial atención. Los modelos más modernos llevan incorporados filtros
de partículas, un elemento clave en el sistema anticontaminación. El
problema es que con el uso y el paso del tiempo se obstruyen dejando de
cumplir con su función.
La solución que han encontrado algunas marcas es el AdBlue, que
consiste en inyectar un aditivo que, unido al combustible, quema los
residuos y limpia el filtro. Eso sí, esto sólo funciona si, cada cierto tiempo,
se rellena este líquido. A esto hay que añadir, que este tipo de
sistema necesita un aceite específico que debe estar homologado.
Otro de los elementos que forman parte de los sistemas
anticontaminación del diésel son las válvulas EGR, encargadas de la
recirculación de los gases de escape. Lo hacen derivando una parte de
ellos a la admisión para que vuelvan a ser quemados y poder deshacerse
de una pequeña parte de las partículas sólidas. Debido a esto y como
ocurría en el caso anterior, las válvulas se van llenando poco a poco de
carbonilla, se obstruyen y hacen que el motor no funcione correctamente
por lo que es necesario limpiarlas cada 100.000 kilómetros.
151
En el caso de los coches de gasolina, sus sistemas de contaminación no
necesitan un seguimiento tan especial como el del diésel. Esto no quiere
decir que no haya que prestar atención a componentes como el tubo de
escape, no en vano puede corroerse y romperse debido a los gases y a la
reacción que se producen por la condensación de la humedad ambiente.
Así pues, en lo que respecta a los sistemas anticontaminación, mantener
un diésel es más caro.
Correas del motor
El motor lleva integradas dos tipos de correas, las de distribución y las de
accesorios. Respecto a estas últimas, su mantenimiento es igual tanto en
el diésel como en la gasolina. Su revisión se hace al mismo tiempo que la
de distribución, que es la que marca las diferencias.
En los motores de gasolina, las marcas recomiendan que la sustitución de
este elemento se haga cada 120.000-150.000 kilómetros. Si se trata de
un diésel, este período es más extenso ya que su vida útil ronda los
200.000 kilómetros gracias a los avances como el Common Rail. Si en
lugar de correa fuera cadena de distribución, el mantenimiento sería el
mismo en ambas modalidades.
152
Bujías
En lo que a bujías se refiere, los dueños de un coche diésel tienen que
controlar periódicamente las bujías de incandescencia ya que son las
encargadas de precalentar el combustible para arrancar correctamente.
Por otro lado, en un motor de gasolina la atención se la llevan los
electrodos de las bujías. Se debe comprobar el espesor que hay entre
ellos para que el salto de la chispa sea el adecuado y el motor pueda
trabajar con precisión. A esto hay que añadir que la vigilancia también
tiene que tener cuidado con los residuos de aceite y la carbonilla.
La transmisión
Los embragues de un motor de gasolina no duran tanto como los de un
diésel por varias razones: se cambia más de marcha, el uso del embrague
es más intensivo y hay que revolucionar el motor más para arrancar
cuando el coche está parado y hay que moverlo. En este sentido, a un
coche diésel le beneficia su alto par motor, que le ayuda a fatigarse menos
y a durar más.
Igual que tienen cosas a favor, las hay en contra. Los volantes bimasa
tienen una vida más corta en un motor diésel por la misma razón que el
embrague dura más: el par motor hace que este elemento de transmisión
trabaje con mucha más intensidad que si se tratase de un coche de
gasolina.
153
El sistema de frenado
Finalmente, los componentes que intervienen en la frenada de un vehículo
también necesitan un mantenimiento diferente en función del tipo de motor
que se haya montado. Los diésel pesan más que los de gasolina y por
ello, la fuerza de frenado tiene que ser superior. Algo que influye
directamente en los discos y en las pastillas: su desgaste es mayor en los
primeros que en los segundos.
El eterno olvidado tiene algo que decir
Aunque hoy en día el consumo de las dos mecánicas es muy
semejante, las diferencias siguen existiendo. El tiempo que el conductor
va a tardar en amortizar la inversión inicial ahora que los precios son tan
semejantes, las dudas a la hora de elegir siguen vivas o la preocupación
por las restricciones para combatir la contaminación en los grandes
núcleos urbanos son algunos de los factores que se tienen en cuenta a la
hora de hacer las cuentas.
Y es en ese momento cuando muchos no dan la importancia que merecen
las diferencias entre los dos motores en cuanto a mantenimiento. Como
hemos visto, éste va más allá del cambio de aceite y de los filtros ya que
hay muchas otras piezas del vehículo que se desgastan. Revisarlas ayuda
a prevenir averías más graves y más caras. (36)
154
7. Antecedentes de la investigación
- Tesis “ANÁLISIS DE DESGASTES MECÁNICOS POR TRIBOLOGÍA
PARA REDUCIR COSTOS DE MANTENIMIENTO DEL MOTOR DE
TRACTOR SOBRE ORUGAS D6T-CATERPILLAR”, de MAURICIO
FLORES, DANIEL OBED, de la Facultad de Ingeniería Mecánica, de la
Universidad el Centro del Perú, Huancayo - Perú, 2017, cuya conclusión
más importante es “De acuerdo a las encuestas al jefe de mantenimiento y
mecánicos se nota claramente que existen en el primero un 30% de
deficiencias en mantenimiento y en el segundo caso existe 40% de
deficiencias en la capacitación del personal de mantenimiento y a los
operadores de la maquinaria en estudio”. Lo que va a permitir al
investigador, identificar los principales aspectos del mantenimiento de
motores diésel.
- Tesis “PROPUESTA DE MEJORA PARA EL MANTENIMIENTO DEL
EQUIPO PESADO DE LA CONSTRUCTORA COANDES S.A. BASADO
EN UN ANÁLISIS DEL ACEITE USADO EN LOS MOTORES DE
COMBUSTIÓN INTERNA DIÉSEL”, de DAVID ALEJANDRO ARÉVALO
AVALOS de la Carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz, de la
Universidad Politécnica Salesiana, de Cuenca - Ecuador, 2015, cuya
conclusión más importante es “Es de suma importancia en la identificación
de las causas de las fallas tener en cuenta las condiciones operativas y
ambientales donde se desenvuelve la maquinaria. Dos equipos idénticos
trabajando en condiciones operativas y ambientales disimiles no requerirán
los mismos procesos de mantenimiento; por el contrario equipos similares
que trabajen en plazas con similares condiciones pueden ser tratados
usando los mismos criterios para la selección de sus procesos de
mantenimiento y extendiendo esta definición inclusive pueden usar los
mismos limites críticos para la evaluación de los resultados de análisis de
aceite”. Lo que va a permitir al investigador, ver los criterios técnicos del
mantenimiento de motores de combustión interna diésel.
155
8. Objetivos
- Establecer las características más importantes, de los principales tipos de
transmisión de energía mecánica en maquinarias.
- Identificar la aplicación de la transmisión de la energía mecánica, en las
maquinarias industriales y mineras.
- Determinar las actividades básicas que debe realizarse en el
procedimiento del mantenimiento de los motores diésel.
- Priorizar los recursos de mayor valor, que se utilizan en el mantenimiento
de motores diésel.
9. Hipótesis
Dado que, el mantenimiento preventivo puede evolucionar hacia un enfoque
proactivo si implementamos en él, herramientas adecuadas de análisis de
fallos, lo que implica la disposición de tipos especiales de herramientas, por
lo cual la adopción de un método de diagnóstico que fusione el análisis de
criticidad y el análisis de aceite, es un camino válido para la mejora del
mantenimiento, que no afectara a los procesos ya establecidos, no
representando un gasto económico mayor ya que únicamente aprovecha
completamente recursos humanos y técnicos que ya se poseen; es probable
que, conociendo la influencia en el costo del mantenimiento de motores
diésel, para máquinas industriales y mineras, de los sistemas de transmisión
de energía mecánica, Arequipa - Perú, 2019; se pueda mejorar la entrega
inmediata de las diferentes maquinarias, a los clientes que realizan este
mantenimiento a su maquinarias.
156
PLANTEAMIENTO OPERACIONAL
Metodología de la investigación
Nivel y tipo de investigación
El nivel de investigación, es el explicativo, ya que se va a tratar de dar un
procedimiento de solución al problema planteado, y el tipo es el de una
investigación aplicada, ya que se va a utilizar los resultados obtenidos, en la
práctica, como una solución al problema.
Diseño de investigación y casos de estudios concretos
El diseño de la investigación es no experimental, con el estudio de algunos casos
reales, utilizando una estrategia de estar en el campo donde se desarrollan los
hechos, lo que permitirá lograr los objetivos planteados.
Técnicas e instrumentos de recolección de datos
a. Para la variable “Sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias”, se utilizará la técnica de la Observación, con la aplicación de
la siguiente Ficha de Observación Documental:
VARIABLE INDICADOR SUBINDICADOR TECNICA INSTRUMENTO
Sistemas de transmisión de
energía mecánica en maquinarias
Tipos Por cable
Observación Ficha de
Observación Documental
Por engranaje
Aplicaciones Industriales
Mineras
Costo del mantenimiento
de motores diésel
Procedimiento Sincronización
Observación Ficha de
Observación de Campo
Calibración
Recursos Materiales
Económicos
157
FICHA DE OBSERVACIÓN DOCUMENTAL
CHECK LIST
FICHA DE OBSERVACIÓN N°:________
N° Criterios de evaluación Si No
1 ¿Es por cable, el tipo de sistema de transmisión de energía más
usado por las empresas industriales y mineras?
2 ¿Es por engranaje, el tipo de sistema de transmisión de energía
más usado por las empresas industriales y mineras?
3 La transmisión de energía mecánica por cable posee más
ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía mecánica.
4 ¿Las desventajas que posee la transmisión de energía mecánica
por cable la hacen una mala opción?
5 La transmisión de energía mecánica por engranaje posee más
ventajas frente a otros tipos de transmisión de energía mecánica.
6 ¿Las desventajas que posee la transmisión de energía mecánica
por cable la hacen una mala opción?
7 Los sistemas de transmisión de energía mecánica son los más
adecuados para las maquinarias de las empresas industriales.
8 Los sistemas de transmisión de energía mecánica son los más
adecuados para las maquinarias de las empresas mineras.
9
La maquinaria utilizada por las empresas industriales responde
adecuadamente, dadas las condiciones que involucran sus
actividades.
10 Las empresas industriales consideran a los motores diésel la
mejor opción para la correcta operatividad de sus maquinarias.
11
La maquinaria utilizada por las empresas mineras responde
adecuadamente, dadas las condiciones que involucran sus
actividades extractivas.
12 Las empresas mineras consideran a los motores diésel la mejor
opción para la correcta operatividad de sus maquinarias.
158
b. Para la variable “Costo del mantenimiento de motores diésel”, se utilizará
la técnica de la Observación, con la aplicación del instrumento de
recolección de datos de la Ficha de Observación de Campo:
FICHA DE OBSERVACIÓN DE CAMPO
ESCALA LIKERT
CRITERIO MF F O R N
1. ¿Las empresas industriales y mineras, cuentan con
manuales de procedimientos, para realizar un
adecuado mantenimiento a los motores diésel?
2. ¿Se han averiado piezas, debido al inadecuado
mantenimiento a los motores diésel?
3. ¿El talento humano está capacitado para realizar
adecuadamente la sincronización de los motores
diésel?
4. ¿Qué tan seguido se dan inconvenientes al
momento realizar la sincronización de los motores
diésel?
5. ¿El talento humano está capacitado para realizar
adecuadamente la calibración de los motores diésel?
6. ¿Qué tan efectiva es la calibración de los motores
diésel?
7. ¿Las empresas cuentan con los recursos necesarios
para hacer el mantenimiento a los motores diésel?
8. ¿Qué tan importante consideran las empresas
contar con un talento humano capacitado, para el
correcto mantenimiento a los motores diésel?
9. ¿Qué tan importante consideran las empresas
contar con los recursos materiales para dar el
mantenimiento a los motores diésel?
10. Las empresas industriales y mineras invierten en
repuestos, herramientas y consumible (aceites,
159
lubricantes, combustibles, etc.) de calidad, para dar
un adecuado mantenimiento a los motores diésel
11. ¿Son rentables las empresas industriales y
mineras?
12. ¿Las empresas invierten en mantenimiento
preventivo para sus maquinarias?
MF: Muy frecuentemente F: Frecuentemente O: Ocasionalmente R: Raramente N: Nunca
Campo de verificación
Ubicación espacial
Para el desarrollo de la investigación se tomarán los datos de las empresas
industriales y mineras de la ciudad de Arequipa.
Ubicación temporal
La investigación se dará inicio una vez se dé por aprobado el proyecto de trabajo
de investigación para optar el grado académico de bachiller, y tendrá una
duración aproximada de 2 meses.
Unidades de estudio
Se identificó como unidades de estudio, casos reales tomados de entidades que
realizan el mantenimiento de motores diésel, en nuestra ciudad.
Estrategias de recolección de datos
Organización
Se coordinará con los funcionarios y trabajadores de entidades relacionadas al
mantenimiento de motores diésel de maquinarias industriales y mineras, en la
ciudad de Arequipa. De igual manera con especialistas y operadores de
maquinarias industriales y mineras, así como con instituciones y entidades que
puedan tener dificultades en esta actividad, tanto industriales y mineras,
seleccionadas en la ciudad de Arequipa.
160
Se pondrá énfasis en tener un amplio panorama acerca de las distintas
posiciones presentes en el mantenimiento de motores diésel, particularmente
con la transmisión de energía mecánica, como la que usan las maquinarias
industriales y mineras, considerando el procedimiento y los costos respectivos,
en los últimos años.
Adicionalmente se hará un pequeño análisis técnico de los talleres, donde se
conocerá los procedimientos de mantenimiento y los requerimientos mínimos de
lo que esperan los trabajadores y clientes, contribuyendo al mantenimiento de
motores diésel para maquinarias industriales y mineras, mediante la utilización
de las técnicas disponibles en el mercado.
Limitaciones
El área de estudio sobre el mantenimiento de motores diésel de maquinarias
industriales y mineras, se delimitará a los sistemas de transmisión de energía
mecánica y las instituciones del cercado de la ciudad de Arequipa - Perú. La
confiabilidad de los resultados arrojados por la ficha de observación documental
y la ficha de observación de campo, será en base a la veracidad de la
observación en los documentos, y a la sinceridad y al estado de ánimo en que
se encuentren las personas observadas.
El estudio de la propuesta, quedará sujeto a las personas encargadas de llevar
a cabo la estrategia de calidad en el servicio. La estrategia a estudiar será
únicamente para una institución mediana de servicio adecuado, debido a que se
adaptará al tamaño y organización de la misma.
La mayor parte de las referencias a utilizar, no han sido aplicadas a medianas
instituciones relacionadas al mantenimiento de motores diésel de maquinarias
industriales y mineras, por lo que resultará difícil adaptarla a éstas. Las
sugerencias que se harán, serán desde un punto de vista técnico y
administrativo, para la correcta aplicación de las mismas y será necesario que
personal especialista las revise.
161
Teniendo en cuenta la delimitación social, las instituciones seleccionadas
atienden a sectores de la población ubicados en casi todos los niveles
socioeconómicos del Cercado de la ciudad de Arequipa, inclusive algunas de
ellas trabajan con el sistema relacionado, de empresas privadas.
Resultados de la investigación
Se utilizará documentos reales, así como información de equipos modernos de
medición de mantenimiento de motores diésel de maquinarias industriales y
mineras.
Para poder realizar con mayor precisión y detalle el análisis estadístico, se
utilizará el lenguaje de programación del Excel, dentro del paquete informático
del Office de Microsoft, aprovechando las opciones de cálculo estadístico con
operaciones y fórmulas, así como los gráficos estadísticos respectivos. En
algunos casos también se utilizará la herramienta de las tablas del Word.
Análisis de la información
Luego de sistematizar los datos que se obtengan de la realidad, se procederá a
realizar un análisis y discusión detenido de los resultados, de tal manera de
conocer lo más real posible, las fortalezas, amenazas, debilidades y
oportunidades de las entidades relacionadas al mantenimiento de motores diésel
de maquinarias industriales y mineras, seleccionadas para el trabajo de
investigación.
El investigador pondrá todo el esfuerzo, particularmente en la discusión de los
resultados, ya que será fundamental en el trabajo de investigación, sobre todo
porque al operacionalizar las variables, indicadores y sub-indicadores, permitirá
que se pueda determinar su nivel de medición, de tal manera de considerar
aceptable las conclusiones, sugerencias y propuesta.
162
Conclusiones
La investigación se terminará, formulando las conclusiones correspondientes al
logro de los objetivos y a la validación de la hipótesis, dando especial importancia
a la discusión que se haya realizado sobre cada sub-indicador, operacionalizado
y analizado con los resultados obtenidos de la realidad.
Sugerencias
Finalmente se propondrán las sugerencias, provenientes principalmente de cada
una de las conclusiones, tratando de realizar un aporte que pueda servir a
aquellas instituciones que tengan la necesidad o deseen realizar el
mantenimiento de de motores diésel de maquinarias industriales y mineras, en
el Cercado de la ciudad de Arequipa, 2019.
Propuesta
Luego de culminar la discusión, se presentará una propuesta de un
procedimiento que pueda permitir el mantenimiento de motores diésel de
maquinarias industriales y mineras, con las debidas técnicas y equipos de
medición modernos, adecuados, que presente un grado de responsabilidad y
compromiso social, buscando la satisfacción de las instituciones comprometidas.
163
FICHAS TÉCNICAS
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FICHA TÉCNICA 1 Observador: Junior Juan Manchego Vergara Registro: Para la variable “Sistemas de transmisión de energía mecánica en
maquinarias”
Metodología: Observación documental localizada Diseño muestral: Se realizó a una muestra dirigida a casos reales tomados de
entidades que realizan el mantenimiento de motores diésel en la ciudad de
Arequipa.
Observaciones con el texto íntegro de los atributos planteados: En el
instrumento aplicado.
Tasa de respuesta: No se presenta, porque su cálculo no fue contemplado
dentro del proceso, por tratarse de un estudio privado.
Sistema de muestreo: Aplicación directa de la observación Tamaño de muestra: 5 Margen de error: +/- 1% Nivel de representatividad: 100% Procedimiento de selección del observado: Los casos reales tomados de
entidades que realizan el mantenimiento de motores diésel, fueron elegidos de
manera dirigida al interés del investigador.
Nivel de confianza: 95% Fechas de trabajo de campo: Del 08 al 13 de abril del 2019 Lugares donde se ejecutó la observación: Ciudad de Arequipa Universo de los documentos observados: manuales e informes técnicos,
disponibles en las empresas M y R Maquinarias Drilling S.R.L., Transportes
Polux S.A.C., Amado S.A.C., CGM Rental S.A.C., Reparaciones Arequipa
S.A.C., SKC Maquinarias S.A.C. y Motor Sur S.A.C. de la ciudad de Arequipa.
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FICHA TÉCNICA 2 Observador: Junior Juan Manchego Vergara Registro: Para la variable “Costo del mantenimiento de motores diésel”
Metodología: Observación de campo localizada Diseño muestral: Se realizó a una muestra aplicada a trabajadores, clientes y
personal de empresas relacionadas, sobre el mantenimiento de motores diésel,
en la ciudad de Arequipa.
Respuestas con el texto íntegro de las alternativas planteadas: En el
instrumento aplicado.
Tasa de respuesta: No se presenta, porque su cálculo no fue contemplado
dentro del proceso, por tratarse de un estudio privado.
Sistema de muestreo: Aplicación directa de la observación Tamaño de muestra: 10 Margen de error: +/- 1% Nivel de representatividad: 100% Procedimiento de selección de los observados: Los criterios y alternativas
respectivas, fueron elegidas de manera dirigida al interés del investigador.
Nivel de confianza: 95% Fechas de trabajo de campo: Del 15 al 25 de abril del 2019 Lugares donde se ejecutó la encuesta: Ciudad de Arequipa Universo de los documentos observados: trabajadores, clientes y personal
de las empresas de mantenimiento de motores diésel, M y R Maquinarias Drilling
S.R.L., Transportes Polux S.A.C., Amado S.A.C., CGM Rental S.A.C.,
Reparaciones Arequipa S.A.C., SKC Maquinarias S.A.C. y Motor Sur S.A.C. de
la ciudad de Arequipa.
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MATRICES DE SISTEMATIZACIÓN DE
DATOS
MATRIZ DE SISTEMATIZACIÓN DE DATOS
VARIABLE “SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA EN MAQUINARIAS”
N° P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO SI NO
1 * * * * * * * * * * * *
2 * * * * * * * * * * * *
3 * * * * * * * * * * * *
4 * * * * * * * * * * * *
5 * * * * * * * * * * * *
T 4 1 1 4 3 2 1 4 1 4 3 2 4 1 5 0 4 1 4 1 3 2 4 1
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MATRIZ DE SISTEMATIZACIÓN DE DATOS VARIABLE "COSTO DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES DIESEL"
N°
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N MF F O R N
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
T 4 3 2 1 0 6 2 1 1 0 3 4 1 1 1 6 3 1 0 0 5 2 1 1 1 4 3 1 1 1 5 2 1 1 1 4 2 2 1 1 7 1 1 1 1 5 4 1 0 0 7 2 1 0 0 5 3 2 0 0
LEYENDA: MF: Muy frecuentemente F: Frecuentemente O: Ocasionalmente R: Raramente N: Nunca