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Procedimientos y Testeos de Motores “CAT”
Evaluaciones por cada uno de los Sistemas
• Admisión y Escape de Aire
• Refrigeración
• Lubricación
• Alimentación de Combustible
Para iniciar cualquier tipo de evalución se debe de comenzar por aplicar la Localización de Fallas usando el Metodo de los Nueve pasos.
• Informarse
•Inspección Visual
• Inspección Fisica
• Revisión de Niveles
• Verificación de la Falla
• Individualizar la Falla
• Solucionar el Problema de Raiz
• Probar y Demostrar
• Informe Técnico
Después de haber ejecutado los primeros cuatro pasos se comienza con la Verificación de la Falla uso de Instrumentos.
Analizar los sistemas del motor de acuerdo al problema.
En esta capacitación los analizaremos todos uno por uno
Nota: No olvidar que lo primero que se debe medir y corregi si es un motor mecánico, son las “Revoluciones”
Verificado esto se prosigue con la evaluación completa del motor.
Componentes sistema de Admisión y Escape de Aire
1. Pre-filtro de Aire
2. Filtro de aire primario y de Seguridad
3. Turbo Alimentador
4. Múltiple de Admisión
5. Enfriador de Aire
6. Múltiple de Escape
7. Tubo de Escape
8. Silenciador.
Admisión y Escape de Aire
La entrega de potencia de un motor está relacionado directamente con la relación de AIRE / COMBUSTIBLE.
A: Restricción de filtro ( la restriccion se toma en Stall y T° de trabajo)
A
B
C
D
B: Presión o temperatura de entrada al enfriador de aire ( Presion de Boost )
C: Presión o temperatura del Múltiple de aire o salida enfriador
D: Contra presión de los gases de Escape
D: Contra presión de los gases de Escape
TURBO ALIMENTADOR
En turbo se debe de medir el juego axial con un Indicador de Dial
Pos-Enfriador - Enfriador de Aire o After Cooler
Relación de Potencia según la Presión Atmosférica. Recuerde que la Potencia de un Motor irá cayendo de a cuerdo a la altura en que esté trabajando a mayor altura encontraremos menos oxigeno lo que repercutirá en la potencia del motor. Como se muestra en el grafico.
__________________________________________________Apuntes:
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COMPONENTES SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
Los componentes principales de un Sistema de refrigeración son:
1.-Bomba de Agua 2.- Enfriador de Aceite 3.- Conductos que atraviesan el bloque del Motor 4.-Caja de Termostato 5.- Radiador 6.- Tapa del radiador y Válvula de presión 7.-Mangueras y tuberías de conexión.
Normalmente en los equipos de movimiento de tierra se cuenta con un Ventilador en equipos estacionarios o motores marinos podemos encontrar Intercambiadores de calor o enfriamiento por Sistema de Quilla.
Válvula de Presurización
Recordar que antes de poner en marcha el motor se debe revisar y evaluar la válvula de presurización. Hay que inflar el sistema de refrigeración con un bombin y comprobar que la válvula abre a la presión especificada..
Al presurizar el sistema tambien se deben verificar posibles filtraciones.
Sistema de Enfriamiento
A
BC
D
E
F
A: Presión de entrada bomba B: Presión o temperatura de salida bomba o entrada enfriador C: Presión o temperatura de salida enfriador D: Temperatura del Motor E: Temperatura bote superior F: Temperatura bote inferior
Si el motor posee Enfriador de aire tambíen se deben de medir las temperaturas o presiones de entrada y salida
El refrigerante es una mezcla de Agua, Anticongelante y Acondicionador
Cada elemento tiene una finalidad distinta y junto protegen al motor de
Recalentamiento, Congelamiento y la Corrosión.
El agua es el ingrediente principal de todos los refrigerantes debido a que transfiere calor mejor que cualquier otro elemento.
El agua presenta varias desventajas como refrigerante:
1.- Hierve con facilidad.
2.- Se congela.
3.- Es muy corrosiva para los metales.
Se añaden anticongelante y acondicionador para corregir dichas deficiencias.
Se usa anticongelante para aumentar el punto de ebullición y desminuir el punto de congelamiento del agua. El acondicionador impide la corrosión, revistiendo todos los componentes del sistema de enfriamiento.
El revestimiento fino impide que el agua y la erosión por cavitación ataquen el metal.
Importante . Es esencial en el sistema de Refrigeración de comprobar la calidad del refrigerante si esta con los aditivos correspondientes.
Evaluación del Flujo de Aire por el Radiador.
Es muy importante evaluar la velocidad del ventilador y el poder de saturación del radiador midiendo el flujo de aire que pasa a través de los paneles, según la secuencia que se muestra desde el uno al ocho y en las áreas correspondientes: A – B - C.-
A: Flujo Bajo
B: Flujo Alto
C: Flujo Mediano
A
B
C
Bote Superior
Bote Inferior
Apuntes:
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Componentes Sistema de Lubricación
El sistema de Lubricación básico consta de los siguientes componentes:
1.- Colector o Sumidero de Aceite (Carter) 2.- Campana de Succión 3.- Bomba de Aceite 4.- Válvula de Alivio 5.- Filtro de Aceite con Válvula de Derivación o By-pass 6.- Enfriador y Válvula de Derivacón 7.- Multiple de Aceite 8.- Surtidores de enfriamiento de Pistones (Eyectores) 9.- Respiradero del Motor.
Sistema de lubricación
A
B
D
C
A.- Presión salida de bomba o entrada Enfriador
B.- Presión salida enfriador o entrada Filtro
C.- Presión Múltiple de Aceite
D.- Presión en el punto mas alejado del circuito (Culata)
El sistema de Lubricación es uno de los mas complejos cuando se trata de localizar un problema, debido a que en la mayoría de los motores sus componentes se encuentran en el interior del motor y cualquier reparación que se deba hacer implica un gran desarme para poder tener acceso a los componentes a evaluar.
Controle la presión siempre de acuerdo a las revoluciones. Como se muestra en el grafico
Analisis Programado de DesgastesEs muy importante llevar un control programado de las muestras de aceite del motor, las cuales nos darán una visión de lo que está sucediendo con el motor y así poder solucionar problemas antes de que sean críticos.
Eyectores de Aceite
Los eyectores de aceite cumplen una función muy especial en la Refrigeración y Lubricación de los pistones.
Normalmente cuando un motor presenta anomalías, alta temperatura en un cilindro, es producto que un eyector se hs obstruido o ha sido mal instalado y no cumple su función primordial
Aceite de Lubricación.
Los motores requieren aceites de calidad superior de viscosidad y de una cantidad adecuada para poder operar bien. El aceite debe cumplir con cinco funciones en el motor:
1.- Lubricar
2.- Enfriar
3.- Limpiar
4.- Amortiguar
5.- Sellar
Esto lo debe hacer en una variedad de condiciones de operación el aceite debe circular y lubricar en climas fríos y poder resistir el calor sin diluirse ni descomponerse.
Respiradero del Motor.
Los respiraderos del carter ventean los gases de la combustión que se fugan por los anillos de los pistones. Esto mantiene presiones estables dentro del carter del motor los respiraderos normalmente se encuentran montados encima del motor.
Los respiraderos permiten igualar la presión dentro del carter del motor con la presión en el exterior y deja que el aceite se drene de vuelta al carter.
Es muy importante mantener los respiraderos limpios, si estos se llegan a tapar por suciedad, aumentará la presión en el interior del motor lo que provocará abundantes filtraciones, roturas de sellos y empaquetaduras.
_Apuntes_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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Sistema de Alimentación de Combustible
Hay distintos tipos de Sistemas de Inyección de combustible que se usan en los motores Cat.
1.- Sistemas con Bombas Inyectoras 2.- Sistemas con Inyectores bombas
a) Bombas Forjadas a) Inyector mecánico con cremallera MUI
b) Bombas Compactas Scroll b) Inyector electrónico de accionamiento mecánico MEUI
c) Bombas New Scroll c) Inyectores electrónicos de accionamiento Hidráulico HEUI
d) Bombas de Manguito
1. Estanque de Combustible
2. Filtros Primario y segundario
3. Bomba de Transferencia
4. Bomba Inyectora
5. Regulador o Gobernador
6. Mecanismo de Avance de Sincronizacion
7. Control de Relación Aire Combustible
8. Tubería de combustible de alta presión
9. Tubería de combustible de baja presión
10. Inyectores
11. Tubería de retorno
En estos sistemas con bombas inyectoras, podemos encontrar dos tipos de Inyección:
1. Inyección con Pre cámara. Usan inyectores del tipo de cápsula
2. Inyección Directa. Usan Inyectores del tipo lápiz o cápsula
Tipos de Inyectores Bombas usados en CAT
MUI MEUI HEUI
MUI: Unidad de Inyección mecánica, controla la inyección por una cremallera
MEUI: Unidad de inyección electrónica accionada mecánicamente
HEUI: Unidad de inyección electrónica accionada hidráulicamente.
Sistema de Alimentación de Combustible
A
B
A.- Presión de entrada al Filtro
B.- Presión de salida del Filtro
Mientras mas alta sea la diferencial de presión entre los puntos de test A y B mas saturado se encontrará el filtro.
Función del Gobernador
El gobernador es el encargado de controlar las necesidades de combustible que necesita el motor según la carga que esté recibiendo, controla el movimiento de la cremallera de acuerdo a la tensión del resorte versus la fuerza centrifuga que generan los contrapesos. Los contrapesos al abrir cortan combustible y al cerrarse aumenta combustible.
Ajustes en Bombas Inyectoras
Normalmente en las Bombas Inyectoras modernas se efectúan seis tipos de ajustes, que son:
1. Rack Setting = Ajuste de cantidad de combustible
2. Full Torque = Maxima entrega de combustible
3. Lifter Setting = Ajuste Punto de Inyección.
4. Rack Limiter = Control de Relación Aire Combustible
5. Ajuste de Revoluciones en Alta
6. Ajuste de Revoluciones en Baja.
Ajustes de Combustible “Rack Setting”
El ajuste combustible o Rack Setting es controlar el recorrido de la cremallera que es la encargada de dar movimiento a los elementos bombantes que provocarán la inyección, el recorrido de la cremallera se mide en milésimas de pulgada o en centésimas de milímetros con instrumentos especiales como se muestra en la figura.
Elemento Bombante
Posiciones que toma el elemento bombante en su movimiento rotación provocado por la cremallera y el movimiento rectilínio que lo genera el eje de levas de la bomba inyectora.
El movimiento que efectúa la cremallera controla la cantidad de combustible “Rack Setting” y el que produce el eje de levas controla el punto de inyección “Lifter Setting”
Control de Rack Setting y Full Torque
AB
A = Ajuste de cantidad de combustible “Rack Setting”
B = Ajuste de máxima entrega de combustible “Full Torque”
Lifter Setting o Punto de Inyección
El ajuste del punto de inyección se debe efectuar de acuerdo al orden de encendido, con un profundimetro y un espaciador, dependiendo de la medida tomada se efectúa el ajuste, aumentando o disminuyendo la altura, la cual se hace cambiando la golilla “A”
A
Precaución.
Al retirar o instalar un elemento se debe hacer con la cremallera puesta a punto, con esto se evita que el conjunto se desarme o se trabe.
• Al efectuar el Lifter setting en el motor se debe efectuar de acuerdo al orden de encendido.
• Al efectuarlo con la bomba sola en un banco se debe hacer con un transportador con graduación en 360° el cual se instala en el eje de levas y se dan los grados, elemento por elemento de acuerdo a las indicaciones de la literatura técnica.
Rack Limiter = Control de Relación Aire Combustible
La Válvula de control de la relación de aire y combustible -Rack Limiter, es la encargada de evitar grandes humaredas en los motores, especialmente cuando el motor se acelera bruscamente, el ajuste de esta válvula nos permite, que se entregue la cantidad de combustible exacta de acuerdo a la presión de aire disponible en el múltiple de admisión.
Esta válvula retiene la cremallera y la comenzará a soltar de acuerdo como vaya aumentando la presión de aire en el múltiple
Las válvulas de control de relación de aire y combustible, mas antiguas eran válvulas neumáticas actualmente las mas modernas son hidro-neumáticas, que provocan la retención de la cremallera al aparecer la presión de aceite y la comienzan a liberar cuando empieza a subir la presión de aire esto permite mandar aceite a retorno y controlar el movimiento del vastago que retiene a la cremallera en la bomba inyectora.
Control de las Revoluciones.
A B
A = Perno para controlar las Revoluciones en Alta.
B = Perno para controlar las Revoluciones en Baja
Muy importante es al efectuar una evaluación de cualquier tipo controlar las revoluciones del motor. Una vez que nos aseguremos que están bien recién se puede continuar con la evaluación.
A
B
Inyectores Bombas
MUI : Unidad de Inyección Mecánica.
Este tipo de inyector requiere de ajustes, para controlar la cantidad de combustible se necesita ajustar la cremallera y el punto o tiempo de inyección se efectúa ajustando la altura del inyector.
A
B C
DE
A : Alojamiento para instalar el perno de Sincronización.
B : Perno de Potencia.
C : Perno de Sincronización
D : Alojamiento para instalar el Indicador a Dial
E : perno de fijación de la cubierta
Componentes y puntos de ajustes de un Inyector Bomba
Motor –3500 - MUI
Ajustes
Sincronización de cremalleras 1. No es necesario poner el motor a punto
2. Instalar el perno de Sincronización sin golilla
3. Poner peso en el gobernador
4. Ajustar todas las cremalleras
5. Usar gauge patrón de ½ pulgada
Ajuste de Combustible1. Instalar indicador a Dial
2. Sincronizar los relojes en cero
3. Medir retirando perno de Sincronización
4. Ajustar combustible
5. Retirar peso e instrumentos.
Ajuste de punto o tiempo de Inyección
Para ajustar el tiempo de inyección midiendo la altura de los inyectores, primeramente se debe de poner el motor a punto, con el cilindro uno en punto muerto superior, se puede comprobar con el pasador en eje de levas o con el perno instalado en la caja del volante. ( Figura Izquierda)
Hay que controlar el instrumento con la altura del Patrón que es de 87 m/m (Figura centro)
Luego se lleva al motor y se pone el instrumento desde la cabeza a la base del inyector. Se deben verificar las especificaciones del motor o en sus placas, la altura correcta del inyector, para proceder a su ajuste, se ajusta con el perno del balancín central (Figura derecha)
Unidad de Inyección Electrónica accionado mecánicamente “MEUI”
Los motores 3500 de Inyección electrónica controlan la cantidad de combustible a través de un ECM en forma electrónica de acuerdo a la información que recibe de los distintos sensores, solamente se puede verificar el punto de inyección, midiendo la altura del inyector que para todos estos motores es de “64,34” m/m se mide desde la cabeza del inyector a la base del solenoide.
Punto de Inyección
Cantidad de Combustible
La inyección se efectúa por pulsos de corriente controlados por el ECM. Los cuales dan origen al punto de inyección y a la cantidad de combustible y si nos remitimos a las bombas inyectoras es igual al ( lifter Setting y al Rack Setting ) con la diferencia que esto es mucho mas exacto que la inyección mecánica.
Sistema de Inyección “HEUI”
Este sistema se caracterisa por controlar su inyección en forma electrónica y actuar hidráulicamente, es libre de ajustes, tanto en el punto de inyección como en la cantidad de combustible, todo es controlado por el “ECM” del motor.
La inyección provocada por el inyector HEUI actúa con una Pre- inyección, la cual ayuda al encendido del combustible haciendo mucho mas eficiente la combustión
Herramientas Básicas usadas en Diagnostico de Motores.
• Analizador de Motores
• Tacómetro
• Termístor o Pistola digital
• Medidor de Flujo de Aire
• Multitester Electrónico
• PC. Con Técnico Electrónico “ET” y “VIMS”
• ETC.
Carlos Jopia Baeza
Instructor Técnico Sr
Programa Mentores
FINSA.
