Manual Localizacion Fallas Averias Componentes Sistemas Motores Maquinaria Caterpillar

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

LOCALIZACIN DE FALLAS MOTORES DE MAQUINARIAS

DEPARTAMENTO DE DESARROLLO PROFESIONAL

FINNING CAPACITACION


INDICE Indice.............................................................................................................................................2 MDULO I: INTRODUCCION MOTORES DE MAQUINARIA.................................................3 Objetivos.......................................................3 . Familias de Motores........4 MDULO II: SISTEMAS PRINCIPALES....................................................................................16 Sistema de Refrigeracin......................................................................18 Operacin de Sistemas.......................................................................18 Localizacin de Fallas............................................................................22 Fallas Frecuentes...................................................................................... 24 Sistema de Lubricacin..........................................................................................34 Operacin de Sistema................................................................................34

Localizacin de Fallas..................................................................38 Fallas Frecuentes...........................................................................................40 Sistema de Admisin y Escape.........................................................44

Operacin de Sistemas..................................................................................44 Localizacin de Fallas.....................................................................52 Fallas Frecuentes...................................................53 Sistemas de Combustible.......................................................56 Sistema de Combustible HEUI...............................56 Sistema de Combustible de Baja Presin..............................................58 Sistema de Actuacin de Inyeccin....................................................59 Inyector HEUI................................................................63 Sistema de Combustible MEUI.........................................65 Control Electrnico de Inyeccin..........................................66 Actuacin Mecnica de Inyeccin...............................................66 Sistema Electrnico del Motor..........................................................68 Fuentes de Poder al Sistema..............................................68 Sistema de Control Electrnico...........................................75 Sensores del Sistema....................................85 Sensor de T de Refrigerante.........................................86 Sensor T Aire de Admisin......................................................87 Sensor de P Atmosfrica.........................................................88 Sensor de Presin Salida de Turbo.......................................90 Sensor de Presin de Aceite.............................................91 Sensor de P de Combustible....................................93 Sensor de T Aceite de Actuacin........................................94 Sensor de P Aceite de Actuacin..........................95 Sensor de Posicin del Acelerador................................96

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MDULO I: MOTORES UTILIZADOS EN MAQUINARIA OBJETIVOS Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacitado para: Conocer los diferentes motores de equipos utilizados en los distintos mbitos de maquinarias terrestres. Debido a la diversidad de equipos, aplicacin, potencia, la gama es muy amplia, pero en nuestro curso nos referiremos a algunos motores representativos de estos equipos:

Motoniveladora 12H ( 125 ) : Motor C-9 Cargador 966 H ( A6D ) : Motor C11, C13 Cargador 950 G ( 2JS ) : Motor 3114, 3116, 3126 Tractor D8T ( J8B ) : Motor C15 , C18

Dado algn Motor de los mencionados y de los que no se hace referencia en este Libro del Estudiante , el Manual de Operacin de Sistemas. Identificar correctamente los componentes principales del motor como as tambin las caractersticas del mismo.

- Identificar los componentes principales del motor - Conocer las caractersticas principales

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MOTOR C-9 DISEO DEL MOTOR

Nmero de cilindros y configuracin--------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro--- Cilindrada----------------- Dimetro------------------ Carrera-------------------- Razn de Compresin Orden de inyeccin :-- Peso en seco----------- Largo---------------------- Ancho--------------------- Alto------------------------ su-------------------------------------------------------------------------------------------- 4

-------------------------------------------------------------------------8,8 L (537 pulg3)

------------------------------------------------------------------------112 mm (4,4 pulg.)

------------------------------------------------------------------------149 mm (5,9 pulg.)

------------------------------------------------------------------------------------------16:1

-------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4

-------------------------------------------------------------------------------------- 681 Kg.

--------------------------------------------------------------------1078 mm ( 42,4 pulg.)

----------------------------------------------------------------------832 mm ( 32,8 pulg.)

----------------------------------------------------------------------954 mm ( 37,6 pulg.)

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INFORMACIN GENERAL.- El motor C-9 es de seis cilindros en lnea, tiene un orden de encendido 1-5-3-6-2-4, la rotacin es antihoraria visto desde el volante de inercia, consta de un turbo cargador para la sobrealimentacin. Sus cilindros poseen un dimetro de 112 mm (4,41 pulg.) y una carrera de 149 mm (5,87 pulg.). La cilindrada es de 8,8 L ( 537 pulg3). El motor C-9 utiliza unidades inyectoras controladas electrnica y accionadas hidrulicamente ( HEUI ). El sistema HEUI elimina muchos de los elementos mecnicos usados en los sistemas de bomba en lnea, este sistema, tambin, aumenta el control de la sincronizacin y de la relacin aire-combustible. El avance de la sincronizacin es logrado por el control preciso de la sincronizacin de la unidad inyectora. Las RPM del motor son controladas ajustando la duracin de la inyeccin. Una seal de pulso especial proveniente del volante de inercia ingresa al ECM ( Mdulo de Control Electrnico ) para detectar la posicin del cilindro y RPM del motor. El motor fue construido con diagnsticos incorporados para que todos los componentes operen apropiadamente. En el evento de falla de uno de los componentes del sistema, el operador ser alertado de la condicin por la luz de check engine que est localizada en el tablero de instrumentos. Una herramienta de servicio electrnico puede ser usada para leer el cdigo numrico de la condicin o componente fallado. Fallas intermitentes son registradas y almacenadas en la memoria.

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MOTOR C11 DISEO DEL MOTOR

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------11,1 L (677 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------130 mm (5,12 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------140 mm (5,51 pulg.) Razn de Compresin -----------------------------------------------------------------------------------------17,8:1 Orden de inyeccin :---------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4

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Aplicacin:

Camin Articulado 725 Cargador Frontal 966H Motoniveladora 14 M

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MOTOR C13 DISEO DEL MOTOR.

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Cilindrada-------------------------------------------------------------------------------------------13 L (763 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------130 mm (5,12 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------157 mm (6,18 pulg.) Rango de RPM -----------------------------------------------------------------------------------------1800 a 2100 Orden de inyeccin :---------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4

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Aplicacin:

Motor Industrial Cargador Frontal 972H Motoniveladora 16H Excavadora 345C

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MOTOR C15

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------15,2 L (928 pulg3) Dimetro------------------------------------------------------------------------------------------137 mm (5,4 pulg.) Carrera--------------------------------------------------------------------------------------------171 mm (6,8 pulg.) Rango de RPM -----------------------------------------------------------------------------------------1800 a 2100 Potencia----------------------------------------------------------------------------------------------------------540 HP Orden de inyeccin :---------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4 Razn de Compresin------------------------------------------------------------------------------------------18 : 1 Aplicacin:

Challenger Cargador 980H Camin Articulado 735-740 Tractor con Rueda 621G Tractor con Oruga D8T Excavadora 365C

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MOTOR C18 Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Cilindrada---------------------------------------------------------------------------------------18,1 L (1105 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------145 mm (5,71 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------183 mm (7,22 pulg.) Rango de RPM -----------------------------------------------------------------------------------------1800 a 2100 Potencia----------------------------------------------------------------------------------------------------------630 HP Orden de inyeccin :---------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4 Razn de Compresin-----------------------------------------------------------------------------18 : 1 y 16,3 : 1 Aplicacin:

Tractor con Ruedas 657E Excavadora 385C Tractor con Oruga D9T Compactador 836H

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MOTOR 3114

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------4 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------4,4 L (268 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------105 mm (4,13 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------127 mm (5,00 pulg.) Orden de inyeccin :--------------------------------------------------------------------------------------1, 3, 4, 2 Tipo de Combustin-----------------------------------------------------------------------------Inyeccin Directa Aplicacin:

Cargador con Ruedas 918F, 924F Excavadora 211B, 212B Retroexcavadora 446D

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MOTOR 3116

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------6,6 L (403 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------105 mm (4,13 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------127 mm (5,00 pulg.) Orden de inyeccin :-------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4 Tipo de Combustin-----------------------------------------------------------------------------Inyeccin Directa

Aplicacin: Excavadora 320, 320L, 325, 325L Cargador con Ruedas 950F, 950F Serie II

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MOTOR 3126

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------7,2 L (450 pulg3) Dimetro-----------------------------------------------------------------------------------------110 mm (4,33 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------127 mm (5,00 pulg.) Orden de inyeccin :-------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4 Tipo de Combustin-----------------------------------------------------------------------------Inyeccin Directa

Aplicacin:

Cargador con Ruedas 938G, 950G, 962G Excavadora 322C, 322CL Challenger 35, 45

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MOTOR 3044C

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------4 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Cilindrada-----------------------------------------------------------------------------------------3,33 L (203 pulg3) Dimetro------------------------------------------------------------------------------------------94 mm (3,7 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------120 mm (4,72 pulg.) Orden de inyeccin :--------------------------------------------------------------------------------------1, 3, 4, 2 Tipo de Combustin-----------------------------------------------------------------------------Inyeccin Directa

Aplicacin: Cargador Multiterreno 267B, 277B, 287B Cargador con Ruedas 906, 908 Cargador con Rodillo 236B, 246B, 248B, 252B, 262B, 268B

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MOTOR 3046C

Nmero de cilindros y su disposicin-----------------------------------------------------------------6 en lnea Vlvulas por cilindro----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Cilindrada------------------------------------------------------------------------------------------5,0 L (305 pulg3) Dimetro-------------------------------------------------------------------------------------------94 mm (3,7 pulg.) Carrera-------------------------------------------------------------------------------------------120 mm (4,72 pulg.) Orden de inyeccin :-------------------------------------------------------------------------------1, 5, 3, 6, 2, 4 Tipo de Combustin-----------------------------------------------------------------------------Inyeccin Directa

Aplicacin:

Excavadoras 315B Tractores Serie III D3C, D4C, D5C Cargadores 933C

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SISTEMAS PRINCIPALES DEL MOTOR Y ANLISIS DE FALLAS OBJETIVOS: Dado un motor de aplicacin en el rea de maquinaria. Realizar correctamente el seguimiento del flujo de los sistemas de refrigeracin, lubricacin, combustible, admisin - escape y electrnico de un motor. Posteriormente a peticin del instructor realizar un anlisis de fallas con ubicacin de instrumentos, de acuerdo al Manual de Servicio. Seguir el flujo en los Sistemas de:

- Refrigeracin - Lubricacin - Combustible - Admisin de aire y escape - Electrnico

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SISTEMA DE REFRIGERACIN DEL MOTOR

PROCEDIMIENTO Identifique los componentes y trace el flujo del sistema mostrados en el esquema y realice el seguimiento de dichos flujos en la mquina con la ayuda del Manual de Operacin de Sistemas. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE UN MOTOR TPICO. Realice el seguimiento de las lneas en el motor para facilitar la identificacin de componentes.

Este motor tiene un sistema presurizado tpico, uno de estos sistemas tiene dos ventajas. La primera es que puede el motor funcionar en forma segura a una temperatura superior a la de ebullicin ( para una altura en particular ); la segunda ventaja de este sistema es que se previene la cavitacin en la bomba de agua. La lnea de derivacin previene la cavitacin por la bomba de agua, ya que provee un flujo constante de refrigerante a la bomba de agua. La bomba de enfriamiento est localizada en el lado derecho del motor, la bomba es movida por correas de una polea del cigeal. El refrigerante puede entrar a la bomba por tres lados:

Por el fondo de la bomba de enfriamiento. Por la lnea by pass que est ubicada sobre la bomba.

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Por la lnea de derivacin que est sobre la bomba.

El refrigerante desde el fondo del radiador al fondo de la bomba forzado por la rotacin del impulsor. El refrigerante sale por el lado trasero de la bomba al enfriador de aceite y desde ah al block del motor en donde mediante el manifold interno se dispersa a las chaquetas de agua de las paredes de los cilindros.

BOMBA DE AGUA Desde el block, el refrigerante pasa por pasajes internos a la culata, los pasos internos envan el flujo alrededor da las camisas de las unidades inyectoras, ahora el refrigerante entra a la caja del regulador de temperatura de agua, en el lado derecho del frente de la culata. El regulador de temperatura de agua controla la direccin del flujo. Cuando la temperatura del refrigerante est bajo la normal de operacin, el regulador de temperatura de agua permanece cerrado, el refrigerante es dirigido a travs de la lnea bypass e ingresa por la parte superior de la bomba de agua. Cuando el refrigerante alcance la temperatura normal de operacin, el regulador de temperatura abre y cierra la lnea bypass. La mayor parte del refrigerante se va al radiador para enfriamiento. La lnea de derivacin se extiende desde la parte superior de la bomba al estanque de expansin, esta lnea debe ser dirigida apropiadamente para evitar atrapar aire. La vlvula termosttica es una de las piezas mas importantes del sistema de enfriamiento, este divide el flujo de refrigerante entre el radiador y la lnea bypass, elementos necesarios para mantener al motor en la temperatura adecuada de acuerdo a las necesidades de carga. Si no tuviramos instalada la vlvula termosttica en el sistema, perderamos el control de las temperaturas por lo que el flujo tomara el camino de menor resistencia y se ira por la lnea de bypass, si tuviramos temperatura de trabajo se terminara sobrecalentando el refrigerante del motor, y si el motor tuviera baja temperatura y parte del flujo de refrigerante pasara a travs del radiador esto demorara an mas que el motor tome su temperatura normal de operacin.

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NOTA IMPORTANTE: La transferencia del calor del refrigerante al aire en el radiador, est en relacin directa a la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire. Normalmente, el diseo del sistema de enfriamiento permite que funcione a una temperatura suficientemente alta como para que exista una buena disipacin de calor, pero suficientemente baja como para que el refrigerante no hierva. Si el refrigerante comienza a hervir o vaporizar, la presin interna abre la vlvula de alivio de presin del radiador y lo expulsa al exterior por una descarga. El punto de ebullicin del agua pura a nivel del mar es de 100 C. Hay tres factores que pueden cambiar la temperatura del punto de ebullicin: 1 La cantidad y tipo de anticongelante en el refrigerante. 2 La presin a la que funciona el sistema de enfriamiento. 3 La altitud a la que funciona el sistema de enfriamiento. Al aumentar la presin a la que funciona el sistema, se eleva el punto de ebullicin del refrigerante. Por esta razn muchos sistemas de enfriamiento han sido diseados para funcionar bajo presin, que est controlada por una vlvula en la tapa del radiador o por una vlvula de alivio. Cuanto mayor sea la altitud tanto menor ser el punto de ebullicin del refrigerante. El tipo y cantidad de anticongelante, tambin afectan al punto de ebullicin, que ser ms alto cuanto mayor sea la concentracin de anticongelante de glicol etileno. Ahora bien como el glicol etileno no transfiere el calor tan eficazmente como el agua, es muy importante mantener la concentracin apropiada, para lo que existen tablas y mtodos adecuados. Notas del estudiante ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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SISTEMA DE REFRIGERACIN DE UN MOTOR 3056E

Notas del estudiante ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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LOCALIZACIN DE FALLAS SISTEMA DE REFRIGERACIN

El sistema de refrigeracin de los equipos no solo considera el refrigerante del motor, debemos tener una visin mas amplia y considerar que el sistema de refrigeracin son todos los componentes y fluidos que tengan relacin con la evacuacin o trasferencia de temperatura como por ejemplo los enfriadores de aceite de los diferentes compartimientos y el aire de admisin. Es uno de los sistemas complejos de testear y determinar fallas con rapidez fundamentalmente cuando tenemos intercambios de fluidos entre circuitos, vamos a analizar este sistema bajo el punto de vista de anlisis de falla y no de la operacin, pero es fundamental comprender su operacin para poder analizar posibles fallas. Comenzaremos con una descripcin de algunas de las herramientas que nos pueden ayudar en esta tarea como tambin su uso y aplicacin, finalmente con la ayuda de un diagrama los puntos de testeo para realizar un mejor anlisis

Sistemas de Refrigeracion

Herramientas mas comunes para analisisde fallas:

Test de refrigerante Presurizacion Pistola de temperatura Termistor Presion Flujo de aire

El test de refrigerante tiene como objetivo analizar si este es capas de proteger el sistema adecuadamente debido a que con concentraciones inapropiadas pueden llegar a ser incluso perjudiciales, los sistemas de refrigeracin no utilizan agua utilizan refrigerante.

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La pistola de temperatura y el termistor no son lo mismo para un anlisis inicial o rpido la pistola es fundamental, teniendo la precaucin de graduarla de acuerdo con el tipo de material en el que estamos midiendo, pero el termistor es mucho mas exacto debido a que las sondas miden la temperatura del refrigerante y no de quien lo contiene. Medir presin nos ayuda principalmente cuando lo que perseguimos es identificar un punto de obstruccin o falta de circulacin. Se deben seguir rigurosamente las medidas de seguridad sobre todo con los cambios de puntos de medicin.

4C6500 termistor,8T2700 flujo de aire, 9U7400 multitach, 9S8140 Bomba

El Termmetro digital 4C-6500 se usa para diagnosticar problemas de exceso de enfriamiento o de recalentamiento. Esta herramienta se utiliza para medir la temperatura en diferentes partes del sistema de enfriamiento. Vea el procedimiento de prueba en el Manual de Operacin, NEHS0554. El Indicador de Escape de Gases/Flujo de Aire 8T-2700 se utiliza para comprobar el flujo de aire a travs del ncleo del radiador. Vea Instruccin Especial, SEHS8712 para informarse sobre el procedimiento de prueba. El Multitach 9U-7400 se usa para comprobar la velocidad del ventilador. Vea el Manual de Operador, NEHS0605 para informarse sobre el procedimiento de prueba.

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La Bomba de presurizacin 9S-8140 se usa para comprobar las tapas de presin. La Bomba de presurizacin 9S-8140 se usa para comprobar la presin del sistema de enfriamiento para ver si hay fugas. Esto no quiere decir que son las nicas herramientas disponibles para un anlisis de falla del circuito de refrigeracin, solo son las principales .Siempre se debe apoyar fundamentalmente con el uso del ET. Otras herramientas a utilizar:

FALLAS FRECUENTES 1.- ALTA TEMPERATURA DE REFRIGERANTE

Fallas frecuentes La temperatura del refrigerante es demasiado

alta Causas probables Termostato defectuoso Radiador Nivel bajo del refrigerante Avera de la bomba del refrigerante del agua de

las camisas Avera del ventilador de enfriamiento del motor

(si tiene) Avera de la vlvula de alivio de presin

CAUSAS PROBABLES: Termostato defectuoso: Compruebe el termostato del agua. Un termostato del agua que no se abre o que slo se abre parcialmente puede causar recalentamiento. Radiador: Vea si hay tierra o basura en las aletas refrigerantes en el radiador. Elimine la suciedad o la basura. Inspeccione las aletas refrigerantes en el radiador para ver si estn

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daadas. Vea si hay obstrucciones internas en el radiador. Compruebe la diferencia de temperatura entre la parte superior y la parte inferior del radiador. Nivel bajo del refrigerante: Compruebe que el sistema de enfriamiento se llena hasta el nivel apropiado. Si el nivel del refrigerante es demasiado bajo, entrar aire en el sistema de enfriamiento. El aire en el sistema de enfriamiento causar una reduccin en el flujo y burbujas en el refrigerante. Las burbujas de aire mantendrn el refrigerante separado de las piezas del motor lo que evitar la transmisin de calor al refrigerante. Las fugas o el llenado incorrecto del radiador causan un bajo nivel del refrigerante. Verifique la mezcla de anticongelante y agua. La mezcla debe ser de aproximadamente un 50% de agua y un 50% de anticongelante con 3-6% de acondicionador de refrigerante. Si la mezcla de refrigerante es incorrecta, drene el sistema. Ponga la mezcla correcta de agua, anticongelante y acondicionador de refrigerante en el sistema de enfriamiento. Vea si hay aire en el sistema de enfriamiento. El aire puede entrar en el sistema de enfriamiento de diferentes formas. Las causas ms comunes de aire en el sistema de enfriamiento son el llenado incorrecto del sistema de enfriamiento y la fuga de gas de combustin al sistema de enfriamiento. El gas de combustin puede entrar en el sistema a travs de grietas interiores, una culata de cilindros averiada o una empaquetadura daada de la culata. Verifique las mangueras y las abrazaderas del sistema de enfriamiento. Por lo general, las mangueras daadas con fugas se pueden detectar a simple vista. Las mangueras que no tienen fugas evidentes se pueden ablandar durante la operacin. Las reas blandas de la manguera se pueden retorcer o romper durante la operacin. Estas reas de la manguera pueden restringir el flujo del refrigerante. Las mangueras se ablandan o se agrietan despus de un perodo. El interior de una manguera se puede deteriorar y las partculas flojas de la manguera pueden restringir el flujo del refrigerante. Bomba defectuosa de refrigerante del agua de las camisas: Inspeccione los alabes del rodete en la bomba del agua de las camisas para ver si tienen daos o erosin. Repare y/o reemplace las paletas del rodete. Si el ventilador es impulsado por correas, vea si hay correas de impulsin flojas. Una correa de impulsin del ventilador que est floja causar una reduccin en el flujo de aire a travs del mismo. Compruebe que la correa de impulsin del ventilador tenga la tensin apropiada. Si es necesario, ajuste la tensin de la correa de impulsin del ventilador. Verifique el embrague del ventilador, si tiene. Un embrague del ventilador o un ventilador hidrulico impulsado que no est girando a la velocidad correcta puede causar una velocidad incorrecta del aire en el ncleo de radiador. La circulacin incorrecta del aire a travs del ncleo del radiador puede causar que el refrigerante no enfre al diferencial de temperatura apropiado. Vlvula defectuosa de alivio de presin Compruebe la operacin de la vlvula de alivio de presin y de la tapa del radiador. Si es necesario, limpie la vlvula de alivio de presin y/o la tapa del radiador. Inspeccione para ver si la superficie de asentamiento de la vlvula est limpia y en buen estado. Si es necesario, instale piezas nuevas.

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2.- ACEITE DE MOTOR EN EL REFRIGERANTE

Fallas frecuentes

Aceite del motor en el sistema de enfriamiento

Causas probables Ncleo del enfriador de aceite del motor Empaquetadura de la culata Bomba de agua

CAUSAS PROBABLES Ncleo del enfriador de aceite del motor: Inspeccione para ver si hay fugas en el ncleo del enfriador de aceite del motor. Si se encuentra una fuga, reemplace el ncleo del enfriador de aceite. Drene el Carter y llene el Carter con aceite limpio de motor. Instale filtros de aceite del motor nuevos. Empaquetadura de la culata: Quite la culata. Compruebe la proyeccin de las camisas de cilindro. Instale una empaquetadura de culata nueva y sellos de agua nuevos en la placa espaciadora Bomba de agua: Vea si hay una obstruccin en el agujero de rebose en la bomba de agua. Verifique los sellos de la bomba de agua. Nota al instructor: Explicar el concepto de diferencia de presin de circuitos por lo que se debe revisar fundamentalmente el circuito de presin de aceite cercano al refrigerante, pero no se debe descartar pos completo el circuito de retorno de aceite por los momentos de detencin.

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Probar Radiador

Despus de enfriarse el motor, afloje lentamente la tapa del tubo de llenado y alivie la presin del sistema de enfriamiento. A continuacin quite la tapa del tubo de llenado del radiador. Inspeccione cuidadosamente la tapa de llenado. Vea si hay daos al sello o a la superficie que se sella. Se debe quitar cualquier materia extraa o depsitos que haya en la tapa. Se debe quitar cualquier materia extraa o depsitos que haya en el sello. Se debe quitar cualquier materia extraa o depsitos que haya en la superficie que se sella. Asegrese de que el nivel de refrigerante est por encima del ncleo del radiador. Instale la tapa de llenado. Apriete la tapa de llenado.

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Probar Radiador

Presin de apertura de 15 a 18 psi

Instale el extremo de la manguera en el orificio para el tapn de prueba de presin. Opere la bomba hasta que la flecha del manmetro deje de subir. El valor ms alto de presin a que ha llegado el manmetro es la presin que abre la vlvula de alivio. La presin correcta de apertura de la vlvula de alivio es de 105 a 125 kPa (15 a 18 lb. /pulg. ) Si la vlvula de alivio no se abre dentro de la especificacin de presin, es necesario el reemplazo de la vlvula de alivio. Si la vlvula de alivio se abre en el intervalo de presiones especificado, inspecciones el radiador para ver si hay fugas externas. Inspecciones todas las conexiones y mangueras del sistema de enfriamiento para ver si hay fugas. No hay fugas en el radiador ni en el sistema de enfriamiento si se cumplen las condiciones siguientes. No hay fugas externas. El valor de presin que se lee en el manmetro permanece constante despus de cinco minutos. Si la presin indicada por el manmetro se reduce sin que se vea una fuga externa, hay una fuga interna en el sistema de enfriamiento. Haga las reparaciones necesarias.

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Sensor de temperatura del refrigerante - Probar

Instale un medidor de temperatura de prueba en el punto indicado como N 1 Conecte el Tcnico Electrnico Caterpillar (ET) al conector de la herramienta de servicio. Inicie el ET Cat. Arranque el motor y djelo funcionar hasta que la temperatura alcance el intervalo deseado, segn el termmetro de prueba. Observe la temperatura del refrigerante en el ET Cat. Observe la temperatura del refrigerante en el termmetro de prueba. Compare la temperatura del refrigerante en el ET Cat con la temperatura del refrigerante en el termmetro de prueba. Si las dos medidas son aproximadamente iguales, el sensor es correcto. Si las dos medidas no son aproximadamente iguales, puede haber un problema con el sensor. Instale un sensor nuevo y verifique que se soluciona el problema.

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Termostato - Probar

Despus de diez minutos, saque el termostato. Mida inmediatamente la abertura del termostato. Consulte en Especificaciones, "Termostato de agua" la distancia mnima de apertura del termostato de agua a la temperatura de apertura completa.

Si la distancia es menor que la cantidad indicada en el manual, reemplace el termostato de agua

No solo se debe revisar su apertura adems comprobar el buen estado de los sellos y de la caja de termostatos

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Aprovechamiento de la energa trmica

Durante el proceso de conversin de energa qumica en energa calrica, para luego

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convertir la energa calrica en energa mecnica, solo se aprovecha, aproximadamente un promedio del 33% al volante. Se podra decir entonces para entender mejor la idea que aproximadamente lo mismo que se convierte en energa mecnica es necesario disiparlo a travs del sistema de refrigeracin del equipo, por lo que hablamos de una gran cantidad de energa y tambin de hay la importancia del sistema de refrigeracin, para poder controlar este (mal necesario).

Uno de los factores importante en la transferencia de calor es la diferencia entre la temperatura del refrigerante dentro del radiador y la del aire ambiente, aumenta tambin el rgimen de transferencia de calor. Cuando disminuye esta diferencia en temperatura,

disminuye tambin el rgimen de la transferencia de calor

Uno de los factores importante en la transferencia de calor es la diferencia entre la temperatura del refrigerante dentro del radiador y la del aire ambiente, aumenta tambin el rgimen de transferencia de calor. Cuando disminuye esta diferencia en temperatura, disminuye tambin el rgimen de la transferencia de calor, por lo que en la diferencial de temperatura existente entre el bote superior y el inferior sufrir una variacin segn sea la temperatura ambiente, factor que se debe tener en cuenta dentro de los anlisis de falla.

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Para sistemas sin tapa de presin, el punto de ebullicin es ms bajo a altitudes ms altas. Por ejemplo, a 1800 metros (6000 pies) por encima del nivel del mar, el agua hierve a 93 C (200 F).

A 3700 metros (12000 pies), hierve a slo 88 C (190 F).

Para sistemas sin tapa de presin, el punto de ebullicin es ms bajo a altitudes ms altas. Por ejemplo, a 1800 mts (6000 pies) por encima del nivel del mar, el agua hierve a 93 C (200 F). A 3700 metros (12000 pies), hierve a slo 88 C (190 F).

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Ebullicin vs concentracin Glicol Etilnico % Concentracin Proteccin contra la Congelacin Ebullicin 20 -10C ( 14F ) 103C ( 217F) 30 -15C ( 5F ) 104C ( 219F) 40 -24C ( -11F ) 106C ( 223F) 50 -37C ( 34F ) 108C ( 226F) 60* -52C ( 62F ) 111C ( 232F)

Al nivel del mar. * Caterpillar recomienda no exceder una concentracin de 60 %.

Notas del estudiante ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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SISTEMA DE LUBRICACIN TPICO DE MOTOR HEUI

OPERACIN DE SISTEMAS: - Motor de aplicacin en maquinaria. - Manual de Operacin de Sistemas, Pruebas y Ajustes de Motor.

( 1 ) Bomba Hidrulica de Unidad Inyectora ( 2 ) Vlvula de alivio de alta presin ( 3 ) Pasaje de aceite al eje de balancn ( 4 ) Lnea de aceite de alta presin ( 5 ) Tapa de vlvulas ( 6 ) Pasaje de aceite de alta presin ( 7 ) Lnea de suplementacin de aceite a la bomba hidrulica de unidad inyectora ( 8 ) Galeria en culata ( 9 ) Tapn de galeria de aceite ( 10 ) Cao de enfriamiento de pistn ( 11 ) Descanzos eje de levas ( 12 ) Vlvula bypass del filtro de aceite ( 13 ) Vlvula bypass del enfriador de aceite ( 14 ) Galera principal de aceite ( 15 ) Pasaje a la carcaza frontal ( 16 ) Lnea de alimentacin de aceite al turbocargador ( 17 ) Pasaje al descanzo del engranaje loco del eje de levas ( 18 ) Pasaje ( 19 ) Pasaje al descanzo del engranaje loco de la bomba de aceite ( 20 ) Filtro de aceite de motor ( 21 ) Enfriador de aceite de motor ( 22 ) Descanzos principales ( 23 ) Bomba de aceite del motor ( 24 ) Vlvula bypass de la bomba de aceite ( 25 ) Pasaje al crter ( 26 ) Crter.

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La bomba de aceite del motor ( 23 ) est localizada dentro del crter ( 26 ). La bomba enva aceite a travs de pasajes al enfriador de aceite ( 21 ), este fluye, entonces, hacia los filtros de aceite ( 20 ). El aceite filtrado entra a la lnea de alimentacin de aceite del turbocargador ( 16 ), este , tambin, entra en la galeria de aceite principal ( 14 ).

La galeria principal distribuye aceite a las siguientes reas: descanzos principales ( 22 ), cao de enfriamiento de pistn ( 10 ) y descanzos del eje de levas ( 11 ). El aceite sale de la galeria principal en el frente del block. El aceite, entonces, entra a una ranura moldeada en el frente de la carcaza. El aceite pasa al eje cigeal por unos agujeros en la superficie en los metales de los descanzos principales, pasajes internos los comunican con los metales de los descanzos de biela.

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Los pasajes del frente de la carcaza envan el aceite en dos direcciones. En el extremo superior de los pasajes el aceite es dirigido por el lado trasero dentro del block, el aceite fluye, entonces, hacia arriba a la galeria de la culata ( 8 ) a travs de pasajes ( 3 ) al mecanismo de los balancines. Un pasaje ( 19 ) enva aceite al descanzo del engranaje loco de la bomba de aceite. Aceite desde el frente de los descanzos principales entra a un pasaje ( 17 ) al descanzo del engranaje loco del eje de levas. Pasajes de aceite en el cigeal envan aceite a todos los descanzos principales y a travs de la biela a los descanzos de biela. La bomba hidrulica de las unidades inyectoras ( 1 ) es una bomba del tipo de pistn axial movida por engranajes, esta eleva la presin normal de operacin a presin de actuacin cuando sea requerida por las unidades inyectoras.

El circuito de aceite consiste de un circuito de baja presin y otro de alta presin. El circuito tpico de baja presin opera de 240 Kpa ( 35 psi ) a 480 Kpa ( 70 psi ), el circuito de baja presin provee aceite de motor filtrado a la bomba hidrulica de unidad inyectora. Tambin, este circuito provee aceite filtrado para la lubricacin del motor, este aceite pasa previamente por el filtro y enfriador de aceite. El circuito de alta presin provee presin de actuacin a las unidades inyectoras. El circuito tpico de alta presin opera en un rango de 6 Mpa ( 870 psi ) a 25 Mpa ( 3625 psi ), esta alta presin pasa por una lnea dentro de la culata. La culata almacena la presin de actuacin de aceite, el aceite queda listo para actuar las unidades inyectoras. El aceite es descargado desde la unidad inyectora, bajo la tapa vlvulas, para que las lneas de no retorno sean requeridas. Existe una vlvula bypass en la bomba de aceite ( 24 ) . Esta vlvula bypass controla la mxima presin de salida de la bomba. La bomba podra entregar mayor presin a lo que el sistema necesita, cuando esto ocurre, la misma presin acta sobre la vlvula bypass, abrindola, dejando que parte de este aceite retorne nuevamente a la lnea de succin. Despus que el aceite a lubricado el motor, retorna al crter. Cuando el motor est frio ( condicin de partida ), las vlvulas bypass ( 12 y 13 ) se abren ya que el aceite al estar frio mantiene alta su viscosidad, provocando, a causa de esto, menor flujo del aceite por el enfriador ( 21 ) y filtros ( 20 ). Con las vlvulas bypass abiertas, el aceite fluye

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directamente desde la bomba de aceite al manifold de aceite. Esto nos asegura lubricacin a todos los componentes hasta que el motor adquiera temperatura. Cuando el motor llega a la temperatura de trabajo, la presin diferencial en las vlvulas bypass ( 12 y 13 ) disminuye y estas vlvulas se cierran, en esta condicin el flujo de aceite a travz del enfriador ( 21 ) y filtros ( 20 ) es normal. Las vlvulas bypass, tambin se abren cuando hay una restriccin en el enfriador de aceite de motor y filtros, asegurando la lubricacin a todos los componentes mviles del motor.

Vlvulas bypass cerradas

Vlvulas bypass abiertas

La vlvula de alivio de alta presin ( 2 ) regula la alta presin en el sistema. Cuando la presin de aceite 695 Kpa ( 100 psi ) o mas, la vlvula de alivio de alta presin se abre, cuando esta est abierta el aceite retorna al lado de succin de la bomba de aceite. El flujo de aceite continua hacia el enfriador de aceite para que sea enfriada por el refrigerante del motor Si la presin diferencial, en el enfriador de aceite de motor, alcanza 155+/_17 Kpa ( 22+/_2 psi ) la vlvula se abrir , esto permitir que el aceite fluya bypasseando el enfriador de aceite. Aproximadamente el 5% del aceite es dirigido a travs de un orificio a la vlvula bypass del filtro de aceite , este entoces fluye al filtro de aceite auxiliar ( si est equipado ) y al crter. El flujo principal de aceite alcanza, ahora, el filtro principal de aceite. Cuando la presin diferencial en la vlvula bypass del filtro de aceite alcance 170 Kpa ( 25 psi ) , la vvula abre permitiendo que el aceite fluya alrededor del filtro de aceite ,dejando que el aceite lubrique el resto de los componentes. Flujo de aceite filtrado a travs de la galera principal de aceite del block. El aceite es suministrado desde la galera principal a los siguientes componentes:

Cao de enfriamiento de pistn ( 10 ) Mecanismo de vlvulas

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Descanzos de eje de levas ( 11 ) Descanzos principales del cigueal Turbocargador

Una cmara de enfriamiento de aceite est formada por el labio que est forjado en la parte superior de la falda del pistn y la cavidad que est detrs de las ranuras de los anillos en la corona. El flujo de aceite que viene de la caera de enfriamiento de pistn entra en la cmara de enfriamiento a travs de pasajes taladrados en la falda. El flujo de aceite que viene de la caera de enfriamiento de pistn retorna al crter a travs de claros que quedan entre la corona y la falda del pistn. Cuatro agujeros que estn taladrados en la ranura del anillo de aceite al interior del pistn drena los excesos de aceite al crter.

El desahogo ( 29 ) permite eliminar la presin ( por los gases ) acumulada en el crter. Los gases son descargados por la manguera ( 30 ) a la atmsfera.

LOCALIZACIN DE FALLAS SISTEMA DE LUBRICACIN Para este modulo se utilizara la misma metodologa que para el modulo de sistema de refrigeracin. No se analizara en detalle la operacin del sistema de lubricacin sino mas bien desde el punto de anlisis de falla para lo cual se debe tener presente la influencia que tiene el sistema de refrigeracin por sobre el sistema de lubricacin cuando este se analiza

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HERRAMIENTAS PARA EL ANLISIS DE FALLAS

Sistema de lubricacin

Herramientas mas comunes para analisisde fallas:

Grupo de Presin del Motor Herramienta de servicio electrnica.

La principal herramienta en el anlisis de falla de los sistemas de lubricacin es la maleta de testeo de motor. La temperatura analizada en el capitulo anterior debe tenerse presente en el anlisis de presin

1U-5470 maleta de testeo

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FALLAS FRECUENTES: Este es un pequeo resumen de las principales, o, ms comunes fallas en el sistema de lubricacin de los motores, las que analizaremos una a una. Esto no quiere decir que no existan ms posibles fallas.

Fallas mas comunes

Consumo excesivo de aceite de motor Aumento de temperatura del aceite del

motor Baja presin del aceite del motor Alta presin del aceite del motor Refrigerante en el aceite del motor

1.- CONSUMO EXCESIVO DE ACEITE Fugas de aceite: Encuentre todas las fugas de aceite. Repare las fugas de aceite. Vea si los respiraderos del crter estn sucios. Nivel de aceite: Inspeccione el nivel del aceite del motor. Extraiga cualquier aceite adicional del motor. Vuelva a comprobar todos los niveles de fluido. Enfriador de aceite del motor: Vea si hay fugas en el enfriador de aceite del motor. Vea si hay aceite en el refrigerante del motor. Si es necesario, repare el enfriador de aceite del motor. Turbocompresor: Vea si hay aceite en el mltiple de admisin de aire. Vea si hay fuga de aceite ms all de los anillos de sello en el extremo del rodete del eje del turbocompresor. Si es necesario, repare el turbocompresor. Guas de vlvula: Si las guas de vlvula estn desgastadas, es necesario reacondicionar la culata.

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Anillos de pistn: Inspeccione los componentes internos del motor. Reemplace cualquier componente que est desgastado. 2.- AUMENTO DE TEMPERATURA DE ACEITE DE MOTOR - Paso de combustible al aceite Causas probables Sellos con fugas en la caja del inyector unitario: Vea si hay seales de daos a los sellos de los inyectores unitarios. Reemplace cualquier sello que tenga fugas. Sellos con fugas en el adaptador de la tubera de combustible para la culata: Vea si hay seales de daos a los sellos en el adaptador de la tubera de combustible para la culata. Repare o reemplace cualquier tubera de combustible o componente que tenga fugas. Fugas excesivas de la punta del inyector unitario o rotura de la punta del inyector unitario: Vea si hay seales de daos a los inyectores unitarios. Repare o reemplace los inyectores unitarios, si es necesario. Mltiple de suministro de combustible agrietado: Vea si hay seales de daos en el mltiple de suministro de combustible. Sello de la bomba de transferencia de combustible con fugas: Asegrese de que no est taponado el agujero de rebose. Repare o reemplace la bomba de transferencia de combustible, si es necesario. 3.- BAJA PRESIN DE ACEITE DE MOTOR Nivel de aceite del motor: Inspeccione el nivel del aceite del motor. Si el nivel del aceite del motor est bajo, aada aceite. Filtro de aceite Inspeccione el filtro de aceite del motor. Si el filtro de aceite del motor est sucio, instale un filtro nuevo. Compruebe la operacin de la vlvula de derivacin del filtro. Limpie la vlvula de derivacin y la caja. Si es necesario, instale piezas nuevas. Bomba de aceite del motor Vea si la rejilla de entrada en la bomba de aceite del motor est bloqueada. Inspeccione para ver si hay desgaste excesivo en la bomba de aceite del motor. Enfriador de aceite Inspeccione el enfriador de aceite del motor. Limpie el ncleo del enfriador de aceite del motor o instale un ncleo nuevo del enfriador de aceite del motor. Dilucin con combustible del aceite del motor Revise para ver si hay combustible en el aceite lubricante, tema visto en el punto anterior

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rbol de levas o cigeal Inspeccione el rbol de levas y los cojinetes del rbol de levas. Vea si hay desgaste excesivo en los componentes. Desgaste excesivo es una indicacin de un conducto de aceite bloqueado. Inspeccione el cigeal y los cojinetes de bancada. Vea si hay desgaste excesivo en los componentes. 4.- ALTA PRESIN DE ACEITE DEL MOTOR El nivel de aceite del motor es demasiado alto: Drene el aceite excesivo del motor. La temperatura del aceite del motor es demasiado baja: La temperatura baja del aceite del motor aumenta la viscosidad del aceite del motor. La vlvula de derivacin del filtro de aceite del motor se queda atascada en la posicin cerrada: Limpie completamente la vlvula. Reemplace los filtros de aceite del motor. Se obstruye una tubera o un conducto de aceite del motor: Limpie el componente. 5.- REFRIGERANTE EN EL ACEITE DE MOTOR Se considera como inicio del anlisis que el refrigerante en el aceite es debido a una comunicacin de ambos compartimientos en la zona de retorno del sistema de lubricacin por lo que los primeros chequeos deben estar orientados en ese camino, pero no se debe perder de vista la condicin de paso con motor detenido como parte del anlisis. Avera del ncleo del enfriador de aceite: Inspeccione para ver si hay fugas en el enfriador de aceite. Haga las reparaciones que sean necesarias. Drene el crter. Llene el crter con lubricante limpio. Reemplace los filtros de aceite. Avera de la empaquetadura de la culata: Verifique la empaquetadura de la culata. Grieta en la culata: Revise para ver si hay grietas en la culata. Repare o reemplace la culata. Apriete los pernos que sujetan la culata de acuerdo con el Manual de Especificaciones. Camisa de cilindro agrietada: Vea si hay grietas en las camisas de cilindro. Use un boroscopio para examinar las camisas de cilindro. Sellos de la camisa de cilindro: Verifique los sellos de agua de la camisa en la placa espaciadora. Vea si hay daos en los sellos inferiores de la camisa. Bomba de agua: Vea si hay una obstruccin en el agujero de rebose en la bomba de agua. Vea si hay fugas en los sellos de la bomba de agua.

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PRUEBA DE LA PRESIN DE ACEITE DE MOTOR

Instale el Grupo de Presin del Motor 1U-5470 en el tapn del conducto de aceite Nota: La presin de aceite del motor al rbol de levas y a los cojinetes de bancada se debe verificar en cada lado del bloque motor en el tapn del conducto de aceite. Arranque el motor. Opere el motor con aceite SAE 10W30 o SAE 15W40. La informacin en el grfico de presin de aceite del motor no es vlida para otras viscosidades de aceite. Vea las recomendaciones de aceite de motor en el Manual de Operacin y Mantenimiento, "Aceite del motor". Nota: Deje que el motor alcance la temperatura de operacin antes de llevar a cabo la prueba de presin. Nota: La temperatura de aceite del motor no debe exceder 115C (239F). Anote el valor de la presin de aceite del motor cuando el motor haya alcanzado la temperatura de operacin. Encuentre el punto que cruza las lneas para la velocidad (rpm) del motor y para la presin de aceite del motor en la grfica de presin de aceite del motor.

Notas del estudiante. ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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SISTEMA DE ADMISIN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES OPERACIN DE SISTEMAS:

- Motor de Maquinaria - Manual de Operacin de Sistemas de Motor

ADMISIN DE UN MOTOR CON CALENTADOR DE AIRE, TPICO

( 1 ) Manifold de escape ( 2 ) Calentador de aire de admisin ( 3 ) Posenfriador ( 4 ) Vlvula de escape ( 5 ) Vlvula de admisin ( 6 ) Aire de admisin ( 7 ) Salida gases de escape ( 8 ) Lado compresor del turbocompresor ( 9 ) Lado turbina del turbocompresor. Los componentes del sistema de admisin de aire y escape de gases controlan la calidad y cantidad de aire disponible para la combustin. Los componentes del sistema de admisin de aire y escape de gases son los siguientes:

1. Filtro de aire 2. Turbocargador 3. Posenfriador 4. Culata 5. Vlvulas y componentes del sistema vlvular 6. Pistn y cilindro 7. Manifold de escape

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El aire de admisin es ingresado a travs del filtro de aire ( 6 ) por el volante del compresor del turbocargador ( 8 ) , el aire es comprimido y calentado a alrededor de 150 C ( 300 F ) luego el aire es forzado a pasar por el posenfriador ( 3 ) donde disminuye su temperatura a alrededor de 43 C ( 110 F ). El enfriamiento del aire de admisin aumenta la eficiencia de la combustin , este aumento de eficiencia trae los siguientes beneficios:

Bajo consumo de combustible Aumento de la potencia de salida

Desde el posenfriador, el aire es forzado a entrar al manifold de admisin. El paso de el aire de la cmara de admisin a los cilindros es controlado por la vlvula de admisin ( 5 ) . Hay dos vlvulas de admisin y dos de escape ( 4 ) por cada cilindro. Las vlvulas de admisin abren cuando el pistn se mueve hacia abajo en la carrera de admisin, en este momento ingresa el aire comprimido y enfriado al cilindro. Las vlvulas de admisin se cierran y el pistn comienza a subir en la carrera de compresin, aqu comienza a comprimirse el aire. Cuando el pistn est cerca del punto muerto superior ( PMS ) en la carrera de compresin, el combustible es inyectado dentro del cilindro, la mezcla del aire con el combustible da inicio a la combustin, durante esta carrera la combustin fuerza al pistn a bajar. Las vlvulas de escape se abren y los gases quemados son obligados a salir al manifold de escape por el movimiento ascendente del pistn en la carrera de escape. Despus de esta carrera, las vlvulas de escape se cierran y comienza nuevamente el ciclo.

Los gases de escape desde el manifold de escape ( 1 ) entran al lado turbina del turbocargador para hacer girar el volante de esta. El volante de la turbina est conectado con el eje que mueve el volante del compresor. Los gases de escape salen del turbocargador y pasan a travs de la salida de los gases al silenciador y tubo de escape. El calentador del aire de admisin ( 2 ) es controlado por el ECM. El aire con temperatura ayuda en la partida y disminuye el humo durante la aceleracin.

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TURBOCARGADOR: El turbocargador est instalado en la seccin central del manifold de escape. El lado compresor de el turbo cargador est conectado al posenfriador por caeras.

( 1 ) Carcaza del compresor ( 2 ) Orificio de entrada de aceite ( 3 ) Descanzo ( 4 ) Carcaza de la turbina ( 5 ) Turbina ( 6 ) Admisin de aire ( 7 ) Salida de gases ( 8 ) Compresor ( 9 ) Descanzo ( 10 ) Orificio de salida de aceite ( 11 ) Entrada de gases Los gases de escape entran a la carcaza de la turbina ( 4 ) a travs de la entrada de gases ( 11 ) Los gases de escape, entonces, empujan las paletas de la turbina ( 5 ). El volante de la turbina est conectado por un eje al volante del compresor ( 8 ). Aire limpio desde los filtros ingresa al lado de admisin del compresor ( 6 ) por la rotacin del volante del compresor ( 8 ), esta accin de las paletas del compresor provoca la compresin del aire de admisin. Esta compresin permite al motor quemar una mayor cantidad de combustible, provocando que el motor genere mayor potencia. Cuando aumenta la carga en el motor, se inyecta ms combustible a los cilindros. La combustin de esta cantidad adicional de combustible produce mas gases de escape, los que ocasionan que la turbina y compresor giren mas rpidamente. Como el volante del compresor gira mas rpido, mas aire es forzado al interior de los cilindros. El aumento del flujo de aire aumenta la potencia del motor para permitir al motor quemar la cantidad adicional de combustible con mayor eficiencia. La operacin de la Wastegate es controlada por la presin de boost ( refuerzo ), cuando hay presin de refuerzo alta, la vlvula wastegate abre para disminuirla. A presin de refuerzo baja la vlvula wastegate se cierra para que la presin de boost aumente.

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( 12 ) Canister ( 13 ) Palanca actuadora ( 14 ) Lnea de presin de refuerzo

Cuando el motor est operando en condiciones de baja presin de refuerzo, un resorte empuja un diafragma en el canister ( 12 ), esta accin mueve la palanca actuadora ( 13 ) para cerrar la vlvula wastegate. Cerrando esta vlvula permite que el turbocargador opere a su mxima eficiencia. Como la presin en la lnea de presin de refuerzo ( 14 ) aumenta contra el diafragma en el canister ( 12 ), la vlvula de la wastegate se abre, cuando esto sucede, las rpm del turbocargador son limitadas bypasseando una parte de los gases de escape, los que son dirigidos sin pasar por el volante de la turbina del turbocargador. Nota: Los turbocargadores con wastegate son ajustados en fbrica por lo que no requieren ajuste. Los descanzos ( 3 y 9 ) del turbocargador usan aceite bajo presin para lubricacin y enfriamiento. El aceite llega a travs de orificios de entrada ( 2 ). El aceite, entonces, pasa a travs de pasajes en el centro de la seccin para lubricar los descanzos. Este aceite, tambin, enfra los descanzos. El aceite desde los turbocargadores va a travs de orificios de salida ( 10 ) en el fondo del centro de la seccin, de ah el aceite retorna al crter.

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CALENTADOR DE AIRE DE ADMISIN Los motores estn equipados con un calentador elctrico que est ubicado detrs del codo de admisin, este calentador tiene dos funciones:

Facilitar la partida Disminuir el humo blanco durante la aceleracin

En condiciones apropiadas el ECM conecta el calentador. El sistema es capaz de entregar calor por 30 segundos previo a la partida y cuando el motor este operando. Despus que el motor arranca el sistema es capaz de entregar calor constante por 7 minutos, o por ciclos de calentamiento de 13 minutos. Durante el ciclo de calentamiento, el calentador estara 10 segundos encendido y 10 segundos apagado. Si el calentador de aire funciona mal, el motor partir y funcionar. Puede ser una preocupacin a considerar la cantidad de humo blanco presente. COMPONENTES DEL SISTEMA: El sistema del calentador del aire de admisin consiste de los sgtes. componentes bsicos:

Relay del calentador del aire de admisin Elemento del calentador Sensor de temperatura de refrigerante Sensor de temperatura del manifold de admisin ECM Luz indicadora

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Notas del estudiante. ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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Ubicacin de algunos componentes:

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El relay del calentador de aire de admisin ( 1 ) conecta o desconecta el calentador dependiendo de la seal envada por el ECM. El calentador de aire ( 2 ) est ubicado entre la tapa de admisin de aire y el codo de admisin. El elemento del calentador tiene un perno ( 3 ) para la coneccin de tierra que debe ser conectada al motor. La operacin del calentador de aire de admisin est determinada por 5 diferentes condiciones: - Ciclo de potencia alta. El calentador de aire de admisin y la lmpara se conectan por 2 segundos despus que el ECM este primero en potencia alta. Esto suceder sin importar temperaturas ni velocidad del motor. - Modo de precalentamiento. Esta verificacin es para condiciones de baja altitud. Cuando la suma de la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire de admisin es menos que 25 C ( 109 F ), el ECM conectar el calentador y la lmpara por 30 segundos. El ECM desconectar el calentador y la lmpara por 30 segundos si la velocidad del motor permanece en 0 sin tener en cuenta la temperatura. Esta verificacin es para condiciones de gran altitud. Cuando la suma de la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire de admisin es menos de 53 C ( 160 F ), el ECM conectar el calentador y la lmpara por 30 segundos. El ECM desconectar el calentador y la lmpara despus de 30 segundos si la velocidad del motor permanece en 0 sin tener en cuenta la temperatura. - Modo durante el encendido. El calentador de aire de admisin y la lmpara permanecen conectada continuamente cuando la velocidad del motor es detectada. El calentador de aire de admisin y la lmpara permanecern conectada cuando la suma de la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire de admisin es menor que 25 C ( 109 F ) para condiciones de baja altitud y menor que 63 C ( 177 F ) para condiciones de gran altitud. - Operacin del motor. Cuando el motor alcance la velocidad de baja vaco, el calentador de aire de admisin y la lmpara permanecern conectadas por 7 minutos adicionales, cuando la suma de la temperatura del aire mas la temperatura del refrigerante es menor que 35 C ( 127 F ) en baja altitud 63 C ( 177 F ) para condiciones de gran altitud. - Ciclo post calentamiento La suma de la temperatura del aire y la temperatura del refrigerante es menos que 35 C ( 127 F ) en condiciones de baja altitud o 63 C ( 177 F ) en condiciones de gran altitud. El calentador de aire de admisin y la lmpara tendrn un ciclo conectado/desconectado para 13 minutos adicionales. El ciclo son 10 segundos conectados y 10 segundos desconectados. Despus que el motor haya partido la temperatura del aire de admisin y la temperatura del refrigerante determinar el estado del calentador. El ciclo tiene dos estrategias. Las dos estrategias son continua e intermitente.

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1. Durante la estrategia continua, el calentador permanece activado por 7 minutos despus que el motor haya partido. Si la misma condicin existe, el ECM activar la estrategia intermitente.

2. Durante la estrategia intermitente, el calentador funciona en ciclos por un mximo de 13 minutos. Durante este ciclo, el calentador es conectado por 10 segundos y el calentador es desconectado por 10 segundos. Despus de los 13 minutos, tiempo limite, el calentador es desconectado.

Cuando uno de los sensores de temperatura falla, el sistema operar de la sgte. manera.

- Sensor de temperatura de refrigerante Cuando el sensor de temperatura de refrigerante tiene un circuito abierto o corto circuito. Durante esta condicin, el calentador ser activado cuando la temperatura de refrigerante sea menos de 10 C ( 50 F ).

- Sensor de temperatura de aire de admisin

Cuando el sensor de temperatura de aire de admisin tenga un circuito abierto o corto circuito. Durante esta condicin, el calentador ser activado cuando la temperatura del refrigerante sea menos de 40 C ( 104 F ). Bajo condiciones apropiadas, el calentador ser reactivado. Cuando la suma de la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire de admisin tiene una cada bajo 25 C ( 109 F ), el calentador se reactivar. Esta condicin podra llevar despus a un motor caliente que fue enfriado y el operador intenta ponerlo ponerlo en servicio. Cuando la suma de la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire de admisin no alcance 35 C ( 127 F ), el calentador se activar. El calentador puede ser activado no mas de 20 minutos ( mximo ). El ECM desconectar el calentador despus de 20 minutos ( tiempo limite ). LOCALIZACIN DE FALLAS DEL SISTEMA DE ADMISIN Y ESCAPE.

HERRAMIENTAS DE TESTEO. Las herramientas mostradas son las ms comnmente utilizadas en el anlisis de fallas en los sistemas de admisin y escape de los motores. Siempre la herramienta fundamental va a ser el ET y como apoyo se utilizan las dems. Las herramientas mencionadas no son las nicas posibilidades y dependiendo del equipo y las herramientas con que se cuenten se pueden usar otras que apoyen la labor. La solucin jabonosa se usa para ayudar a encontrar fugas en el sistema de admisin y dependiendo de la temperatura tambin puede ayudarnos en la deteccin de fugas en

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el sistema de escape, debido al buen control de humo d los equipos electrnicos en ocasiones no son visibles por humo negro las fugas de escape que son graves sobre todo si son antes de turbo.

Grupo de testeo de motor. Herramiente electrnica ET Pistola infarroja de temperatura Solucin jabonosa. Linterna

FALLAS FRECUENTES:

Restriccin de la Admisin de Aire y del Escape de Gases. Presin de Refuerzo sobre lo normal. Presin de Refuerzo bajo lo normal. Alta Temperatura de Gases de Escape.

Esta son las fallas mas comunes dentro de estos sistemas, pero esto, se insiste ,que no quiere decir que sean las nicas fallas posibles en estos sistemas, siempre se debe apoyar la labor de anlisis con el ET principalmente con el sensor de presin atmosfrica que si merece duda, la manera mas rpida de verificar es abrir contacto y con motor detenido monitorear la presin atmosfrica que debiera ser de aproximadamente 100kpa a nivel del mar y en condiciones de buen tiempo, las condiciones atmosfricas y la altitud deben ser tomadas en cuenta en este punto de anlisis. Con respecto ala alta temperatura de escape se debe tener presente que la falta de aire de admisin no debiera ser causa fundamental debido al excelente control aire combustible que poseen los motores electrnicos 1.- RESTRICCIN DE LA ADMISIN DE AIRE Y ESCAPE DE GASES Habr una reduccin en el rendimiento del motor si se produce una restriccin en el sistema de admisin de aire o en el sistema de escape. El flujo de aire a travs del filtro de aire puede tener una restriccin. La presin en la restriccin del flujo de aire no debe exceder de 6,25 kPa (25,0 pulg. de H 2 O). Contrapresin es la diferencia de presin entre el escape en el codo de salida y la atmsfera. La contrapresin del escape no debe ser ms de 5,0 kPa (20 pulg. de H 2 O).

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2.- PRESIN DE REFUERZO SOBRE NORMAL Fugas en el diafragma de la vlvula watesgates: Verifique que la vlvula by pass de la watesgates se abre. Use el Cat ET para setear la vlvula en un 100% Realice un stall de convertidor o va la forma de aplicar carga lo mas alta posible Despus de aproximadamente 30 segundos debera aparecer un cdigo de evento de baja presin de admisin, si esto ocurre significa que la vlvula abre apropiadamente Suministro de aire: Verifique que el suministro de aire a la vlvula sea de un mnimo de 50 PSI Incorrecto FLS: Compruebe si el fls es el que corresponde a la configuracin del motor 3.- PRESIN DE REFUERZO BAJO LO NORMAL Restriccin en la entrada de aire: Revise desde la entrada exterior de aire hasta los rodetes compresores de los turbos en busca de cualquier cuerpo extrao que pudiese estar alojado. Revise los filtros, cmbielos de ser necesario Averige cuantas veces han sido limpiados, verifique los indicadores de restriccin, verifique los valores en el ET Revise el suministro de combustible por los siguientes problemas: Lneas restringidas dobladas o pinchadas, repare o reemplace Revise el estanque de combustible por objetos que puedan bloquear el suministro. Revise por la existencia de aire en el circuito de baja presin despus de realizar lo siguiente: Cambie los filtros Revise todo el circuito de baja presin por conexiones sueltas o lneas daadas. Instale un tramo de manguera transparente o un visor de vidrio en el retorno de combustible en busca de burbujas, determine el origen si estn presentes Verifique la calidad del combustible En temperaturas inferiores a los 0C verifique por formacin de gelatinas Mida la presin de combustible, revise los valores correctos en el manual, en caso de encontrar baja presin revise la vlvula de control de presin, la bomba y su acoplamiento. Revise problemas de combustin de cilindros Solenoides de inyectores: Revise por cdigos activos, lgicos, registrados. Realice un test de solenoides con el ET Pruebe el funcionamiento de los inyectores utilizando las pruebas de corte de cilindro Asegrese de que la vlvula watesgates cierra correctamente, use el ET para setear la vlvula en 0%, utilice el procedimiento antes visto y debiera presentarse un cdigo de evento por alta presin de refuerzo despus de 15 segundos lo que indicara su correcto funcionamiento

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Velocidad del motor: Verifique la existencia de un cdigo de falla 190-02 y 190-08 Que estn relacionados con el sensor de velocidad y tiempo. Relacin aire combustible: compare el valor con lo especificado para el motor Desrrateo de motor: Verifique con el ET que no exista un desrrateo de potencia demandado por otro sistema (trasmisin, implementos) Verifique las RPM de stall con registros anteriores Verifique el cableado: Compruebe el cableado de los sensores de motor, los enchufes, utilice las pruebas de vibracin. 4.- ALTA TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE Cdigos de diagnstico: Conecte el Tcnico Electrnico (ET) Caterpillar para determinar si existe algn cdigo de diagnstico para los solenoides de inyector. Compruebe que se hayan ingresado los cdigos de ajuste de inyector. Realice la "Prueba de solenoide de inyector". Compruebe que los solenoides de inyector se estn energizando en el ET Cat. Realice la "Prueba de desconexin de cilindro". Encuentre el cilindro que est rateando. Vea la prueba de diagnstico de Localizacin y solucin de problemas, "Solenoides de inyector". Sistema de admisin de aire y de escape Compruebe la presin del mltiple de admisin. Vea si hay restricciones o fugas en la admisin de aire. Vea ms informacin en el manual de Operacin de Sistemas/Pruebas y Ajustes. Compruebe si hay fugas entre el mltiple de escape y el turbocompresor. Compruebe si hay restricciones en el escape. Compruebe si existe condicin de sobre carga Compruebe el FLT y el FTS Notas del estudiante. ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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SISTEMA DE COMBUSTIBLE En este sistema, estudiaremos el HEUI y MEUI SISTEMA DE COMBUSTIBLE HEUI TPICO DE MOTORES SERIE C

( 1 ) Bomba de aceite ( 2 ) Unidad inyectora electrnica hidrulica ( HEUI ) ( 3 ) Filtro de aceite ( 4 ) Enfriador de aceite ( 5 ) alta presin de aceite ( 6 ) Combustible ( 7 ) Conector para la vlvula de control de presin de actuacin de inyeccin ( IAPCV ) ( 8 ) Bomba hidrulica de unidad inyectora ( 9 ) Sensor para la presin de actuacin de inyeccin ( 10 ) Filtro de combustible ( 11 ) Separador de agua y filtro de combustible primario ( 12 ) Tanque de combustible ( 13 ) Engranaje del eje de levas ( 14 ) Sensor de sincronizacin y tiempo ( 15 ) ECM ( 16 ) Batera ( 17 ) Regulador de presin de combustible ( 18 ) Sensor de presin del manifold de admisin ( 19 ) Sensor de presin de aceite ( 20 ) Sensor de temperatura de refrigerante ( 21 ) Sensor de posicin del acelerador ( 22 ) Sensor de

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temperatura de aire de admisin ( 23 ) Sensor de presin atmosfrica ( 24 ) Calentador de aire de admisin. La operacin del sistema de combustible HEUI es totalmente diferente de cualquier otro sistema de actuacin mecnica. El sistema HEUI est completamente libre de ajustes, estos son hechos cambiando diferentes software en el ECM. Este sistema consiste en cuatro componentes bsicos:

Unidad inyectora electrnica hidrulica ( HEUI ) ECM Bomba hidrulica de unidad inyectora Bomba de transferencia de combustible

Los sistemas de inyeccin de los motores pueden ser con bomba inyectora e inyectores, o con inyectores bomba accionados hid

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