Fallas en Sistema de Admision de Aire y Escape

Lección 3: Localización y solución de problemas del sistema de admisión de aire Introducción

Esta lección explica los pasos que se deben seguir para la localización y solución de problemas del sistema de admisión de aire del motor. Los problemas del sistema de admisión de aire pueden ocasionar potencia baja, humo en exceso, consumo alto de combustible, ruido en el turbocompresor, fuga en el posenfriador o un ruido agudo cuando se opera el motor a potencia plena. Problemas generales (como potencia baja o respuesta baja) pueden ser difíciles de identificar. Objetivo

Al terminar esta lección, el estudiante podrá diagnosticar y reparar problemas relacionados con el sistema de admisión de aire del motor Materiales de referencia

Man anua uall de Se Serv rvic icio io de dell mo moto torr 340 3406B 6B pa para ra ca cami mión ón Uso del grupo adaptador de temperatura 6V9130 Grupo de termómetro digital 4C6500 Uso del grupo de presión del motor 6V9450 Uso del indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 8T2700

SEBR05 SEBR 0544 44 SEHS8382 NEHS0554 SSHS8524 SSHS8712

Herramientas

(123-6700) (1U8865) Termómetro infrarrojo FT1984 Grupo de pruebas ATAAC 8T2700 Indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 4C6500 (8T0470) Grupo de termómetro digital 1U5470 (6V9450) Grupo de presión del motor 6V9130 Grupo adaptador de temperatura

e r i a e d n ó i s i m d a e d a m e t s i s l e d s a m e l b o r p e d n ó i c u l o s y n ó i c a z i l a c o L : 3 n ó i c c e L

Unidad 3 Lección 3

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Diagnósticos y Reparación del Motor

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Fig. 3.3.1 Problemas del sistema de admisión de aire

Hay tres tipos principales de problemas (o quejas) en el sistema de admisión de aire. • Los problemas de rendimiento del motor pueden estar en el sistema de admisión de aire, en el sistema de combustible o en el motor básico. Las quejas típicas de rendimiento del motor son: potencia baja, respuesta baja, humo excesivo, consumo alto de combustible, presión de refuerzo baja o temperaturas de escape altas. • Los problemas de fugas pueden ser fugas de aire en el lado interno del sistema, fugas de gas de escape, fugas de aceite en el turbocompresor o en el sistema de lubricación, o fugas de lubricante desde o alrededor del posenfriador. • Las averías mecánicas pueden causar ruido en el turbocompresor, daños en las tuberías o en otros componentes, o dejar material extraño en el sistema. Cuando se quita una pieza o un componente dañado, es necesario encontrar siempre la causa de la avería antes de reemplazar la pieza.

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Hable con el operador Haga una inspección visual Comience en el tubo de escape

Fig. 3.3.2 Pasos en la localización y solución de problemas del sistema de admisión de aire

En la primera unidad vimos los pasos básicos para la localización y solución de problemas. Estos pasos deben usarse para diagnosticar los problemas del sistema de admisión de aire. Hable con el operador para determinar los síntomas del problema, como ruido o humo inusuales. Pregunte acerca de las prácticas de mantenimiento, como el cambio de los elementos del filtro de aire. El siguiente paso para solucionar un problema en el sistema de admisión de aire es realizar una inspección visual. Una inspección visual del sistema de admisión de aire no toma mucho tiempo y puede evitar una gran cantidad de trabajo innecesario. Un buen lugar para comenzar es revisando el tubo de escape para ver si el motor ha forzado (soplado) algo de aceite al tubo. Esta condición puede deberse a fugas de aceite por sellos desgastados o por tuberías de drenaje de aceite tapadas del turbocompresor. También, puede indicar un problema en otra área del motor, como anillos de pistón rotos o con grietas o un respiradero del cárter tapado. Si el motor funcionó en vacío por largo tiempo, puede encontrarse combustible diesel en el tubo de escape (también conocido como “babeo”).

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Fig. 3.3.3 Indicador de servicio del filtro de aire

Revise el indicador de servicio del filtro de aire para ver si se muestra el disco rojo y en qué proporción. Si está por encima de los límites para el motor, restaure el indicador y ponga a funcionar el motor con carga para determinar si la lectura es correcta. Si el indicador, una vez más, muestra una lectura alta, limpie o reemplace el elemento del filtro de aire. Mientras quita el filtro de aire, verifique que no haya otras restricciones en la tubería de conexión. Es también una buena idea inspeccionar el indicador de servicio en busca de grietas, suciedad u otro daño.

Fig. 3.3.4 Caja del filtro de aire

Mire alrededor de la caja del filtro de aire en busca de algún daño (abolladuras) u orificios. Asegúrese de que la tapa esté apretada. Busque obstrucciones del flujo de aire a la entrada de la caja del filtro.

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Fig. 3.3.5 Revise abrazaderas de mangueras y tuberías

En motores con posenfriador de aire a aire (ATAAC), verifique todas las abrazaderas para asegurarse de que estén instaladas correctamente con su par de apriete y que no estén rotas. Asegúrese de que no haya daño visible en la empaquetadura del múltiple de entrada. Si la máquina tiene posenfriador, inspeccione la tubería y los sellos entre el turbocompresor y el posenfriador en busca de fugas. Frecuentemente, se pueden identificar las fugas por el rastro de hollín dejado en una unión. También, mire alrededor de las empaquetaduras, entre la tubería y el posenfriador, en busca de cualquier señal de fuga.

Fig. 3.3.6 Revise el posenfriador en busca de fugas

Si es un motor posenfriado con agua de la camisa (JWAC), observe alrededor del posenfriador y del múltiple de entrada en busca de cualquier señal ya sea de fugas de agua (JWAC) o de aire. Inspeccione las tuberías de refrigerante, las mangueras y las conexiones en busca de cualquier daño que pueda causar escapes o restricción del flujo de refrigerante o de aire. Asegúrese de que todas las abrazaderas, los pernos y las conexiones estén apretados correctamente. En los motores ATAAC, revise en busca de grietas visibles en el posenfriador.

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Fig. 3.3.7 Observe el color del humo de escape

Se deben hacer también revisiones auditivas y visuales mientras el motor está en funcionamiento. Arranque el motor y escuche cómo funciona sin carga en velocidad baja en vacío, en velocidad media y en velocidad alta en vacío. Escuche el ruido del turbocompresor o ubique las fugas de aire y determine si el motor funciona en forma normal o irregular. Si es posible, opere la máquina para verificar si hay problemas cunado se carga el motor. Observe si sale demasiado humo del escape y el color del humo que sale del tubo de escape. El humo negro es indicador de demasiado combustible inyectado o de aire insuficiente para un rendimiento máximo del motor. El humo azul es indicador de que el aceite se ha quemado en la cámara de combustión. Una rápida salida de humo de algún color que luego vuelve a la normalidad no es indicador de falla. Un indicador de problema sería que el humo no se aclarará rápidamente y permaneciera oscuro y denso.

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Fig. 3.3.8 Uso de un cordón de vaselina alrededor de las uniones

Hay varios métodos para encontrar una fuga de aire en la entrada o en el lado de vacío del sistema de aire. Para encontrar un escape de aire alrededor de los sellos anulares o de los acoplamientos de las mangueras o tubos que se encuentran entre el filtro de aire y el turbocompresor, ponga un cordón de vaselina o de grasa alrededor de la unión y, luego, ponga el motor en funcionamiento. Si es posible, se deja el motor en funcionamiento con una carga (por ejemplo, calado de convertidor de par pisando los frenos). Si hay una fuga de aire, ocasionará un orificio en el cordón.

Fig. 3.3.9 Uso de éter para encontrar fugas de aire

Para verificar si la fuga de aire es causada por una grieta, orificio o escape a través de una unión en el sistema de entrada antes del turbocompresor, rocíe una pequeña cantidad de éter alrededor de la tubería con el motor en funcionamiento. Si hay fuga de aire, el motor funcionará un poco más rápido y, posiblemente, se escuche golpeteo. Haga esta prueba con el motor en operación y sin carga.

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Fig. 3.3.10 Uso de agua con jabón para encontrar fugas de aire

Para encontrar una fuga en el sistema después del turbocompresor (admisión o escape), puede usarse agua con jabón o crema de afeitar. Rocíe las uniones con la solución jabonosa mientras el motor está en funcionamiento. Este procedimiento es más efectivo si el motor está en funcionamiento al menos a 1.000 rpm. Tenga cuidado ya que el ventilador puede enviar escombros a sus ojos.

Fig. 3.3.11 Uso de vaselina en las áreas de empaquetaduras y sellos

La restricción de flujo de aire al motor puede ocasionar problemas de rendimiento. Quite el antefiltro y vea si hay suciedad o material extraño que pueda causar la reducción del flujo de aire. Inspeccione el sello en el elemento de filtro exterior (primario) y la empaquetadura en el elemento de filtro interior (secundario). Si la caja del filtro de aire está doblada o dañada, el aire y la suciedad pueden fluir alrededor de los filtros y pasar directamente al motor. Para probar la caja, primero ponga un poco de vaselina o un producto similar alrededor de la empaquetadura y el sello. Luego, instale los filtros y ponga la tapa de la caja.

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Fig. 3.3.12 Uso de tiza en polvo en el antefiltro

Arranque el motor y rocíe una pequeña cantidad de tiza en polvo (azul o roja) en el antefiltro. Si la caja del filtro de aire no está dañada, la acción de los filtros soplará la tiza desde el aire de entrada.

Fig. 3.3.13 La tiza deja marcas que indican una fuga

Si la caja del filtro de aire está dañada o doblada en exceso, el polvo de tiza dejará marcas o guías en el área de la fuga de aire. Aunque no es normal adicionar material extraño al sistema de admisión de aire, sirve para detectar una fuga de aire de este tipo que puede ocasionar un gran daño al motor. Finalmente, es mejor una pequeña cantidad de tiza en polvo durante la prueba, que una gran cantidad de suciedad en el sistema.

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Fig. 3.3.14 Ponga el motor en funcionamiento y escuche por señales de fugas

Si no se encuentran fugas, deje el motor en funcionamiento a velocidad media sin carga. Escuche el sonido del motor para detectar alguna fuga de aire no descubierta anteriormente. Apague el motor. A medida que el motor se detiene, escuche el sonido del turbocompresor a medida que se reduce la velocidad. Escuche si hay ruido debido al contacto de la rueda contra la caja del turbocompresor (rozamiento). También, material extraño en el sistema puede hacer que las piezas se rompan y produzcan ruido. Si no se encuentra el problema mediante inspección visual, es necesario efectuar pruebas de diagnóstico.

Fig. 3.3.15 Grupo de termómetro digital 4C6500

Un método práctico para verificar que un posenfriador está sucio o tapado es instalar sondas de temperatura en el múltiple de entrada y en la caja del termostato y dejar el motor en funcionamiento bajo carga. Las temperaturas del aire de entrada antes y después del posenfriador deben estar dentro de las especificaciones encontradas en el Manual de Servicio. Si la temperatura del aire de entrada es muy alta, posiblemente hay bloqueo en el flujo de enfriamiento.

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Fig. 3.3.16 Grupo de presión del motor 1U5470 y multitacómetro

Con el uso del grupo de presión y del multitacómetro, podemos medir la presión del múltiple y las rpm del motor. La base de este análisis de rendimiento se basa en que (1) si el motor está en buenas condiciones (2), y si todos los ajustes son correctos y (3) están instaladas las piezas correctas, la presión del múltiple de entrada está en relación directa con la potencia. La presión del múltiple de entrada es una indicación de la cantidad de aire que entra al motor. Deje el motor en funcionamiento hasta que se obtenga la temperatura normal de operación. Con el motor en velocidad alta en vacío, cargue el motor, usando el dinamómetro de chasis o los frenos del vehículo. Cargue el motor tal como funcionaría a las velocidades del motor encontradas en la Información de Mercadotecnia TMI. Haga una gráfica de las diferentes presiones en relación con las rpm seleccionadas. Compare estos datos con la especificación, teniendo en cuenta las tolerancias apropiadas. Revise la Información de Mercadotecnia TMI para las rpm de carga plena normal y, si es necesario, cambie el valor del punto de control para obtener el valor correcto. Luego, registre la presión del múltiple de entrada, la velocidad del motor, la presión de combustible, la presión de entrada de aire y la presión del múltiple de escape con carga. El punto de verificación primario debe ser la velocidad de clasificación del motor. Estos valores pueden compararse con los valores de clasificación. Recuerde tener en cuenta las tolerancias apropiadas para estos valores.

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Depósitos en la boquilla restrictora del turbocompresor • Ajuste erróneo del regulador • Boquillas erróneas • Temperatura alta del aire de admisión • Sincronización retardada Fig. 3.3.17 Causas de presión alta del múltiple de admisión

Si la presión del múltiple de admisión es mayor que la especificación, revise lo siguiente: - Depósitos en la boquilla restrictora del turbocompresor - Ajustes erróneos del regulador o cremallera - Boquillas erróneas - Temperatura alta del aire de admisión al motor - Sincronización retardada No ignore una presión alta del múltiple de admisión. Puede convertirse en un problema que puede causar daños prematuros al motor o al turbocompresor.

• Restricción en el sistema de aire • Fuga de aire • Suministro bajo de combustible • Problema del turbo Fig. 3.3.18 Causas de la presión baja del múltiple

Si la presión del múltiple de entrada es más baja de lo normal, es indicación de que no hay suficiente aire y/o flujo de combustible al motor. Esto puede deberse a: - Restricción en el sistema de admisión de aire, ya sea en el lado de entrada o de salida. - Fuga de aire en el sistema de admisión o escape - Suministro bajo de combustible - Problemas del turbocompresor Las medidas de la presión pueden hacerse en cada componente para encontrar la ubicación exacta del problema..

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Falta de lubricante Lubricante contaminado Objetos extraños Apagado del motor caliente

Fig. 3.3.19 Causas de averías del turbocompresor

Las causas principales de averías del turbocompresor son: - Falta de lubricación - Lubricante contaminado - Objetos extraños - Apagado del motor caliente

NOTAS

Unidad 3 Copia del Estudiante - Práctica de Taller 3.3.1

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Ejercicio de práctica de taller Objetivo: Al terminar esta práctica, el estudiante podrá diagnosticar y reparar un problema del sistema

de admisión de aire del motor en una máquina en operación. Materiales de referencia

Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camión Uso del grupo de presión del motor 6V9450 Uso del indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 8T2700 Grupo de termómetro digital 4C6500

SEBR0544 SSHS8524 SSHS8712 NEHS0554

Herramientas

1U5470 (6V9450) Grupo de presión del motor FT1984 Grupo de prueba ATAAC Motor 3406B

8T2700 Indicador de paso de gases al cárter/flujo de aire 4C6500 (8T0470) Grupo de termómetro digital 164-3310 (123-6700) 1U8865 Termómetro infrarrojo

Indicaciones: En esta lección trabajará con un motor en operación en la que se debe simular una

situación específica. El instructor asumirá diferentes roles, como sea necesario. El estudiante será el técnico del distribuidor Caterpillar y deberá diagnosticar y solucionar el problema correctamente. Use las técnicas apropiadas de localización y solución de problemas incluyendo el equipo de diagnóstico apropiado para demostrar que un componente es defectuoso. Use las hojas de trabajo de localización y solución de problemas durante el diagnóstico. Llene las hojas de trabajo a medida que completa los pasos del procedimiento de localización y solución de problemas. Queja del operador: Potencia baja.

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Hay una flota de camiones que va de San Luis a los Ángeles. Los técnicos de la flota están bien capacitados para realizar el trabajo de mantenimiento, lo cual hacen rutinariamente. Para el trabajo restante, se llevan los camiones al distribuidor Caterpillar para su reparación.

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Esta mañana, la persona encargada trajo un camión en el que el conductor se queja de potencia baja.

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Hoja de trabajo de localización y solución de problemas Caterpillar AÍ SLE EL PROBLEMA Reúna la información

Mencione, al menos, tres preguntas que usted formularía a un operador como ayuda al identificar que existe un problema:

Realice una inspección visual

Al hacer una localización y solución de problemas, realice primero una inspección visual. Mencione, al menos, tres elementos típicos que se deben examinar durante una inspección visual:

Verifique el problema

Verifique que el problema existe. Opere el producto para reproducir el problema, preferiblemente en condiciones de operación semejantes.

Use los recursos disponibles

Mencione, al menos, siete recursos disponibles utilizables como ayuda para obtener conocimiento del sistema y detectar los problemas:

HAGA UNA LISTA DE LAS FALLAS POSIBLES

Identifique los sistemas y los componentes que podrían causar el problema, incluidos los menos obvios. Haga una lista de al menos cuatro elementos en el orden en que se deben verificar:


PREPARE LAS PRUEBAS Y DETERMINE LA CAUSA BÁSICA

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Cree una lista de pruebas que se deban realizar, con base en las fallas posibles identificadas. Priorice las pruebas según la secuencia en que se deban realizar. Haga una lista de las herramientas y las publicaciones de servicio necesarias para el diagnóstico. Identifique al menos dos pruebas por realizar. Prueba:______________________________________________ Herramientas de diagnóstico:____________________________________ Información de servicio:____________________________________ Prueba:______________________________________________ Herramientas de diagnóstico:____________________________________ Información de servicio:____________________________________

REPARE LA FALLA

Después de aislar el componente del que usted sospecha por los resultados de la prueba que está causando el problema, ajuste o reemplace el componente. Haga una lista de los seis procedimientos básicos de reparación que se deben seguir:

VERIFIQUE LA REPARACIÓN

Después de completar la reparación, verifique siempre que el producto esté operando correctamente. Mencione, al menos, dos cosas que usted haría para asegurarse de que la reparación se haya efectuado correctamente.

DOCUMENTE LA REPARACIÓN

Complete el informe de servicio y cualquier otra documentación requerida después de terminar el trabajo. Haga una lista de al menos dos documentos que pueda ser necesario completar después de la reparación:

NOTAS

Fallas en Sistema de Admision de Aire y Escape

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