Motores Diesel.
Curso: Programa:
PCC Virtual.
Consultor:
Juan Carlos Cuba.
Trabajo de Análisis y Diagnostico del Motor Diesel El siguiente trabajo final a realizar es sobre el análisis de un caso de falla de un motor diesel de 1 6 cilindros de aplicación en mina. Lea atentamente cada detalle del siguiente informe, para luego responder las preguntas al final del caso: Modelo Máquina: Horas Máquina:
Componente: Horas Componente: Síntoma de Falla:
Camión 793C – OHT 29 756 horas
Número Serie: Lugar de trabajo
ATY 4000 msnm
Motor diesel 3516B – 7TR Fecha Instalación: 10 149 horas Fecha Falla: Agarrotamiento del cigueñal del m motor otor diesel
No indicado 26/05/2011
INSPECCIÓN EN EL TALLER DESPUES DE LA FALLA 1. Motor Durante el desarmado del motor se observó que algunos pernos de las tapas de bancada habían sido removidos en campo. El puño de bancada # 4 se encontró con ralladuras profundas y ligero recalentamiento por el agarrotamiento con su metal. Otros desgastes encontrados: Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
Ítem --
DAMPER
7W3193
1
SIN DAÑOS
Si
No
--
SUPPORT
2301068
--
GUARDA ALTERNADOR
2095284
1
RAJADO
Si
No
1
ROTO
Si
No
2. Monoblock Presenta juego lateral en la tapa de bancada #. 4, siendo de necesidad corregir. en las demás partes del block las medidas se encuentran dentro de ntro las tolerancias respectivas aceptables al trabajo. En la bancada #2, se encontró un agujero roscado de ajuste de tapa en mal estado considerando necesario reconstruir. Las superficies de carpetas se encuentran metalizados y los asientos de camisas con inserto, presentando ligero desgaste en las zonas de asiento de las placas espaciadoras de culatas.
Los bordes de los agujeros de alojamientos de dowel de culatas se encontraron desprendimientos de material que deben ser reconstruidos y en el cono de ingreso de la superficie de apoyo de sellos de camisa del cil. #. 1 se encontró picaduras, para reconstruir. En la parte post. del block superficie de acople de adapter se encontraron ralladuras el cual se considera reconstrucción, y en la parte superior del block parte front. y post. Se encontraron desgastes y picaduras ocasionadas por corrosión. Requiere corregir ejerciendo rectificado. Se descartan F/S (Fuera de Servicio). los 36 pernos y arandelas de ajuste de tapas de bancada por deformación en las superficies de contacto. Se descartó posibles rajaduras en la zona del aftercooler y en la tapa de bancada #. 4. Medidas Especificadas
Las superficies de carpetas se encuentran metalizados. Presentan ligero desgaste en las zonas de asiento de las placas espaciadoras de culatas
3. Cigüeñal Cigüeñal se encuentra con la medida de los muñones de bancada y biela en STD (lecturas tomadas como referencia) Físicamente el cigüeñal presenta en el muñón de bancada # 4 principio de agarrotamiento, ralladuras profundas y fisura visible que llega al inicio del filete. Además de presentar la deflexión elevada. Engranaje frontal se descarta F/S por presentar picaduras en las áreas de contacto. Engranaje posterior en buenas condiciones. El resultado de la prueba magnaflux menciona a la fisura del muñón de bancada # 4. Se trató de recuperar el cigüeñal enviando a trabajo exterior para rectificar los muñones de bancada, no pudiendo ser recuperado, el cigüeñal es descartado F/S.
Deflexión del cigüeñal BANCADA 1° APOYOS 1
2° APOYOS
LECTURAS
3° APOYOS
LECTURAS
-
-
-
-
-
2
-
.0045
-
-
-
-
3
-
.011
-
-
-
-
4
-
.015
-
-
-
-
5
-
.018
-
-
-
-
6
-
.014
-
-
-
-
7
-
.010
-
-
-
-
8
-
.005
-
-
-
9
APOYO
LECTURAS
APOYO
-
-
-
-
-
Fisura y desgastes adhesivos en el puño de bancada # 4. No recuperable. La fisura estaría relacionada a las altas temperaturas focalizadas en ese puño al agarrotarse el metal.
Otros puños presentan ralladuras profundas y ligeras zonas con inicios de desgaste adhesivo.
Metales de bancada muestran desgastes en las capas de plomo-estaño. El metal de bancada # 4 se observa con desgaste adhesivo acelerado, pero en el resto de metales el desgaste ya estaba presente. (En la foto, el orden no es el real, se clasificaron cuando se solicito el análisis de falla).
Los metales de biela presentan desgastes en la capa de plomo-estaño. No se aprecian desgastes adhesivos severos como los encontrados en los metales de bancada, pero si se observan picaduras por cavitación y ralladuras profundas
4. Eje de Levas STD FRONT RH Eje de levas se encuentra dentro de especificaciones y tolerancias, con 20000 horas acumuladas. Físicamente presenta ligeras ralladuras y hendiduras en la superficie Ambos segmentos se descartan F/S 35,000 hrs. de trabajo. STD FRONT LH El segmento #127-8258 presenta picaduras en los camones de inyección # 2, # 6, #8 El segmento posterior se encuentra con sus medidas dentro de especificaciones y tolerancias, con 20 000 horas acumulada. Físicamente presenta ligeras rayaduras y hendiduras en la superficie. Ambos segmentos se descartan F/S 35,000 hrs. de trabajo.
Las picaduras en los camones de inyección de los cilindros #2, # 6 son pequeños y se ubican en las zonas donde asientan los extremos de los rollers y se deben a un proceso de fatiga superficial. La encontrada en el camón # 8 se ubica en la zona central y es del tipo abrasivo
5. Pistones El pistón # 4 ,Se encuentra F/S , Por encontrarse con desgaste en la ranura del anillo . Los demás pistones se encuentran dentro de las tolerancias Las faldas se encuentran dentro de especificaciones. Los pines se encuentran dentro de especificaciones. Medidas Especificadas TIPO DE PISTON ARTICULADO 1440720
TIPO DE ANILLO KEYSTONE
DESGASTE MAX. DIAMETRO DEL PIN PERMISIBLE 2.7544'' 2.7538''
Medidas Encontradas
El asiento del anillo de compresión del cilindro # 4 se encontró con desgaste abrasivo. Este es generalmente relacionado a las partículas inquemadas presentes en la combustión.
6. Bielas Las bielas se encuentran con el diámetro del túnel cerrado, sin embargó la redondez permite su reutilización. La luz entre el pin y bocina se encuentran dentro de la tolerancia. Las bocinas se encuentran físicamente OK. Medidas Especificadas DIAMETRO
TORSION
DE TUNEL
(DESV. MAX.)
PARALELISM O (DESV. MAX.)
5.6310''+/-
.012''
.004''
DISTANCIA
TORQUE DE
LUZ ENTRE
ENTRE
PERNOS
PIN Y BOCINA
CENTROS .003''
65 lb / 90°
PRESION DE RETENCION DE BOCINA
.004'' 3014 psi
.0006''
Medidas Encontradas
7. Camisas Las camisas # 8 , 12 , 13 , 14 , 15 y 16 ; Se encuentran F/S , Por encontrarse en el desgaste superior , fuera de especificaciones . La camisa # 2 se encuentra F/S , Por que se encuentra con picadura en el radio debajo de la pestaña de camisa ; También presenta quiñe en la pestaña de camisa . La camisa # 9 se encuentra F/S , Por tener la medida de espesor de pestaña menos , que la tolerancia requerida . Las demás camisas se encuentra dentro de la tolerancia requerida , En la medida de desgaste; En la medida de rugosidad y en la medida de espesor de pestaña .
Medidas Especificadas DIAMETRO CAMISA
MAXIMO DESGASTE
6.6939''+/-.0010'' .005''
Medidas Encontradas
8. Culatas Resultado prueba de magnaflux: 15 culatas (#s 1-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16 ) no presenta fisura. requieren T/E (Trabajo Exterior). 01 culata (#2) presenta fisura en zonas evaluadas. Culata # 8 presenta 01 perno roto en zona de pernos que sujetan el harness: extraer, habilitar, acondicionar e instalar inserto de 3/8" nc. Premaquinar y metalizar alojamiento de inyector de culata # 5. ITEM
NOMBRE
CANT
DESCRIPCION FISICA DEL DESGASTE Y/O FALLA
REUSABLE
1 CULATA
16 15 NO presentan fisuras, se reutilizan /// 01 presenta fisura
-
2 VALV. ADM.
32 F/S por horas de servicio.
NO
3 VALV. ESC.
32 F/S por horas de servicio y mejora
NO
4 GUIAS ADM/ESC
64 F/S por desgaste interno y mejora
NO
5 INSERTOS ADM/ESC
64 F/S por desgaste y fatiga
NO
6 RESORTES INT.
64 F/S por desgaste de espiras y mejora
NO
7 RESORTES EXT.
64 F/S por desgaste de espiras y mejora
8 ROTADORES
64 F/S por desgaste interno y mejora
NO NO
La culata # 2 presenta fisuras en la zona del asiento del inyector, las cuales están asociadas a trabajos con altas temperaturas en esas zonas. La culata habría acumulado hasta la fecha 33,252 hrs.
9. Inyectores Los inyectores no pueden ser probados en el área, su prueba es realizada durante la prueba del motor en el Dinamómetro, pero por las horas de operación (10149 horas) seran reemplazados por inyectores nuevos.
10. Bombas Aceite Primaria Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S?
Ítem
Si/No
¿T/E? Si/No
1
BODY AS
1069871
01
_Presenta erosión por cavitacion en paredes
No
Si
---
---
---
---
internas(medidas de desgaste dentro de lo tolerable) . S e
---
---
---
---
---
---
cambian 03 bocinas 1W6005
---
---
2
COVER AS
7W005
01
_Presenta erosión por cavitacion en su perficie de contacto
No
Si
---
---
---
---
con ejes (medidas de desgaste dentro de lo tolerable) .
---
---
---
---
---
---
Requiere maquinar 02 asientos para arandelas debido a
---
---
---
---
---
---
desprendimiento de material en agujeros donde se alojan
---
---
---
---
---
---
dowels. Se cambian 03 bocinas 1W6005
---
---
3
SPOOL PRESURE RELIEF
7N5449
01
_En buen estado . Se cambia resorte 1077175
No
No
4
COVER
1N4637
01
_Presenta 01 inserto helicoidal de 5/16" UNC dañado . Se
No
---
---
---
---
envía a trabajo externo
---
Si ---
Refrigerante Primaria Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
Ítem
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
1
HOUSING AS
7N4756
01
_En buen estado . Se cambian conjunto de s ellos
No
No
2
SHAFT AS
2W9723
01
_En buen estado
No
3
IMPELLER
2W9727
01
_En buen estado
No
No No
Refrigerante Auxiliar Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S?
Ítem
Si/No
¿T/E? Si/No
1
HOUSING AS
1378241
01
_Presenta rajadura interna en zona de cambio de sección (A)
Si
No
2
SHAFT AS
2128180
01
_Presenta desgast e y picaduras en diá metros de contacto con
No
Si
---
---
3
IMPELLER
---
---
---
---
sello de labio y sello cerámico ( * )
---
---
2128186
01
_Presenta ligero desprendimiento de material en diámetro
No
---
---
interno (se reusa)
---
No ---
Prelubricación Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S? Si/No
1
BOMBA PRELUB.
116-7153
01
RESORTES DE BRUSH ROTOS.
Si
2
SWITCH AS
105-9152
01
OPERATIVO.
No
¿T/E? Si/No
Ítem No No
Resortes del motor electrico. de la bomba prelubricación rotos generando mayor demanda de amperaje, buje del extremo posterior desgastado por lo cual la armadura se recuesta en las zapatas. No tiene despiece.
11. Ventilador Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
Ítem --
SPRING
7N5959
2
-SE APLICA MEJORA SM 01-03-2004
Si
--
BRACKET
1078725
1
-SE APLICA MEJORA SM 01-03-2004
Si
No No
12. Jets de Lubricación Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
Ítem
¿T/E? Si/No
¿F/S? Si/No
1
Jets
---
---
1163253
16
Se realizo la prueba a los jets de lubricación, todos se
No
No
---
---
encuentran en buenas condiciones de operación.
---
---
13. Aftercooler Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
Ítem
¿F/S? Si/No
1
COVER
7E2339
1
Colocar 10 insertos de 3/8"(soporte mecánico-CRC).
No
¿T/E? Si/No Si
2
COVER
7E2339
1
Realizar PPM. -Soldar rajadura de alojamiento roscado de
No
Si
---
---
---
---
3/8". -Rectificar superficie soldada. -Acondicionar e
---
---
---
---
---
---
instalar 01 inserto roscado de 3/8". -Arenar. Material:
---
---
---
---
---
---
GRAY IRON CSTG.(MI).
---
---
3
MANIFOLD.
1179061
1
Se encuentra ok.
No
No
4
TEE
7E7553
1
Se encuentra ok.
No
5
CORE AFTERCOOLER
2002001
2
F/S. por horas de operación.
Si
No No
14. Sistema de Enfriamiento Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
Ítem 1
Termostatos
6I4950
4
F/S por horas de operación.
Si
No
2
Caja de termostato sup.
1417118
1
Se encuentra ok.
No
No
3
Caja de termostato inf.
9Y4090
1
Se encuentra ok.
No
No
4
Core oil cooler motor
1008008
1
F/S por horas de operación.
Si
5
Core oil cooler maquina.
2435773
1
F/S por horas de operación.
Si
No No
15. Pernos de Motor Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
1
PERNOS DE CULATA
7N1961
128
2
PERNOS
8T7013
5
3
PERNOS DE TEMPERATURA
XX
XX
Descripción del Desgaste o Falla
¿T/E? Si/No
¿F/S? Si/No
Ítem
4
PERNOS GENERAL
XX
XX
- En buen estado
No
No
- Presentan corrosión, picaduras y corrosión
Si
No
- Se saca f/s por horas de operación
Si
- En buen estado según inventario de m otor
No No
No
16. Cam roller follower (Valve Lifter) Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
1
BUZOS DE VALVULA
2307875
32
- F/S Por eje de leva dado de baja
2
BUZO DE INYECTOR
1977004
16
3
GUIA DE BUZO
7N4782
32
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
Ítem Si
No
- F/S Por eje de leva dado de baja
Si
- En buen estado
No
No No
17. Rocket Shaft Assembly Pág./
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S?
Ítem
Si/No
¿T/E? Si/No
1
SHAFT
2302633
16
- Con desgastes normal.
No
No
2
PUENTE
1294181
2
- Se cambian por mejora
Si
No
3
PUENTE FLOTANTE EX
2303152
15
- En buen estado
No
No
4
PUENTE FLOTANTE IN
2303153
15
- En buen estado
No
No
5
BALANCIN VALVULA
2302621
32
- En buen estado
No
No
6
SCREW
2002003
32
-27 En buen estado y 5 presentan deformación en hil os.
Si
7
BEARING-SEGURO BUTTON
XX
XX
-Se cambian por horas de servicios
Si
No No
28. Cableado Eléctrico Pág./
Descripción del Desgaste o Falla
¿F/S? Si/No
¿T/E? Si/No
Nombre Parte
No. Parte
Cant.
01
HARNESS ENGINE
223-9126
01
RECALENTADO
Si
No
02
ECM
1767503
01
PRUEBA ESTATICA OK. 10 178 hrs.
No
No
03
VALVE FAN DRIVE
1358770
01
PRUEBA ESTATICA OK
No
No
04
VALVE ORS
1427363
01
OK, SE REUSA
No
05
THERMOCOUPLES
7E6830
16
SONDAS DETERIORADAS
No
No No
Ítem
HISTORIAL DE ACEITE Taken 21/04/11 10/04/11 27/03/11 25/03/11 09/03/11 22/02/11 08/02/11 24/01/11 14/01/11 29/12/10 28/12/10 17/12/10 13/12/10 02/12/10 20/11/10 06/11/10 24/10/10 10/10/10 22/09/10 09/09/10 25/08/10 09/08/10 22/07/10 04/07/10 20/06/10 09/06/10 03/06/10 25/05/10 10/05/10 07/05/10 19/04/10 05/03/10 17/02/10 14/01/10 14/12/09 08/12/09
SMR Oil A F W 29192 241 Neg Neg Neg 28951 245 Neg Neg Neg 28728 22 Neg Neg 1 28706 396 Neg Neg Neg 28390 309 Neg Neg Neg 28081 272 Neg Neg Neg 27809 264 Neg Neg Neg 27545 216 Neg Neg Neg 27329 310 Neg Neg Neg 27019 29 Neg Neg Neg 26990 199 Neg Neg Neg 26791 285 Neg Neg Neg 27204 270 Neg Neg Neg 26506 248 Neg Neg Neg 26258 259 Neg Neg Neg 25999 264 Neg Neg Neg 25735 262 Neg Neg Neg 25473 281 Neg Neg Neg 25192 254 Neg Neg Neg 24938 1601 Neg Neg Neg 24634 303 Neg Neg Neg 24331 358 Neg Neg Neg 23973 363 Neg Neg Neg 23610 273 Neg Neg Neg 23337 220 Neg Neg Neg 23117 117 Neg Neg Neg 23000 198 Neg Neg Neg 22802 614 Neg Neg Neg 22484 299 Neg Neg Neg 22422 237 Neg Neg Neg 22185 610 Neg Neg Neg 21286 356 Neg Neg Neg 20930 730 Neg Neg Neg 20200 497 Neg Neg Neg 19703 114 N N N 19589 123 N N N
Fe Cr 9 0 11 0 28 1 25 0 9 0 8 0 8 0 6 0 8 0 1 0 6 0 10 0 5 0 8 0 9 0 14 1 7 0 8 0 10 0 11 0 13 0 13 0 13 0 5 0 4 0 4 0 4 0 6 0 7 0 7 0 15 0 4 0 7 0 7 0 6 0 7 0
Ni 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Ti 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
V Ag 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Pb 1 2 22 35 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Sn Cu Al Si Na K Mo B P Ba Ca Mg Mn Zn Soot Sulf Oxid Nitr Visc 0 5 0 1 1 6 0 0 1551 0 2040 198 0 985 38 34 28 31 13.1 0 9 0 1 3 23 3 0 1214 0 2779 296 0 1231 41 31 27 29 13 1 166 14 14 353 3020 407 18 648 0 1385 131 0 705 1 172 4 6 130 961 124 3 1107 0 2277 225 0 1152 48 48 30 59 13.1 0 1 1 3 7 59 5 0 1214 0 2116 200 0 1008 49 24 20 27 13.2 0 1 1 2 1 3 0 0 1199 0 2164 205 0 1061 61 36 25 30 13.1 0 1 1 2 3 0 0 0 965 0 2096 197 0 1017 51 35 25 31 13 0 1 1 1 3 0 0 1 1237 0 2310 250 0 963 30 35 27 32 13.1 0 1 1 2 4 0 0 0 1372 0 2242 255 0 1033 49 41 28 34 13.7 0 0 1 1 3 0 0 0 1282 0 1992 230 0 918 18 13 24 18 13.8 0 1 1 1 3 4 0 0 1036 0 1639 221 0 743 44 24 23 25 13.5 0 1 1 3 5 23 2 1 1031 0 2042 255 0 1007 53 34 25 30 13.5 0 2 1 3 1 2 0 0 1227 0 2105 249 0 928 32 23 24 23 13.3 0 1 2 3 2 1 0 1 989 0 2000 253 0 990 45 34 25 30 13.2 0 1 1 1 2 2 0 3 1043 0 2092 277 0 1074 44 40 30 35 13.2 1 4 5 8 0 0 0 1 1067 0 1838 243 1 876 39 30 25 31 13.3 0 1 1 2 3 0 1 1 942 0 2114 247 0 1007 36 24 24 29 13.4 0 2 2 2 2 2 1 1 996 0 2153 237 0 961 36 25 23 27 13.5 0 1 1 2 1 2 1 1 1001 0 2158 243 0 1090 32 33 24 28 13.5 0 2 2 3 4 12 1 0 942 0 226 0 814 50 38 24 29 13.4 1 1 2 3 6 70 8 55 42 25 32 13.5 0 1 2 2 1 0 1 56 36 24 30 13.1 0 1 2 4 2 0 0 63 44 30 34 13.3 0 1 1 3 0 0 38 20 21 22 13.3 0 1 2 2 1 0 20 18 21 21 13 0 0 2 3 1 0 23 11 21 13 13 0 1 1 1 1 0 34 21 22 21 13.1 0 3 1 1 2 0 33 23 21 24 12.8 0 1 1 3 1 0 29 19 21 18 13 0 0 2 2 1 0 30 19 22 19 12.9 1 6 1 2 1 0 49 32 21 27 12.6 2 2 1 2 1 0 29 14 21 20 12.9 2 3 2 5 1 0 29 16 18 24 13.8 0 7 2 1 2 0 25 10 19 18 13.2 0 21 2 2 1 0 14 0 17 0 13.1 0 1 6 3 1 5 12 0 10 21 13.2
En el mes de marzo se observa que el motor habría presentado una falla en el sistema de refrigeración que contaminó fuertemente el aceite del motor. Las muest ras tomadas entre el 25 y 27 de marzo mostraron valores muy elevados de desgastes de plomo y una presencia positiva de agua.
Inspección de filtros
Después de observar y leer detenidamente el informe, en donde contempla: -
Historial de la maquina.
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Mediciones de los componentes, especificadas y encontradas
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Estado a través de fotografías de algunos componentes del motor
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Historial del aceite de motor.
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Historial de filtros
Realice un informe, sobre su diagnostico buscando la causa raíz del problema:
Agarrotamiento del cigueñal del motor diesel -
Determine los componentes que pudieron ser los causantes de dicho problema.
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Determine los sistemas del motor que pudieron haber fallado antes de la catástrofe (pudieron ser más de uno) o pudieron ser los causantes del problema.
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Coloque finalmente mencione las recomendaciones para evitar un próximo problema similar.
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Puede colocar gráficos que ayuden sus explicaciones.
Criterios de Evaluación: La cantidad de hojas mínima es de 3. El peso del trabajo es 50% de la nota final.
Ultima día de entrega de trabajos: 18 de Marzo 2014
