MECANICA DIESEL
Fallas Prematuras en Pistones
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Expulsión de la abrazadera de retención del perno |
Aspecto |
Causas |
Corrección |
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Ruptura de la canaleta de la abrazadera de retención del perno. Generalmente la ocurrencia se da por un componente de fuerza que empuja el perno contra una de las abrazaderas de retención hasta su expulsión y/o su fractura. Eventualmente, pedazos de la abrazadera fracturada pasan por el agujero del perno, deteriorando la otra extremidad. |
Bielas torcidas. Cilindros desalineados en relación al cigüeñal. Montaje incorrecto de la abrazadera. Conicidad en el cuello del cigüeñal. Juego longitudinal (axial) excesivo en el cigüeñal. Juego Excesivo en el perno y la abrazadera. Falta de paralelismo entre el centro del buje del pie de biela y del cojinete. |
Alinear correctamente las bielas (cambiar si es necesario). Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal. Montar correctamente la abrazadera, cuidando para no deformarla durante el montaje. Rectificar correctamente los cuellos del cigüeñal. Verificar el juego axial del cigüeñal.
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| Juego insuficiente entre perno y buje | Aspecto | Causas | Corrección |
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Fajas de agarrotamiento al lado del agujero para perno (cubos). |
Montaje del perno con juego insuficiente en el cubo del pistón y/o en el buje del pie de biela.
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Montar el perno del pistón con el juego específico en el buje del pie de biela, observando la existencia o no de clasificación perno y pistón. |
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Zona de contacto inclinado |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Área de contacto inclinada en relación al eje del pistón. |
Bielas torcidas. Cilindros desalineados en relación al cigüeñal.
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Alinear correctamente las bielas (cambiar si es necesario). Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal. Agujerear el buje del pie de biela en la escuadra en relación a la biela. |
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Agarrotamiento por deformación de la camisa |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Agarrrotamiento en fajas estrechas, generalmente en toda la circunferencia de la falda del pistón y tienden a ir ensanchándose con el funcionamiento, con consecuente agarrotamiento generalizado. |
Deformación de la camisa debido a: Irregularidad en el montaje del block. Dilatación de las graseras de sellaje, durante el funcionamiento del motor. Diámetro de los alojamientos de la graseras de sellaje encima del valor especificado. Apriete excesivo de la culata. Deficiencia de la rectificación del cilindro. |
Rectificar correctamente los agujeros en el block para instalación de las camisas. Utilizar graseras de sellaje de buena calidad. Verificar el diámetro de los alojamientos de las graseras de sellaje. Dar la fuerza correcta en los tornillos de la culata. |
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"Flutter" de los anillos |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Canaletas de anillos destruidos. El problema ocurre generalmente en el primer anillo de compresión, que es la zona más solicitada de la región de los anillos, debido a su exposición directa a los gases de combustión. La combustión retardada sobre los anillos origina calor, lo que sobrecalienta esta región del pistón. Además de eso, los anillos no ejercen perfectamente su función de transferir calor para el cilindro. De esta forma el pistón tiene su resistencia disminuida, pudiendo fracturarse lo que se da normalmente en la zona de fuego/anillos. |
Exceso de juego entre anillo y canaleta. Montaje de anillos nuevos en canaletas gastadas. Utilización de anillos con altura incorrecta. Exceso de depósitos de materiales carboníferos. El sobrecalentamiento de esta región del pistón, acrecentado por la abrasión provocada por los materiales carboníferos, desgastan excesivamente la canaleta proporcionando la vibración del anillo. |
Verificar minuciosamente, en oportunidad del cambio de anillos, las condiciones de las canaletas en los pistones, principalmente las primeras, que reciben los anillos de compresión. Mantener el juego entre anillos y canaletas dentro de las tolerancias especificadas. |
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Insuficiencia de juego de montaje |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Agarrotamiento bastante acentuado y generalizado en la falda del pistón, preferencialmente en el lado de mayor presión, como una consecuencia de un funcionamiento anormal y por consiguiente una disminución de juego a valores que ultrapasan la indicada en proyecto. |
Montaje del pistón en el cilindro con juego insuficiente. |
Observar el juego de montaje entre pistón y cilindro recomendado por el fabricante. |
II. Por mal Funcionamiento del Motor
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Agarrotamiento por refrigeración deficiente |
Aspecto |
Causas |
Corrección |
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Agarrotamiento del pistón, preferencialmente sobre el eje del perno (cubo). El conjunto pistón-cilindro es montado con juegos bastante pequeños, ya que estos juegos tienden a disminuir con el calentamiento del motor, porque el coeficiente de dilatación del pistón es superior al del cilindro. Evidentemente en el proyecto del pistón se tiene en cuenta el sistema de refrigeración del motor. Cualquier alteración que ocurra en la refrigeración del motor hace que tengamos un sobrecalentamiento del conjunto con la eliminación de los juegos del proyecto, rompimiento de la película de aceite lubricante y contacto metálico entre pistón y cilindro. Ese funcionamiento anormal lleva inevitablemente a un agarrotamiento de los pistones. |
Exceso de depósitos en los conductos de agua en el block, no sacados durante el último reacondicionamiento. Estos depósitos causan sensible aumento de la resistencia térmica de las paredes, elevando la temperatura del pistón. Agarrotamiento de la válvula termostática, aunque por cortos periodos puede causar el no pasaje del agua de refrigeración por el radiador, elevando por lo tanto la temperatura del motor Radiador en malas condiciones, especialmente con bloqueo parcial en la colmena, sea interna o externamente. El aislamiento térmico de la colmena en relación al ambiente se da principalmente por excesivos depósitos de barro en la superficie externa de la misma Fallas mecánicas en la bomba de agua pueden generar bajo flujo de agua de refrigeración, lo que se hace sentir especialmente cuando el motor es muy solicitado; Correa de ventilador demasiado floja (patinando), originando caída en el flujo de aire a través de la colmena; Tapón del radiador defectuoso, al no ofrecer estanqueidad suficiente, causa caída de presión en el circuito de agua y hervor más frecuente de la misma.
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Revisar periódicamente el sistema de resfriamiento, (bomba de agua, radiador, correa, ventilador y válvula termostática).
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Deterioro por detonación |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Cabeza del pistón parcialmente destruida. Durante la combustión, cuando la mezcla de los gases no quemados sufre compresión debido al avance del frente de la llama, puede ocurrir que en determinado instante toda la parcela final de la mezcla entre en combustión espontánea Esta combustión puede envolver apreciable parcela de masa, que en lugar de quemar progresivamente a través del avance de la llama, quemando cada incremento de masa, aproximadamente a presión constante, va a reaccionar instantáneamente, y a volumen constante. La presión alcanzada es mucho mayor que la presión final alcanzada en combustión normal. Debido a la gran rapidez con que ocurre el fenómeno, no hay tiempo para que los gases quemados se expandan, lo que justifica la hipótesis que esta combustión anormal se realiza a volumen constante. La elevación de presión correspondiente se limita por lo tanto al volumen ocupado por la masa, que reaccionó espontáneamente y da origen a una onda de presión que se propaga dentro de la cámara con la velocidad del sonido. Esta onda sufre repetidas reflexiones por las paredes de la cámara, dando origen a un ruido característico, que en el lenguaje popular es erróneamente llamado de “golpe de pernos” (pistoneo). El nombre correcto para el fenómeno descrito es “DETONACION”. La detonación ocasiona una erosión en la cabeza del pistón, en el lado en que los gases sufren la combustión espontánea (normalmente del lado opuesto a la bujía) y tiene origen en la acción turbulenta de los gases de temperatura elevadísima contra la cabeza del pistón. Además de eso puede ocasionar en sus últimas etapas, excesivo desgaste de la primera canaleta, quiebra, surcos y aprisionamiento de los anillos.
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No utilización de cambios adecuados a cada condición de carga y velocidad del vehículo; Cilindro trabajando excesivamente caliente; Carburador mal regulado (mezcla excesivamente pobre); Chispa excesivamente avanzada. Combustible de mala calidad (con bajo numero de octano) Sobrecarga de motor; Acumulo de depósitos en el tope del pistón o en la culata; Rebajamiento excesivo de la culata con consecuente aumento de la tasa de compresión.
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Proceder periódicamente a una revisión de los sistemas de alimentación e ignición, manteniéndolos en condiciones de funcionamiento recomendadas por el fabricante. Evitar sobrecargas operacionales en el motor.
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Deterioro por pre-ignición |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Zona de los anillos y cabeza del pistón parcialmente destruidas. Agujero en el tope del pistón. La formación de una segunda frente de llama no debida a la chista de la bujía, con la quema espontánea de combustible, recibe el nombre de pre-ignición. Tenemos pues una frente de llama nueva, lo que no constituye inconveniente, mientras ocurre después de la frente de llama principal iniciada por la bujía. A medida que la temperatura de las piezas se eleva, la pre-ignición ocurre cada vez mas temprano en el ciclo, adelantándose a la chispa de la bujía y disminuyendo la potencia del motor. Tratándose apenas de un cilindro, la potencia disminuiría progresiva y silenciosamente, hasta que el motor se parase, en los motores policilíndricos sin embargo, los otros cilindros mantienen el motor en movimiento y el cilindro con pre-ignición es sometido a las temperaturas de combustión durante tiempos cada vez mas largos con un aumento excesivo del flujo de calor para las paredes de la cámara. Las excesivas temperaturas y presiones resultantes de la pre-ignición pueden ocasionar un agujero en el tope del pistón.
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Bujías inadecuadas para el tipo de trabajo requerido. Puntos calientes ocasionados por sistema de resfriamiento defectuoso. Depósitos de carbón en temperatura muy alta (casi incandescentes), ocasionando puntos calientes. Válvulas operando en temperaturas más elevadas que la normal. Detonación o condiciones que llevan a ella.
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Instalar bujías adecuadas para el motor. Verificar sistema de resfriamiento. Descarbonizar el tope de los pistones y la culata siempre que sea posible. Regular periódicamente las válvulas del motor conforme prescrito por el fabricante.
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Rajaduras en la cabeza y en los cubos del pistón |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Rajadura en la cabeza del pistón. Rajadura en la parte superior de los cubos.
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Las rajaduras que se originan en la cabeza de los pistones son consecuencias de tensiones térmicas extremas. En el caso que las rajaduras evolucionan en la dirección perpendicular al eje del perno, se verificó que, además de los efectos térmicos existen tensiones mecánicas, induciendo tensiones de tracción o de compresión en la superficie del tope. Las rajaduras que se originan en la parte superior de los cubos y evolucionan en dirección al tope, en una tendencia de abrir el pistón al medio son consecuencia de la interacción entre el cubo y el perno. Ocurren tensiones elevadas, encima del valor recomendable causadas por la compresión, por la deformación del perno y por el efecto de cuña que ejerce en la superficie del agujero.
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El reacondicionamiento del motor, el regulaje del sistema de inyección, así como las condiciones de operación del motor, deben ser ejecutadas dentro de las especificaciones establecidas por el fabricante. |
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Por funcionamiento en temperatura debajo de la normal |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Paredes entre las canaletas de anillos destruidas. Carbonización excesiva de la zona de fuego y canaletas
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Carburador mal regulado (mezcla excesivamente rica). Motor funcionando debajo de la temperatura normal. Válvula termostática bloqueada en la posición abierta y/o inexistente. |
Regular correctamente el carburador para que suministre la dosis correcta de aire y combustible. Verificar el funcionamiento de la válvula termostática. Recolocar válvula termostática en el caso de su falta Es aconsejable no solicitar el vehiculo con el motor totalmente frío.
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Exceso de combustible inyectado |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Fajas de agarrotamiento de la cabeza a la boca del pistón, generalmente en dirección de los chorros del diesel, propagándose posteriormente para otras regiones. |
La dilución de la película de aceite lubricante, existente en las paredes de los cilindros, se da a partir del exceso de combustible inyectado, sea por debito de la bomba inyectora con valor encima del especificado y/o por pulverización incorrecta (chorro de líquido) de los picos inyectores. A partir del a ruptura de esa película ocurre contacto metálico entre pistón y cilindro, elevación substancial de la temperatura debido a la fricción, con consecuente dilatación excesiva del pistón hasta el agarrotamiento.
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Revisar periódicamente bomba y picos inyectores, conforme recomendado por el fabricante |
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Deterioro del tope por erosión |
Aspecto | Causas | Corrección |
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Erosión de la cabeza del pistón, debido a sobrecarga mecánica y desintegración térmica. |
Exceso de combustible inyectado por ciclo. Inyección prematura (punto adelantado) Pulverización incorrecta. Falta de estanqueidad en los inyectores. |
Regular bomba y picos inyectores para obtener correcta inyección y pulverización del diesel. Corregir el punto de inyección de combustible. |
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Interferencia pistón contra culata y/o válvula |
Aspecto | Causas | Corrección | |
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La cabeza del pistón se presenta deformada debido a los golpes contra la culata y/o válvulas del motor.
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Aumento del curso del pistón debido al aflojamiento de un tornillo de la biela. El depósito de carbón de aceite que se forma en la cabeza del pistón se torna mayor que el juego provocando por esos impactos en la culata del cilindro. Altura del block abajo del especificado. Variación del curso debido a la rectificación incorrecta de los cuellos del cigüeñal. Alteración del largo de la biela. Reducción de la altura de la culata sin el debido ajuste en la profundidad de las sedes de las válvulas. Fluctuación de las válvulas. Sincronismo incorrecto del eje comando de válvulas.
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Verificar el sincronismo del eje comando de válvulas. Verificar la medida del juego. Verificar las posiciones demasiado avanzadas de los pistones en los cilindros en relación al tope del bl
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