unidad 2 sistemas de lubricación y el aceite del motor

UNIDAD 2Sistemas de Lubricacin y el Aceite del Motor

Objetivos

Al terminar esta unidad, el estudiante estar en capacidad de:

Seleccionar el tipo de aceite, la viscosidad y el paquete deaditivos apropiados para los motores Caterpillar.

Medir y evaluar las presiones y las temperaturas del sistemade aceite de un motor en operacin.

Seguir los pasos apropiados para diagnosticar un problema deconsumo de aceite.

Diagnosticar y reparar un problema relacionado con el aceiteen un motor en operacin.

Material de referencia

Tabla de conversin prctica SEES5677Aceite de motor diesel (CH4) PEHP5026Aceite de motor diesel (CF) PEHP1027Recomendaciones de lubricantes para motorescomerciales y marinos Caterpillar SEBU6251Recomendaciones de lubricantes para motoresde camiones de carretera Caterpillar SEBU6385Recomendaciones de lubricantes para mquinasCaterpillar SEBU6250El aceite y su motor SEBD0640Lubricantes sintticos y formulaciones especiales LEKQ2051Manual de Operacin y Mantenimiento SEBU7186Marcas especiales en la varilla de medicin del aceite del crter LEKM3272Calibracin de la varilla de medicin del crterde los Motores 3406 LEET5637

Material de referencia (continuacin):

Consumo excesivo de aceite del motor SELD055Datos del consumo de aceite LEKQ4028Uso del Grupo de Presin del Motor 6V9450 SEHS8524

Herramientas

Grupo de Presin del Motor 1U9450

Motor en funcionamiento

Filtro de aceite taponado

Filtro de aceite limpio

Juegos de herramientas de pulgada

Leccin 1: Introduccin al Aceite del Motor

Introduccin

Caterpillar desea que sus clientes reciban la vida mxima de serviciodel equipo con un mnimo de tiempo de equipo parado. Elmantenimiento correcto es importante para asegurar una operacincontinua y sin problemas. Es crucial seleccionar el aceite delubricacin correcto. Cuando ocurre una avera al motor, confrecuencia est comprometido el sistema de lubricacin.En los ltimos aos, los motores diesel se han sofisticado ms y ms,para poder cumplir con las rigurosas normas de emisin actuales ycon las demandas cada vez mayores de operacin. A medida que sepresentan estos cambios, los aceites lubricantes han tenido queponerse a la par. Esta leccin describe las caractersticas y laspropiedades del aceite.

Fundamentos de Lubricacin

Fig. 2.1.1 Introduccin al aceite del motor

Objetivos

Al terminar esta leccin, el estudiante estar en capacidad de:

Seleccionar el tipo de aceite, la viscosidad y el paquete deaditivos apropiados para los motores Caterpillar.

Explicar el programa de mantenimiento normal de aceitede un Motor 3400 Caterpillar.

Unidad 2 2-1-4 Diagnstico y Reparacin del MotorLeccin 1

FuncinPrimaria- Lubricar, enfriar, limpiar

Secundaria- Sellar, aislar, proteger contra corrosin y

oxidacin, control de espuma, etc.

Fig. 2.1.2

Propsito de la LubricacinSeparar superficies con una pelcula

de material que pueda romperse con baja resistencia

Fig. 2.1.3

El propsito de los lubricantes es separar las superficies enmovimiento y reducir la friccin. Si las piezas en movimiento entranen contacto sin lubricante, ocurrir transferencia de material. Estaaccin puede controlarse usando un lubricante, para evitar que laspiezas entren en contacto.

Las funciones primarias del aceite son lubricar, enfriar y limpiar losescombros y la suciedad de las piezas del motor.

Como funcin secundaria, el aceite sella, asla, proporcionaproteccin contra la corrosin, inhibe la oxidacin, controla la accinespumante y otras ms.


Fig. 2.1.4

Fig. 2.1.5

Los estndares de rendimiento de ste y de los aceites posteriores seestablecieron mediante pruebas realizadas en un motor de prueba deun solo cilindro, diseado y construido por Caterpillar,especficamente para la prueba de aceites.

A medida que los ingenieros introdujeron nuevos conceptos, sedesarrollaron nuevos motores de prueba de aceites.

Este aceite de crter inicial se llam "Lubricante Superior paraMotores Caterpillar" y se vendi slo a travs de los distribuidoresCaterpillar.

El aceite lubricante usado en los primeros motores diesel Caterpillar,hace ms de 60 aos era un aceite mineral para crter. Sin embargo,cuando los motores comenzaron a experimentar agarrotamiento de losanillos y rayado de las camisas del cilindro fue necesario encontrar unaceite ms eficaz. En 1935, se desarroll el primer aditivo para elaceite del crter, mediante un esfuerzo en comn de diferentescompaas de los Estados Unidos y Caterpillar.


Fig. 2.1.6

Fig. 2.1.7

No fue sino en 1970 cuando el API (American Petroleum Institute)reconoci la necesidad de revisar su sistema de clasificacin. El API,la SAE y la ASTM colaboraron en este esfuerzo. Su nuevo sistema sebasaba en el mismo tipo de especificaciones de rendimiento queCaterpillar y otros haban venido usando.

La prueba del aceite, realizada por los fabricantes de motores,requera que el motor de prueba de un solo cilindro se desarmara,despus de operar por un tiempo especfico a carga y velocidadpredeterminadas. Los pistones se inspeccionaban y se anotaba elcambio de color causado por la formacin de laca. Tambin semedan otros factores cruciales, tales como el desgaste y el depsitoen los anillos. En 1958, Caterpillar estableci la clasificacin de laSerie 3.


Fig. 2.1.8

Sistema de Clasificacin Gasolina API

- Aceite mineral SA- SB ('30)- SC ('64)- SD ('68) SE ('72)- SF ('80) SG ('89)- SH ('93)

Diesel API- CA ('35) CB ('40)- CC ('44) CD ('55)- CE ('83)- CF-4 ('90)- CF ('96) CG-4 ('96)

Fig. 2.1.9

El sistema de clasificacin usaba letras para designar los sistemas derendimiento del aceite. La primera letra indica si el aceite es para usaren una aplicacin de motor de gasolina (S es para encendido porchispa) o diesel (C es para encendido por compresin). La segundaletra indica el rendimiento y la categora de servicio del aceite.

Con el aumento de las demandas de rendimiento, los aceites hantenido que reformularse, para proveer una adecuada proteccin. Conel paso de los aos esto se refleja en los cambios de la segunda letraen el sistema de clasificacin.

Caterpillar super este sistema de clasificacin en 1972. El nuevosistema API/SAE estableca designaciones de letras, como CD, CC yotras letras SAE para la clasificacin de los aceites. Estas letrasestaban relacionadas con los niveles de rendimiento en las pruebasdel motor.

Una lista de todos los nombres de marcas de aceites clasificados APIse incluye en el Engine Manufacturers Association Lubricating Oils-Data Book, disponible en su distribuidor Caterpillar, nmero deformato Caterpillar SEBU5939.


Requisitos del Aceite del Motor CG-4/SH - Motores de bajas emisiones y alto rendimiento en donde se alcanzan temperaturas altas en los pistones

CG-4 - Recomendado para todos los motores diesel CAT excepto los 3600

CF- Mejorado respecto al aceite CD; usado en los motores 3600 debido a su alta detergencia

Fig. 2.1.10

En estos aos, han cambiado las recomendaciones de aceite para losmotores. Slo hace unos aos, el Motor 3208 requera aceites CC,mientras los motores de servicio pesado requeran aceite CD.

En 1983, con la introduccin de los motores de camin de inyeccinunitaria, se recomend el aceite tipo CE para estas aplicaciones.

En 1991, las normas de nuevas emisiones exigieron un anillo superiorms alto, lo que impuls la utilizacin de aceites CF-4 en reemplazode los aceites CE.

Con la necesidad de usar combustibles de muy bajo azufre paraaplicaciones de camin en los EE.UU., se formul un nuevo aceite seclasific como CG-4. Aunque este aceite se formul paracombustibles de muy bajo azufre, tambin fue compatible concombustibles de niveles normales de azufre.

En 1999, el aceite CH-4 reemplaz al CG-4, y se recomend paracasi toda la produccin de motores diesel. Algunas excepciones sonlos motores de la serie 3600, que requieren aceite CF, y los Motores3054/3056, que requieren aceite CF durante la fase inicial paraasentar los anillos. Otra excepcin a la regla general es que losaceites multiviscosos no se recomiendan para los Motores Marinos3116 y 3126 MUI.

.


Fig. 2.1.11

Fig. 2.1.12

La ms importante caracterstica de un lubricante lquido es suviscosidad o la friccin lquida interna desarrollada con elmovimiento. La viscosidad se asocia con la capacidad de fluir. Laviscosidad determina qu tan bien lubricar y proteger un aceite lassuperficies en contacto. De otro lado, un aceite demasiado viscosotendr resistencia excesiva para fluir a bajas temperaturas. Puede queno permita un fcil arranque del motor o puede no fluir losuficientemente rpido a las piezas que necesitan lubricacin. Esimportante que el aceite tenga la viscosidad correcta en el arranque ya las temperaturas ms altas y ms bajas a las cuales opera el equipo.Una presin de aceite incorrecta puede ser el resultado de un aceitede viscosidad inadecuada.

Dos de las funciones del aceite son proporcionar soporte ylubricacin. El objetivo bsico del lubricante es separar lassuperficies en movimiento con pelculas o capas de aceite quereducen la friccin.


Fig. 2.1.13

Fig. 2.1.14

Con la llegada de los aceites multiviscosos, las unidades de ampliavariacin de temperatura ambiente en su operacin tienen mayorproteccin. Un aceite SAE 10W30 significa que reneespecificaciones SAE tanto del aceite 10W para invierno, como delaceite 30W para verano. En algunas aplicaciones, la mismaviscosidad SAE puede usarse todo el ao.

Los aceites de viscosidad nica no proporcionan una capacidad deproteccin en gamas muy grandes de temperatura ambiente. Estaproteccin est limitada en unidades que experimentan gran variedadde temperaturas ambiente, como en el mercado altamente mvil delos camiones de carretera.


Aditivos Antioxidantes/Anticorrosivos Ayudar a prevenir

- Oxidacin- Agotamiento de aditivos catalticos- Formacin de barniz y lodo- Corrosin

Fig. 2.1.15

Fig. 2.1.16

La espuma puede contaminar los lubricantes, permitir la prdida delubricacin y aumentar la oxidacin. Los aditivos antiespumantes(generalmente, compuestos de silicona) debilitan las burbujas ypermiten que se rompan y escapen ms fcilmente.

La oxidacin aumenta la viscosidad y oscurece el lubricante. El aceiteoxidado acta como catalizador que agota otros aditivos, formabarniz, lodo y produce cidos y corrosin. Los inhibidores deoxidacin ayudan a controlar la oxidacin y la corrosin.

Los inhibidores de oxidacin detienen la reaccin en cadena delagotamiento de aditivos y de la produccin de cidos. A medida quelas molculas inhibidoras hacen su trabajo, se agotan. Si esto sucede,la reaccin en cadena comenzar de nuevo.


Funcin de los AditivosDetergentes/Dispersantes

Neutralizar cidos con metales bsicos

Aislar los contaminantesFormar pelculas sobre las superficies

Fig. 2.1.17

Fig. 2.1.18

Cuando los aditivos ya no pueden hacer su trabajo, se dice que se hanagotado y pueden fsicamente depositarse formando residuos negros,que se acumulan en los compartimientos y en los filtros del sistemade lubricacin.

Los aditivos detergentes y dispersantes neutralizan los cidos,protegen las superficies metlicas y mantienen los contaminantes ensuspensin, de modo que puedan ser eliminados por filtracin o en elcambio de aceite.


Fig. 2.1.19

Fig. 2.1.20

Cuando la lubricacin es deficiente, las piezas lubricadas comienzana fallar.

Los cojinetes fallan slo das despus de que el lubricante ha agotadosus aditivos y se vuelve negro y espeso. Observe el desgaste adhesivocausado por un control insuficiente de la friccin.

Los lubricantes generalmente son negros y viscosos luego que seagotan sus aditivos. Adems de los residuos de aditivos, la oxidacindel aceite y la contaminacin (humedad, cidos, carbn, metales dedesgaste, etc.) son factores que vuelven el aceite viscoso y negro.


Fig. 2.1.21

Otro factor crucial en la determinacin del rendimiento y la vida tildel motor se relaciona con la cantidad de azufre en el combustible. Elcido sulfrico es un subproducto de la combustin del combustiblediesel del motor, a medida que el azufre que no se consume en lasunidades de las cmaras de combustin reacciona con el vapor deagua.

En los Estados Unidos los combustibles que cumplen con lasespecificaciones ASTM l-D y 2-D no contienen ms de 0,5% deazufre por peso. Esto no significa que todos los combustibles de losEstados Unidos cumplan con esta especificacin. En efecto, eninvestigaciones de campo se han encontrado combustibles concontenido de azufre de ms de 0,5%.

En los EE.UU., el combustible diesel usado en los camiones decarretera y en los motores marinos de embarcaciones de recreacindeben tener menos de 0,05% de azufre. A medida que la industria semueve a los dispositivos de tratamiento de los gases de escape, elazufre necesita reducirse an ms.

En mayo de 2000, la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA) publicregulaciones exigentes tanto para fabricantes de motor como paraempresas refinadoras de combustible, que se deben cumplir para elao 2007. En las regulaciones EPA se incluyen requisitos para que lascompaas refinadoras disminuyan los contenidos de azufre en loscombustibles diesel en 97% en los prximos siete aos. Esto significacombustibles ms limpios que contengan menos de 15 partes pormilln (PPM de azufre) o una reduccin de 0,05% a 0,0015% deazufre en los combustibles.


Fig. 2.1.22

Fig. 2.1.23

El azufre en el combustible reacciona durante la combustin y secombina con el agua para formar cido sulfrico.

El cido ataca las camisas del cilindro, los anillos del pistn, las guasde vlvulas de escape y otras piezas del motor.

El desgaste corrosivo puede aumentar el consumo de aceite, as comoel riesgo de falla prematura del motor.

La cantidad de azufre encontrada regularmente en los combustiblespuede variar desde 0,01% a 1% (en Malasia) a ms de 3% (en SurAmrica). El nico modo de suministrar combustibles que cumplancon las normas, es refinar los combustibles que tienen niveles deazufre ms altos que los permitidos.


Factores que Afectanla Formacin de Acidos

Contenido de azufre del combustible Temperatura del motor Humedad del aire de combustin Consumo de combustible Adicin de aceite limpio

Fig. 2.1.24

Fig. 2.1.25

Los niveles altos de humedad en el aire de combustin suministran elagua necesaria para promover la formacin de cido corrosivo. Unoperador no puede controlar el ambiente de trabajo.

Sin embargo, cuando se trabaja en humedad alta, el operadornecesitar tener ms cuidado en la seleccin del combustible y dellubricante. Otro factor que determina la cantidad de cidos formadoses la cantidad de combustible quemado durante un intervalo decambio de aceite. Mientras ms combustible se use, ms xidos deazufre habr disponibles para combinarse con el agua.

Los factores que afectan la formacin de cidos son:

- El contenido de azufre del combustible

- La temperatura del motor

- La humedad del aire de combustin

- El consumo de combustible

- La adicin de aceite limpio


Fig. 2.1.26

Temperatura del Agua de la Camisa 79 C (175 F) de temperatura mnima para evitar la formacin de cido sulfrico

Fig. 2.1.27

La temperatura del motor es un factor importante en el proceso de laformacin de cido sulfrico. Los xidos de azufre deben combinarsecon agua para formar cido sulfrico.

Un motor que opera a una temperatura de 87 C (190 F) en la salidadel agua de la camisa, generalmente, no permitir la formacin decido sulfrico, debido a que est operando por encima del "punto deniebla" de condensacin del cido sulfrico.

Trabajar el motor por debajo de 79 C (175 F) proveer un climaadecuado para la condensacin del cido. Esto significa que un motorno debe funcionar "enfriado en exceso".

En aceites con bajo contenido de azufre, el nivel de humedad en elaire de combustin no aumenta la cantidad de hierro. En aceites conalto contenido de azufre, el contenido de hierro aumenta en granmedida con el aumento de la humedad.


Indicadores de Desgaste Corrosivo Aumento del consumo de aceite Paso de gases al crter Vapor en gases de escape Humo de escape azul

Fig. 2.1.28

NBT(Nmero de Base Total)

Fig. 2.1.29

Los agentes alcalinos, tambin llamados amortiguadores, se aaden alaceite para contrarrestar el cido sulfrico. El nivel alcalino relativoest cuantificado por el nmero de base total (NBT) de un aceite.

Mientras mayor sea el valor NBT de un aceite, mayor ser lacapacidad de neutralizar cidos. Por tanto, mientras mayor sea elporcentaje de azufre en el combustible, mayor ser el nivel NBTmnimo que el aceite necesita para proteger el motor de la corrosinpor cido.

Los indicadores de desgaste corrosivo son: aumento del consumo deaceite, paso de gases al crter, vapor en los gases de escape y humode escape azul.

La entrada de suciedad a travs de los sistemas de admisin de airepueden producir sntomas similares. Asegrese de que un filtro deaire salvaguarde la entrada y sea adecuado para las condiciones detrabajo.


Causa del Deterioro Rpido del Aceite

Temperatura baja del agua de la camisa Alta humedad Cargas pesadas del motor/accesorios incorrectos Inadecuadas prcticas de mantenimiento Bajo consumo de aceite

Fig. 2.1.30

Fig. 2.1.31

Ahora que usted comprende estos seis factores, recuerde quecualquiera de ellos puede causar un deterioro rpido del aceite quepuede acortar la vida til del motor: temperatura del agua baja de lacamisa, alta humedad, cargas altas del motor, uso de herramientas noapropiadas (por ejemplo, una que sobrecargue el motor), prcticasinadecuadas de mantenimiento y/o bajo consumo de aceite.

Despus de evaluaciones y pruebas extensivas, se determin que losintervalos de cambio estndar de aceite pueden mantenerse cuando seusan aceites con valores apropiados de NBT. Para combustibles concontenidos de azufre mayores a 0,5%, Caterpillar recomienda que elNBT del aceite sea diez veces el contenido de azufre del combustiblepara motores de inyeccin directa (DI) y veinte veces el contenido deazufre del combustible en motores con cmaras de precombustin(PC). El aceite debe cambiarse cuando se haya agotado 50% del NBToriginal .


Fig. 2.1.32

Caterpillar recomienda usar el programa de Anlisis de Fluidos(SOS), un servicio ofrecido por la mayora de los distribuidoresCaterpillar.

Un anlisis del aceite del motor puede mostrar la presencia departculas de desgaste metlicas, que pueden indicar ataque porcidos u otro desgaste anormal. Antes de tomar una muestra de aceite,asegrese de que el motor est funcionando a la temperatura deoperacin normal.

Use una vlvula de muestreo y un adaptador para tomar la muestra deaceite mientras el motor est funcionando.

Llene el nuevo frasco de muestra aproximadamente hasta 75% de sucapacidad.

Si se toma una muestra de la corriente de drenaje de aceite, no latome de la primera ni de la ltima parte del aceite drenado. Hgalocon precaucin para evitar quemaduras o lesiones causadas por elaceite caliente.

Complete las etiquetas de envo y de muestra correspondientes yasegrese de indicar el nmero de la serie del motor, las millas uhoras del aceite y el nmero de la unidad.


Para Seleccionar los Combustiblesy los Aceites Lubricantes

Verificar la calidad del combustibley del aceite lubricante

Comprar lo mejor disponible Cumplir con las especificaciones

del combustible de Caterpillar Use aceite apropiado de clasificacin API Correspondencia del NBT del aceite

con el contenido de azufre del combustible

Fig. 2.1.33

La prueba ASTM D2896 puede determinar el NBT de una muestra deaceite. Usted puede usar los resultados de la prueba para determinarsi el aceite del motor tiene la alcalinidad adecuada al final delintervalo de cambio. La prueba ASTM D664 tambin puede usarsepara probar el NBT. Por cuestiones de uniformidad, Caterpillarrecomienda el uso de la prueba ASTM D2896. Si usted no puedeencontrar un laboratorio de prueba para realizar el NBT, las agenciasdel gobierno o las universidades pueden tener el equipo necesariopara determinar la condicin del aceite lubricante usado.Bsicamente, las pruebas infrarrojas comparan una muestra de aceiteusado con una de aceite nuevo. Estas pruebas pueden medir lacantidad de productos adicionales de azufre y de holln, as como laoxidacin del aceite.

Conozca los combustibles y los aceites lubricantes que compra. Paraasegurar una vida de servicio mximo de sus motores Caterpillar,compre el mejor combustible y lubricante disponibles. Use los aceitesclasificados API apropiados y verifique el nmero de base total(NBT) que se ajuste al contenido de azufre del combustible.

El seguir estas directrices en la seleccin del combustible y del aceitelubricante, le ayudar a asegurar un rendimiento mximo del motor yuna vida til prolongada.

NOTAS PARA EL INSTRUCTOR:

1. Haciendo uso de las hojas de especificaciones del aceite,haga nfasis en los siguientes puntos.

A. Aceite de motor diesel (CH-4)

1. Viscosidades disponibles

a. 15W-40

b. 10W-30 (an encontrado como CG-4, aunqueusa el mismo paquete de aditivos del aceite 15W-40. Vea la referencia PEHP8038)

2. Recomendado para todos los Motores DieselCaterpillar, excepto los 3600, MAK, 3054/3056durante el perodo de asentamiento (el aceite CF serecomienda en estas aplicaciones) y los MotoresMarinos 3116/3126 que envan gases del crter alsistema de admisin de aire (el aceite CF4 de un sologrado se recomienda a menos que el total escape degases del crter vaya lejos de la entrada del sistemade aire).

3. Fuerte factor dispersante para controlar laformacin de holln por encima del anillo del pistnsuperior.

4. Optimizado para usarse con combustibles conniveles de azufre con valores menores que 0,05%,pero tambin aceptable para el uso con combustiblescon niveles de azufre ms alto.

B. Aceite de nivel diesel (CF)

1. Viscosidades disponibles - 10W, 30, y 40

2. Recomendado para Motores 3600 Caterpillar

3. Recomendado para los Motores 3054/3056 durantela fase inicial para ayudar a asentar los anillos.

4. Esta es una versin mejorada del aceite CD anterior.

3. Mediante el uso de las publicaciones acerca de lasrecomendaciones de lubricante para motores Caterpillarcomerciales, de mquinas y de camiones de carretera, haganfasis en los siguientes puntos:

A. Todos los motores, excepto los de la serie 3600, MAK,3054/3056 durante la fase de asentamiento, y losMotores Marinos 3116/3126 usan aceite grado CH-4.Este aceite se recomienda an para aquellasaplicaciones que han estado usando aceite de grado CD.

B. La recomendacin actual para el NBT es 10 veces lacantidad de azufre para los motores de inyeccin directaque usan aceite CH-4 y 20 veces la cantidad de azufrepara los motores de cmara de precombustin que usanaceite CF.

4. Usando la publicacin El aceite y su motor, haga nfasisen los siguientes puntos:

A. Aditivos del aceite

B. Causas y efectos de contaminacin y degradacin delaceite.


5. Usando lubricantes sintticos y formulaciones especiales deaceite, presente la posicin de Caterpillar en el uso delubricantes sintticos.

6. Haciendo uso del Manual de Operacin y Mantenimiento(C-10, C-12, 3406E, C-15 y Motor de Camin C-16 --SEBU7186), presente las siguientes recomendaciones demantenimiento: (todos los nmeros estn relacionados conel uso de aceite de motor Caterpillar o su equivalente)

A. Diario:

1. Revise los niveles de fluido, en busca de fugas yconexiones flojas

2. Revise el indicador de filtro de aire y el separadorde agua, si est equipado

B. MP1: 70 galones de combustible por cuarto de aceite enel sumidero, cada 15.000 millas, 300 horas de servicio opor tabla:

1. Cambiar aceite, filtro de aceite y filtros decombustible.

2. Probar el acondicionador de refrigerante y aadir sise requiere.

3. Inspeccionar y dar servicio a mangueras y correas sise requiere.

4. Limpiar el respiradero del crter cada dosintervalos de cambio de aceite.

C. Revisar y ajustar vlvulas entre 15.000 y 60.000 millas oentre el primero y el cuarto cambio de aceite.

D. MP-2: 33.000 galones de combustible, 200.000 millas,4.000 horas de servicio o 2 aos

1. Limpiar y probar el ncleo del posenfriador.

2. Slo DEAC estndar: lavar el sistema y cambiarrefrigerante.

3. Cambiar termostato.

4. Lubricar el cojinete del mando del ventilador.

5. Limpiar el radiador.

E. MP3: 50.000 galones de combustible, 300.000 millas,6.000 horas de servicio o 3 aos:

1. Revisar, ajustar o reparar si es necesario el turbo y/oel cartucho del turbo, amortiguador, compresor deaire, freno de compresin e inyectores unitarioselectrnicos (en motores electrnicos).

2. Ajustar vlvulas.


3. Limpiar con vapor el motor.

4. Slo ELC: Aadir extendedor (lavar con agua yreemplazar ELC a 600.000 millas.

F. MP4: 100.000 galones de combustible, 600.000 millas,12.000 horas de servicio o 6 aos: reemplace vlvulassolenoides en freno de compresin (si est equipado).

7. Responda cualquier pregunta usando el material dereferencia.


Leccin 2: Sistemas de Lubricacin del Motor

Introduccin

Con el fin de localizar y solucionar los problemas de los sistemas delubricacin, se deben conocer los componentes a travs de los cualesel aceite fluye en el motor y la secuencia del flujo de aceite a travsde esos componentes. Al entender la secuencia del flujo de aceite yutilizar el manual de servicio apropiado para obtener lasespecificaciones de presin, usted puede diagnosticar los problemasms fcilmente en relacin con el sistema de lubricacin del motor.

Objetivos


Dibujar un diagrama del sistema de lubricacin tpicoCaterpillar.

Encontrar en el manual de servicio informacin de lasespecificaciones del sistema de lubricacin y de su estructura.


1. Con la ayuda de los estudiantes, dibuje en el tablero un diagrama de un sistema delubricacin tpico Caterpillar.

2. Haga que los estudiantes bosquejen el diagrama en una hoja en blanco de suscuadernos de trabajo, a medida que lo dibuja en el tablero:

3. Usando como referencia los manuales de servicio, haga que los estudiantesdeterminen las presiones de las vlvulas de alivio/derivacin del sistema, paradiferentes motores.

4. Haga un diagrama y explique las deferencias de los sistemas de los Motores 3176,3176B, 3196, C10 y C12 (anteriores a los modelos del ao 2000). Vea un ejemploabajo de uno de estos diagramas:

A La vlvula de derivacin de la bomba de aceite se acciona por la presin en elconducto de aceite. Esta vlvula regula la presin de aceite del conducto en 40lb/pulg2.

B. La vlvula de derivacin del enfriador es una vlvula de derivacin dearranque en fro, normalmente abierta hasta que la temperatura de aceitealcanza 101 C (215 F).


Filtrode combustible(15 micrones)

Enfriadorde aceite

Bombade aceite

Motor

Conducto de aceite

T P

Medidor de presinde aceite

(a la entrada del conducto)

Medidor de temperaturade aceite

(a la salida del enfriador)

Filtrode combustible(15 micrones)

Enfriadorde aceite

Bombade aceite

Motor

Conducto de aceite

T P




(a la salida del enfriador)

Fig. 2.2.1 Sistema de lubricacin tpica del motor

Fig. 2.2.2 Sistema de lubricacin de los motores 3176, 3176B, 3196, C10 y C12

- A 101 C (215 F), la vlvula de derivacin del enfriador se cierra y actanicamente como vlvula de alivio de presin.

- Si la vlvula alcanza 126 C (260 F), debido a un recalentamiento delaceite, actuar como vlvula de seguridad, permaneciendo cerrada acualquier temperatura. En esta condicin, actuar slo como vlvula dealivio de presin.

- Al quitar la vlvula y medir su longitud, el tcnico puede decir si el motorha alcanzado temperaturas mayores de 126 C (260 F).

5. Realice una charla acerca de las presiones normales y las lecturas de temperatura atravs del sistema.

6. En el tablero, dibuje un diagrama de un sistema de lubricacin Caterpillar con unretardador BrakeSaver. Vea un diagrama de ejemplo abajo:

7. Responda las preguntas que puedan tener los estudiantes, y si es posible use elmaterial de referencia para las respuestas.


Filtrode aceite

(15 micrones)

Enfriador de aceite

Bombade aceite

T P




(en el sumidero)

RetardadorBrakesaver

Conducto de aceite Motor

Fig. 2.2.3 Sistema de lubricacin del Motor 3406 con retardador BrakeSaver

SISTEMA DE LUBRICACION CATERPILLAR

Dibuje el diagrama de un sistema de lubricacin tpico Caterpillar.

Unidad 2 - 1 -Leccin 2 Hoja del Estudiante 2.2.1

DIFERENCIAS DE LOS SISTEMAS DE LUBRICACION DE LOS MOTORES 3176, 3176B,3196, C10 Y C12

Dibuje y explique las diferencias de los sistemas de lubricacin de los Motores 3176, 3176B, 3196,C10 y C12.


SISTEMA DE LUBRICACION CATERPILLAR CON RETARDADOR BRAKESAVER

Dibuje un diagrama del sistema de lubricacin Caterpillar tpico con un retardador BrakeSaver.


Leccin 3: Marcas Especiales de la Varilla de Medicin de Aceite del Crter

Introduccin

Los motores Caterpillar se usan en una gran variedad deaplicaciones. En la mayora de estas aplicaciones, el fabricante deequipo original instala el motor en un producto que ellos disean yconstruyen. Para asegurarse de que la varilla medidora de nivel deaceite est dando las lecturas correctas, se deben seguir algunosprocedimientos. Estos procedimientos se vern en esta leccin.

Objetivo

Al terminar est leccin, el estudiante estar en capacidad de:

Explicar la razn de las marcas encontradas en la varilla demedicin de nivel de aceite del crter y los mtodos para medirel nivel de aceite.


1. Distribuya y consulte las siguientes publicaciones:

A. Calibracin de la varilla de medicin de nivel deaceite del Motor 3406 --LEET5637

B. M a rcas especiales en las varillas de medicin denivel de aceite del crt e r - - L E K M 3 2 7 2 .

2. Consulte las publicaciones para responder cualquierpregunta.

Leccin 4: Consumo Excesivo de Aceite

Introduccin

Mientras las quejas de algunos clientes se basan en problemasvlidos, otras quejas resultan de la percepcin incorrecta de unasituacin por parte de los clientes. Un motor diesel consume unacierta cantidad de aceite lubricante en el funcionamiento normal. Siun cliente se queja de que un motor est consumiendo demasiadoaceite, usted debe poder trabajar con el cliente para ver si realmenteexiste un problema. Trabajar en un motor que no tiene problemas, noresolver las quejas del cliente. Esta leccin explica como determinarsi un motor esta consumiendo una cantidad inaceptable de aceitelubricante.

Objetivo


Diagnosticar un problema de consumo de aceite, mediante unexamen en el que se debe responder con exactitud al menos el70% de las preguntas.

Calcular el Consumo de Aceite Especfico al Freno (BSOC) ylos galones por hora de consumo de aceite para una familiadada de motores Caterpillar, por medio de un examen escrito enel que se debe responder con exactitud al menos el 70% de laspreguntas.


1. Presente el tema de consumo excesivo de aceite.Haciendo el papel del dueo del tractor, en el siguienteejemplo explique la informacin relevante a la clase yluego pida que tomen el papel del gerente de servicio yle informe qu se debe hacer con el problema.

Instructor: Tengo dos Tractores D8N funcionando enmi parcela, aqu en el rea de Chicago. Los tractoresson idnticos, excepto que a uno de ellos tengo queaadirle aceite todos los das, mientras que el otro slonecesita aceite cada tercer da. El operador se haquejado de la prdida de tiempo. Ya que debe aadiraceite todos los das a este tractor. Qu debo hacer?.

(Deje que la clase exponga sus sugerencias).

Las acciones que usted ya ha realizado son:

- Ha cambiado las varillas de medicin entre lostractores, y el problema ha continuado.

- Ha intercambiado los operadores, y el problemacontinua.

(La clase debe llegar a la conclusin de que necesita uncontrol diario por 30 das de consumo de aceite ycombustible para determinar si realmente el uso esexcesivo. Usted puede ayudarlos a llegar a estaconclusin).

2. Entregue el Boletn de Garanta en caso de ConsumoExcesivo de Aceite (SELD0552) y explique su uso.

A. Las pginas 3 y 4 muestran el informe de pruebade consumo de aceite.

B. El cliente debe hacer seguimiento del combustible,aceite y millas (u horas de servicio) por 30 daspara resultados exactos.

C. En este caso, el consumo de aceite rinde 4 galonesde combustible por cuarto de aceite (ligeramentesuperior a la gama investigada).


D. Las opciones son:

- Diga al dueo que no hay nada que hacer en estepunto.

- Haga una tabla de 30 das ms para obtener otraserie de datos. Si la tendencia muestra movimientohacia la gama investigada, contacte el rea de losrepresentantes de servicio para ver si este puedecubrirse como un artculo en buen estado.

(Las tablas son slo de uso interno no las d alcliente)

- Cualquier pregunta puede responderse con base enel Boletn de Garanta.

3. D a los estudiantes otro ejemplo en el que tengan quehacer uso de las tablas: Un Motor 3406E con 70.000millas y usando 1,5 galones de combustible por cuarto deaceite. (Este motor esta en la lnea lmite a menos que elmotor haya tenido una alta tasa de deterioro. Si este esel caso, el motor definitivamente debe revisarse).

4. Ahora d a los estudiantes un ejemplo usando losMotores de la Serie 3500, los cuales no estn en la listadel Boletn de Garanta.

A. La Guarda Costera de los EE.UU. tiene un bote condos Motores 3516, clasificados a 2000 hp. El motor ababor usa un galn de aceite por da, y el motor aestribor usa 2,25 galones de aceite por da. Elconsumo de aceite es de difcil seguimiento, ya quemantiene los tanque llenos permanentemente. Lasalida de potencia de ambos motores es similar. Se harealizado una prueba PAR y los tornillos son iguales.Los ajustes de cremallera son correctos.

B. Distribuya la Hoja de Datos del Motor (LEKQ4028) yexplique la informacin que contiene.

C. D como ejemplo a la clase los siguientes datos paratrabajar:

- La guarda costera trabaja 22 horas al da en el mar.

- Los motores se cargan a cerca del 38% del factorde carga.

Encuentre las libras de aceite usado por hora:

(2,25 gal de aceite 22 h/d) X 7,5 lb/gal = 0,77 lb/h


Encuentre el Consumo de Aceite Especfico alFreno (BSOC):

(0,77 lb/h) (2.000 hp X 0,38 factor de carga) = .001 lb/bhp-hr

Compare este valor con el valor de la tabla(0,0009). Los valores son lo suficientementecercanos para indicar que no hay problemas. Lasituacin es que hay un motor que usa menoscantidad de aceite de lo normal.

D. Enfatice el punto de que el BSOC es slo unestimado. Un pequeo cambio en el factor decarga afecta en gran manera el BSOC calculado.

5. Otro problema para la clase: Un motor 3406Eclasificado a 500 hp obtiene millas por galn decombustible. El camin trabaja 20 horas por da. Sedebe aadir un galn de aceite cada tercer da, lo queellos suponen es excesivo.

Usando el ET se encontr que el factor de carga esdel 37%.

Existe un problema?

A. Calcule cual debe ser el consumo promedio deaceite:

Promedio de uso de aceite para Motores 3400 =(hp x factor de carga x BSOC) 7,5 lb / galn

Prom. de uso de aceite para Motores 3400 = (500 x 0,37 x 0,0008) 7.5

Prom. de uso de aceite para Motores 3400 = 0,0197 galn por hora

B. Calcule la cantidad promedio de aceite que elmotor debe usar en 60 horas:

60 horas x 0,0197 galones/h = 1,182 galones de aceite

C. El equipo est usando 1 galn de aceite en estelapso de tiempo, por tanto el motor est bien!


Leccin 5: Problemas del Sistema de Lubricacin

Introduccin

En est leccin, veremos algunos problemas comunes del sistema delubricacin y sus causas.

Objetivos


Hacer una lista de las causas probables de cada uno de lossiguientes problemas: presin de aceite baja, consumo alto deaceite, excesivo consumo de aceite.

Describir las gamas normales de temperatura de operacin delaceite.

Indicar las razones para el uso del Anlisis de Fluidos SOS.


1. Con ayuda de los estudiantes, haga una lista de lascausas posibles de los diferentes sntomas indicadosabajo:

A. Baja presin de aceite (las causas se indican aqu):

- Nivel de aceite bajo en el crter

- Varilla de medicin incorrecta

- Medidores en mal estado (que indican unapresin de aceite baja )

- Filtro de aceite tapado (que resulta en unapresin de aceite baja)

- Aceite muy caliente - (de muy bajaviscosidad/pelcula de aceite inadecuada)

- Viscosidad muy baja del aceite

- Baja velocidad de la bomba de aceite

- Rejilla tapada de la entrada del tubo desuministro

- Fuga de aire en el lado de suministro de la bomba

- Vlvula de alivio pegada abierta

- Engranajes desgastados de la bomba

- Cojinetes desgastados

- Boquillas inyectoras faltantes o flojas

- Lecturas tomadas en sitios incorrectos

B. Alta presin de aceite (las causas se indican abajo):

- Vlvula de alivio pegada cerrada

- Medidor daado

- Viscosidad de aceite demasiado alta

- Lecturas tomadas en sitios incorrectos

C. Consumo excesivo de combustible (las causas seindican a continuacin):

- Fugas

- Respiradero del crter tapado

- Aceite de muy baja viscosidad

- Sobrecarga del motor (aceite caliente, bajaviscosidad)

- Guas de vlvula desgastadas

- Anillos y camisas desgastadas

- Sellos del turbo en mal estado (humo azul)

- Crter llenado en exceso (fugas en sellos delcrter)

2. Describa las gamas de temperatura del aceite delmotor y haga que los estudiantes realicen una lista deproblemas que puedan ocurrir cuando la temperaturadel aceite es demasiado alta o demasiado baja.

A. La temperatura del aceite tpicamente debe ser de0,6C (20F) a 1C (30F) ms alta que elrefrigerante:

B. Para un motor a temperatura de operacin, elaceite debe permanecer en una gama de 78C(175F) a 114C (240F), mnimo.

C. Los problemas resultantes de baja temperatura delaceite son:

- Formacin de lodos


- Presiones altas de aceite

- Formacin de cido sulfrico

D. Los problemas resultantes de temperaturas altas deaceite son:

- Rompimiento de la capa protectora de lubricante.

- Falla de los cojinetes debido a prdida de lapelcula protectora de aceite por reduccin deviscosidad

3. Describa las causas tpicas que permiten que elrefrigerante pase al sistema de lubricacin y haga quelos estudiantes elaboren una lista de los problemas queesto causa:

A. Las causas tpicas son:

- Falla de los sellos del enfriador de aceite

- Fallas de las empaquetaduras de la culata

B. Los problemas que causa son:

- Bajo rendimiento de los cojinetes del motor(problema de la pelcula de aceite).

- Formacin de barros cuando se liberan partculasde la combustin y se mantienen en suspensin.

- Taponamiento prematuro de filtros de aceite.

4. Discuta las diferentes pruebas realizadas en el procesodel Anlisis de Fluidos SOS:

A. Anlisis de desgaste:

- Tendencias de desgaste deben estar en aumento.

- El tipo de material puede indicar la fuente.

B. Pruebas fsicas y qumicas:

- Agua en el aceite por medio de la prueba enplancha caliente determine si hay burbujeo.

- Dilucin de combustible por medio del probadorSetaFlash.

- Presencia de refrigerante por medio de pruebaqumica.

C. Condicin del aceite Anlisis infrarrojo:

- No debe usarse solo.

- Mide las cantidades de :


1. Azufre

2. Oxidacin

3. Nitracin

4. Holln

5. Agotamiento de aditivos

6. Presencia de contaminacin de aceite

a. Agua

b. Anticongelante

5. Discuta las razones principales para usar el anlisis deFluidos SOS:

A. Las pruebas descritas anteriormente puedenindicar la fuente probable de la contaminacin,identificando el tipo exacto de material(es)presente(s) en el aceite.

B. El Anlisis de Fluidos SOS es el mejor y mseconmico medio para determinar el intervalo delcambio de aceite.


Introduccin

En esta leccin, trabajaremos en una simulacin con un motor en operacin. El instructor asumirvarios papeles como sea necesario. Usted es el tcnico del distribuidor Caterpillar quien debe realizar eldiagnstico y solucionar el problema.

Se deben usar las tcnicas adecuadas de localizacin y solucin de problemas. No se permitir queacte como un "cambiador de piezas". En otras palabras, se debe usar equipo de diagnstico paraprobar que un componente est defectuoso antes de que lo cambie.

Objetivos:


Diagnosticar y reparar un problema relacionado con el aceite en un motor en operacin.

NOTAS DEL INSTRUCTOR:

1. Antes de dar inicio a la prctica, prepare el motor, colocando adrede un filtro de aceitetaponado.

A. El filtro de aceite debe permitir que algo de aceite circule a travs del filtro.

B. La restriccin debe ser lo suficiente para permitir que la vlvula de derivacin delfiltro permanezca abierta cuando el motor alcance la temperatura normal deoperacin.

Unidad 2 - 1 -Prctica de Taller 2.5.1.

PRACTICA DE TALLER 2.5.1: SISTEMAS DE LUBRICACION

2. En el aula de clases, presente el problema a los estudiantes:

A. Explique que usted (el instructor) har el papel de operador-propietario de uncamin cuyo motor tiene un problema de presin de aceite.

- El cliente trabaja en una cantera transportando rocas pesadas.

- El motor vena operando bien hasta esta maana. La presin de aceite era de 65lb/pulg2.

- Esta maana el medidor mostr presin de aceite baja, en cerca de 20 lb/pulg2

por debajo de lo normal.

- El cliente cree que una cada en la presin de aceite indica cojinetes de bancadadesgastados.

B. Anime a los estudiantes a que hagan preguntas respecto a la localizacin y solucinde problemas, respondiendo la siguiente informacin. (No pida voluntarios si nodesean preguntar, esto simular ms una entrevista con el conductor).

- Los cambios de aceite se han realizado a intervalos apropiados y al camintodava le quedan cerca de 2.000 millas antes del siguiente cambio.

- No se ha realizado ninguna prueba an.

- El conductor cambia el aceite en el paradero de camiones, pero compr el aceitey el filtro del distribuidor Caterpillar.

- El conductor est casi seguro de que compr y cambi el filtro de aceite en elltimo cambio de aceite (l no lo hizo), pero no tiene el comprobante con l.

C. Explique a los estudiantes que para cualquier informacin (ver el registro del tallerdel motor, anlisis de aceite SOS anteriores, etc.) l actuar como la personafuente y les proveer de todas las respuestas.

3. Ya en el motor, permita que los estudiantes realicen las pruebas que ellos piensan sonnecesarias.

A. No permita que ninguna pieza nueva se coloque en el motor sin realizar las pruebasde diagnstico apropiadas.

B. Los estudiantes deben encontrar y corregir el problema, y decidir quin paga por lareparacin.


C. Cuando se encuentre el filtro taponado, asegrese de que los estudiantes se dencuenta por qu ha sucedido.

D. Proporcione un nuevo filtro y haga que lo instalen.

E. Asegrese de realizar de nuevo las pruebas para verificar que se encontr lasolucin correcta.

4. Usando el diagrama del sistema de aceite, asegrese de que todos los estudiantesentendieron la razn de la prdida de presin de aceite, la solucin y el dao que sehara al motor si se deja el problema sin solucionar.

A. Si la vlvula de derivacin permanece abierta, el aceite no se filtrar.

B. Las partculas y escombros iran directamente al motor.

C. Las partculas que fueron atrapadas previamente por el filtro pueden ser lavadasdesde el filtro y luego pasar a travs de la vlvula de derivacin abierta.

5. Determine quin pagar por la reparacin.


Seleccione la mejor respuesta en cada una de las siguientes preguntas:

1. Qu nivel de NBT se recomienda en un Motor 3176 de un tractor Challenger, con un

contenido de azufre del combustible de 0,8%?

A. 8

B. 32

C. 24

D. 16

2. En qu condiciones se debe tomar una muestra para el anlisis de fluidos SOS?

A. A temperatura normal de operacin

B. En cualquier momento

C. Con el motor fro

D. Del drenaje del sumidero mientras el motor est funcionando

3. Qu causa una presin baja de aceite?

A. Viscosidad alta del aceite

B. Calentamiento excesivo del motor

C. Cojinetes desgastados

D. B y C

4. El aceite de clase CF es el aceite preferido en:

A. Motores marinos 3612

B. Motores vehiculares 3176

C. Motores de camin 3306B

D. A y C

E. Ninguno de los anteriores

Unidad 2 - 1 - Diagnstico y Reparacin del MotorCopia del Instructor - Examen 2.5.1

EXAMEN DEL SISTEMA DE LUBRICACION Y EL ACEITE DEL MOTOR

Instrucciones: Realice el examen en la clase o asgnelo como tarea en casa para ser revisado alinicio de la siguiente seccin.

5. En qu orden fluye el aceite a travs del motor? (Coloque las letras en el orden correcto

comenzando con el sumidero)

A. Bomba de aceite E.Sumidero

B. Filtros de aceite F.Cojinetes

C. Campana de succin G.Medidor de presin

D. Conductos de aceite H.Enfriador de aceite

E, C, A, H, B, D, G, F (D y G pueden aparecer intercambiados)

6. En un Motor 3406 de un D8N, con 1.525 horas, cuntos galones de combustible por cuarto

de aceite puede usar el motor antes de que se investigue una queja por alto consumo de

aceite?.

A. 32

B. 60

C. 55

D. 240

Unidad 2 - 2 - Diagnstico y Reparacin del MotorCopia del Instructor - Examen 2.5.1

Seleccione la mejor respuesta en cada una de las siguientes preguntas:

1. Qu nivel de NBT se recomienda en un Motor 3176 de un tractor Challenger, con un

contenido de azufre del combustible de 0,8%?

A. 8

B. 32

C. 24

D. 16

2. En qu condiciones se debe tomar una muestra para el anlisis de fluidos SOS?

A. A temperatura normal de operacin

B. En cualquier momento

C. Con el motor fro

D. Del drenaje del sumidero mientras el motor est funcionando

3. Qu causa una presin baja de aceite?

A. Viscosidad alta del aceite

B. Calentamiento excesivo del motor

C. Cojinetes desgastados

D. B y C

4. El aceite de clase CF es el aceite preferido en:

A. Motores marinos 3612

B. Motores vehiculares 3176

C. Motores de camin 3306B

D. A y C

E. Ninguno de los anteriores

Unidad 2 - 1 - Diagnstico y Reparacin del MotorCopia del Estudiante - Examen 2.5.1

EXAMEN DEL SISTEMA DE LUBRICACION Y EL ACEITE DEL MOTOR

Nombre _______________________________

5. En qu orden fluye el aceite a travs del motor? (Coloque las letras en el orden correcto

comenzando con el sumidero)

A. Bomba de aceite E.Sumidero

B. Filtros de aceite F.Cojinetes

C. Campana de succin G.Medidor de presin

D. Conductos de aceite H.Enfriador de aceite

6. En un Motor 3406 de un D8N, con 1.525 horas, cuntos galones de combustible por cuarto

de aceite puede usar el motor antes de que se investigue una queja por alto consumo de

aceite?.

A. 32

B. 60

C. 55

D. 240

Unidad 2 - 2 - Diagnstico y Reparacin del MotorCopia del Estudiante - Examen 2.5.1

unidad 2 sistemas de lubricación y el aceite del motor

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