Post on 29-Jan-2021
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN FRANCISCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
TESIS
“PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN SOPORTE DE VOLANTE PARA
MEJORAR LA SINCRONIZACION, CALIBRACION Y ACONDICIONAMIENTO
DE LOS MOTORES CATERPILLAR, EN LA EMPRESA FERREYROS S.A.,
AREQUIPA - PERÚ, 2020”
Presentado por el Bachiller:
JUNIOR JUAN MANCHEGO VERGARA
Para obtener el título profesional de:
INGENIERO MECÁNICO
Asesor: Mgter. Sergio Salas Valverde
AREQUIPA - PERÚ
2020
http://www.uasf.edu.pe/index.htm
2
DEDICATORIA
A mis seres queridos, que siempre me han acompañado en mis esfuerzos
de superación.
AGRADECIMIENTO
A todas las personas que me han apoyado
para la culminación de mi carrera profesional.
3
EPÍGRAFE
Según la US EPA (UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECCION
AGENCY) “Para EEUU, significará beneficios inmediatos conforme los
vehículos más nuevos sustituyan a los más viejos, considerando además la
gasolina más limpia producida. Incluso antes de que la EPA diera a conocer
esta propuesta, algunos funcionarios estatales y locales, así como grupos de
recreación, salud, fabricantes de automóviles y la industria de control de
emisiones, anunciaron su apoyo a la actualización de las normas. Se espera
que para 2030, se reduzcan las muertes y hospitalizaciones por enfermedades
respiratorias en miles, con ahorros aproximados en $23 mil millones por gastos
de salud”
4
ÍNDICE
RESUMEN ..................................................................................................... 10
ABSTRACT .................................................................................................... 11
INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 12
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO TEÓRICO
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN............................................................. 15
1.1 Identificación del Problema .................................................................. 15
1.2 Enunciado del Problema ...................................................................... 15
1.3 Descripción del problema ..................................................................... 15
2. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................ 16
3. ALCANCE .................................................................................................. 17
4. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN .............................................. 17
5. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES......................................... 18
6. INTERROGANTES..................................................................................... 19
7. MARCO REFERENCIAL ............................................................................ 19
7.1 Conceptos Propios ............................................................................... 19
7.2 Marco Institucional ............................................................................... 22
7.3 Marco Teórico ...................................................................................... 24
8. OBJETIVOS ............................................................................................... 87
9. HIPÓTESIS ................................................................................................ 88
CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO OPERACIONAL
1. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ............ 90
2. CAMPO DE VERIFICACIÓN ...................................................................... 90
2.1 Ubicación Espacial ............................................................................... 90
2.2 Ubicación Temporal ............................................................................. 90
2.3 Unidades de Estudio ............................................................................ 90
3. ESTRATEGIAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ...................................... 91
3.1 Recolección de datos ........................................................................... 91
3.2 Tratamiento de los datos ...................................................................... 91
3.3 Análisis de la información ..................................................................... 91
5
CAPÍTULO III: RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS......................................................... 93
ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ................................................................. 117
CONCLUSIONES ........................................................................................... 126
RECOMENDACIONES .................................................................................. 127
PROPUESTA ................................................................................................. 128
REFERENCIAS .............................................................................................. 138
ANEXOS
Plan de Tesis .................................................................................................. 140
Fichas técnicas ............................................................................................... 162
Matrices de recolección de datos ................................................................... 165
6
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
TABLA N° 1: El conocimiento sobre diseño de soporte de volante para
motor es ......................................................................................................... 93
TABLA N° 2: El diseño es importante para el soporte de volante para
motor .............................................................................................................. 94
TABLA N° 3: Comprenden sobre la normatividad de un soporte de volante
para motor ...................................................................................................... 95
TABLA N° 4: Se da importancia a la normatividad de un soporte de un
volante para motor ......................................................................................... 96
TABLA N° 5: Conocen las especificaciones de un soporte de volante para
motor .............................................................................................................. 97
TABLA N° 6: Consideran importante capacitaciones sobre un soporte de
volante para motor ......................................................................................... 98
TABLA N° 7: Conoce el procedimiento para el acondicionamiento de un
soporte de volante para motor ........................................................................ 99
TABLA N° 8: Consideran que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor debe ser planificado......................................................... 100
TABLA N° 9: Considera que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor de formar mecánica es eficiente ...................................... 101
TABLA N° 10: Conoce técnicas de acondicionamiento mecánico para un
soporte de volante de motor ........................................................................... 102
TABLA N° 11: Considera que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor de formar industrial es eficiente ....................................... 103
TABLA N° 12: Conoce técnicas de acondicionamiento industrial para un
soporte de volante de motor ........................................................................... 104
TABLA N° 13: ¿Conoce sobre los procesos de sincronización en motores
Caterpillar? ..................................................................................................... 105
TABLA N° 14: ¿Recibe capacitaciones sobre procedimiento de
sincronización en motores Caterpillar?........................................................... 106
TABLA N° 15: ¿Conoce sobre procedimientos de calibración en motores
Caterpillar? ..................................................................................................... 107
7
TABLA N° 16: ¿Recibe capacitaciones sobre procedimientos de
calibración en motores Caterpillar? ................................................................ 108
TABLA N° 17: ¿Considera que una mala sincronización en motores
Caterpillar, genera pérdidas para la empresa? .............................................. 109
TABLA N° 18: ¿Los procedimientos aplicados en motores Caterpillar son
de rendimiento? .............................................................................................. 110
TABLA N° 19: ¿El buen rendimiento de los motores Caterpillar genera
ganancias para la empresa? .......................................................................... 111
TABLA N° 20: Las aplicaciones de calibración en los motores Caterpillar,
son ................................................................................................................. 112
TABLA N° 21: Los resultados de las aplicaciones de calibración en los
motores Caterpillar, son ................................................................................. 113
TABLA N° 22: El funcionamiento de los procedimientos de calibración de
los motores Caterpillar, es .............................................................................. 114
TABLA N° 23: ¿Se evalúa la eficiencia de los procedimientos de
sincronización de los motores Caterpillar? ..................................................... 115
TABLA N° 24: ¿Se evalúa la eficiencia de los procedimientos de
calibración de los motores Caterpillar?........................................................... 116
8
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Pág.
GRÁFICO N° 1: El conocimiento sobre diseño de soporte de volante para
motor es ......................................................................................................... 93
GRÁFICO N° 2: El diseño es importante para el soporte de volante para
motor .............................................................................................................. 94
GRÁFICO N° 3: Comprenden sobre la normatividad de un soporte de
volante para motor ......................................................................................... 95
GRÁFICO N° 4: Se da importancia a la normatividad de un soporte de un
volante para motor ......................................................................................... 96
GRÁFICO N° 5: Conocen las especificaciones de un soporte de volante
para motor ...................................................................................................... 97
GRÁFICO N° 6: Consideran importante capacitaciones sobre un soporte
de volante para motor..................................................................................... 98
GRÁFICO N° 7: Conoce el procedimiento para el acondicionamiento de
un soporte de volante para motor ................................................................... 99
GRÁFICO N° 8: Consideran que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor debe ser planificado......................................................... 100
GRÁFICO N° 9: Considera que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor de formar mecánica es eficiente ...................................... 101
GRÁFICO N° 10: Conoce técnicas de acondicionamiento mecánico para
un soporte de volante de motor ...................................................................... 102
GRÁFICO N° 11: Considera que el acondicionamiento de un soporte de
volante para motor de formar industrial es eficiente ....................................... 103
GRÁFICO N° 12: Conoce técnicas de acondicionamiento industrial para
un soporte de volante de motor ...................................................................... 104
GRÁFICO N° 13: ¿Conoce sobre los procesos de sincronización en
motores Caterpillar? ....................................................................................... 105
GRÁFICO N° 14: ¿Recibe capacitaciones sobre procedimiento de
sincronización en motores Caterpillar?........................................................... 106
GRÁFICO N° 15: ¿Conoce sobre procedimientos de calibración en
motores Caterpillar? ....................................................................................... 107
9
GRÁFICO N° 16: ¿Recibe capacitaciones sobre procedimientos de
calibración en motores Caterpillar? ................................................................ 108
GRÁFICO N° 17: ¿Considera que una mala sincronización en motores
Caterpillar, genera pérdidas para la empresa? .............................................. 109
GRÁFICO N° 18: ¿Los procedimientos aplicados en motores Caterpillar
son de rendimiento? ....................................................................................... 110
GRÁFICO N° 19: ¿El buen rendimiento de los motores Caterpillar genera
ganancias para la empresa? .......................................................................... 111
GRÁFICO N° 20: Las aplicaciones de calibración en los motores
Caterpillar, son ............................................................................................... 112
GRÁFICO N° 21: Los resultados de las aplicaciones de calibración en los
motores Caterpillar, son ................................................................................. 113
GRÁFICO N° 22: El funcionamiento de los procedimientos de calibración
de los motores Caterpillar, es ......................................................................... 114
GRÁFICO N° 23: ¿Se evalúa la eficiencia de los procedimientos de
sincronización de los motores Caterpillar? ..................................................... 115
GRÁFICO N° 24: ¿Se evalúa la eficiencia de los procedimientos de
calibración de los motores Caterpillar?........................................................... 116
10
RESUMEN
Durante mi desempeño laboral aprecié que la minería favorece al país en
diversos aspectos que bien hay que destacar, como la generación de puestos
de trabajo, mejorar el ingreso de las poblaciones de influencia directa y por
supuesto la disponibilidad del gobierno de ingresos por las divisas obtenidas
que le permiten hacer obras y avanzar en la estabilidad del país.
De igual manera ésta participa en el mayor desarrollo económico en el país,
por lo que se debe establecer una alianza entre el sector minero y el sector
agrícola, teniendo en cuenta principalmente la perspectiva fundamental del
desarrollo territorial, que es una herramienta propuesta por el estado peruano.
La empresa FERREYROS S.A., donde laboro, está dedicada a la fabricación,
reparación y mantenimiento, de las diferentes maquinarias que procesan la
actividad minera. Dentro de éstas hay el mantenimiento de los motores, que
tienen por finalidad la sincronización, que es la parte más crítica dentro de las
reparaciones, para que las actividades mineras no tengan percance alguno.
Es importante la verificación y puesta en marcha de estos motores para la
satisfacción de los clientes mineros. Por lo que puedo señalar que en la
fabricación, reparación y mantenimiento, a las diferentes maquinarias que
procesan la actividad minera, se debe indicar que el mantenimiento de los
motores, tienen por finalidad que la sincronización sea casi perfecta, para que
las actividades industriales y mineras, resulten eficientes.
Dada mi experiencia en esta área, me permite tratar de determinar una
propuesta para el diseño de un soporte de volante para mejorar la
sincronización, calibración y acondicionamiento de los motores CATERPILLAR,
en la empresa FERREYROS S.A., para que evitar problemas en el
mantenimiento correcto que se debe realizar.
Palabras Clave: reparación, mantenimiento, maquinarias, motores,
sincronización, calibración, acondicionamiento, volantes.
11
ABSTRACT
During my work performance I appreciated that mining favors the country in
various aspects that should be noted, such as the generation of jobs, improve
the income of populations of direct influence and of course the availability of
government revenue from foreign exchange earned that allow him to do works
and to advance in the stability of the country.
Similarly, it participates in the greatest economic development in the country, so
an alliance between the mining sector and the agricultural sector must be
established, taking into account mainly the fundamental perspective of territorial
development, which is a tool proposed by the state Peruvian.
The company FERREYROS S.A., where I work, is dedicated to the
manufacture, repair and maintenance of the different machinery that processes
the mining activity. Within these there is the maintenance of the engines, whose
purpose is synchronization, which is the most critical part of the repairs, so that
mining activities do not have any mishaps.
It is important to verify and start up these engines for the satisfaction of mining
customers. So I can point out that in the manufacture, repair and maintenance,
to the different machinery that process the mining activity, it should be noted
that the maintenance of the engines, are intended to make the synchronization
almost perfect, so that industrial activities and Mining, be efficient.
Given my experience in this area, it allows me to try to determine a proposal for
the design of a flywheel support to improve the synchronization, calibration and
conditioning of CATERPILLAR engines, in the company FERREYROS SA, so
as to avoid problems in the correct maintenance that It Must be done.
Keywords: repair, maintenance, machinery, engines, synchronization,
calibration, conditioning, steering wheels.
12
INTRODUCCIÓN
Durante años, la EPA ha promovido la reducción de los contaminantes
asociados a las emisiones que despiden los motores, haciendo énfasis a los
vehículos de motor. Esta situación también se considera en nuestro país, que
junto a mi desempeño laboral, me permitió observar que, en el procedimiento
de acondicionamiento de los motores CATERPILLAR, está existiendo una
deficiencia que ocasiona la no entrega inmediata de las diferentes
maquinarias a los clientes mineros. Más aun sabiendo que en la fabricación,
reparación y mantenimiento, de las diferentes maquinarias que procesan la
actividad minera e industrial, es importante la sincronización, demostrado en la
práctica real.
Por esto es que pensé que era interesante para tomarlo como tema de mi
tesis, sobre todo para proponer un perfil del diseño de un soporte de volante
que pueda mejorar la sincronización, calibración y acondicionamiento de los
motores CATERPILLAR, en la empresa FERREYROS S.A., de Arequipa -
Perú, lo que tal vez influya en la imagen de la empresa, ya que ya no existiría
muchos reclamos de los clientes habituales.
Ahora si tengo en cuenta mi formación profesional de ingeniería mecánica y el
conocimiento de que para la importación de los vehículos usados enmarcados
dentro de los supuestos de excepción, corresponde la aplicación de la
normatividad vigente a la fecha de desembarque en puerto peruano, o de su
embarque con destino al Perú, o aquella vigente a la fecha de celebración del
documento de fecha cierta que acredita su adquisición, según al supuesto que
corresponda.
Así un volante de inercia almacena energía y la pone a disposición para un uso
posterior. Esta reserva de energía está disponible en forma de impulso. Esto
significa que se necesita potencia para comenzar a girar el volante. Cuanto
más pesado es, más fuerza se requiere para aumentar la velocidad. Lo opuesto
también es cierto. Para evitar que el objeto gire, se debe aplicar una fuerza
opuesta.
13
En el Capítulo I, se desarrolla el problema de investigación, la justificación y los
antecedentes investigativos, la operacionalización de las variables y sus
respectivas interrogantes, así como importantes aportes teóricos en el marco
referencial, incluyendo conceptos propios y conocimientos adquiridos en la
formación profesional, culminando con los objetivos y la hipótesis planteada.
En el Capítulo II, se desarrolla las técnicas e instrumentos de recolección de
datos, que se utilizaron en la presente investigación, teniendo en cuenta la
aplicación de los instrumentos correspondientes, considerando la ubicación
espacial y temporal, así como especificando las preguntas determinadas en los
aspectos de las observaciones de campo y las encuestas, experimental y
documental, así como los recursos que se utilizaron y las unidades de estudio
respectivas.
En el Capítulo III, se presenta la estrategia de recolección de datos, utilizada
para el trabajo de campo, detallando las respectivas fichas técnicas, incluyendo
el tratamiento que se dio a los datos, para que luego de obtener los resultados
sistematizados, realizar la interpretación objetiva de los resultados, finalizando
con el análisis de la información, que dio consistencia a las conclusiones y
recomendaciones.
Es conveniente indicar que en el análisis de la información, se tuvo muy en
cuenta las manifestaciones de los trabajadores de la empresa FERREYROS
S.A. de Arequipa, así com también la de los clientes, que con su amplia
experiencia en situaciones reales, obtenidas a lo largo de los muchos años de
trabajo en el campo de motores Caterpillar, han sido fuente privilegiada para
culminar esta tesis.
Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones, y un perfil de la
propuesta para el diseño de un soporte de volante para mejorar la
sincronización, calibración y acondicionamiento de los motores Caterpillar, de
la empresa FERREYROS S.A.
14
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO TEÓRICO
15
PLANTEAMIENTO TEÓRICO
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1 Identificación del problema
En el desempeño de mi labor, he observado que, en el procedimiento de
acondicionamiento de los motores CATERPILLAR, está existiendo una
deficiencia que ocasiona la no entrega inmediata de las diferentes
maquinarias a los clientes mineros. Más aun sabiendo que en la
fabricación, reparación y mantenimiento, de las diferentes maquinarias
que procesan la actividad minera e industrial, es importante la
sincronización, demostrado en la práctica real. Por esto es que pensé
que era interesante para tomarlo como tema de mi tesis, sobre todo para
el diseño de un soporte de volante que pueda mejorar la sincronización,
calibración y acondicionamiento de los motores CATERPILLAR, en la
empresa FERREYROS S.A., de Arequipa - Perú, durante el año 2020, lo
que tal vez influya en la imagen de la empresa, ya que ya no existiría
muchos reclamos de los clientes habituales.
1.2 Enunciado del problema
Falta de un sistema de soporte de volante para mejorar la
sincronización, calibración y acondicionamiento de los motores
CATERPILLAR, en la empresa FERREYROS S.A., de Arequipa - Perú,
durante el año 2020, que actualmente está perjudicando la imagen de la
empresa, ya que ocasiona reclamos de sus clientes, lo que desmejora la
labor que realizamos los mecánicos.
1.3 Descripción del problema
a. Tipo de investigación
Esta investigación es del tipo de una investigación aplicada, ya que se
va a utilizar los resultados obtenidos, como una solución a un
problema del procedimiento de acondicionamiento de los motores
CATERPILLAR, con una deficiencia que ocasiona la no entrega
inmediata de las diferentes maquinarias a los clientes mineros de la
empresa FERREYROS S.A., en la ciudad de Arequipa - Perú.
16
b. Nivel de investigación
El nivel de investigación, es el explicativo, ya que se va a tratar de dar
una presentación procedimental real, de algunos aspectos
relacionados al procedimiento de acondicionamiento de los motores
CATERPILLAR, que pueda dar solución al problema planteado.
2. JUSTIFICACIÓN
2.1 Aspecto social
Desde el punto de vista social se justifica la investigación, porque la
minería es hoy en día la principal fuente de ingreso de nuestro país, por
tano no es extrañarse que cada vez vayan siendo más las empresas
tanto de capital nacional como extranjero interesadas en extraer la gran
cantidad de minerales existente a lo largo de nuestro territorio nacional,
actualmente una empresa minera es rentable y tiene mayores
indicadores de seguridad y producción cuanto más mineral se extrae,
minimizando costos y preponderando la seguridad es por ello que estas
grandes empresas mineras buscan proveedores para adquirir sus
productos o servicios altamente competitivos.
2.2 Aspecto tecnológico
Desde el punto de vista técnico se justifica la investigación, porque el
diseño de un soporte de volante para motor en general de una planta
sería de gran importancia ya que las necesidades de la industria actual
sumada a las normas de emisiones más exigentes mundialmente han
exigido el desarrollo de motores más potentes, pero a la vez eficientes.
CATERPILLAR no se ha quedado atrás de estas exigencias y desarrolla
motores, debido a su gran demanda fiabilidad por lo que con el
desarrollo de esta investigación se busca mejorar la calidad de servicio a
sus clientes.
17
2.3 Aspecto económico
Desde el punto de vista económico se justifica la investigación, porque la
importancia del acondicionamiento parece ser poco reconocida en
muchas compañías, porque si se hiciera un cuadro comparativo de
costos de acondicionamiento y la producción se encontrarían que tientes
más importancia de lo que se piensa. Con los altos costos de una
producción compleja y las series pérdidas que causan las paradas en un
mercado competitivo, el acondicionamiento puede significar la diferencia
entre utilidad y pérdida.
3. ALCANCE
El diseño de un soporte de volante para mejorar las sincronización,
calibración y acondicionamiento de los motores CATERPILLAR, beneficiará
primeramente a los trabajadores mecánicos que se desarrollan este tipo de
mantenimiento, y posteriormente a las personas y corporaciones, que usan
estos vehículos, ya que todos ofrecerán y recibirán un servicio de calidad,
para la realización de sus labores cotidianas, primordialmente los de la
ciudad de Arequipa.
4. ANTECEDENTES
- Tesis “ANÁLISIS DE DESGASTES MECÁNICOS POR TRIBOLOGÍA
PARA REDUCIR COSTOS DE MANTENIMIENTO DEL MOTOR DE
TRACTOR SOBRE ORUGAS D6T-CATERPILLAR”, del Ing. MAURICIO
FLORES, DANIEL OBED, de la Universidad Nacional del Centro del Perú,
Huancayo, Perú - 2017, cuyas conclusiones principales son: “La tribología
se centra principalmente en tres fenómenos (fricción, desgaste,
lubricación) asociados con la relación de dos o más partes unidas en
movimiento. La frecuencia de fricción y desgaste en el motor diésel C9.3
ACERT – CAT, se presenta en los pares cinemáticos inferior y superior,
principalmente en pares revoluta y prismático (inferior).
18
La fricción por algún efecto físico o químico origina fundamentalmente
cuarto desgastes: adhesión, abrasión, corrosión y fatiga”, la que se va a
tener en cuenta para el desarrollo de la tesis.
- Tesis “PROPUESTA DE MEJORA PARA EL MANTENIMIENTO DEL
EQUIPO PESADO DE LA CONSTRUCTORA COANDES S.A. BASADO
EN UN ANÁLISIS DEL ACEITE USADO EN LOS MOTORES DE
COMBUSTIÓN INTERNA DIÉSEL”, del Ing. DAVID ALEJANDRO
ARÉVALO AVALOS, de la UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA,
Sede Cuenca, Ecuador - 2015, cuya conclusión principal es: “Es de suma
importancia en la identificación de las causas de las fallas tener en cuenta
las condiciones operativas y ambientales donde se desenvuelve la
maquinaria. Dos equipos idénticos trabajando en condiciones operativas y
ambientales disimiles no requerirán los mismos procesos de
mantenimiento; por el contrario equipos similares que trabajen en plazas
con similares condiciones pueden ser tratados usando los mismos
criterios para la selección de sus procesos de mantenimiento y
extendiendo esta definición inclusive pueden usar los mismos limites
críticos para la evaluación de los resultados de análisis de aceite”, la que
se tomará en cuenta para el desarrollo de la tesis.
5. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
VARIABLE INDICADORES SUBINDICADORES
Soporte de volante para
motor
Diseño Normatividad
Especificaciones
Acondicionamiento Mecánica
Industrial
Procedimientos en motores
CATERPILAR
Sincronización Pérdidas
Rendimiento
Calibración Funcionamiento
Aplicación
19
6. INTERROGANTES
- ¿Se puede proponer un diseño eficiente, bajo la normatividad y
especificaciones adecuadas, de un soporte de volante para motor?
- ¿Cómo debería ser el acondicionamiento, tanto de vehículos mecánicos
como industriales, para un soporte de volante para motor?
- ¿Es posible determinar algún procedimiento de sincronización en motores
CATERPILLAR, que permita disminuir las pérdidas y mejorar su
rendimiento?
- ¿Es factible evaluar la eficiencia del procedimiento de calibración, para
lograr un adecuado funcionamiento y su futura aplicación, en motores
CATERPILLAR?
7. MARCO REFERENCIAL
7.1 . CONCEPTOS PROPIOS
Soporte
Es una asistencia que brindan las empresas para que sus clientes
puedan hacer uso de sus productos o servicios. La finalidad del soporte
técnico es ayudar a los usuarios para que puedan resolver ciertos
problemas.
Motor
Puede emplearse como sustantivo o como adjetivo. En el primer caso, el
concepto hace referencia a la máquina que, haciendo uso de una fuente
de energía, puede generar movimiento Los motores se encargan de
producir energía mecánica a partir de combustibles fósiles, electricidad u
otros recursos. De este modo, permiten la realización de un trabajo. Los
automóviles, por ejemplo, usan un motor de combustión interna. En este
contexto, el motor apela a un combustible (que puede ser nafta o
gasolina; gasoil, diésel o gasóleo; o gas natural comprimido) que produce
energía química, la cual es transformada en energía mecánica para
activar todo el engranaje necesario para que el vehículo se mueva.
20
Volante
Los volantes se utilizan en todo tipo de vehículos, desde
los automóviles hasta camiones ligeros y pesados. El volante es la parte
del sistema de gobierno que es manipulado por el conductor, generando
acciones que son las respondidas por el resto del sistema. Esto se logra
a través del contacto mecánico directo como los racks y el piñón, con o
sin la ayuda de dirección asistida, o como en algunos coches modernos
de producción con la ayuda de los motores controlados por computadora,
conocido como dirección de energía eléctrica
Procedimientos
Hace referencia a la acción que consiste en proceder, que significa
actuar de una forma determinada. El concepto, por otra parte, está
vinculado a un método o una manera de ejecutar algo.
Diseño
Se refiere a un boceto, bosquejo o esquema que se realiza, ya sea
mentalmente o en un soporte material, antes de concretar la producción
de algo. El término también se emplea para referirse a la apariencia de
ciertos productos en cuanto a sus líneas, forma y funcionalidades. El
diseño, por lo tanto, puede incluir un dibujo o trazado que anticipe las
características de la obra.
Acondicionamiento
Esta acción consiste en lograr cierta condición o estado a partir de una
determinada disposición de las cosas. El acondicionamiento, por lo tanto,
es el resultado de preparar o arreglar algo para alcanzar una meta o
cumplir con un objetivo.
Sincronización
Describe el ajuste temporal de eventos. Se habla de sincronización
cuando determinados fenómenos ocurran en un orden predefinido o a la
vez.
https://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cami%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_(autom%C3%B3vil)https://es.wikipedia.org/wiki/Rackhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%B1%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_asistida
21
Calibración
Es el proceso de comparar los valores obtenidos por un instrumento de
medición con la medida correspondiente de un patrón de referencia (o
estándar). Según la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, la
calibración es "una operación que, bajo condiciones específicas,
establece en una primera etapa una relación entre los valores y las
incertidumbres de medida provistas por estándares e indicaciones
correspondientes con las incertidumbres de medida asociadas y, en un
segundo paso, usa esta información para establecer una relación para
obtener un resultado de la medida a partir de una indicación".
Normatividad
Es un conjunto de leyes o reglamentos que rigen conductas y
procedimientos según los criterios y lineamientos de una institución u
organización privada o estatal. Así, normatividad es etimológicamente la
cualidad activa o pasiva de un instrumento para marcar de forma rigurosa
y recta los límites de un contenido.
Mecánica
La mecánica es la ciencia que estudia el movimiento de los cuerpos bajo
la acción de las fuerzas participantes. En física, los estudios teóricos
sobre los comportamientos mecánicos de los objetos como, por ejemplo,
en la mecánica clásica, la mecánica relativista y la mecánica cuántica es
importante para entender la dinámica del mundo que nos rodea.
Industrial
Se refiere a aquello que es perteneciente o relativo a la industria. El
término también permite nombrar a la persona que es dueña de una
fábrica o que vive del ejercicio de las actividades industriales.
Pérdidas
Se emplea para nombrar a la falta o ausencia de algo que se tenía.
Cuando una persona dispone de una cosa y luego la pierde, podrá
decirse que sufrió una pérdida.
22
Rendimiento
La idea rendimiento refiere a la proporción que surge entre los medios
empleados para obtener algo y el resultado que se consigue. El beneficio
o el provecho que brinda algo o alguien también se conocen como
rendimiento.
Funcionamiento
Es el comportamiento normal que un elemento tiene, comportamiento
esperado para realizar una tarea específica. El término deriva de función,
de la relación que se establece entre dos variables determinadas. Así,
funcionar implica que algo se relacione con un hecho o circunstancia de
modo efectivo
Aplicación
Hace referencia a la acción y el efecto de aplicar o aplicarse (poner algo
sobre otra cosa, emplear o ejecutar algo, atribuir).
7.2 MARCO INSTITUCIONAL
Durante años, la EPA ha promovido la reducción de los contaminantes
asociados a las emisiones que despiden los motores, haciendo énfasis a
los vehículos de motor. En 1994 se adoptaron las primeras normas
federales (Nivel 1) para los nuevos motores diésel en vehículos
con motores de más de 37 kW (50 HP), que debían introducirse
gradualmente de 1996 a 2000. En 1996, se publicó una Declaración de
Principios (SOP) firmada entre la EPA, la California ARB y los
fabricantes de motores (incluyendo: Caterpillar, Cummins, Deere, Detroit
Diésel, Deutz, Isuzu, Komatsu, Kubota, Mitsubishi, Navistar, New
Holland, Wis-Con y Yanmar). El 27 de agosto de 1998, la EPA firmó la
regla final que refleja las disposiciones de la SOP. En 2000, se
establecieron estándares que atacarían el problema en dos de sus
fuentes: las impurezas en la gasolina (actualmente el combustible que
usamos es más “limpio”) y los sistemas de emisión En vehículos (con
diseños que reduzcan la contaminación).
23
Este primer estándar se denominó “Nivel 2” o TIER 2. En 2003,
California incluyó los motores estacionarios (fuera de carretera) usados
en operaciones agrícolas en California. En 2013, la EPA propuso
actualizar el estándar. La nueva versión, denominada Nivel 3, mantiene
el enfoque hacia el “tratamiento” de vehículos y combustibles como un
sistema integrado; luego, los motores TIER 3 están diseñados para
trabajar de manera más eficiente (la expectativa es de 54.5 millas por
galón para el año 2025). El estándar para motor TIER Nivel 3 pretende la
reducción de 70% de la materia particulada (hollín), uno de los tipos más
peligrosos de contaminación del aire, el cual se ha relacionado con:
ataques de asma, bronquitis, ataques cardíacos y otros tipos de
enfermedades cardíacas y pulmonares.
Adicionalmente se pretende con este estándar la reducción de otro tipo
de contaminantes nocivos como: el monóxido de carbono (CO), el
benceno (C6H6) y el butadieno (C4H6). Por otro lado, reducirían las
emisiones de vapor de combustible a casi cero y la cantidad de azufre
en más del 60% por ciento (no más de 10 partes por millón de azufre
sobre una base promedio anual en 2017). Para EEUU, significará
beneficios inmediatos conforme los vehículos más nuevos sustituyan a
los más viejos, considerando además la gasolina más limpia producida.
Incluso antes de que la EPA diera a conocer esta propuesta, algunos
funcionarios estatales y locales, así como grupos de recreación, salud,
fabricantes de automóviles y la industria de control de emisiones,
anunciaron su apoyo a la actualización de las normas. Se espera que
para 2030, se reduzcan las muertes y hospitalizaciones por
enfermedades respiratorias en miles, con ahorros aproximados en $23
mil millones por gastos de salud. Ahora bien, la propuesta no queda
hasta ahí. Desde 2008, se viene introduciendo el estándar de emisión
TIER 4, el cual introduce reducciones sustanciales de NOx (para
motores de más de 56 kW/75HP) y PM (para motores por encima de 19
kW/25 HP). Los límites de emisión de CO permanecen sin cambios
desde la etapa de nivel 2-3, los cuales son el estándar actual.
24
En El Salvador, recientemente se han dado aprobaciones legales que se
están adaptando a estos nuevos estándares desde el lado de los
combustibles diésel, el cual contiene menos azufre. Si bien estas
regulaciones no han llegado a los motores menores de 50 HP, muchas
compañías de seguros, grandes empresas y sistemas de transporte
masivo están adoptando el estándar como parte de sus políticas de
Responsabilidad Social y Ambiental. En los casos que se requiere, el
costo de un motor que cumple con este estándar no es
significativamente más caro y permite aumentar la eficiencia.
FAIRBANKS NIHJUIS ofrece motores estacionarios activados por diésel
para equipos normados contra incendios que requieren el cumplimiento
del estándar TIER 3. Si tiene interés o necesidad de cubrir este
requerimiento, al momento de hacer su cotización especifique su interés
de emplear motores que cumplen con este estándar.
7.3 MARCO TEÓRICO
SOPORTE DE VOLANTE PARA MOTOR VEHICULAR (1)
Puede que el término ‘volante para motor’ no te suene en exceso, pero
lo cierto es que este componente mecánico es vital en la mecánica de tu
coche. Seguramente, en más de una ocasión te has preguntado qué
aspectos influyen en la sonoridad y el refinamiento de un propulsor, pues
hay coches que van mucho más “finos” que otros.
25
En este aspecto, entran en juego la calidad de la inyección o el número
de cilindros del automóvil, pero también el volante motor. Probablemente
a estas alturas de la vida ya te hayas percatado de que cuantos más
cilindros tiene un motor más refinado y lineal suele ser en su
funcionamiento, y esto se debe en gran medida al volante motor, ya que
se encarga de acumular inercia y regularizar el movimiento del propulsor
en todo su funcionamiento
Volante para motor
También conocido como volante de inercia, es un elemento pasivo que
aporta al sistema una inercia adicional que permite almacenar energía
cinética. Como ya sabrás, la inercia es el movimiento relativo que
mantiene un objeto si una fuerza o cualquier otro objeto no actúa sobre
él, por lo que su función es almacenar dicha energía cinética generada
por el motor y derivarla a las ruedas. Dicho de otra forma, acumula las
inercias de las sucesivas explosiones del motor para lograr que el giro
sea lo más continuo posible, ayudando con ello a que el movimiento del
coche sea más suave, evitando que el coche y el motor vayan a tirones.
Componentes y ubicación del volante motor
Como se puede ver en las imágenes, el volante motor consiste en una
rueda o disco de fundición o acero (ha de ser resistente y duro), por lo
que suele resultar bastante pesado. Como su cometido es regular el giro
del cigüeñal, se ubica en el extremo de este, junto al embrague -en una
única posición posible, y sus dimensiones dependen esencialmente de
las características generales del sistema del que forma parte.
26
En su contorno posee una corona dentada que permite engranar el
piñón del motor eléctrico de arranque, al tiempo que controla las
revoluciones de giro del motor (las r.p.m.) mediante un sensor. Junto a
esta también es importante el ‘entrante’, el cual actúa como soporte para
el embrague. Hace que la caja de cambios funcione o no de acuerdo con
el accionamiento del mismo.
Tipos de volante para motor
Actualmente se puede encontrar dos tipos de volante motor, los volantes
de motor de una sola masa o los motores de inercia bimasa.
Volante de inercia monomasa
Son los menos comunes actualmente (desde hace unos 15 años) y
constan de una sola pieza circular de grandes dimensiones que posee
un perímetro dentado. Conocido como volante de inercia rígido, este
va engarzado al motor de arranque y sirve de unión con el motor del
coche.
Volante de inercia bimasa
También conocido como volante de masa dual (DMF o dual mass
flyweel), estos suelen ser más completos y efectivos. Básicamente, se
componen de dos piezas como las de los volantes de una sola masa -
una unida al cigüeñal y otra unida a la transmisión-, pero en su interior
cuentan con un muelle helicoidal y un rodamiento de bolas. Estos
evitan que las vibraciones que genera el motor vayan a la caja de
cambios y puedan afectar al normal funcionamiento del vehículo. En
otras palabras, absorben las vibraciones del motor en dos puntos, con
lo que conseguimos un desembrague más progresivo, así como una
reducción del ruido y las vibraciones
Componentes y ubicación del volante motor
Como puedes ver en las imágenes, el volante motor consiste en una
rueda o disco de fundición o acero (ha de ser resistente y duro), por lo
que suele resultar bastante pesado. Como su cometido es regular el
giro del cigüeñal, se ubica en el extremo de este, junto al embrague -en
una única posición posible.
https://www.autonocion.com/volante-bimasa-sintomas-averia-mantenimiento/
27
Sus dimensiones dependen esencialmente de las características
generales del sistema del que forma parte. En su contorno posee una
corona dentada que permite engranar el piñón del motor eléctrico de
arranque, al tiempo que controla las revoluciones de giro del motor (las
r.p.m.) mediante un sensor.
Junto a esta también es importante el ‘entrante’, el cual actúa
como soporte para el embrague. Hace que la caja de cambios funcione
o no de acuerdo con el accionamiento del mismo. (1)
NORMATIVIDAD PARA EL DISEÑO DE MOTORES VEHICULARES
(2)
Que, la Ley Nº 27181, Ley General de Transporte y Tránsito Terrestre
señala que los reglamentos nacionales necesarios para su
implementación serán aprobados por Decreto Supremo refrendado por
el Ministro de Transportes y Comunicaciones y rigen en todo el territorio
nacional de la República;
Que, mediante Decreto Supremo Nº 034-2001-MTC se aprobó el
Reglamento Nacional de Vehículos, el mismo que luego de ser evaluado
se determinó la necesidad de derogarlo a fin de establecer medidas que
permitan la adecuada implementación de las políticas de transporte
planteadas en la Ley Nº 27181, Ley General de Transporte y Tránsito
Terrestre; De conformidad con lo dispuesto en el inciso 8) del artículo
118 de la Constitución Política del Perú y las Leyes Nº 27181, Ley
General de Transporte y Tránsito Terrestre y Nº 27444, Ley del
Procedimiento Administrativo General; DECRETA:
Artículo 1.- Aprobar el Reglamento Nacional de Vehículos, que consta de
ciento cuarenta y tres artículos, y veintinueve disposiciones
complementarias.
28
Artículo 2.- Derogar a partir de la vigencia del Reglamento Nacional de
Vehículos, el Decreto Supremo Nº 034-2001MTC así como sus normas
complementarias y modificatorias y todas aquellas disposiciones que se
opongan a lo dispuesto por el presente Decreto Supremo.
Artículo 3.- La suspensión al sistema de pesaje por ejes que estuviera
vigente a la fecha de entrada en vigencia del Reglamento Nacional de
Vehículos se mantendrá conforme a lo establecido en el dispositivo
correspondiente.
Artículo 4.- El presente Decreto Supremo será refrendado por el Ministro
de Economía y Finanzas, Ministro de la Producción y el Ministro de
Transportes y Comunicaciones
Decreto Legislativo Nº 843 y modificatorias Ley N° 29303
Decretos de Urgencia Nº 079-2000, 086-2000, 050-2008 y 052-2008
Decreto Supremo N° 016-96-MTC
Decreto Supremo Nº 058-2003-MTC y modificatorias
Decreto Supremo Nº 042-2006-MTC
Decreto Supremo N° 006-2007-MTC
Estando a los requisitos mínimos de calidad para la importación de
vehículos automotores de transporte terrestre usados de carga y
pasajeros establecidos por la normativa vigente y en uso de las
atribuciones conferidas en la Resolución de Superintendencia Nº 122-
2003/SUNAT y a lo dispuesto en el inciso g) del artículo 23º del
Reglamento de Organización y Funciones de la Superintendencia
Nacional de Administración Tributaria - SUNAT, aprobado por Decreto
Supremo Nº 115-2002-PCM, se dispone lo siguiente:
Los vehículos automotores de transporte terrestre usado, de carga y
pasajeros, que se importen al país deben cumplir los siguientes
requisitos mínimos de calidad.
La antigüedad máxima permitida será la siguiente:
29
ANTIGÜEDAD CARACTERÍSTICAS DEL VEHÍCULO (diseño
original de fábrica)
02 años
- Con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) para transporte de pasajeros de las categorías
M2 y M3 (*)
- Con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) para transporte de carga de las categorías N1,
N2 y N3 (*)
05 años
Los demás vehículos automotores usados con:
- Motor de encendido por chispa: todas las categorías.
- Motor de encendido por compresión (diésel y otros):
L1, L2, L3, L4, L5 y M1.
La antigüedad de los vehículos se contará a partir del 1° de enero del
año siguiente al de su fabricación hasta la fecha de embarque.
Del 19.12.2008 hasta el 31.12.2008:
ANTIGÜEDAD CARACTERÍSTICAS DEL VEHÍCULO
(diseño original de fábrica)
02 años
- Con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) para transporte de pasajeros o carga: todas
las categorías (*)
05 años
- Los demás vehículos automotores usados, con
excepción de los vehículos automotores usados
con motor de encendido por compresión (diésel y
otros): todas las categorías (*).
La antigüedad de los vehículos se contará a partir del año de su
fabricación hasta la fecha de embarque. El cómputo es por año.
Declaraciones numeradas a partir del 01.01.2009:
ANTIGÜEDAD CARACTERÍSTICAS DEL VEHÍCULO
(diseño original de fábrica)
02 años
(Anexo N° 1)
- Con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) para transporte de pasajeros solo de la
categoría M3 (*)
- Con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) para transporte de carga solo de la categoría
N3 (*)
05 años
(Anexo N° 2)
- Los demás vehículos automotores usados, con
excepción de los vehículos automotores usados con
motor de encendido por compresión (diésel y otros).
La antigüedad de los vehículos se contará a partir del año de su
fabricación y hasta la fecha de embarque. El cómputo es por año.
30
En el reconocimiento físico de aquellos vehículos que según su marca y
origen tengan placas, leyendas u otros que señalen su año de
fabricación, el funcionario encargado del despacho deberá contrastar,
con la verificación de las mismas, la conformidad del año de fabricación
declarado en la DUA. Las categorías corresponden a la clasificación
vehicular establecida en el Reglamento Nacional de Vehículos de
acuerdo a su diseño original de fábrica.
(Artículo 1°, inciso a) del Decreto Legislativo N° 843 publicado el
30.06.1996, modificado por el artículo 1° del Decreto de Urgencia N°
050-2008 publicado el 18.12.2008; Anexo I del Reglamento Nacional de
Vehículos, aprobado por Decreto Supremo N° 058-2003-MTC publicado
el 12.10.2003). A partir del 01.01.2009 queda prohibida la importación de
vehículos usados con motor de encendido por compresión (diésel y
otros) de las categorías L1,L2, L3, L4, L5, M1, M2, N1 y N2, contenidos
en el Anexo N° 4 de la presente Circular. La modificación dispuesta en
el artículo 1° del Decreto de Urgencia N° 050-2008 no alcanza a los
vehículos automotores usados que a la fecha de su entrada en vigencia,
se hayan encontrado en cualquiera de las siguientes situaciones:
- Que hayan sido desembarcados en puerto peruano
- Que se encuentren en tránsito hacia el Perú, lo cual deberá
acreditarse con el correspondiente documento de transporte
(conocimiento de embarque, guía aérea o carta porte).
La acreditación del tránsito vía marítima, se hará con el conocimiento de
embarque, donde conste la fecha efectiva de embarque, consignando el
término “on board”, “laden on board” o “shipped on board”. Si la fecha de
embarque efectiva no se encuentra consignada en el documento de
transporte, se considerará la fecha de emisión del mencionado
documento. Que hayan sido adquiridos, mediante documento de fecha
cierta, tales como carta de crédito irrevocable, giro, transferencia o
cualquier otro documento canalizado a través del sistema financiero
nacional emitidos con anterioridad al 19.12.2008. (Artículo 1° del
Decreto de Urgencia N° 052-2008 publicado el 31.12.2008).
31
En todos los casos, el vehículo a importar debe estar claramente
identificado en forma individual mediante el número de serie o código
VIN.
(Artículo 1° del Decreto de Urgencia N° 052-2008 publicado el
31.12.2008).
Para lo señalado en el numeral 3) del acápite 4.1.1 el importador debe
presentar copia de los documentos mencionados y opcionalmente la
documentación complementaria que estime pertinente, canalizada a
través del sistema financiero nacional en donde se refleje la siguiente
información:
a. Concepto de pago: Indicar el número de factura comercial, factura pro
forma, identificación de un contrato o en general, cualquier documento
que identifique la transacción a que se refiere la importación. Si el
pago corresponde a más de una factura, éstas deben encontrarse
detalladas en el documento.
b. Forma de pago: Indicar si es pago total o parcial; pago al contado o
diferido, de corresponder.
c. Identificación del importador: Indicar el nombre o razón social del
importador.
d. Identificación del vendedor: Indicar el nombre o razón social del
vendedor o beneficiario del pago.
e. Identificación de quien solicita la transferencia: Indicar el nombre
completo y el documento de identificación de quien solicita la
transferencia.
Cuando los documentos mencionados en el citado numeral, no hagan
referencia a la adquisición del vehículo, no se aceptarán como válidas
las modificaciones, precisiones o añadiduras a éstos con documentación
emitida con fecha posterior de la entrada en vigencia del Decreto de
Urgencia N° 050-2008. En tal sentido se entiende por documentación
complementaria a aquella que haya sido presentada al sistema
financiero nacional con anterioridad a la vigencia del citado Decreto de
Urgencia, siempre que cuente con la certificación de su recepción por las
referidas entidades.
32
Para la importación de los vehículos usados enmarcados dentro de los
supuestos de excepción, corresponde la aplicación de la normatividad
vigente a la fecha de desembarque en puerto peruano, o de su
embarque con destino al Perú, o aquella vigente a la fecha de
celebración del documento de fecha cierta que acredita su adquisición,
según al supuesto que corresponda. Al momento de su nacionalización,
el kilometraje máximo permitido para los vehículos automotores será:
(Artículo 1°, inc. b) del Decreto Legislativo N° 843 modificado por el
artículo 1° del Decreto Supremo N° 042-2006-MTC publicado el
22.12.2006).
Categoría Vehículos de
encendido
por Chispa
(Kilómetros)
Vehículos de encendido
por compresión
(Kilómetros)
L 50 000 Prohibida su importación a partir
del 01.01.2009
M1 80 000 Prohibida su importación a partir
del 01.01.2009
M2 90 000 Prohibida su importación a partir
del 01.01.2009
M3 300 000 200 000
N1 90 000 Prohibida su importación a partir
del 01.01.2009
N2 300 000 Prohibida su importación a partir
del 01.01.2009
N3 600 000 400 000
El cumplimiento de este requisito debe acreditarse ante la SUNAT, para
lo cual debe consignarse el kilometraje real en la Declaración Única de
Aduanas. Asimismo, las Entidades Verificadoras deben hacer constar
que el vehículo mantiene este requisito al momento de su
nacionalización en el respectivo Reporte de Inspección o Primer Reporte
de verificación de Vehículos Usados, según corresponda; para este
efecto.
33
El despachador de aduana debe consignar de manera obligatoria en la
cuarta línea de la casilla 5.19 del Ejemplar B de la DUA el kilometraje
recorrido y el tipo de encendido.
(2)
FUNDAMENTOS DE FABRICACIÓN DE SOPORTE DE VOLANTE
PARA MOTORES (3)
Cuando piensas en Flywheels o Volantes de Inercia, ¿qué es lo primero
que te viene en mente? Puedes pensar en grandes motores a vapor con
inmensos volantes de inercia, como los que se pueden observar en
museos. Preciosas maquinas que potenciaron la era industrial. ¿Pero
usted sabe que volantes de inercia aún desempeñan un importante
papel en los modernos centros de datos de hoy día? ¿Y que mantienen
en funcionamiento a las fábricas que producen chips para el Internet of
Things (IoT)?. Puede que hoy en día los volantes de inercia no sean tan
visibles, pero forman el corazón de nuestros Sistemas de UPS
Dinámicos. Un volante de inercia es “Una rueda giratoria pesada en una
máquina que se utiliza para aumentar el impulse de la máquina y así
aportar, una reserva de potencia disponible”, de acuerdo al Diccionario
Oxford. Esta definición contiene interesantes elementos. Menciona que
el propósito de un volante de inercia es almacenar energía y ponerla a
disposición para un uso posterior. Esta reserva de energía está
disponible en forma de impulso. Esto significa que se necesita potencia
para comenzar a girar el volante. Cuanto más pesado es, más fuerza se
requiere para aumentar la velocidad. Lo opuesto también es cierto. Para
evitar que el objeto gire, se debe aplicar una fuerza opuesta.
Posición Campo Tipo de
dato Tamaño Posiciones Descripción
Condi
ción
25 CLAS_VARI CARÁCTER 3 69 a 71 TIPO DE
ENCENDIDO M
26 USO_APLIC NUMERICO 10,2 61 a 70 KILOMETRAJ
E M
34
De lo contrario, sigue girando para siempre, asumiendo que no hay
fricción. Así es como un volante almacena energía cinética. La definición
menciona que los volantes son pesados. Eso, por supuesto, es relativo.
El volante de un motor diésel es pesado si necesita levantarlo con la
mano, pero en comparación con el peso total del motor, no lo es tanto.
La masa de un volante es uno de los factores que determina la cantidad
de energía que puede contener. Entonces, una forma de almacenar
mucha energía es hacer que el volante sea pesado. Pero este no es el
único factor que cuenta. La fórmula que describe la cantidad de energía
cinética en un volante es:
Según esta fórmula, el radio y la velocidad tienen más influencia sobre la
energía que la masa. Por lo tanto si desea almacenar una gran cantidad
de energía en un volante, es más efectivo hacerlo grande y girarlo
rápido. Como siempre, las restricciones limitan las posibilidades. La
resistencia a la tracción del material del volante determina la velocidad a
la que puede rotar y los rodamientos tienen que poder soportar el peso y
la velocidad.
Aplicación de UPS
Los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida requieren de una energía
de respaldo para poder cubrir interrupciones del suministro eléctrico. La
cantidad de energía depende de la potencia de la UPS y del tiempo
deseado a cubrir. Sistemas de UPS Dinámico utilizan volantes de inercia
para convertir energía eléctrica a energía cinética y viceversa. Este
principio es sobradamente conocido y existen buenas razones para ello:
35
Volantes de inercia son dispositivos simples. En esencia un volante es
una pieza redonda de acero, muy resistente y confiable.
No hay límite a la cantidad de cargas y descargas
ES una forma muy eficiente para almacenar y recuperar energía
La energía almacenada está disponible al instante que se necesita
El volante de inercia tiene una larga vida útil. El reciclaje y reutilización
de los materiales es muy factible al finalizar su vida útil productiva.
El tiempo de respaldo que podemos conseguir en la práctica se mide en
segundos. Algunas aplicaciones pueden necesitar un tiempo mayor. En
estos casos el UPS utiliza una segunda fuente de energía para alcanzar
el tiempo de autonomía necesario. Esta puede ser por ejemplo un motor
diésel. En este caso, la funcionalidad del volante de inercia es respaldar
el tiempo de arranque del motor diésel. Fabricantes de UPS Dinámicos
desarrollaron diversos diseños para cumplir los requisitos para distintas
aplicaciones. En un siguiente post exploraremos los diseños más
populares que hay en el Mercado.
Volantes de inercia versus baterías
Muchos de los Sistemas de UPS utilizan baterías para almacenar
energía. La mayoría utiliza baterías de plomo. A pesar de que los precios
de baterías Li-Ion han bajado considerablemente en los últimos años, las
baterías de plomo siguen siendo bastante más baratas. Li-Ion ofrece
importantes ventajas, como una mayor capacidad, pero aun así, para la
mayoría de aplicaciones de UPS, estas ventajas no compensan la
diferencia de precio. Sistemas UPS basados en baterías son sistemas
electrónicos basados en tecnología de estado sólido. El tiempo de
respaldo se mide en minutos, o incluso horas. Para la gran parte de los
Sistemas UPS, principalmente para aquellos en potencias hasta
100kVA, esta es la tecnología preferida. Las baterías tienen
inconvenientes en comparación con volantes de inercia:
Baterías, en particular las de plomo, son sensibles a la temperatura.
36
La capacidad disponible disminuye considerablemente a bajas
temperaturas. Con temperaturas elevadas se deterioran de forma
irreversible las prestaciones de las baterías.
Las baterías tienen una limitación en relación con los ciclos de carga y
descarga. La capacidad de la batería se degrada con cada ciclo.
Después de 500 ciclos completes las baterías alcanzan el final de su
vida útil.
El impacto medioambiental de las baterías es muy elevado. Los
compuestos de plomo en las baterías son extremadamente tóxicos.
En plantas de reciclaje se puede y debe reciclar el plomo de las
baterías, pero desgraciadamente muchas baterías aun van a parar a
vertederos al finalizar su vida útil.
Todas estas razones van a favor del Volante de Inercia, pero la principal
razón por la que Sistemas UPS utilizan volantes de inercia es que son
ideales para aplicaciones con potencias elevadas. Piense por ejemplo en
Instalaciones de UPS con potencias superiores a 1 MW en, por ejemplo,
Centros de Datos y fábricas. En estas aplicaciones, otra diferencia entre
volantes y baterías tiene un factor decisivo. Las baterías de plomo-ácido
pueden entregar alrededor de 180 vatios por kilogramo (la potencia
específica). Para volantes, esta cifra es mucho mayor. Esto también es
así en lo que se refiere a la densidad de potencia, la potencia por
volumen. Si almacena la misma cantidad de energía en un volante y en
una batería de igual peso o volumen, podrá recuperarla más
rápidamente del volante. En otras palabras, si necesita mucha energía
por poco tiempo, un volante es más pequeño y pesa menos que una
batería. Esto le da a los volantes una importante ventaja en las
aplicaciones de UPS de alta potencia hoy en día. (3)
ESQUEMA DE UN SOPORTE DE VOLANTE PARA MOTOR (4)
Como acabo de comentar, el volante motor puede tener diferente
aspecto, peso y tamaño, algo que depende esencialmente de otros
aspectos como el número de cilindros del propulsor, el arranque del
motor, el ralentí, las aceleraciones o el par motor.
37
Así, hay dos tipos de volante motor o volante de inercia. (4)
ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DE SOPORTE DE VOLANTE PARA
MOTORES (5)
Los volantes de inercia son, básicamente, un sistema de
almacenamiento de energía mecánica que es muy empleado en el
diseño de máquinas, vehículos y, en general, en el diseño mecánico de
muchos mecanismos. La principal característica de los volantes de
inercia, frente a otros sistemas de almacenamiento, es la capacidad que
tienen de absorber y ceder energía en relativamente poco tiempo. Por
ello, es muy adecuado su uso en sistemas mecánicos con un ciclo
energético discontinuo, donde el periodo de tiempo es muy corto, por
ejemplo, en motores alternativos, compresores de pistón alternativos,
máquinas de prensas y troqueladoras, etc. En los volantes de inercia
tradicionales, la cantidad de energía que eran capaz de absorber y
almacenar era relativamente menor comparado con otros sistemas de
almacenamiento con diseños más avanzados. No obstante, con la
aparición en los últimos años de nuevos materiales compuestos, han
permitido la fabricación de volantes de inercia de menos peso
empleando estos nuevos materiales. Esto permite que los volantes de
inercia fabricados con estos nuevos materiales aumenten de manera
notable su capacidad de almacenamiento sin que ello suponga
incrementar su peso de manera significativa.
38
Esta innovación permite aplicarlos a campos en los que antes era
totalmente impensable, como por ejemplo, para el almacenamiento de
energía en automóviles, autobuses, trenes, o incluso satélites, entre
otros muchos usos. Con este nuevo tipo de volantes se superan, en
algunos aspectos, los sistemas clásicos de almacenamiento de energía.
Así, si se comparan con las tradicionales baterías químicas, los volantes
de inercia fabricados con estos nuevos materiales compuestos ofrecen
una mayor potencia energética, tanto entregada como absorbida.
Además el tiempo de respuesta de un volante de inercia es muy inferior
al que pueden ofrecer las baterías, que debido a su proceso químico,
son muy lentas en los procesos de carga y descarga. La masa cilíndrica
del rotor es la parte central del volante y de su configuración dependen
todos los demás elementos. Aquí se pretende determinar los límites de
almacenamiento de energía de las distintas configuraciones y hallar las
formas óptimas de rotor para ser aplicadas luego al diseño de volantes
de bajo coste. Dentro de las configuraciones se estudian las formas
geométricas del rotor y algunos aspectos de su proceso de fabricación,
en cambio, no se incluye el estudio de los materiales. Se utilizan
solamente materiales más comunes en la fabricación de rotores y,
además, que sean representativos.
Para el diseño óptimo de rotores no es suficiente con tener en cuenta los
parámetros de velocidad máxima o de energía cinética, es necesario
aplicar parámetros más globales.
39
Estos dependen de las condiciones de diseño según el tipo de máquina,
por ejemplo, en acumuladores aplicados a satélites interesa que la masa
sea mínima, en cambio en acumuladores estáticos para el suministro
eléctrico el peso no es importante. En este sentido, se estudian tres
condiciones o variables de diseño: la masa, el volumen ocupado y el
coste. En cada caso se aplica la más importante según el uso del
volante, aunque también se pueden aplicar varias de ellas con un orden
de preferencia. Para cuantificar estas variables se usan valores
unitarios: energía por unidad de masa, o densidad energía, energía por
unidad de volumen y energía por unidad de coste. El diseño óptimo es el
que consigue un valor más elevado en uno o varios de estos tres
parámetros. (5)
ACONDICIONAMIENTO MECÁNICO DE UN SOPORTE DE VOLANTE
PARA MOTORES VEHICULARES (6)
Cuando estas prácticas comienzan a precipitar el desgaste del motor, el
primer indicio de que se acerca una reparación, o al menos una
intervención, es cuando el consumo de aceite se eleva. Es importante
aclarar que es normal que haya un consumo de aceite (la cantidad varía
de motor a motor y el manual de usuario debería indicarla), pues los
sellos de válvulas, ubicados en sus guías y que se encargan de que ese
aceite no pase en grandes cantidades a los cilindros, sí deben permitir el
paso de suficiente aceite para lubricar el vástago y la guía de la válvula.
En ese sentido, no es solo normal sino también necesario que haya un
leve consumo de aceite, pues quiere decir que ese proceso se está
realizando de forma adecuada. Un indicio de que se ha elevado el
consumo de aceite, además de lo que indique la varilla medidora (que
debería revisarse regularmente), es que al acelerar sale humo azul por
el escape, que quiere decir que está quemando aceite. Otros síntomas
que irán apareciendo serán un sonido disparejo, el carro se empezará a
sentir ‘quedado’ porque ensucia las bujías y estas dejan de quemar, y
finalmente la compresión de los cilindros estará fuera de sus parámetros
normales.
40
De otro lado, episodios como un recalentamiento del motor o la rotura de
la correa de distribución, por no cambiarla a tiempo, también pueden
desembocar en una reparación debido a golpes internos entre las piezas
de la máquina.
DIAGNÓSTICOS
Si la máquina muestra alguno, o algunos, de estos síntomas, y además
su odómetro ya está bien entrado en las seis cifras, el único paso a
seguir es ‘destapar’ el motor para comenzar a mirar más de cerca el
desgaste y los posibles daños internos. Naturalmente los sellos de las
válvulas serán de los primeros en calificar como desgastados, y
cualquier intervención requerirá al menos cambiar todos los empaques,
los casquetes, la correa de repartición (o el kit, que incluye también los
tensores y poleas), y no estaría de más cambiar bujías. Pero tal vez lo
más común que se suele decir es que toca anillar.
Este proceso es simplemente un remiendo temporal que no cura de
fondo los daños. Si los cilindros han comenzado a perder su forma, de
todas maneras los nuevos anillos no podrán cumplir bien su labor, al
tiempo que los cilindros se seguirán desgastando y no pasará mucho
hasta que toque volver a ‘destapar’ el motor. La persona que debe dar
el concepto final sobre el estado de las piezas es el rectificador, quien
tiene las herramientas precisas para calibrarlas y sabe sus tolerancias.
Por lo general, esto está por encima de las capacidades del taller
normal.
LA REPARACIÓN
Lo primero que será necesario revisar es el estado de cilindros, las
camisas y los pistones, pues los primeros pueden haber perdido su
forma cilíndrica. En ese caso los pistones, así estén en buen estado, ya
no servirán posteriormente debido a que el cilindro debe ser rectificado,
lo que significa aumentar su diámetro, por lo cual el pistón quedará
pequeño y se necesitará uno más grande. Esto último debe hacerse
inversamente.
41
Es decir, en caso de que haya que rectificar, primero se deben conseguir
los nuevos pistones, y ya teniendo su medida se puede proceder a
realizar la rectificación de forma exacta para las nuevas piezas que se
van a utilizar. Entre estas nuevas piezas cuyas medidas se deben tener
en cuenta también están las válvulas. Durante el proceso es imperativo
contar con un buen lugar de rectificación a donde se debe llevar el
bloque del motor, pues el proceso, que consta de ampliar los huecos de
los cilindros para recuperar su forma cilíndrica, requiere de medidas y
tolerancias exactas. En la lista de piezas por conseguir se deberán
contar válvulas (con sus respectivas guías y sellos, aunque en algunos
casos estas se pueden recuperar), casquetes, empaques, bujías, correa
de repartición (o el kit, que incluye también los tensores y poleas),
pistones, anillos y los demás insumos que sean necesarios. Es
importante tener en cuenta que elementos como el cigüeñal y el eje de
levas rara vez necesitarán cambiarse, pero es esencial rectificar el
cigüeñal con absoluta precisión. Si el motor no ha tenido pérdidas
importantes de materiales es probable recuperar la bomba de aceite,
pero una vez hecho el desmonte lo usual es cambiarla. Es el
componente menos propenso al desgaste pues por obvias razones tiene
la mejor lubricación propia. Una vez todas las piezas estén listas se
debe hacer el montaje, durante el cual hay que tener especial cuidado
con los empaques y la limpieza para evitar suciedad que pueda ingresar
a la parte interna del motor. Pero, más importante, es el primer
encendido, pues se debe asegurar que haya buena presión de aceite en
todo el interior y que todo esté debidamente lubricado. Cuando ya esté
todo listo, es hora de andar de nuevo y los primeros kilómetros
recorridos serán cruciales. Lo ideal es una salida por carretera donde se
pueda exigir (pero sin exagerar) y buscar recorridos con sucesivos
cambios de velocidades y marchas, al tiempo que siempre se debe estar
pendiente de que la temperatura se mantenga en su rango normal y que
no haya fugas de aceite. En unos 200 kilómetros los anillos ya deben
estar asentados y no hay ninguna limitación de uso del motor en el
régimen que se quiera: este es el mejor momento de sus piezas.
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Si todo quedó bien hecho, no deberá haber golpes o sonidos raros, no
debe haber consumo excesivo de aceite, el desempeño debe haber
mejorado notablemente y nuevamente tendrá motor para rato.
LOS IRREPARABLES
Algunas veces puede ocurrir que no se encuentren en el mercado las
piezas necesarias de recambio para realizar la reparación de motor y por
lo tanto la solución suele ser adquirir el bloque 3/4 nuevo que garantizará
las medidas originales de fábrica. Aunque su costo pueda llegar a ser
más elevado, al menos se tiene garantía de su buen funcionamiento y
confiabilidad. Los motores recientes no son rectificables. ¿Comprar
carro reparado o por reparar? Al momento de comprar carro usado
muchas veces las personas se encuentran con “motor recién reparado”
como uno de los principales argumentos de venta, algo con lo que debe
tenerse gran cuidado. Usualmente este proceso se hace con el objetivo
de poder vender el carro y por lo tanto la inversión que se hace es
“justa”, por lo cual los repuestos y mano de obra pueden no haber sido
los mejores. Así, lo más importante es pedir mayor información, como el
sitio donde se hizo, facturas de las partes compradas, etc. (6)
ACONDICIONAMIENTO INDUSTRIAL DE UN SOPORTE DE
VOLANTE PARA MOTORES VEHICULARES (7)
Dentro de las operaciones de mantenimiento industrial, el mantenimiento
preventivo es el destinado a evitar los fallos en el equipo antes de que
estos ocurran. Ayuda a la conservación de equipos o instalaciones
mediante la realización de revisión y reparación que garanticen su buen
funcionamiento y fiabilidad. El mantenimiento preventivo se realiza en
equipos en condiciones de funcionamiento, por oposición
al mantenimiento correctivo que repara o pone en condiciones de
funcionamiento aquellos que dejaron de funcionar o están dañados.
Desde Industrias Loher se da mucha importancia a este tipo de
operaciones aconsejando al cliente y/o revisando el equipo o los
componentes que requiera para su evaluación y presupuesto.
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Objetivos de la realización de un buen acondicionamiento industrial
El primer objetivo del mantenimiento industrial es evitar o mitigar las
consecuencias de los fallos del equipo, logrando prevenir las incidencias
antes de que estas ocurran. Las tareas de mantenimiento preventivo
pueden incluir acciones como cambio de piezas desgastadas o su nueva
fabricación, cambio de aceites y lubricantes, etc. Algunos de los métodos
más habituales para determinar qué procesos de mantenimiento
preventivo deben llevarse a cabo son las recomendaciones de los
fabricantes, la legislación vigente, las recomendaciones de expertos y
las acciones llevadas a cabo sobre activos similares. Así
mismo, ofrecemos la posibilidad de confeccionar fichas de
mantenimiento de maquinaria para ser comprobadas en cualquier
momento por el cliente o por nuestros técnicos para llevar a cabo una
actuación rápida, eficaz y preventiva.
(7)
TECNOLOGIA MODERNA DE UN SOPORTE DE VOLANTE PARA
MOTORES VEHICULARES (8)
Las últimas tecnologías informáticas aplicadas a los sistemas de
alimentación de los motores de gasolina han hecho milagros con
relación al consumo y la potencia de estos motores. Algunas marcas han
optado por ello en contra del desarrollo de los motores eléctricos. Sin
embargo, los coches equipados con motores híbridos ganan posiciones
en las ventas. Basta con contemplar la última generación de motores de
gasolina cuyo rendimiento y la reducción en el consumo se
complementan para ser excelentes alternativas a diésel.
44
Sistemas variables de distribución, la sobrealimentación (turbo o
compresor), inyección directa (y bi-inyección) son algunas de las
soluciones que están mejorando la eficiencia energética de los motores
de gasolina. Sobre todo, por la presión de los estándares de
contaminación. Una de estas soluciones ha sido reducir la cilindrada de
los motores y colocaron turbo para ganar potencia. Otras solución en
estos últimos años muchos es la incorporación de motores de tres
cilindros turbo alimentados, como ofrecen las marcas de volumen
(Renault, PSA, Volkswagen, Audi, Fiat Ford, etc.
Otra solución para relacionar mejor la potencia y bajo consumo son los
sistemas de desactivación de cilindros dentro de ciertas condiciones. Las
marcas que ofrecen a sus clientes coches grandes se han inclinado por
esta línea de motores (Mercedes V12, V8 Chrysler, General Motors y
Audi), ACT ("Tecnología Cilindro Activo”): Este principio también resulta
aconsejable para disponer de una conducción más efectiva.
45
Sin embargo, la tendencia más activa es la combinación de motores
híbridos; es decir, la combinación de motores de gasolina con motores
eléctricos. Muchas son las marcas que lo han adaptado, pero en coches
de alta gama, como es el caso de Lexus, el consumo con la combinación
de ambos motores resulta muy eficiente en el consumo y en la
contaminación. En un coche equipado con motor diésel de las mismas
características, el consumo en el híbrido es un 15 por ciento más
reducido en carretera mientras que en ciudad puede alcanzar el 20 por
ciento. Esta es la puesta de muchos fabricantes mientras se consolida o
no la propulsión eléctrica total.
La conectividad
La móvil forma parte de nuestras vidas. Nuestros smartphone es el pan
de todos los días. Por lo tanto, es impredecibles su conectividad con el
coche. Hay gente incluso, que adquieren un coche nuevo -sin necesidad
de tener que hacerlo- para disponer de su oficina con ruedas. Es parte
de nuestras vidas.
Actualmente, la mayoría de las marcas ofrecen estas utilidades. De lo
contrario, pueden mermas sus ventas. Esto lo conocen perfectamente
los concesionarios, que son los que están en contacto con el público.
Por lo tanto, es casi obligado que el modelo a comprar disponga de esta
conectividad. El comprador, especialmente si es joven, mira más que
disponga de entrada de USB, conexión “Bluetooth”, incluso WI-FI, GPS y
cargador, para cualquier componente externo de estas características.
Ya no se conciben aquellos navegadores de ventosa pegados al
parabrisas de hace unos lustros. Actualmente, algunos modelos ofrecen
una autentica tablet en los salpicaderos de los coches.
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Algunas más voluminosos que otras, pero ahí están hoy, los teléfonos de
última generación tienen aplicaciones que permiten actuar como si de un
piloto automático se tratase. Sacar el coche del aparcamiento, poner la
calefacción o el climatizador desde casa o la oficina, son aplicaciones
que están ahí, como la localización del coche en caso de olvido en un
aparcamiento, en el peor de los caso, si lo roban. Además, con estos
móviles tienes la información que demande sea del tipo que fuere. Pero
hay otras dos tecnologías de conectividad para aprovechar las
características de smartphone Android a bordo: Auto (Google) desde
2014 como compatibles MirrorLink, con los teléfonos inteligentes con
Android y más recientemente carplay (Apple) para los seguidores de
iPhone. Todos ellos pueden manejarse por voz, incluyen la cartografía
actualizada de Google Map. En cuanto a carplay Apple, el sistema más
reciente, compatible con el iPhone 5 y más tarde (los de iOS Versión
71), tiene sobre todo la ventaja de ser muy fácil de usar, ya que sólo
tiene que conectar el iPhone con el cable USB para controlar el teléfono
desde el coche a través de la guía de voz altamente eficiente "Siri". Y si
el número de aplicaciones adaptadas a la conducción es todavía
limitada, el suministro se está expandiendo durante los meses. Última
precisión: todos estos sistemas funcionan cuando se garantiza la
cobertura de la red de su operador, aunque actualmente el sistema 4G
está en toda España. Bien a través de Movistar, Vodaphone y Orange.
Iluminación: Ver mejor y ser vistos
Los faros del coche experimentaron una revolución en los últimos años.
Cada vez más eficiente e inteligente ahora, son incluso ahora un
elemento clave de diseño de los nuevos modelos. Las luces LED de bajo
consumo se integran como parte de la carrocería y esencia en la
seguridad: ver y ser vistos.
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La tecnología LED está cada vez más presentes en los últimos
lanzamientos. Conjuntos de iluminación en LED (luces de cruce, los
faros completos y señales de giro), se está generalizando. ¿Cuáles son
sus ventajas? Una vida útil prolongada, menor consumo de energía total
(alrededor del 60% menos de halógeno) y, sobre todo, la posibilidad de
dirigir pertinente a la forma de la iluminación. Debido a ver más adelante,
está bien, pero ver que esto es esencial para la seguridad, es todavía
mejor. Mejoran la perspectiva visual de las cámaras de visión, como son
las que informan de colisiones avanzadas, salida de carril, aparcamiento,
etc. Puede incluso desencadenar los códigos de conmutación / faros
automáticos. Por lo tanto, sigue siendo faros, sin deslumbrar a otros
usuarios. Sin embargo, otro beneficio de LED es también el tamaño
compacto que ayuda a refinar el diseño. Reservado para los modelos de
gama alta existen proyectores láser especialmente eficaz en línea recta
debido a su haz muy estrecho con casi el doble de la distancia (a unos
500 metros). Otra de las ventajas del sistema es la información y
señalización de las vías de circulación, así de los peatones no viables
por la noche. La utilidad de los LED ha cambiado, como decimos, tanto
el diseño trasero con el delantero, así como la iluminación ambiente del
interior en diferentes colores a gusto del consumidor.
Sala de conciertos: Audio digital
Una vez considerado la variedad del habitáculo, los fabricantes ajustar
sus variables para mejorar el ambiente sonoro de un coche implicado en
la identidad de hoy, además de minimizar los ruidos y las vibraciones y
ofrecen un habitan convertido en una sala de conciertos. El tiempo de la
vieja radio casete, -incluso, reproductores de CD- van quedando en el
olvido. Las nuevas tecnologías del sonido ambiente dentro del habitáculo
de un automóvil han dado un giro d 180 grados. Hoy en día, disponemos
de una autentica sala de conciertos de sonido digi