TURBOCOMPRESORESPrincipios de Funcionamiento y Análisis de Falla
¿ Quiénes somos ?Somos TURBYNA.
Una empresa especializada en la venta y servicio de turbos para todas las marcas y aplicaciones.
Actualmente somos el Representante Exclusivo y Distribuidor Oficial Garrett para el Perú.
TURBYNA se creó ante la necesidad de los sectores Minería, Pesca, Petróleo, Gas de una alternativa de igual o superior calidad al dealer OEM local, ya que el mercado post-venta era inexistente para ellos, y sus necesidades y requerimientos no eran satisfechas plenamente por el OEM.
¿ Por qué existimos ?
Clientes Garrett
• Agrale• Caterpillar• Case• Chrysler• Citroen• Cummins• Daewoo• DAF• Detroit Diesel• Deutz• Dresser• Fiat• Fiat Allis• Ford• Ford New Holland
• GM• Hino• Hyundai• International Navistar• Isotta• Isuzu• Iveco• John Deere• Komatsu• Land Rover• Mack• Maxion Massey Ferguson AGCO• Mercedez-Benz• MTU• MWM
• Nissan• Pegaso• Perkins• Peugeot• Renault• Saab• Scania• Toyota• Valmet• Volkswagen• Volvo• Volvo Penta• Waukesha• Yanmar
Política de Calidad Turbyna.Estamos en constante búsqueda Estamos en constante búsqueda de…de…
Disminuir los tiempos de evaluación e informe técnico.Disminuir los tiempos de
cotizaciones.Disminuir los tiempos de
aprobación.Disminuir los tiempos de
reparación.
Necesitamos de sus constantes críticas
para lograrlo y perdurar en el tiempo.
¿Qué es un TURBO?• BOMBA DE AIRE
• Utiliza energía de gases de escape: Velocidad y Calor
• Gases de escape impulsan y hacen girar una Rueda Turbina acoplada mecánicamente a una Rueda Compresora ( Conjunto Rotor )
• Cuando gira, proveen gran masa de aire ( flujo ) a gran presión a la cámara de combustión
• Resultado: – Mayor potencia y eficiencia en la
combustión de la mezcla aire/combustible.
– Permite producir mayor potencia en motores más pequeños con menores niveles de emisiones.
¿Cómo funciona el TURBO en el MOTOR?
CarcasaCompresora
RuedaCompresora
CarcasaTurbina
Rueda Turbina
CuerpoCentral
Componentes de un TURBO
Descripción de las Partes
• Rueda Turbina
• Rueda Compresora
• Bujes
• Carcasa Turbina
• Carcasa Compresora
Rueda Turbina
• Súper aleación de Níquel• Temperatura de operación de hasta
790°C• Eje soldado por fricción• Muy sensible a desbalanceo• Requerimientos:
Resistente a la fatigaResistente a elevadas
temperaturasResistente a la corrosión
Rueda Compresora
• Usualmente de fundición de aleación de aluminio. Vaciado en molde.
• Opera hasta los 200°C
• Muy sensible a daños y desbalanceo
• Requerimientos:
Resistente a la fatiga. ( RC forjada y torneada más resistente ).
Resistente a la corrosión
Dependiendo de la aplicación se usan ruedas de titanio
Bujes
• Bocinas flotantes permiten mayores luces y mayor flujo de aceite para enfriamiento
• Bronce aleado con cobre y plomo
• Giran a 1/3 de la velocidad del eje aprox
• Deben soportar:
Elevación de temperatura por paradas bruscas
Resistente a la corrosión
Resistente a contaminantes
Carcasa Turbina
• Usualmente de fierro fundido grafitado.
• Vaciado en molde.
• Soporta temperaturas de 790°C
• Requerimientos:
Resistente al impacto
Resistente a la oxidación
Resistente a la fatiga térmica
Maquinable
Carcasa Compresora
• Aleación de aluminio
• Vaciado en molde
• Requerimientos:
Resistente al impacto
Maquinable
Funcionamiento
• Gases son captados y direccionados por carcasa turbina.
• Gases se aceleran en la CT.
• Se expanden transfiriendo energía a la rueda turbina.
• La temperatura y presión disminuyen a través de la turbina.
Funcionamiento
• Capta, succiona, direcciona y traslada el aire.
Funcionamiento
Hasta los 200°C
• Se comprime para incrementar la densidad del aire.
• Velocidad, presión y temperatura.
Rueda Turbina y Eje
Funcionamiento
Aceite Lubricante
• Lubrica componentes en movimiento.
• Refrigera partes internas.
• Soporta el eje turbina.
Sistema de Lubricación
• Observar la importancia del flujo de aceite a través de los componentes internos del turbo.
• El eje gira a 1/3 de la velocidad de las ruedas del turbo.
Análisis de FallaLos 8 Pasos para la Aplicación de un Análisis de Falla:
1. Exponga el problema clara y concisamente.
2. Organice la recopilación de hechos.
3. Observe y registre los hechos.
4. Piense lógicamente con los hechos.
5. Identifique la causa raíz más probable.
6. Comuníquese con el responsable.
7. Efectúe las reparaciones según instrucciones.
8. Seguimiento con el cliente.
Identificación del Turbo
Identificación del Turbo
Tabla Rápida de Diagnóstico
y
Ficha de Servicio
¿Por qué fallan los Turbos?• Falta de Lubricación
• Aceite Contaminado
• Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
• Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
• Empuje Axial
• Altas Temperaturas de Escape
• Ataque Salino y otras causas
Falta de Lubricación
Desprendimiento de material
Alta Temperatura
Deformación diámetro interior
Falta de Lubricación
Color azul por aumento de temperatura Deposición de material del buje en eje
Buje con pase de aceite obstruido
Rotura de eje Roce del rotor Buje rayado por sobrecalentamiento
Falta de Lubricación
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
• Exceso de humo
• Consumo excesivo de aceite
Causas:
• Nivel de aceite fuera de especificación
• Fuga de aceite en las conexiones del turbo
Aceite Contaminado
Rayaduras profundas en asientos de bujes
Rayaduras profundas en asientos de bujes
Aceite Contaminado
Eje y bujes rayados
Rayaduras profundas en asientos de bujes
Bujes rayados
Daño en diámetro interno de buje
Collar rayado
Cojinete de placa sello dañado
Aceite Contaminado
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
• Exceso de humo
• Consumo excesivo de aceite
Causas:
• Filtro de aceite saturado
• Aceite recuperado
• Motor reparado con impurezas en galerías
• Aceite carbonizado por alta temperatura
• Partículas provenientes del desgaste de otros componentes del motor
• Residuos de combustión incompleta
Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Ingestión de partículas duras
Polvo. Abrasión severaIngestión de partículas duras
Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Ingestión de material blando
Ingestión de partículas de arena
Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Síntomas:
• Pérdida de potencia
• Ruido
• Goteo
• Exceso de humo
Causas:
Objeto duro digerido por el turbo por la entrada de aire.
Lado Compresor:
• Ausencia de filtro de aire
• Daños en las mangueras de aire ( rotura / picadura )
• Mangueras resecas
• Materiales olvidados en las tuberías durante el mantenimiento.
Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
Rotura en álabes
Rotura por impactos
Desprendimiento violento de material
Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
Síntomas:
• Pérdida de potencia
• Ruido
• Goteo
• Exceso de humo
Causas:
Objeto extraño expulsado a través del múltiple de escape.
Lado Turbina
• Materiales provenientes del motor ( válvula, pistón, asiento, anillo, etc. )
• Materiales provenientes del múltiple ( residuos de la fundición )
Empuje Axial
Desgaste por rozamiento en
radio y diámetro mayor
Desgaste en alojamiento y anillo pistón
Desgaste en diámetro exductor
Roce en Rueda Turbina
Empuje Axial
Empuje en sentido del compresor
Rozamiento entre collar y placa sello
Desgaste de rampas de lubricación por fricción con collar
Protección Térmica dañada por fricción con Rueda Turbina
Empuje Axial
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
Causas:
• Filtro de aire obstruido
• Rotura de mangueras del sistema de admisión
• Restricción en el sistema de escape
• Conducto del escape incorrecto o deteriorado
Alta Temperatura de Gases de Escape
Punta de álabes se funde por la alta temperatura
Alta Temperatura de Gases de Escape
Alta Temperatura de Gases de Escape
Parada en Caliente
Transferencia de calor
Restos de aceite carbonizado obstruyen el sistema de sellos provocando fuga de aceite
Parada en Caliente
Síntomas:
• Fuga de aceite por el lado turbina
Causas:
• Apagar motor caliente y a altas revoluciones
Ataque Salino
La corrosión actúa sobre el espesor del álabe
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora explotada
Causa:
• Fatiga de material por fuerza centrífuga cíclica o sobrevelocidad.
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con falla en disco posterior. Cuando una porción ( 1/3 aprox ) cerca al diámetro mayor de la Rueda Compresora se rompe.
Causa:
• Defecto de fundición.
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con álabesecundario roto.
• Desbalanceo.
• Ruido.
Causa:
• Fatiga de álabe secundario por defecto de fabricación.
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con álabesdoblados.
• Desbalanceo.
• Ruido.
Causa:
• Manipuleo incorrecto de Carcasa Compresora.
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Turbina rota
Causa:
• Esfuerzos o sobrecarga en el eje
Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Turbina rota
Causa:
• Defecto en la fundición
Problemas Internos del TurboSíntoma:
• Pérdida de potencia
• Pérdida de aceite
• Ruido
• Exceso de humo
• Sobrevelocidad del turbo ( RC explotada )
Causa:
• Turbo alterado por usuario
REDUCCIÓN DE FALLAS IMPREVISTAS
= REDUCCIÓN DE COSTOS
DECISIÓN de mantener el servicio que proveen los turbos.
Aplicar prevención
Estándares de fabricación en las reparaciones / mantenimientos
¿ Qué Hacer para disminuir fallas ?
Aplicando Prevención
Experiencia previa
Eliminación de factores no asignables
Determinación de causa raíz
Equilibrio entre costo y frecuencia
1.- ANTES DE INSTALAR
• LIMPIE Y REVISE EL FILTRO DE AIRE Y ELIMINE CUALQUIER RESTRICCION O FUGA.
• ANTES DE INSTALAR EL TURBO, INSPECCIONE Y REMUEVA CUALQUIER MATERIAL EXTRAÑO DE LOS DUCTOS DE ENTRADA Y DE LOS MULTIPLES DE ADMISION Y ESCAPE.
• REEMPLACE LAS TUBERIAS DE ALTA PRESION Y DE DRENADO DE ACEITE QUE ESTÁN ROTAS, DESGASTADAS O DAÑADAS POR EL CALOR.
• CAMBIE EL ACEITE Y LOS FILTROS DEL MOTOR ( AIRE Y ACEITE ).
• NO OLVIDE RETIRAR LOS TAPONES DE DRENADO DE ACEITE.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES
2.- AL COLOCAR EL TURBO
• INSTALE EL TURBO EN EL MÚLTIPLE DE ESCAPE USANDO UNA EMPAQUETADURA NUEVA ( USE GRASA EN LA JUNTA, NO SILICONA NI TEFLÓN ). APLIQUE ANTIADHERENTE EN LOS PERNOS Y TORNILLOS.
• ANTES DE CONECTAR EL TURBO AL SISTEMA DE ESCAPE, INSPECCIONE Y REMUEVA CUALQUIER RESTRICCION QUE PUDIERA OCASIONAR EXCESIVA CONTRAPRESION.
• AGREGUE ACEITE DE MOTOR LIMPIO AL TURBO POR EL ORIFICIO DE ENTRADA DE ACEITE ANTES DE INSTALAR LAS TUBERÍAS DE LUBRICACIÓN.
• INSTALE LA TUBERÍA DE ACEITE AL TURBO.
• ASEGÚRESE DE QUE EL ORIFICIO DE DRENADO DE ACEITE DEL TURBOCARGADOR NO TENGA UNA INCLINACIÓN MAYOR DE 30 GRADOS DE LA POSICION CENTRAL VERTICAL.
• APRIETE ABRAZADERAS, TORNILLOS O TUERCAS A LAS ESPECIFICACIONES RECOMENDADAS.
• CONECTE EL SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE AL TURBO ( NO OPERE EL TURBO SIN FILTRO DE AIRE ).
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES
3.- LUBRICACION PREVIA A LA OPERACIÓN
• HAGA GIRAR EL MOTOR CON LA MARCHA SIN QUE ARRANQUE, ES DECIR, GIRE LA LLAVE DE ENCENDIDO Y OPERE LA MARCHA POR PEQUEÑOS LAPSOS DE TIEMPO HASTA QUE EL ACEITE FLUYA POR EL ORIFICIO DEL DRENADO DE ACEITE DEL TURBO.
• INSTALE AL TURBO LA TUBERÍA PARA EL DRENADO DE ACEITE.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES
4.- OPERACIÓN DEL TURBO
• OPERE EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE 5 MINUTOS ( NO ACELERE EL MOTOR ).
• REVISE QUE NO EXISTAN FUGAS DE ACEITE, AIRE O GASES DE ESCAPE.
• PARA PROLONGAR LA VIDA DEL TURBO, SIEMPRE DEJE OPERAR EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE 5 MINUTOS ANTES DE APAGARLO.
• SE RECOMIENDA NO OPERAR UN TURBO NUEVO A VELOCIDAD Y PRESIÓN MÁXIMAS DURANTE LOS PRIMEROS 800 KM. ( 25 HRS ).
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES
• LA OMISIÓN DE CUALQUIERA DE LAS RECOMENDACIONES SEÑALADAS OCASIONA EN EL TURBO DAÑOS DETECTABLES Y DEMOSTRABLES QUE INVALIDAN LA GARANTÍA, LA CUAL SÓLO CUBRE DEFECTOS EN MATERIALES O ENSAMBLE.
• NO PIERDA LA GARANTÍA DE SU TURBO.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES
Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000
Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000
Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000
Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000
Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000
• Balanceo adecuado.• Limpieza total en el armado y
montaje.• Verificación de los sistemas del
motor
Estándares de Fabricación en las Reparaciones y Mantenimentos
Bruñidora
Cabina de Bead BlastingLavadora para residuos orgánicos
Estándares de Fabricación en las Reparaciones y
Mantenimentos
TURBYNA S.A.C.
Antigua Panamericana Sur Km 20.1. Villa El Salvador.
Lima, Perú.
Teléfono: + ( 51-1 ) 288-1010
Fax: + ( 51-1 ) 287-8648
Web: www.turbyna.com
TURBOS
¡ MUCHAS GRACIAS !!
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