Facultad de Ingenieriaww

7/23/2019 Facultad de Ingenieriaww

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DEINGENIERIA MECANICA

MANTENIMIENTOPREDICTIVO DE MOTORES DIESEL K2000E

DE CUMMINS BASADO EN EL ANLISIS DE ACEITE

TESIS PARA OBTENER EL TTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO MECANICA

AUTOR:

WALTER EDGAR, ROQUE CHAMBI

ASESOR:

TRUJILLO PER

201


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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DEINGENIERIA MECANICA

MANTENIMIENTOPREDICTIVO DE MOTORES DIESEL K2000EDE CUMMINS BASADO EN EL ANLISIS DE ACEITE

TESIS PARA OBTENER EL TTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO INDUSTRIAL

AUTOR:

WALTER EDGAR, ROQUE CHAMBI

ASESOR:

TRUJILLO PER

201


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Facultad de IngenieraEscuela de Ingeniera Mecnica

AGRADECIMIENTO

A mi Esposa e Hijas, Padres,

Profesores, quienes me guiaron

y orientaron en cada momento.

A Dios, por estar siempre

presente en cada esfuerzo

realizado.

3


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PRESENTACIN

Seores Miemros del !urado"

Pongo a su disposici#n el presente traajo de in$estigaci#n titulado

%Diseo de un Plan de Mantenimiento Predictivo de Motores Disel K2000E de

Cummins Basado en Anlisis de Aceite en cumplimiento a lo estalecido en la

&ey 'ni$ersitaria ()*)), (+- y /ES. )01 A2/, &ey de 3reaci#n de la '34

(1)1- /eglamento general de E$aluaci#n Acad5mica.

El presente proyecto 6a sido elaorado en ase a un estudio realizado en

la empresa Minera 7arric8 Misquic6ilca %Alto 36icama &agunas 2orte9 en la

sierra de la &iertad a los motores de comusti#n interna :(---E 3ummins, esta

tesis pretende demostrar que las fallas de los motores :(---E se pueden

predecir antes que estos daen por completo al motor.

Por tanto considero que el esfuerzo 6ec6o en el desarrollo del presente

traajo cumpla con los ojeti$os trazados, que pongo a su consideraci#n para su

respecti$a e$aluaci#n.

Muy Atentamente /;


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Resumen

Abstract

1. Introducc!n1.1.Prob"ema de n$est%ac!n

1.1.1. Rea"dad &rob"em'tca1.1.2. (ormu"ac!n de" &rob"ema1.1.). *ust+cac!n1.1.,. Antecedentes1.1.-. Obet$os

1.1.-.1. Genera"1.1.-.2. Es&ec+co

1.2.Marco re+erenca"1.2.1. Marco te!rco1.2.2. Marco conce&tua"

2. Marco metodo"!%co2.1./&!tess

2.2.arab"e2.2.1. De+nc!n conce&tua"2.2.2. De+nc!n o&eracona"

2.).Metodo"o%a2.).1. T&o de estudo2.).2. Dseo

2.,.Pob"ac!n 3 muestreo2.-.M4todo de n$est%ac!n2.5.T4cncas e nstrumentos de reco"ecc!n de datos2.6.M4todos de an'"ss de datos

). Resu"tado

,. Dscus!n-. Su%erencas5. Re+erencas bb"o%r'+cas6. Ane7os

INDICE DE (IG8RAS@ig. , Motor :(---E 3uminnsBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB@ig. (, ;rganigrama 0 sistemas y partes de un motor di5sel tradicionalBB...(-@ig. ), 4iscosidad capilarBBBBBBBBBBBBBBBBB.BBBBB..(+@ig. , Punto de inflamaci#nBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB..B(*@ig. 1, Monitoreo del aceiteBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB..B.)@ig. +, SegCn la /eser$a AlcalinaBBBBBBBBBBBBBBBBBBB))

@ig. *, Holln en el motorBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB))@ig. , Penetraci#n del aguaBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB.B)@ig. , Sistema de &uricaci#n del motor :(---EBBBBBBBBBB...B.)+@ig. -, 7oma de AceiteBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB..-@ig. , 7oma de Aceite en @uncionamientoBBBBBBBBBBBBBB-@ig. (, 4Fl$ula de Ali$ioBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB@ig. ), Enfriadores de AceiteBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB...@ig. , Montaje de 3aezales de @iltrosBBBBBBBBBBBBBBB...(@ig. 1, 3aezal de @iltrosBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB)

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@ig. +, 4Fl$ula /eguladoraBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB.....)@ig. *, 4Fl$ula de Deri$aci#nBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB..@ig. , Galera Principal de AceiteBBBBBBBBBBBBBBBBBB.@ig. , Galera de Aceite del rol de &e$asBBBBBBBBBBBBB...1@ig. (-, Enfriamiento del Pist#nBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB1

@ig. (, ?oeras para Enfriamiento del Pist#nBBBBBBBBBBBBB...+@ig. ((, luricaci#n por carcasa frontalBBBBBBBBBBBBBBB.......*@ig. (), luricaci#n de turosBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB*

NOMENC9AT8RAS

3ESBBBBBBBBBBBB...3ummins Engineering Standards3S?BBBBBBBBBBBB.B3entisto8e3PBBBBBBBBBBBBBB3entipoise:;HBBBBBBBBBBBBB.Hidr#Iido de PotasioH3&BBBBBBBBBBBBB.cido 3lor6drico=3PBBBBBBBBBBBBB..Espectrometra de Emisi#nPPMBBBBBBBBBBBBBPartculas por Mill#n/PMBBBBBBBBBBBBB/e$oluciones por MinutoME3BBBBBBBBBBBB...Motor de Encendido por 3ompresi#nPS=BBBBBBBBBBB..B...&ira por Pulgada 3uadradaEG/BBBBBBBBBBBBBEI6aust Gas /ecirculation


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RES8MEN

Este traajo soreel anFlisis del aceite usado en el motor, es una 6erramienta

del mantenimiento del motor muy Ctil, puesto que, permite predecir prolemas,

antes de que estos sucedan, e$itando reparaciones mayores o innecesarias,permite programar reparaciones pequeas, ayuda a reducir y apro$ec6ar el

tiempo inacti$o, reduce costos, $igila y mejora el programa de mantenimiento,

permite otener el mayor rendimiento del luricante, eItendiendo los inter$alos

de drenaje o camio de aceite, al determinar elementos contaminantes como"

residuos metFlicos del desgaste de piezas del motor, pol$o, ni$eles de 6olln,

oIidaci#n y azufre en el luricante, presencia de agua o comustile del motor

8(---E 3ummins, inicialmente se analiza estadsticamente las fallas que tu$o

dic6o motor en el tiempo de operaci#n de la minera.

&os resultados otenidos en funci#n del nCmero de fallas y demoras

presentadas por los motores :(---E 3ummins, Jen la flota de camiones

*)-EK, en un periodo de ( meses, determinando de esta manera la criticidad

de estos y la precauci#n que se dee de tomar con las condiciones de

desgastes anormales eIistentes.

En la in$estigaci#n se logra determinar el ni$el crtico y el desgaste importante

que requiere atenci#n inmediata, las cuales puede requerir desmontar

parcialmente el motor, el mantenimiento predicti$o asado en el anFlisis del

aceite usado, nos permite considerar los parFmetros adecuados de

funcionamiento asociados a la e$oluci#n de las fallas, para determinar en qu5

perodo de tiempo esas fallas $an a tomar una rele$ancia importante, para

planificar todas las inter$enciones con tiempo suficiente, e$itando que las

mismas generen consecuencias gra$es, perjudicando la disponiilidad y

operati$idad de los equipos.

A:STRACT

?6is Lor8 on t6e analysis of t6e oil in t6e motor used, a tool is of t6e $ery useful

motors maintenance, once Las put t6an, it permits predicting prolems, efore7


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t6ese 6appen, a$oiding igger or unnecessary reparations, permits

programming little reparations, is 6elp to reduce and to ma8e good use of

inacti$e time, it reduces costs, Latc6es and impro$es t6e maintenance

program, permit otaining t6e luricants igger performance, eItending t6e

drainage or oil c6ange inter$als, t6e determining contaminating elements = 6a$e

a meal " t6e motors metallic lea$ings of t6e pieces Lear, dust, soot le$els,

oIidation and sulfur in t6e luricant, presence of Later or t6e moti$e 8(---E

3umminss fuel, initially it is eIamined statistically t6e faults t6at 6e 6ad said

motor in t6e operation time of t6e miner.

?6e aftermat6s otained in terms of t6e faults numer and you delay present

for t6e motors :(---E 3ummins, J in t6e truc8s fleet *)-E K, in a ( mont6s

period, determining t6is Lay 6er t6ese and t6e precaution t6at must 6a$e to me

of to drin8 Lit6 conditions of Lears anormal eIistent criticality.

?6e critical le$el is een ale to determine =n t6e in$estigation and t6e

important Lear t6at requires immediate attention, L6ic6 can require

dismounting partially t6e engine, t6e maintenance predicti$e once Las ased

in t6e oils analysis used, permits considering t6e e$olution of t6e faults to

determine L6ereon period of time t6ose faults, t6e adequate functioning

parameters associated t6ey go to ta8e an important rele$ance to plan all t6e

inter$entions early enoug6, a$oiding t6at t6e same ones generate gra$e

aftereffects, 6arming a$ailaility and t6e teamNs operati$eness.

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CAPIT89O I

1. Introducc!n

Procederemos a descriir en forma re$e en que equipo es utilizado el motor

de comusti#n interna :(---E 3ummins, en la empresa minera se utiliza en

los camiones mineros *)-E :omatsu de transmisi#n el5ctrica, con un peso

ruto de )(?on y su carga mFIima (-1 ?on, (. m. de largo y +.+ m. de

anc6o, con un tanque de comustile de 1- galones, ) galones de aceite

6idrFulico y - galones de refrigerante, el cual es impulsado por dos motores

de tracci#n el5ctricos el cual recie energa el5ctrica de un alternador principal.

El presente traajo sore %Diseo de un Plan de Mantenimiento Predicti$o a

Motores Di5sel :(---E de 3ummins, 7asado en AnFlisis de Aceite9 tiene como

ojeti$o primordial predecir las fallas de los componentes internos del motor de

comusti#n interna antes que pierdan su funcionailidad y tenga que para el

equipo para el camio del motor de comusti#n interna.

El motor di5sel :(---E de 3ummins, dee ser altamente confiale para e$itar

paradas inesperadas del equipo y mantener la producci#n segCn.

1.1. Prob"ema de n$est%ac!n

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1.1.1. Rea"dad &rob"em'tca

En las mineras de tajo aierto son importantes las maquinas

energ5ticas productoras de potencia motriz como es el motor de

comusti#n interna, apro$ec6ando la energa qumica delcomustile para con$ertirla en energa t5rmica gracias ala

comusti#n , la cual se con$ierte a su $ez en energa mecFnica

o traajo. Su e$oluci#n a partir del ao *+ 6asta la Cltima d5cada

6a influenciado generando mejoras sociales y econ#micas,

permitiendo el desarrollo de pases, siendo la minera una de ellas.

&a producci#n de motores :(---E 3ummins de comusti#n interna y

toda la ingeniera empleada para producirlos, dependen de di$ersos

factores para tener un adecuado funcionamiento, de modo que

cualquier $ariaci#n de estos influirF en la eficiencia adecuada del

motor :(---E.

Por otro lado si estos motores traajaran deficientemente por

prolemas de caliraciones o desgastes prematuros de componentes

internos la contaminaci#n 6acia el medio amiente seria mayor por lo

tanto dee de cumplir ciertos parFmetros de funcionamiento,

teniendo en cuenta la altura sore el ni$el del mar, ala cual traaja el

motor de comusti#n interna en los equipos de acarreo del mineral.

1.1.2. (ormu"ac!n de" &rob"ema

O3#mo $a a determinar el Mantenimiento Predicti$o, asado en el

anFlisis de aceite a los motores Di5sel :(---E para e$itar su

repentina falla

1.1.). *ust+cac!n

El presente estudio estF enfocado a iniciar una mejora en las

t5cnicas de mantenimiento predicti$o a realizarse en los motores

di5sel de comusti#n interna :(---E de los equipos de la empresa

del sector minero.

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EstF presente en este sector con una cantidad considerale de

equipos que usan este tipo de motor di5sel :(---E. Es por ello que,

deido a esta cantidad amplia de equipos que posee la operaci#n los

cuales estFn sometidos a un plan de mantenimiento pre$enti$o ycorrecti$o, que no les proporciona una manteniilidad y disponiilidad

acorde con las nue$as eIigencias de la empresa, deido a que

muc6as $eces las fallas que presenta el motor diesel :(---E de los

camiones *)-E requieren muc6o tiempo para ser corregidas, puesto

que los repuestos tardan 6asta $arios meses en llegar al taller

cuando no se encuentran en el stoc8 de la empresa.

AdemFs que los costos por la realizaci#n del mantenimientocorrecti$o son mayores, deido a que se daan partes internas las

cuales generan daos a otros componentes que se encuentran en el

motor :(---E.

El motor dee de ser retirado del equipo y en$iado al taller para su

reparaci#n el cual demora $arios das en repararlo.

Este control del estado interno de los equipos puede realizarse por

medio de muestras de aceite, las mismas que serFn eItradas en

di$ersos tiempos de funcionamiento de la unidad con el fin de

comproar c#mo se da el aumento o no de partculas suspendidas

en la muestra Jsiendo dic6as partculas metFlicas o no metFlicasK en

su mayora pro$enientes de elementos que poseen una mayor tasa

de desgaste, sore todo cuando el equipo estF en funcionamiento.

'na $ez otenidas las concentraciones de partculas, se procederF a

analizar el origen de las mismas y con ase en los resultados

otenidos se predecirF los elementos internos del motor que pueden

estar pr#Iimos a acaar su tiempo de $ida Ctil. Adicionalmente se

usca programar los camios de repuestos y elementos desgastados

y de manera simultFnea alargar la $ida Ctil del motor di5sel :(---E y

del aceite, asegurando un uen rendimiento del equipo.

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Q as e$itaremos el mal funcionamiento por fallas internas, las cuales

ocasionan paradas que cuestan tiempo y dinero a la empresa

minera.

1.1.,. Antecedentes

Ttu"o; Diseo de un Plan de Mantenimiento Pre$enti$o de

Motores Di5sel 7asado en AnFlisis de Aceite.Tess &ara o&tar e" ttu"o de In%enero Mec'nco.Autor; Maldonado Daz 3ristian Eduardo.Insttuc!n; Escuela polit5cnica nacional


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motores di5sel de las mismas caractersticas y condiciones

de operaci#n. Se demuestra que es justificale la implantaci#n del MPd

triol#gico en una planta termoel5ctrica, por los eneficios

que implica la detecci#n temprana de anomalas. &asuper$isi#n de la condici#n eficaz del AA permite realizar

camios de aceite oportunos y la aplicaci#n del 37M en el

motor, permite determinar lo que estF sucediendo dentro

de la unidad sin necesidad de desarmarla. El Motor Di5sel analizado se encuentra traajando en

desalance t5rmico por la eIagerada diferencia de

temperaturas entre cilindros y por las altas temperaturas.

Se dee mantener una mFIima diferencia de ?GE entre

cilindros de 1T3, para mantener el motor en equilirio

t5rmico y e$itar las diluciones y la sorecarga en los

cojinetes de iela y cojinetes de punto de apoyo de

cigUeal. El aceite luricante estF perdiendo su propiedad

detergente0dispersante por alta temperatura lo que en

consecuencia produce la acumulaci#n de 6olln en lasranuras de los aros, produciendo una mezcla arasi$a que

desgasta aceleradamente los aros de compresi#n de los

pistones y de las camisas. El costo por aceite para motor durante el ao de monitoreo

ascendi# a V .++-, de los cuales V -.( se in$irtieron

en las compensaciones de aceite nue$o, que representa el

+-W del costo total. &o que indica que el motor consumi#

eIageradas cantidades de aceite y estF ocasionando

p5rdidas econ#micas considerales.

Ttu"o" AnFlisis de Aceite de los Motores Di5sel de un 7uque

Pesquero para Mantenimiento Predicti$o.Tess &ara o&tar e" ttu"o de In%enero Mec'nco.Autor; 36F$ez 4enegas, 3arlos y @5liI 2a$arrete, !orge

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Insttuc!n;Escuela Superior Polit5cnica del &itoral Guayaquil R

Ecuador.Conc"usones;De los resultados otenidos se puede estalecer

que el control de los parFmetros de seguimiento en los aceites

usados, permite realizar modificaciones o reparaciones en losmotores, que mejoran las condiciones de operaci#n y por

consiguiente ayudan a los equipos a traajar en condiciones

#ptimas. Al re$isar las condiciones de desgaste en las mFquinas

principales, se estim# de manera te#rica la proporci#n de

desgaste a encontrar, y contra este $alor se puede

comparar los resultados de la tendencia de crecimiento del

desgaste por las 6oras de traajo del equipo. Al re$isar las tendencias, se pudo determinar los

parFmetros normales de operaci#n, que al compararlos

con los lmites de control, encontramos que los lmites de

desgaste de metales y contaminaci#n de pol$o

corresponden a $alores inferiores a los que se reportan

como condiciones crticas de operaci#n. /e$isando el conjunto de tendencias se estiman los

$alores de los parFmetros e$aluados, comproando la

propuesta de racionalizaci#n de luricantes presentada, y

adicionalmente se otienen los $alores estimados para el

final de la e$aluaci#n.1.1.-. Obet$os

1.1.-.1. Obet$o Genera"

Estalecer el m5todo de mantenimiento predicti$o en motores

di5sel :(---E de 3ummins, asado en anFlisis de aceite.

1.1.-.2. Obet$os Es&ec+cos

3onocer los parFmetros de funcionamiento de un motor

di5sel :(---E de acuerdo a la cantidad de partculas

suspendidas en el aceite.

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Determinar los tiempos de $ida Ctil de los componentes

internos del motor di5sel :(---E. Analizar la criticidad de los distintos componentes internos

del motor di5sel :(---E.

Proponer las acciones predicti$as a aplicar en los motoresdi5sel :(---E dependientes de la e$aluaci#n peri#dica del

aceite. 'tilizar frecuentemente, los instrumentos adecuados para

determinar condiciones standard del aceite en el motor.

1.2. Marco re+erenca"

1.2.1. Marco te!rco

1.2.1.1. Mantenmento

Es un conjunto de acciones oportunas, continCas y

permanentes dirigidas a pre$er y asegurar el funcionamiento

normal, la eficiencia y la uena apariencia de los sistemas

mecFnicos, equipos y accesorios.

1.2.1.2. T&os de Mantenmento

EIisten $arios tipos de mantenimiento con diferencias encuanto a ojeti$os, planificaci#n, recursos necesarios, etc. En

la realidad, ninguno de estos se utilizan eIclusi$amente, sino

que se realiza un mantenimiento planificado que con$ine los

diferentes tipos con el ojeti$o de optimizar los costos gloales

y la disponiilidad de los equipos.

Son di$ersos t5rminos como Mantenimiento Proacti$o,

Mantenimiento 7asado en la 3onfiailidad o MantenimientoProducti$o ?otal designan formas diferentes de enfocar la

planificaci#n del mantenimiento diferente de enfocar la

planificaci#n del mantenimiento, cominando los cuatro tipos

Fsicos citados as como ciertos enfoques adicionales.

a< Mantenmento Ante e" (a""o

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?ami5n llamado mantenimiento frente a rotura, J7rea8

DoLn MaintenanceK, se refiere a las operaciones de

mantenimiento que tiene lugar tras el fallo y cuyo ojeti$o

fundamental es la rFpida de$oluci#n de la maquina a las

condiciones de ser$icio. Para ello se pone 5nfasis en

sustituir o reparar rFpidamente la pieza que 6a fallado.

b< Mantenmento Correct$o

Este mantenimiento tiene las mismas caractersticas que el

anterior Jmantenimiento ante el falloK sal$o en que

considera necesario no solo reparar la maquina a$eriada

sino tami5n uscar, diagnosticar y corregir la causa real

que pro$oco el fallo.

c< Mantenmento Pre$ent$o

Es un tipo de mantenimiento cuyo ojeti$o consiste en

pre$enir el fallo. El mantenimiento pre$enti$o mFs comCn es

el planificado JPPM. Planned Pre$enti$e MaintenanceK se

asa en el estalecimiento de una rutina sustituci#n de

piezas a inter$alos peri#dicos de tiempo. En la mayora delos casos la sustituci#n de un componente se realiza

sistemFticamente. =ndependientemente del estado de la

pieza asFndose en el nCmero de ciclos realizados o el

tiempo de traajo de la mFquina y en la informaci#n

6ist#rica del tiempo medio entre fallos JM?7@, Mean ?ime

7etLeen @ailureK del componente. De este modo trata de

e$itarse los fallos inesperados. El 5Iito del m5todo radica

en una adecuada elecci#n de los inter$alos de sustituci#n

de las piezas.

d< Mantenmento Predct$o

Este m5todo tami5n llamado mantenimiento edition 0

ased maintenance o condition monitoringK corrige las

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$entajas del mantenimiento pre$enti$o cominando las

sustituciones peri#dicas por inspecciones peri#dicas en las

que no se sustituye piezas. Solo se analiza el estado de la

maquina mediante la medida de una serie de parFmetros

ojeti$os.

3uando los parFmetros medidos demuestran la inminencia

de un fallo, se actCa con una operaci#n correcti$a que

susana la causa del fallo y repara o sustituye la pieza

daada o desgastada.

&a medida de los parFmetros se realiza sin necesidad de

parar la maquina ni interrumpir la producci#n. En algunos

casos la medida del $alor de estos parFmetros se realizan

de forma continua, dando lugar al mantenimiento predicti$o

online o continuoX en otros la medida se realiza con una

periodicidad definida. El inter$alo de inspecci#n dee fijarse

en un tiempo que permita detectar $ariaciones en el estado

de la mFquina, en caso de que los 6aya 6aido, y corregir o

sustituir los elementos necesarios antes de que se

produzca el fallo. YZ

1.2.1.). Motores de Combust!n Interna;

Es una mFquina t5rmica, que se encarga de transformar la

energa qumica de un comustile en energa mecFnica,

mediante la oIidaci#n de la mezcla aire0comustile en el

interior del cilindro del motor, alcanzando ele$adas

temperaturas y presiones para luego eIpandirse en contra de

los mecanismos del motor, esta eIpansi#n es con$ertida a

tra$5s del mecanismo iela0mani$ela en energa rotacional en

el cigUeal, que a su $ez estF conectado a un mecanismo de

trasmisi#n de potencia para el fin deseado.

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1.2.1.,. C"as+cac!n de Motores de Combust!n Interna;

&os motores de comusti#n interna pueden ser clasificados

de diferentes maneras"

1. Por "a +ormac!n de "a me=c"a 3 e" t&o de %nc!n.

a< Motores Otto; se impulsan con gasolina y la mezcla se

forma generalmente fuera de la cFmara de comusti#n.

&a comusti#n en el cilindro se desencadena por

encendido eIterior. El motor inicia el proceso de

comusti#n en cada uno de los ciclos por el uso de una

uja. &a uja da una descarga de alta tensi#n el5ctrica

entre dos electrodos que inflaman la mezcla aire0

comustile en la cFmara de comusti#n.

b< Motores D4se";?ami5n llamado motor de encendido por compresi#n

JME3K.

3onsume comustile pesado como el gas#leo. &amezcla se realiza en el interior de la cFmara comusti#n,

y se inflama al inyectar el comustile sore el aire

calentado por la fuerte compresi#n.

&as presiones que se producen son muy ele$adas y sus

componentes 6an de ser roustos y pesados por lo que

el nCmero de re$oluciones queda limitado.

Los disel rpidos, pueden alcanzar las 11-- rpm.&a cilindrada unitaria esta entre -- y +-- cm) por

cilindro, se emplean en autom#$iles y $e6culos

industriales ligeros.

Los disel lentos, giran entre -- y (--- rpm.?ienen un $olumen de 6asta ( litros por cilindro.

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Se montan en camiones, autouses, locomotoras,

arcos y maquinarias pesadas. Y(Z

El :(---E representa un paso intr5pido y seguro 6acia

delante en un mercado como el de alta potencia.Es el producto de un programa de eItensa in$estigaci#n

y desarrollo que integra lo mejor de los motores :? y

:??A, con tecnologas nue$as, tales como, el sistema

3E2?/Q, el cual no compromete el rendimiento,

confiailidad y a6orro en la operaci#n.

&a eIperiencia de 3ummins en alta potencia inici# con

los motores originales de :()-- y :0)-+*, los cuales,fueron introducidos a finales de los setentas

&os motores di5sel son un tipo de motores de

comusti#n interna, y poseen sus caractersticas

especficas, las cuales a su $ez determinan un estado de

funcionamiento y condiciones del entorno fa$orales con

las cuales se podrF otener el mFIimo desempeo

posile con una mejor eficiencia.

Es necesario eIplicar re$emente como se da el

funcionamiento de este tipo de motores, ya que

cotidianamente las personas estFn acostumradas a

utilizar equipos a gasolina, por lo que muc6as $eces se

tiende a crear una cierta analoga entre dic6os equipos,

analoga que dic6o sea de paso es imposile de

estalecer. Es por ello que, como fase preliminar sedeerF entender de manera sencilla pero clara el

funcionamiento de este tipo de motor, as como el

conocer las condiciones de traajo y en si los fluidos

necesarios para un correcto funcionamiento de estos

equipos.

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c< Motor K2000E Cummns caracterstcasEl :(---E estarF tpicamente instalado en un cami#n que

remolque (--ton, como es el *)-E de :omatsu. 'sado

para acarreo en la minera. &a confiailidad y a6orro en suoperaci#n son esenciales en estas aplicaciones.

Especificaciones del motor 3ummins :(---E,

comustile di5sel de + cilindros con un ciclo de

operaci#n de tiempos la potencia del frenado es de

(--- 6p J( 8LK a -- rpm, como la potencia al

$olante +- 6p J) 8LK a -- rpm y el peso del motor

JsecoK es (+)- l J1** 8gK, el cFrter del motor lle$a 1

galones o (() litros.

Gracias a su control electr#nico 3E2?/Q?M mejora de 1 R

- W la economa del comustile y prolonga la $ida Ctil

del motor de --- a --- 6oras para su reparaci#n.

PARTES DE9 MOTOR DIESE9 K2000E C8MMINS

7loque de cilindro

Pistones3omponentes Del Motor 7ielasEngranajes de distriuci#n3igUeal4olante?uro cargador

3olector de aceiteSistema de luricaci#n 7oma de aceite

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@iltro de aceiteEnfriador de aceite

/adiador y termostatosSistema de enfriamiento 7oma de refrigerante

4entilador@iltro de aire

Sistema de admisi#n y escape MCltiples de admisi#n y escape?uo de escape y silenciador

7oma y oquillas de inyecci#nSistema de comustile 7oma de alimentaci#n

?anque y filtros de comustileSistema el5ctrico Arrancador

Alternador

@igura (, ;rganigrama.0 sistemas y partes de un motor di5sel tradicional

1.2.1.-. Partes (undamenta"es de un Motor de Combust!n Interna;

Se podra decir que un motor de comusti#n interna, desde el

punto de $ista estructural estF constituido por tres loques o

secciones principales que $ienen a ser la 3ulata, 7loque del

Motor y el 3Frter. &os cuales permiten montar en su parte

interna distintos componentes fijos y m#$iles, que funcionando

de manera sincronizada tenemos al motor tal y como lo

conocemos.

Com&onentes de "as Partes Prnc&a"es de" Motor;

1. Cu"ata; es la parte superior del motor, generalmente

construida de 6ierro fundido y en algunos otros casos, comoen motores modernos son de aluminio. EstF diseada para

soportar la presi#n causada por la eIplosi#n de la mezcla aire0

comustile, es resistente a la corrosi#n, posee uena

conducti$idad t5rmica y un coeficiente de dilataci#n similar a la

del loque del cilindro, la culata $ista desde la parte inferior es

21


22/123


a6uecada, con$eIa, que constituye la parte superior de la

cFmara de comusti#n, tami5n posee dos orificios internos

en la cual $an uicadas las $Fl$ulas de admisi#n y de escape,

uno conectado al mCltiple de admisi#n Jpara permitir que la

mezcla aire0 comustile ingrese a la cFmara de comusti#nK,

y el otro conectado al mCltiple de escape Jpara permitir la

salida de los gases producidos por la comusti#n al amienteK,

ademFs la culata es de dole pared permitiendo la circulaci#n

del lquido refrigerante, y luricaci#n logrando mantener las

temperaturas recomendadas. &a culata estF unida

firmemente al loque del motor por medio de tornillos para

lograr un sellado 6erm5tico.2.:"o>ue de" Motor; es el loque medio del motor, en la parte

superior limita con la culata, y en la inferior con el cFrter,

generalmente estF construido de 6ierro fundido y en

algunos autom#$iles modernos son de aluminio, pero

esto suele incrementar costos.

El loque del motor estF diseado para soportar grandes

presiones ocasionadas deido a la comusti#n, es resistentea la corrosi#n, y el material es un uen conductor del calor

deido a altas temperaturas que eIperimenta dic6o cuerpo.

En el loque $an uicados los cilindros que son arrenos o

ca$idades practicados en el mismo, y en el interior de ellos $an

alojados los pistones, a quienes se les considera el coraz#n

del motor, dependiendo del diseo de cada motor encontramos

loques de camisas 6Cmedas y de camisas secas, las camisas

6Cmedas se apoyan en el loque del motor estando en

contacto directo la camisa con el lquido del sistema de

refrigeraci#n, en el loque de camisas secas $an alojados

cilindros denominados camisas con paredes mFs finas las

cuales no estFn en contacto con el lquido del sistema de22


23/123


refrigeraci#n. El nCmero de cilindros es $ariale en cada motor,

as tami5n como su uicaci#nX eIisten di$ersas

configuraciones como cilindros dispuestos en %49, en &nea, y

opuestos, el loque tami5n posee ductos por el interior, que

se comunican con ductos de la culata, para la circulaci#n del

lquido refrigerante, y luricaci#n. Esta unida fuertemente al

c6asis JastidorK por medio de juntas.

). C'rter; se encuentra uicado en la parte inferior del motor,

generalmente estF construido de 6ierro fundido o aleaciones de

aluminio, tiene la funci#n de almacenar el aceite luricante, que

permite luricar el cigUeal, el Frol de le$as, pistones y otrosmecanismos m#$iles del motor.

?iene forma c#nca$a en su parte interior, tiene un sistema de

placas tras$ersales denominadas rompeolas con el fin de

no acumular el aceite en los eItremos cuando el motor esta

inclinado, tami5n estF pro$isto de un tap#n con la finalidad de

drenar el aceite que 6a cumplido su ciclo de $ida.

Algunos cFrteres en la parte eIterna tienen aletas con el fin de

mantener una temperatura del aceite entre -[3 y los -[3,

eIiste sistemas de cFrteres conocidos como cFrter seco, y

6CmedoX en el sistema de cFrter seco esta pro$ista de una

oma que se encarga de en$iar el aceite a las partes a

luricar, a diferencia con el sistema de cFrter 6Cmedo es que

la luricaci#n se realiza mediante salpicadura deido a la

rotaci#n del cigUeal, el cual estF sumergido en el aceite

contenido en el cFrter.

1.2.2. 9ubrcante

23


24/123


&os luricantes son sustancias aplicadas a las superficies de

rodadura, deslizamiento o contacto de las mFquinas para reducir el

rozamiento entre las partes m#$iles. &os primeros luricantes fueron

los aceites $egetales y las grasas animales. Sin emargo, desde

finales del siglo \=\ mFs del -W de todos los luricantes se deri$an

del petr#leo o del aceite de esquistos, productos aundantes que

pueden destilarse y condensarse sin descomponerse.

Para motores de ser$icio pesado J&, M, 2, =S\ y Signature ]K y

motores de gran potencia J


25/123


deido a su adaptailidad general a la mayora de los equipos

eIistentes o por su disponiilidad a un costo moderado.

@luidos sint5ticos" @luidos resistentes al fuego"

2< scosdad Cnem'tca

&a eIpresi#n de la resistencia interna del fluido al

desplazamiento es la $iscosidad Jley de 2eLtonK, &a

$iscosidad se presenta como 4iscosidad Asoluta JP" Poise o

3P" 3ent poise y la 4iscosidad 3inemFtica J3S?" 3entisto8eK.

Esta relaci#n es 3P ^ -.-P, 3S? ^ 3P_--.

&a reducci#n en $iscosidad es ocasionada por la diluci#n del

comustile o por la mezcla del aceite.

El aumento en $iscosidad es pro$ocado por oIidaci#n, o por

la contaminaci#n del 6olln, arena o por la mezcla de

$iscosidad de aceites.

El aceite tiene un efecto ad$erso sore el motor, tanto cuando

la $iscosidad es demasiado alta como siendo demasiado aja.

4er @igura )

@igura ), 4iscosidad capilar

)< scosdad Dn'mca

25


26/123


En el fluido $ara muc6o con la temperatura, se incrementa

cuando aumenta la temperatura en los gases y disminuye en

los lquidos.

).1 Conce&tos :'scos

a. Densdad de "a sustanca&a densidad es una propiedad de las sustancias y

de los fluidos que reflejan la masa de la sustancia

sore la unidad de $olumen se representa con la

letra J`K las unidades son 8g_m), gr_ cm) esta es

la f#rmula que la descrie `^ m_4.

b. o"umen es&ec+coSe representa con la letra $ el $olumen especfico es

una propiedad intensi$a de la sustancia sus

unidades son mt)_8g su f#rmula es la siguiente $

^4_M el $olumen especfico es lo in$erso de la

densidad de la sustancia $^ _`

c. Pro&edad e7tens$aSon aquellas que dependen de la cantidad de

materia o sustancia que se considere.

d. Pro&edad ntens$aSon aquellas que dependen de la cantidad de

materia o sustancia. Este es el caso del calor, peso,

masa, energa, $olumen, etc.

,< Punto De In+"amac!n ?D"uc!n de Combustb"euna t4rmcaEs un conjunto de elementos mecFnicos que permite

intercamiar energa, generalmente a tra$5s de un eje,

43


44/123


mediante la $ariaci#n de energa de un fluido que $ara su

densidad significati$amente al atra$esar la mFquina. Se trata

de una mFquina de fluido en la que $ara el $olumen

especfico del fluido en tal magnitud que los efectos

mecFnicos y los efectos t5rmicos son interdependientes.

1.2.,.6. Tem&eratura

f. Magnitud fsica que mide la sensaci#n sujeti$a de calor o

fro de los cuerpos o del amiente.

1.2.,.. Pres!n@S. @uerza que ejerce un gas, lquido o s#lido, sore una

unidad de superficie de un cuerpo" la presi#n se mide en

pascales.

1.2.,.. Ener%a rotacona"A diferencia del modelo at#mico planetario de 7o6r en donde

los ni$eles de energa JcuantizadosK del Ftomo de 6idr#geno

dependen de la #rita Jo mejor dic6o, del ni$el de energaK en

la que se encuentra el electr#n con respecto al nCcleo

at#mico, en el mundo su0microsc#pico 6ay otras formas de

energa que no tienen que $er cosa alguna con el electr#n

circundante al nCcleo.

1.2.,.10. Mecansmo de transms!n'n mecanismo estF compuesto por un conjunto de elementos

que cumplen una funci#n para lograr un fin especifico

1.2.,.11. Centr3Sistema Electr#nico de 3ontrol del comustile.

1.2.,.12. Cu"ataME3. En los $e6culos, pieza metFlica que se ajusta al loque

de los motores de eIplosi#n y cierra el cuerpo de los cilindros.

1.2.,.1). :"o>ueEn los motores de eIplosi#n, pieza de fundici#n que contiene

uno o $arios cilindros en cuyo interior circula el agua de

44


45/123


refrigeraci#n.

1.2.,.1,. C'rterM. ME3. En un autom#$il, en$oltura protectora de algunos

engranajes y piezas del motor que a $eces sir$e como

dep#sito de luricante.

1.2.,.1-. scosdad@S. Propiedad de los fluidos que se gradCa por la $elocidad

de salida de aquellos a tra$5s de tuos capilares.

1.2.,.15. /drodn'mca@. Parte de la mecFnica que estudia el mo$imiento de los

fluidos.

1.2.,.16. MuestreoM. Selecci#n de las muestras mFs representati$as de un

conjunto.

1.2.,.1. Emu"s+cadorEs un mezclador de lquidos inmisciles de manera mFs o

menos 6omog5nea. 'n lquido Jla fase dispersaK es

dispersado en otro Jla fase continua o fase dispersanteK.

1.2.,.1. Corros$oAdj. Se dice de lo que corroe o tiene $irtud de corroer.

1.2.,.20. A%arrotamentoM. /igidez o dificultad de mo$imiento, especialmente de un

miemro corporal.

1.2.,.21. Es&ectrosco&aEs el estudio de la interacci#n entre la radiaci#nelectromagn5tica y la materia, con asorci#n o emisi#n de

energa radiante. ?iene aplicaciones en qumica, fsica yastronoma, entre otras disciplinas cientficas.

1.2.,.22. En%ranes @e"coda"es'n engranaje 6elicoidal puede considerarse como un

engranaje recto comCn maquinado en un equipo de lFminas

delgadas donde cada una de ella 6a girado ligeramente con

45


46/123


respecto a sus $ecinas, se muestra una transmisi#n por

engranaje 6elicoidal, con los dientes del engranaje cortados

en una espiral que se en$uel$e alrededor de un cilindro.

1.2.,.2). En+radorEn general es un tanque de agua fra que enfra el aire por

medio de un $entilador utilizando un dispositi$o similar a un

radiador de un auto.

1.2.,.2,. '"$u"a de a"$o?ami5n llamadas $Fl$ulas de seguridad o $Fl$ulas de ali$io,

estFn diseadas para lierar un fluido cuando la presi#n

interna de un sistema que lo contiene supere el lmite

estalecido Jpresi#n de taradoK.

1.2.,.2-. '"$u"a de re%u"adora&as $Fl$ulas reguladoras de caudal permiten controlar la

$elocidad de a$ance o retroceso de un cilindro. 3ada

reguladora de caudal s#lo regula la $elocidad en un sentido.

1.2.,.25. Turbocar%ador

Es un sistema de sorealimentaci#n que usa una turinacentrfuga para accionar mediante un eje coaIial con ella, un

compresor centrfugo para comprimir gases.

1.2.,.26. :enc@marEs una t5cnica utilizada para medir el rendimiento de un

sistema o componente del mismo, frecuentemente en

comparaci#n con el que se refiere especficamente.

1.2.,.2. An'"ss de AceteEs un conjunto de procedimientos y mediciones aplicadas al

aceite usado en las mFquinas y equipos, que facilitan el

control tanto del estado del luricante, como de manera

indirecta permiten estalecer el estado de los componentes.

46


47/123


CAPIT89O II

2. Marco Metodo"!%co

2.1. /&!tess47


48/123


El mantenimiento predicti$o del motor di5sel :(---E 3ummins asado

en el anFlisis de aceite, determinarF positi$amente en el tiempo

operati$o del equipo.

2.2. arab"e

2.2.1. arab"e Inde&endente;

El Mantenimiento Predicti$o del motor Di5sel :(---E.

2.2.2. arab"e De&endente

El anFlisis de aceite como indicador de operati$idad id#nea del

motor.

2.). Metodo"o%a

2.).1. T&o de estudo

=n$estigaci#n R descripti$a _ eIperimental

2.).2. Dseo

Diseo eIperimental donde los resultados serFn e$aluados segCn las

muestras tomadas y concluyentes de acuerdo a cFlculos.

2.,. Pob"ac!n 3 muestreo

2.,.1. Pob"ac!n; Aceite de motores di5sel

2.,.2. Muestra;(1 ml. de aceite a los motores :(---E 3ummins, de la flota

de camiones *)-E

2.-. M4todo de n$est%ac!n

?5cnica de anFlisis de datos otenidos. /ecolecci#n de liros, manuales y catFlogos del motor :(---E

3ummins. 7Csqueda en pFginas de internet de estudios similares realizados

anteriormente.

2.5. T4cncas e nstrumentos de reco"ecc!n de datos

48


49/123


'na $ez cumplido el tiempo de recorrido del equipo, que es (1- 6oras

de funcionamiento este es en$iado asa el la$adero para su

mantenimiento programado JP.M.K una $ez la$ado se lle$a el equipo

asa el taller donde se procede a la tomar la muestra del aceite del

motor :(---E, (1cm) aproIimadamente el cual es lle$ado por el

t5cnico al laoratorio donde se analizan los diferentes fluidos.

'na $ez otenido los datos, estos pasan al Frea de ingeniera los

cuales son comparados y analizados con los datos otenidos

anteriormente y as crear su ase de datos de los contaminantes del

motor e informan si tu$iera alguna anomala en algCn $alor otenido y

poder pre$enir una falla fatal, la cual causara paradas inesperadas del

equipo.

Para esto se indica al personal de S6ell que se tome una nue$a

muestra para comproar si los datos de los contaminantes se $uel$en

a repetir, si este es el caso se procede a camiar el aceite y

monitorear el motor :(---E y pedir una muestra en tan solo *1 6oras

de funcionamiento, Jen la inspecci#n del equipoK.

El muestreo se realiza por manguera y oma de $aco, tome la muestra antes de

los filtros.

El aceite usado para el anFlisis se puede emplear para super$isar los

ni$eles de contaminantes de motores, y puede proporcionar prueas

de deficiencias del sistema o fallas, tales como la filtraci#n de aire

contaminado, fugas de refrigerante, la diluci#n de comustile, y el

desgaste de los metales que pueden sugerir daos en el motor o un

desgaste inusual de los componentes internos.El anFlisis del aceite puede ser usado para identificar predicti$amente

49


50/123


y resol$er estos prolemas.

Al recoger una muestra de aceite, para estalecer los lmites mnimos

y mFIimos del anFlisis del aceite, y para identificar y tomar medidas

correcti$as apropiadas asFndose en los resultados de anFlisis deaceite otenidas.

Tenemos en Cuenta "os S%uentes Cuadros;

Caracterstcas T4cncas Medas de" Acete S@e"" 1-F,0

3uadro de 3aractersticas ?5cnicas Medias Jaceite nue$oK

9mtes de" Acete S@e"" RIM89A R,1-,0

50


51/123


3uadro de &imites 3ondenatorios para AnFlisis de Aceites del :(---E 3ummins

2.5.1. De+nc!n de "os 9mtes Condenatoros.

9nea :ase ?9:


52/123


9mtes de En$eecmento;Grado mFIimo de acidez, de oIidaci#n,

de sulfataci#n, de nitraci#n, de ni$el de aditi$os, etc. Este lmite se da

cuando ya se eIcedi# el lmite crtico.

9mtes de Tasa de Cambo;Miden el camio de una caracterstica

respecto al tiempo o al uso, por ejemplo" ppm @e_6ora, ppm 3u_6ora,

etc. Este lmite se da cuando ya se eIcedi# el lmite crtico.

2.5.2. An'"ss Estadstcos 3 Estab"ecmento de 9mtes.

Tasa de Cambo

Se utiliza para los parFmetros que dependen del tiempo y que en la

&7 empiezan desde cero o que durante el uso del aceite estos tienden

a cero, como es el caso de los aditi$os. &a tendencia de la ?asa de

3amio normalizada permite $isualizar con mayor claridad los

camios que sufre cada parFmetro con respecto al tiempo. Para

calcular la ?asa de 3amio de un parFmetro se utiliza.

?asa de 3amio. ParFmetro de la muestra actual. ParFmetro de la muestra anterior. Hor#metro de la muestra actual. Hor#metro de la muestra anterior.

&as limitaciones cuando se aplica para la primera muestra luego del

camio de aceite, en este caso para \0 se deerFn considerar el

$alor de la &7.

9mtes Estadstcos; Son lmites asados en des$iaciones de los

promedios 6ist#ricos en condiciones normalizadas. Se los otiene

calculando el $alor promedio y la des$iaci#n estFndar de los anFlisis

anteriores del equipo o equipos de id5nticas caractersticas y

52


53/123


condiciones de monitoreo. Se estalece el lmite de precauci#n como

el $alor promedio des$iaci#n estFndar y el lmite crtico como el

$alor promedio ( des$iaciones estFndar.

2.6. 9as (uentes de Meta"es de Des%aste o Contamnantes

?A"< A"umno&os Pistones Jalgunas aplicacionesK, el cigUeal y los cojinetes del

Frol de le$as de empuje, ujes del Frol de le$as, la suciedad.

?Cu< Cobre7iela y cojinetes de ancada, cojinetes del turocompresor, iela

ujes, ujes de Frol de le$as, engranaje loco y ujes de

accionamiento y accesorios arandelas, pernos, ujes seguidor de le$a

del eje de alancn, la palanca de la oma de luricaci#n ujes y

arandelas de empuje, enfriadores de aceite.

Combustb"eEl 3omustile no quemado en el aceite luricante, los inyectores o la

oma de comustile puede ser fuente de contaminaci#n.

?(e< /erro7ujes de cilindros, pistones Jalgunas aplicacionesK, los engranajes,

cigUeal, Frol de le$as y rodillos seguidores del Frol de le$as y ejes.

?Pb< E" &"omo3ojinetes de ancada, cojinetes del turocompresor, ujes del Frol de

le$as, rueda gua engranajes y ujes accesorio de unidad y arandelas

de empuje, oma de luricaci#n ujes y arandelas de empuje.

?K< PotasoElemento que figura en algunos paquetes de aditi$os de refrigerante,

lo que indica refrigerante contaminaci#n de aceite.

?S< de s"coArena, tierra, selladores de silicona y materiales de empaque, aditi$os

del aceite, refrigeraci#n sistema in6iidor.

?Na< de sodo

53


54/123


Elemento que figura en algunos paquetes de aditi$os de refrigerante

que indica refrigerante contaminaci#n del aceite, la sal de detergente o

carretera, aditi$o de aceite.

scosdad&a propiedad de un fluido medido a una cierta temperatura que resiste

la fuerza para pro$ocar que el fluido fluya.

?TAN< Tota" NBmero 'cdo'na medida de la acidez del petr#leo. El aceite nue$o tiene un cierto

ni$el, o iniciar ?A2, deido el tipo y cantidad de aditi$os.

?T:N< Tota" :ase num4rca'na medida de la capacidad del aceite para neutralizar el Fcido. Aceite

nue$o tiene un cierto ni$el en la f#rmula de aceite que se agota con eltiempo deido al contacto con el Fcido generado por los gases loLy.

/o""n&os suproductos de la comusti#n del aceite.

O7dac!nA medida gen5rica de la descomposici#n de un luricante deido a la

edad y eIposici#n a alta temperatura. &os altos nCmeros de oIidaci#n

indicar el petr#leo es mFs allF de su $ida Ctil.

Ntrac!n'n indicador gen5rico de eIcesi$a loLy y tami5n indica la

presencia de Fcido ntrico formado por #Iido ntrico, que es un

suproducto de la comusti#n cuando el motor funciona con mezcla

muy pore. El Fcido ntrico puede atacar las superficies de metal en la

motor, originando un desgaste corrosi$o. El Fcido ntrico puede

acelerar la oIidaci#n del aceite.

Adt$os de" Acete

Ca"co ?Ca


55/123


luricantes utilizados en motores Di5sel de $elocidad media el

contenido de @#sforo es de (-- a --- ppm y el contenido de bn es

de (-- a -- ppm. El bn ayuda a in6iir la oIidaci#n, la nitraci#n y a

neutralizar los Fcidos. Este estF unido metalCrgicamente a las paredes

de la camisa formando as una capa entre los anillos y la camisa,

manteni5ndolos separados.

2.. M4todos de an'"ss de datos

Mediante tres equipos que se encuentranen mina.

SPECTROI9 MJarco y c6ispaK@ue diseado especficamente para el anFlisis de aceite usado y es

igualmente en el pas en el laoratorio o en el lugar donde los

resultados de anFlisis de aceite inmediatos pueden ser $itales y

tiempo de respuesta de la muestra es crucial.

En los laoratorios de anFlisis y programas de monitoreo de

condici#n de mFquinas que requieren un rFpido anFlisis de metales

de desgaste, contaminantes y aditi$os en luricantes. Se cumple

los requisitos de la norma AS?M D+11 M5todo estFndar para la

determinaci#n de metales de desgaste y 3ontaminantes de los

aceites luricantes usados o fluidos 6idrFulicos de disco giratorio

Electrodo Espectrometra de Emisi#n At#mica.

&o importante el desgaste de los componentes internos, la

capacidad del equipo es de --- 6asta (--- ppm y detecta 6asta (

micras Jpartculas suspendidas en el aceiteK.

55


56/123


scosmetro Cnem'tco IS9JHouillonKEs un $iscosmetro automFtico cinemFtica faricado por =S& que

lle$a a cao anFlisis con precisi#n y rFpidamente, dentro de los -

minutos. Esto es posile deido a la $iscosidad Houillon tuo, que

permite el uso de menos de ml por muestra de ensayo. Equipo se

suministra con el softLare 4H0P3, donde es posile controlar

simultFneamente 6asta cuatro dispositi$os de almacenamiento y

los resultados sin fin realizar con$ersi#n unidad de cFlculo, la

estimaci#n de la $iscosidad a una temperatura dada, para calcular

la $iscosidad, etc Houillon 'so de los capilares es capaz de

analizar la $iscosidad cinemFtica de los aceites luricantes, aceites,comustiles, polmeros y materiales similares. Desde AS?M

D*(*.

56


57/123


Es&ectrosco&a In+rarroa &or Trans+ormadas de(ourerJ@?=/K

@?=/ es un m5todo que proporciona un medio rFpido para

monitorear mCltiples parFmetros del aceite simultFneamente.Para realizar esta pruea, se 6ace pasar una cantidad de espesor

fijo de aceite al instrumento @?=/ y se transmite energa infrarroja a

tra$5s de la muestra de aceite. &a energa infrarroja es asorida

en diferentes frecuencias por diferentes propiedades del aceite, sus

aditi$os y contaminantes. Se aplica una ?ransformada /Fpida de

@ourier J?/@K para crear un espectro de frecuencia de energainfrarroja atenuada, o energa infrarroja transmitida Jm5todo

preferidoK. El espectro del aceite en uso se compara con la lnea de

ase de un aceite nue$o id5ntico para analizar los contaminantes

como 6olln, agua, glicol, comustile, sol$entes qumicos, aditi$os

in6iidores de oIidaci#n y antidesgaste, y degradaci#n causada

por nitraci#n, oIidaci#n y sulfataci#n.&a espectroscopa infrarroja es Cnica porque e$alCa los

componentes que constituyen la muestra de aceite a ni$elmolecular. Esta informaci#n es muy Ctil cuando se desea identificar

la eIistencia de compuestos como aditi$os y productos deri$ados

de la oIidaci#n. &a contaminaci#n por agua, 6olln, glicol, aceites de relleno

incorrectos y sol$entes qumicos puede monitorearse usando @?=/.

57


58/123


CAPIT89O III

58


59/123


). Resu"tado

).1. Stuac!n actua" de" Motor K2000E Cummns

En laactualidaden la empresa minera eIisten prolemas causadas por

la falla repentina de los motores :(---E 3ummins los cuales estFn

instalado en los 3amiones *)-E, que estFn encado del acarreo del

mineral y son en mayor cantidad en la operaci#n.

A continuaci#n mostramos el 6ist#rico de disponiilidad y la situaci#n

actual de los motores :(---E 3ummins.

Cuadro de disponibilidad de los camiones 730E

59


60/123


(--+(--*(--(--(--(-Ene @e Mar Ar May !un !ul Ago Sep ;ct 2o$ Dic Q?D-W

1-W

+-W

*-W

-W

-W

--W

).,J).)J).0J1.6J1.J1.)J0.J1.1J1.J0.6J.J2.5J1.J2.0J0.-J0.1J1.2J0.,J1.1J

(.-W

(.1W

.W

.*W

(.1W

(.W

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.1W

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(.W

).-W(.W(.W

).(W

(.*W

DISPONI:I9IDAD

Gra+co

Al oser$ar el cuadropodemos afirmar que los equipos al ser nue$os en

los periodos (--+ al (--, se lograa cumplir con los solicitado por la

empresa si oser$amos los aos siguiente la disponiilidad de los

equipos desciende consideralemente al no llegar a la disponiilidadplanteada, y muc6as de estas paradas son ocasionadas por fallas

repentinas de los motores :(--E 3ummins.

C8ADRO DE CON(IA:I9IDAD

60


61/123


( ) 1 +))1))))()))*))1-)1))1+1)1+)+(+)+1*)+*(-(--(--(--(--*(--+0

10

20

)0

,0

-0

50

60

0

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11.+1*.

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.

(.(.)(.)+(.

.(.

( (.((.+

CON(IA:I9IDAD

MT:( MTTR

Gra+co

En el cuadro de confiailidad podemos oser$ar que el M?7@ JMean

?ime 7etLeen @ailuresK # J?iempo Promedio Entre @allasK es de color

$erde, analizando las arras a tra$5s de los aos este $alor entre fallas6a ido mejorando como se muestra desde ).(6rs 6asta .(6rs, Jcae

aclarar que son 6oras promedio por aoK, que 6an durado la

operati$idad la maquina 6asta que $uel$a a parar por una falla, y este

ao podemos oser$ar que nuestro $alor promedio es 1.(+6rs, lo cual

nos dice que si el PM del equipo es cada (1-6rs, el equipo para 1.1

$eces por fallas, durante ese periodo.

Asimismo tenemos que el M??/ JMean ?ime ?o /epairK # J?iempo

Promedio Para /eparaci#nK es de color azul y podemos oser$ar, que

en los aos anteriores 6emos ido ascendiendo en el tiempo, en el ao

(-( oser$amos tenemos un $alor significati$o que nos toma reparar

una falla cada $ez que 6ay una parada del cami#n *)-E, y en el

61


62/123


presente, tenemos un promedio (.16rs que nos toma poner operati$a la

maquina en cada parada.

C8ADRO DE PARADAS DE9 MES DE DICIEM:RE DE9 2012

PM MotorelectricosuspensionesHidrauliconeumaticoscainaestructuralsistema potenciasistema direcci#nsistema dispatc6?ec de =nformacionluricaci#nSistema conta incendiosaire acondicionado

-

1-

--

1-

(--

(1-

)--

)1-

--

1-

1--

-W

(-W

-W

+-W

-W

--W

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1.)-.- (+.+

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1.) 1.) . .- .) . -.(

).+W

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.)W+.)W.W.1W.-W.W.W.W--.-W--.-W

PARADAS ?Mes de dcembreu&o (a""as O&erac!n

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3ami#n Acarreo :omatsu *)-E 30- ( 1*

3ami#n Acarreo :omatsu *)-E 30-(

3ami#n Acarreo :omatsu *)-E 30- ) 11(

?;?A& 1*

fallas. &a planilla de recolecci#n de datos de muestras es la

siguiente"

MTBF=1587

9

MTBF=176horasde operacion entre fallas

Eem&"o de C'"cu"o de Meoramento;El mejoramiento gloal en 3onfiailidad se medirF para todos los

sitios operati$os de la 3orporaci#n, y se $alorarF de acuerdo al 4alor

de Acti$os @ijos de cada sitio.

Mejoramientode Confiabilidad=MTBF Actual ValoradoMTBF de Linea BaseValo

MTBF de Linea BaseValorado

D!nde;

M?7@ Actual 4alorado es la suma deX J4alor de Acti$o @ijo del

Sitio I ?iempo Promedio de @alla ActualK

M?7@ de &nea 7ase 4alorado es la suma deX J4alor de Acti$o

@ijo del Sitio I ?iempo Promedio de @alla de &nea 7aseK

a"or Act$o

(o MT:( :ase MT:( Actua"(1

J MeoramentoSto A -- (- (1W

Sto : 1- - - 0*1WSto C )-- 1- +- (-W

Sto D (-- )- )( *W

Sto E -- - )1 0)W

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Meoramentotota"

6J

).5.,. Tem&o Promedo &ara Re&arar una (a""a ?MTTRilliard >. Pul8rae8. %Engineering @undamentals of t6e =nternal

3omustion Engine9. Editorial Prentice Hall. 2eL !ersey.-. Palomino, ?. 2orma. %Modelaci#n MatemFtica del 3iclo de ?raajo de

un Motor de 3omusti#n =nterna Di5sel de Aspiraci#n 2atural9

@acultad de =ngeniera MecFnica y El5ctrica '2P/G0 .5. /omero, P. 3arlos %3ontriuci#n al 3onocimiento del

3omportamiento ?5rmico y la Gesti#n ?5rmica de los Motores de

3omusti#n =nterna Alternati$os9. Departamento de MFquinas y

Motores ?5rmicos. 'ni$ersidad Polit5cnica de 4alencia (--.6. Gilardi, !. %Motores de 3omusti#n =nterna9. Editorial ==3A. 3osta

/ica *.. :omatsu. Aceite Para El Motor c#digo GS':)--.. :omatsu. :(---E_:--E @amiliarization. 3olumus, =ndiana '.S.A.

*(-(113


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10. 2oria, ;il Analisis 7asics en espaol, DreL ?royer y !im @itc6,

/e$isado y Actualizado (--, ?raducci#n" Gerardo ?rujillo, 2oria

&atn Am5rica, S.A. de 3.4, Pulicado en (-- por 2oria &atn

Am5rica, San Pedro (10 ([ Piso, San =sidro, &e#n, Gto. M5Iico

)*1)-.

7.2. P'%nas de nternet6ttps"__quic8ser$e.cummins.com_info_indeI.6tml

Esta pFgina nos sir$e para $er los manuales de todo

componente 3ummins.

6ttp"__LLL.solomantenimiento.com Esta pFgina nos rinda folletos de mantenimiento.

6ttp"__LLL.emagister.com_cursos0gratis_motores0comustion0interna0

tps011(*.6tm Esta pFgina nos rinda lin8 de descarga de artculos de

mantenimiento.

6ttp"__es.Li8ipedia.org_Li8i_MotordecomustiW3)W7)ninterna Esta pFgina nos indica el funcionamiento del motor de

comusti#n interna.

6ttp"__8arasusport.logspot.com_(--_-_la0relacion0entre0$iscosidad0y.6tml

Esta pFgina nos indica &a /elaci#n entre 4iscosidad y

&uricaci#n HidrodinFmica.

6ttp"__LLL.mecanicafacil.info_mecanica.p6pid^luricacion#SAE Esta pFgina nos 6ala de luricaci#n y la composici#n de estos.

. Ane7os

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. Crono%rama de Act$dades.

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