Identificación de componentes

Descripción del Turboalimentador

El turboalimentador se compone de un compresor de aire centrífugo, directamente ligado a una turbina. El rotor del compresor y el de la turbina están conectados por un eje, sustentados por bujes flotantes, alojados en una carcasa central. El compresor centrífugo consiste en una carcasa de aluminio y de un rotor. La turbina es formada por una carcasa de hierro fundido y por el eje rotor. El cuerpo central se compone; del plato compresor, protector térmico, anillos de seguridad de los bujes, bujes radiales, cojinetes axiales, collar centrífugo, anillos de pistón y anillos de sellado.

Carcasa compresora

Carcasa Turbina

Cuerpo central

Rueda turbinaRueda compresora

Despiece típico de un turbo común

Diagrama de flujo de trabajodel turboalimentador

flujo de trabajo del turbocompresor

Temperatura de trabajo

20ºC

140ºC

85ºC

– BENEFICIOS OBTENIDOS CON UN TURBOALIMENTADOR

Mayor PotenciaAl entrar mayor cantidad de aire al cilindro , el motor automáticamente puede quemar una mayor cantidad de combustible y tener así un aumento significativo de su potencia, el cual varía en torno del 20 a 30%.

Menor Consumo de CombustibleLa cantidad de combustible consumida por un motor turboalimentado es aproximadamente 10% menor a la de un motor naturalmente aspirado. Esto ocurre porque el motor turboalimentado aprovecha totalmente el combustible.

Reducción de emisión de gases contaminantesUn motor turboalimentado es básicamente un motor limpio. Cuando se dispone de un volumen mayor de aire en el cilindro, hay seguridad de una quema perfecta de los gases, evitando el desperdicio del combustible y eliminando el humo.

Comparación con y sin turbo

Función del TurboalimentadorLa función del turboalimentador es entregar un volumen de aire mayor al motor, lo que posibilita que haya una quema perfecta del combustible y un mejor desempeño.

Motor AspiradoUn motor aspirado pierde a cada 1000mts sobre el nivel del mar 10% de su potencia. Sumando esto a su deficiencia natural, en realidad la pérdida sería de aprox. 30%.

Motor TurboalimentadoUn motor turboalimentado, por el hecho de recibir el oxígeno comprimido a través del compresor del turboalimentador, trabaja tanto al nivel del mar como en altitudes variadas, con 100% de su capacidad volumétrica.

Inspección visual de turboalimentador

Chequeo de juegos axial y radial

Juego Axial

MEDICIÓN DEL JUEGO AXIAL 1- Posicionar el reloj comparador

con el palpador en la punta del eje .

2-Cerrar el reloj comparador presionando el eje para bajo.

3-Con el pulgar en la región de la nariz de la rueda de la turbina, empujar axialmente el eje hacia arriba hasta el “stop” en el cojinete axial, anotar la lectura del reloj comparador .

 Nota: El juego axial podrá ser

medido con la carcasa del compresor montada

Juego Radial

MEDICIÓN DEL JUEGO RADIAL  1- Posicionar el reloj comparador con el palpador en la superficie plana de la tuerca.2-Con el pulgar en la región de la nariz de la rueda de la turbina, empujar hacia la derecha o izquierda el eje, para verificar el máximo movimiento radial.3-En la posición de máxima amplitud del movimiento radial del eje, en que los juegos de los cojinetes son anulados, cerrar el reloj comparador.4-Retornar el eje en sentido opuesto al movimiento ejecutado, hasta el “stop” en los cojinetes, anotar la lectura.

La correcta operación del motor turboalimentado es esencial para prolongar la vida útil de este componente.

Hay que tener especial atención a los problemas del sistema de lubricación y el sistema de admisión de aire. Estas son las 2 principales causales de falla en los turbocargadores.

Para prevenir la falla por estas causas debemos:

1) Chequear regularmente los filtros de aire, aceite y reemplazarlos según las indicaciones del fabricante. 2) Respetar los intervalos de mantenimiento del motor. 3) Asegurarnos que el equipo y el motor se están operando según las condiciones para las que fueron diseñados.

Una Buena operación maximiza la vida útil del turbocargador:

Partida en frio : * No acelere el motor

* Mantenga en relantí 1 minutos antes de partir

Existe una lubricación marginal en la partida que a altas revoluciones provocará la falla temprana de los cojinetes

Bajas temperaturas e inactividad prolongada

* Rotar el motor sin arrancar

Apagado del motor: * Deje el motor en

relantí antes de apagar

Relantí excesivo: * Largos períodos en

relantí producen pérdida de aceite

a través de los sellos

Una Buena operación maximiza la vida útil del turbocargador:

Antes del montaje * Asegurar una prelubricción

* Rotar el motor sin arrancar

Cuidados en la Instalación

• 1 – Colector de admisión• 2 – Ductos y mangueras• 3 – Intercooler• 4 – Colector de escape• 5 – Juntas y conecciones de

escape• 9 – Entreda y salida de aceite• 7 – Filtro de aire

Verificar que no existan pérdidas, ni restricciones en el sistema

Verificar que no existan pérdidas, ni restricciones en el sistema

1 2 3

4 5 6 7

Turbo con válvula Wastegate

Sistema de aletas VTG o VNT

Sistema de anillo desplazante VST

Anillo posición 1:solamente voluta

izquierdaabierta Anillo posición 2:

dos volutas abiertas

Anillo posición 3:

dos volutas y “by-pass” abiertos

Eje de turbina mostrando falla por falta de presión de aceite, notar que el material del buje (bronce) esta fundido sobre el eje en toda la superficie de contacto 360°.

Si no tuviese lubricación, el material se vería arrastrado, pero rodeado de un color azul.

INSUFICIENCIA DE LUBRICACIÓN

a) Restricción en la entrada de aceiteb) Falla en la bomba de aceitec) Bajo nivel de aceited) Operación del motor en un ángulo muy pronunciado

Cojinete Axial mostrando el desgaste producido por el rozamiento al faltar presión de aceite, si en vez de faltar solo presión de aceite, el mismo no existiera, el material se vería arrastrado severamente y con un color azulado.

Sin aceiteInsuficiencia de lubricación

Falta de lubricación

Aceite sucio

1. Bloqueado, dañado o mala calidad del filtro de aceite

2. Contaminación del aceite por mala manipulación en el cambio

3. Desgaste del motor4. Válvula by-pass en mal estado5. Exceso de partículas de carbón

(paradas en caliente)

Aceite sucio

Sobrecalentamiento

1. Restricción en la admisión de aire2. Paradas bruscas3. Falla en sistema de combustible 4. Restricción en la entrada de aceite5. Pérdidas de aire por rotura de mangueras 6. Abrazaderas sueltas

Exceso de temperatura

• Restricción en la admisión de aire

• Falla en sistema de combustible

• Pérdidas de aire por rotura de mangueras

• Abrazaderas sueltas

Base torcida

Inyección inadecuada

Ruedas impactadas en sus álabes

1. Revisar el filtro de aire y los conductos de entrada de aire

2. Revisar intercooler y múltiple de admisión que esté libre

de elementos extraños

Ingestión de objeto extraño

Los álabes en el área de inducción de la rueda de turbina (circunferencia exterior, mayor) están deformados y rotos por el ingreso de un objeto o material extraño.

Notar que las superficies quedan sumamente rugosas no uniformes.

(Fotos obtenidas en taller Turbodal Santiago )

Cañería de descarga de aceite desde el cuerpo central al carter obstruido ocasionando la pérdida

de aceite del turbo

El turbo pierde aceite por el lado turbina y lado compresor

El turbo pierde aceite por el lado turbina y lado compresor

Objeto extraño que obstruye los canales de lubricación del turbo, provoca un flujo

de aceite deficiente desgastando sus componentes

Falla del turbo por insuficiencia de

lubricación

Falla del turbo por insuficiencia de

lubricación

Como funciona un Intercooler ? Cuando el turbo comprime el aire, este se calienta, la temperatura de ese aire sube hasta 150 a 180C° o mas.El intercooler es un radiador que usa aire o agua para enfriar este aire, el aire al ser enfriado aumenta su densidad, esto quiere decir que entra mas aire en el mismo volumen.Desde el punto de vista del motor esto permite que entre mas aire en el cilindro y al ocurrir eso o se puede quemar mas combustible, aumentando la potencia o se puede quemar mejor el mismo combustible dando como resultado motores mas potentes y económicos.

IMPORTANTESi alguna vez usted tiene que revisar un Intercooler, es bueno que sepa que los modelos enfriados por aire (que se llaman "Aire Aire"), que son normalmente encontrados en camiones de carretera y automóviles, están diseñados para que pierdan un poco de aire, esto es normal, por lo tanto no diga que esta malo si pierde un poco, pero tenga muy presente que la cantidad de aire que tienen que perder esta perfectamente definida por los fabricantes, a modo de ejemplo vea la tabla que esta a continuación que le dará una clara idea .

Especificaciones de perdida de aireEsta prueba se realiza tapando las dos bocas del intercooler y conectando a una de ellas una línea de aire comprimido con un regulador de presión, se presuriza,se retira la línea de aire, se regula la presión a la especificada en la tabla en la columna Presión de prueba y se mide la caída de presión por perdida de aire según la columna Caída de presión aceptada.

MarcaCaída de presión aceptada

Presión de la prueba

Caterpillar5 psi en 15 segundos

30 psig

Detroit Diesel5 psi en 15 segundos

25 psig

Cummins7 psi en 15 segundos

30 psig

Mack5 psi en 15 segundos

30 psig