09. pistones
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UNIDAD IXPISTONES, ANILLOS Y
CAMISAS
INTRODUCCION
• En esta unidad estudiaremos las pistones, así como los conceptos básicos anillos y camisas del motor; analizaremos también la función y la estructura de estos componentes.
• El contenido de esta unidad incluirá también los temas de cómo encajan estos componentes, cual es su índice normal de desgaste y cuales son las posibles causas, seguiremos utilizando el método de los ocho pasos del análisis de falla.
OBJETIVOS
• Identificar la nomenclatura, función y estructura de los pistones, anillos y camisas.
• Identificar y reconocer la operación de estos componentes.
• Identificar las fallas normales y anormales de estos componentes durante su funcionamiento.
PISTONES, ANILLOS Y CAMISAS
EN ESTA UNIDAD
• PISTONES• ANILLOS• CAMISAS• OPERACIÓN• FALLAS NORMALES• ANALISIS DE FALLAS.
ANALISIS DE FALLA
CAUSA O RESULTADO ?
PISTONES
PISTONES
• NOMENCLATURA• FUNCIÓN• ESTRUCTURA
PISTONES - NOMENCLATURA
AGUJERO DEL PIN
CANALES DE ANILLOS
FALDA
INSERTO DE ACERO
CORONA TAPÓN TERMICO
AGUJERO DEL PIN
CANALES DE ANILLOS
CONDUCTOS DE LUBRICACION
INSERTO DE ACERO
CORONA
TAPÓN TERMICO
PISTONES - NOMENCLATURA
• ASPIRAR AIRE Y EXULSAR GASES.• LLEVAR CALOR Y CARGAS DE
COMBUSTION.• LLEVAR CARGAS DE EMPUJE.• SOSTENER ANILLOS.• TRANSFERIR CARGA AL PASADOR• TRANSFERIR CALOR.
PISTONES - FUNCIONES
6 FUNCIONES BASICAS :
PISTONES - FUNCIONES
ASPIRAR AIRE Y EXPULSAR GASES
PISTONES - FUNCIONES
LLEVAR CALOR Y CARGAS DE COMBUSTION.
ALUMINIO1800 PSI1800° F
ACERO2200 PSI>1800° F
PISTONES - FUNCIONESLLEVAR CARGAS DE EMPUJE
FUERZAS DE FATIGA ALTA EN LA FALDA DEL PISTON.
PISTONES - FUNCIONES
SOSTENER ANILLOS
ALTAS CARGAS DE FATIGA
PISTONES - FUNCIONESTRANSFERIR CARGA A LOS PASADORES
ALTAS CARGAS DE FATIGA
PISTONES - FUNCIONESTRANSFERIR CALOR
LOS ANILLOS REMUEVEN LA TERCERA PARTE (1/3) DEL CALOR GENERADO
PISTONES - ESTRUCTURACARACTERISTICAS :
•RESISTENTES
•LIVIANOS
•BUENOS CONDUCTORES DE CALOR
PISTONES - ESTRUCTURA
TRATAMIENTO TERMICO
MAQUINADO
PISTONES - ESTRUCTURAEL CONTORNO ES LABRADO EN FORMA OVALADA
PISTONES - ESTRUCTURA
FROTAMIENTO EN EL AGUJERO AUMENTA RESISTENCIA A LA FATIGA
AGUJERO DE PIN
MANDRIL DE ACERO
RODILLOS
ANILLOS DE PISTON
ANILLOS
• NOMENCLATURA• FUNCIÓN• ESTRUCTURA
ANILLOS - NOMENCLATURA
ANILLOS CONVENCIONALESRECTOS
ANILLOS CON PERFIL TRAPEZOIDAL
ANILLOS - NOMENCLATURA
ANILLOS DE COMPRESION
• SELLAR LOS GASES DE COMBUSTION.
• CONTROLAR EL ESPESOR DE LA PELICULA DE ACEITE.
• TRANSMITIR CALOR.• SUMINISTRAR UNAS SUPERFICIE DE
DESGASTE.
ANILLOS - FUNCIONES
4 FUNCIONES BASICAS :
ANILLOS - FUNCIONES
SELLAR LOS GASES DE COMBUSTION
ANILLOS - FUNCIONES
CONTROLA LA PELICULA DE ACEITE
ANILLOS - FUNCIONES
SUMINISTRA UN SUPERFICIE DE DESGASTE
ANILLOS - FABRICACION
HIERRO FUNDIDO DUCTIL
HIERRO FUNDIDO GRIS
ANILLOS - FABRICACION
MOLDES DE ARENA
ANILLOS - FABRICACION
CORTE
CARA MAQUINADA
DIAMETRO INTERIOR MAQUINADO
ANILLOS - FABRICACIONENDURECIMIENTO
ELECTROLISIS LLAMA DE PLASMA
POLVO
LLAMA
ANILLOS - FABRICACION
ACABADO FINAL – PULIDO
CAMISAS
CAMISAS
• NOMENCLATURA• FUNCIÓN• ESTRUCTURA
CAMISAS - NOMENCLATURA
Canal para sello
Superficie Externa
Superficie Interna
Brida
Ranura para la banda de compresión
Presa de fuego
• LLEVAN CARGAS DE COMBUSTIÓN• LLEVAN CARGAS DE EMPUJE.• PROVEEN SUPERFICIE DE SELLADO A
LOS ANILLOS.• FORMAN LA PARED INTERNA DE LAS
CAMISAS DE AGUA.• CONDUCEN EL CALOR.
CAMISAS - FUNCIONES
5 FUNCIONES BASICAS :
CAMISAS - FUNCIONESLLEVAN CARGAS DE COMBUSTIÓN
CAMISAS - FUNCIONESLLEVAN CARGAS DE EMPUJE
CAMISAS - FUNCIONESPROVEER UNA SUPERFICIE DE SELLADO
PARED INTERNA ENDURECIDA Y RECTIFICADA
CAMISAS - FUNCIONES
•SELLAN EL PASO DE AGUA
•MANTIENEN LOS GASES
•TRASNSFIEREN LOS 2/3 DEL CALOR
CAMISAS - FABRICACION•SE FABRICAN CON MOLDES DE ARENA
GRANOS HOJUELAS DE GRAFITO
CAMISAS - FABRICACIONSE FABRICAN CON MOLDES DE ARENA
DUREZA SUPERFICIAL 45-50 RC
BRIDA
PRESA DE FUEGO 0.020” o 0.5mm
CAMISAS - FABRICACIONSE RECTIFICAN Y RECIBEN UN BRUÑIDO POR FROTAMIENTO AUMENTA LA RESISTENCIA A LA FATIGA
CAMISAS - FABRICACIONLIMPIEZA Y LAVADO FINAL PARA USO, SE QUITAN TODA LA SUCIEDAD
OPERACION
• ADMISION DE AIRE
• COMBUSTIBLE• ESCAPE DE
GASES• REFRIGERACION• LUBRICACION
OPERACIÓN - SISTEMAS
• LA CORONA SE CALIENTA RAPIDO.• LA CORANA SE EXPANDE PARA
ENCAJAR• LOS ANILLOS TRANSMITEN EL CALOR• LA FALDA DEL PISTON SE CALIENTA
LENTAMENTE.
OPERACIÓN - SISTEMAS
OPERACIÓN - SISTEMASEstabiliza las temperaturas del pistón
Disipación de calor
FALLAS NORMALES
FALLAS NORMALESINDICIOS DE DESGASTE NORMAL
•CORONA•ANILLOS•BANDA DE ANILLOS•FALDA DE PISTON•BAJO LA CORONA DEL PISTON•CAMISAS
FALLAS NORMALES
GRIETAS POR CALENTAMIENTO DESPUES DE MILES DE HORAS
FALLAS NORMALES
GRIETAS DE ARCO
FALLAS NORMALES
DEPOSITOS DE CARBON
FALLAS NORMALES
DEPOSITOS DE CARBON EN ANILLOS
FALLAS NORMALES
DESGASTE NORMAL POR ABRASION
FALLAS NORMALES
DESGASTE NORMAL POR ABRASION EN ANILLOS ACEITEROS
FALLAS NORMALES
DESGASTE EN LOS ¾” SUPERIORES (ESCALON DE DESGASTE)
0.13mm a 0.25mm de profundidad
FALLAS NORMALES
MANCHAS DE COLOR MARRON A NEGRO
FALLAS ANORMALES
FALLAS ANORMALES
CAUSA RAIZ
POR
CEN
TAJE
DE
FALL
AS SISTEMAS
OPERACIÓN MANTENIMIENTO
ARMADOMANUFACTURA MATERIALES DISEÑO
Análisis de Falla1.2. 3. 4. 5.
6.
7.
8.
•PENSAR.
•HECHOS
•SEÑALES DE CAMINO
•CAUSA RAÍZ
8 PASOS A SEGUIR :
FALLAS ANORMALES
•APLICACIÓN
•OPERACIÓN
•MANTENIMIENTO
TAPONES DE RADIADOR
Piezas Relacionadas
con la falla
OBTENER
IDENTIFICAR PROTEGER
FALLAS ANORMALES
FALLAS ANORMALES•EXAMINAR
•IDENTIFICAR
•NUMERAR
FALLAS ANORMALES•EVITAR, SE DEBE EMPAQUETAR PARA TRANSPORTAR
FALLAS ANORMALESLIMPIAR LAS PIEZAS.
QUITAR MATERIAL EXTRAÑO
FALLAS ANORMALESDESGARRAMIENTO
ATASCAMIENTO
ADHERENCIA
FALLAS ANORMALESATASCAMIENTO:•FUGAS EN LOS INYECTORES
•ENFRIAMIENTO INSUFICIENTE BAJO LA CORONA
•MAL AJUSTE DE LA CREMALLERA
•ALTA TEMPERATURA DE AIRE DE ADMISION.
•OPERACIÓN CON CARGA ALTA
•RESTRICCION EN EL ESCAPE
FALLAS ANORMALESSUPERFICIE ASPERA COLOR NEGRO
FALLAS ANORMALES
CAUSAS DE ATASCAMIENTO:•LUBRICACION INADECUADA.
•ENFRIAMIENTO INSUFICIENTE BAJO LA CORONA.
•CAMISA DEFORME O CON GRIETAS.
FALLAS ANORMALES
ATASCAMIENTO POR ADHERENCIA.
SUMINISTRO POBRE DE ACEITE
FALLAS ANORMALES
ATASCAMIENTO DE ANILLOS
FALLAS ANORMALES
PROBLEMA DE CALIDAD DE ANILLOS
FALLAS ANORMALESCAUSAS DE DESGASTE ABRASIVO
•COMBUSTION INCOMPLETA
•ACEITE DEGRADADO
•OPERACIÓN EN FRÍO
•ACEITE CONTAMINADO
•AIRE DE ADMISION CONTAMINADO
•CAMISAS SUCIAS
FALLAS ANORMALESDEPOSITOS DE HOLLIN SON CAUSA DE COMBUSTION INCOMPLETA, ACEITE DETERIORADO.
FALLAS ANORMALESCAUSAS DE DESGASTE EROSIVO
•RESTRICCION DE AIRE
•INYECCION CON FUGAS
•MAL SINCRONIZADO
•MATERIAL EXTRAÑO
•FALTA DE ACONDICIONADOR PARA REFRIGERANTE.
FALLAS ANORMALES
EROSION DE LA CORONA
FALLAS ANORMALES
EROSION DE LA CORONA, EXCESO DE COMBUSTIBLE
FALLAS ANORMALESEROSION DE LA CORONA, MALA SINCRONIZACIÒN DE LA INYECCIÒN
FALLAS ANORMALESMATERIAL EXTRAÑO INGRESO AL CILINDRO
FALLAS ANORMALESEROSION DEL INSERTO ES UN RESULTADO DE UN MATERIAL EXTRAÑO
FALLAS ANORMALES
EROSION POR CAVITACION DE LA CAMISA FORMAN PICADURAS
FALLAS ANORMALESCAUSAS DE DESGASTE CORROSIVO
•OPERACIÓN EN FRIO
•ALTO CONTENIDO DE AZUFRE
•ACEITE DE MALA CALIDAD
•AIRE CONTAMINADO
•INAPROPIADO ACONDICIONADOR DE AGUA
FALLAS ANORMALES
CORROSION CON ACIDO EN LA SUPERFICIE DE LA CAMISA
FALLAS ANORMALES
CORROSION CAUSADO POR AGUA Y BURBUJAS DE VAPOR
FALLAS ANORMALES
FORMACION DE ESCAMAS EN LA SUPERFICIE
FALLAS ANORMALES
FORMACION DE ESCAMAS EN LA SUPERFICIE
FALLAS ANORMALES
PICADURAS POR CONCENTRACION DE CELULAS NO CAVITACION
FALLAS ANORMALESCAUSA DE FRACTURAS
•OPERACIÒN ANORMAL
•FALLA DE :
•MATERIAL
•MANUFACTURA
•INSTALACION
FALLAS ANORMALES
GRIETAS TERMICAS
FALLAS ANORMALES
ANILLOS E INSERTOS ROTOS DEBIDO A PROBLEMAS DE COMBUSTION
FALLAS ANORMALES
FRACTURA DEL PISTON POR CARGA DE IMPACTO
FALLAS ANORMALES
FRACTURA POR FATIGA
FALLAS ANORMALESCAUSA DE FRACTURAS POR FATIGA
•SOBRECARGA
•DAÑO DEL AGUJERO DEL PASADOR.
•DEFECTO DE FUNDICION
•INSUFICIENTE PULIDO POR FROTAMIENTO.
FALLAS ANORMALES
SOBRECARGA PRODUJO FRACTURA
Enlaces• http://www.fii.org/CTM/area1.htm
• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm
• http://www.directindustry.es/prod/verimation-technology/unidad-de-inspeccion-pnd-para-rotores-ciguenales-34509-215091.html
PREGUNTAS DE REPASO1. Funciones de los pistones.
A. Sellar los gases de combustiónB. Sostener anillos.C. Transmitir calor. .
2. Funciones de las camisas.A. Llevar cargas de combustión.B. Suministra superficie de desgasteC. Conducen calor
3. El desgaste por corrosión puede confundirse con el de erosión por cavitación.
A. VerdaderoB. Falso
4. Los depósitos de hollín son signos de una mala combustión A. VerdaderoB. Falso