09. pistones

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