Mecanica automotriz

1. Afadí
ANÁLISIS DE FALLAS
DEL TURBOCARGADOR

2. ANÁLISIS DE FALLASDELTURBOCARGADOR
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN 1
FALTA DE LUBRICANTE 1
ACEITE CONTAMINADO 7
OBJETOS EXTRAÑOS 9
TEMPERATURA DE ESCAPE ALTA v 12
MATERIAL O MANO DE OBRA DEFECTUOSA 13
CONCLUSIÓN. . 14
Estas películas y programas son para Información general solamente, para
procedimientos específicos detallados, favor consultar el manual de servicio del
fabricante.
NOTE
These programs may be translated into other
languages for interpretaron to non-Englísh
speaking persons. In the event of o variance
between the texts, the English versión shall
control.
0054-0025

3. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
INTRODUCCIÓN
Muy a menudo, cuando se reemplaza un
turbocargador que ha fallado, sin
encontrar la razón por la cual falló, la
falla se repite. Analizando
sistemáticamente la falla, podemos
brindar un mejor servicio a nuestros
clientes, evitando pérdida de tiempo y
gastos por fallas repetidas.
Con un poco de trabajo investigativo,
usted podrá encontrar los problemas
que causan las fallas en los
turbocargadores.
Recuerde, este prograna trata con los
turbocargadores que ya han fallado.
Sin embargo, primero debe referirse a
nuestros otros programas para
determinar si el turbocargador de
verdad ha fallado.
Las fallas de los turbocargadores caen
dentro de las siguientes categorías:
1. Falta de lubricante;
2. Aceitecontaminado;
3. Entrada de objetosextraños;
4. Temperatura alta del escape;
5. Material o mano de obra
defectuosa.
FALTA DE LUBRICANTE
Primero veremos fallas causadas por
la falta del lubricación, ya que ésta es
la causa más común. Puesto que el
aceite es usado para enfriar, y
lubricar los cojinetes, el primer daño
causado por la falta del lubricante es
la falla de cojinete, y el subsecuente
movimiento del eje.
Sin embargo, después que uno o más
cojinetes fallan, ocurren daños
secundarios, principalmente roce de
las ruedas, daño en el sello de anillo
de pistón, y posiblemente fractura del
eje.
Antes de discutir la falta de
lubricación, debe saber como está
lubricado el turbo en los motores
Mack. Aceite filtrado es bombeado
desde la galería de aceite hasta la
entrada en la parte superior del casco
central del turbo. Este aceite lubrica
los cojinetes del turbo por pequeños
conductos en el casco central, como
se demuestra.
Luego el aceite fluye a través de
agujeros en los cojinetes para
lubricar el eje. Finalmente se drena
otra vez hacia el motor.
Aunque los cojinetes reciben el daño
inicial por falta de aceite, son los É
0054-0025

4. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
últimos en ser revisados en el
desarme. Por ésta razón,
describiremos lo que puede ver cuando
la unidad se desarma.
Primero, veremos el caso en donde hay
una obstrucción en el conducto hacia
el cojinete de empuje.
El collarín de empuje mostrará
señales de decoloración por calor,
como se muestra aquí. Sin embargo,
los cojinetes no deberían mostrar
señales de decoloración por calor.
Además de la decoloración por calor,
el lado exterior, o lodo del compresor,
del collarín puede tener ranuras de
desgaste.
En caso de desgaste extremo en la
superficie del collarín, los agujeros
de salpicadura de aceite están casi
expuestos, como se muestra. El
desgaste por falta de lubricación
estará acompañado casi siempre por
decoloración por calor.
Finalmente, el cojinete externo de
empuje en si, puede mostrar señas de
ranurado, manchado, o desgaste del
material del cojinete.
^B
0054-0025

5. ANÁLISIS DE FALLAS DELTURBOCARGADOR
Como dijimos anteriormente, una vez
que falla el cojinete de empuje, es
Inevitable el juego axial excesivo, y
roce de la rueda. Esta rueda
compresora muestra señales de roce
contra el casco del compresor.
La parte posterior de la rueda
compresora puede tener evidencia de
roce, correspondiente al ranurado
sobre la contraplaca.
El daño más grave a la turbina
generalmente aparece como ranurado,
o roce en la parte posterior de la
rueda. Este daño es causado por un
cojinete de empuje dañado.
Aquí vemos un cojinete interior de
empuje desgastado en extremo, el cual
eventualmente hará que la rueda
turbina haga contacto con sucasco.
Eventualmente, el sello de anillo de
pistón se colapsa, permitiendo que el
aceite se fugue hacia la parte
posterior de la rueda compresora.
00540025

6. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
Normalmente, aceite o depósitos de
carbón en la parte posterior de la
rueda compresora indican un sello
dañado.
Hasta este punto, hemos discutido los
daños causados por falta de
lubricación a las cojinetes de empuje
solamente. Sin embargo, cuando se
combina el daño de cojinete con el
daño de cojinete de empuje, esto
demuestra que a todo el turbo le
faltaba aceite.
Una falta de aceite lubricante en los
cojinetes causa los daños ya
mencionados, como también la
inmediata transferencia de calor
desde la rueda turbina a través del
eje. Esta entrada de calor combinado
con el calor por fricción de los
cojinetes hace que la temperatura del
eje aumente apreciablemente,
causando decoloración del eje,
acompañado con daño de cojinete.
noEl daño por lubricación marginal no
deformará el cojinete, pero este
probablemente tendrá señales de
decoloración por calor.
Al sobrecalentarse el cojinete, se
daña. Algo de material del cojinete se
deposita en el eje. Note como los
agujeros de aceite en este cojinete
están parcialmente cerrados debido al
desgaste extremo.
0054-0025
4

7. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
Como resultado del desgaste del
cojinete, el movimiento del eje causa
un contacto metal-a-metal entre el
espaciador de empuje y su calibre. La
ranura del sello de aceite, y el anillo
también pueden ser dañados.
La rueda compresora puede ser dañada
también. El daño por contacto causado
por el movimiento axial del eje se
presenta como un roce de las aletas,
con un desgaste correspondiente en la
parte posterior de la rueda
compresora causado por contacto con
la contraplaca.
Si el roce es severo, la aleta de la
rueda compresora pueden romperse
como en este ejemplo.
Daño de cojinetes, o movimiento del
eje también pueden causar que el cubo
de la rueda turbina roce fuertemente
contra el área del calibre del sello del
casco central.
Daños secundarlos resultantes del
movimiento del eje pueden romper las
partes del cojinete de empuje. Este
cojinete interior de empuje fue
forzado fuera de sus guías
retenedoras, dañando las mismas y el
cojinete deempuje.
0054-0025

8. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
Jl
En algunos casos el cojinete exterior
de empuje puede ser profundamente
renurado como se muestra a la
izquierda. Para comparar, se muestra
una contrapalanca nueva.
También puede desgastarse el calibre
del sello de la contraplaca.
El golpeteo extremo del eje después
de le falla de cojinete, puede
eventualmente romper el eje, como se
muestra. Si encuentra este tipo de
daño, revise el eje y los cojinetes
para evidencia de falta de lubricación.
Si la evidencia indica que el turbo
falló debido a la falta de lubricación,
usted debe determinar ¿Por qué?,
antes de instalar otro turbo.
Empiece por cuestionar la posibilidad
de malos hábitos de operación.
¿Funcionó el motor sin aceite, o con
poco aceite? ¿Funcionó el motor en
mínimas por unos minutos al
arrancar, para lograr presión de
aceite? ¿Se mantuvo el motor en
mínimas por unos minutos antes de
apagarlo? Esto permite que la unidad
se enfrie gradualmente, lo cual a su
vez, prolonga la vida de la unidad.
Finalmente, compruebe si el aceite
cumple con las especificaciones
MACK.
Si estas preguntas no definen el
problema, continúe investigando. Si
los conductos de aceite del turbo
estaban limpios, debe revisar el
0054-0025

9. ANÁLISIS DE FALLASDEL TURBOCARGADOR
sistemo de alimentación de aceite
desde el motor. Revise si hay
obstrucciones en conductos, o baja
presión deaceite.
ACEITE CONTAMINADO
Otra causa de la falla de un turbo es el
aceite contaminado. Como recuerda,
el turbo recibe su aceite de la galería
de aceite filtrado del motor..
Los muñones de los cojinetes en el eje
son pulidos con acabado de espejo. Sin
embargo, estos muñones fueron
rayados por un abrasivo fino en el
aceite lubricante. Note que no hay
decoloración por calor en el eje.
Este cojinete exterior de empuje de
AiResearch muestra abrasión fuerte.
Usted debe notar que la falta de
aceite, o aceite contaminado pueden
causar desgaste de los cojinetes,
haciendo dificil determinar la causa
de la falla. Generalmente las piezas
desgastadas por abrasivos no
mostrarán señas de erosión. Las
superficies de los cojinetes no se
verán manchadas, ni presentarán
señales de decoloración por calor.
Uno, o ambos lados de este collarín de
empuje de AiResearch también serán
ranurados y dañados por
contaminantes en el aceite.
, . . . . . .
0054-0025

10. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
J
Las superficies externa e interna de
los cojinete serán rayadas y dañadas.
Pero la superficie externa
normalmente mostrará un desgaste
más pronunciado. Tierra y otras
impurezas en el aceite rasparán y
rayarán los cojinetes. Eventualmente
el desgaste dañará los agujeros de
aceite.
Una contaminación severa puede
acanalar, o ranurar la superficie
externa del cojinete. Generalmente,
esto ocurre con contaminación
metálica. Estos contaminantes pueden
incrustarse en la superficie del
cojinete, y causar un fuerte desgaste
sobre los muñones del eje, como
también en los agujeros de aceite de
los cojinetes del cascocentral.
Cojinetes de empuje dañados
eventualmente provocan un juego axial
excesivo del eje.
I Inboard Ü
El juego excesivo axial del eje tiene
como resultado roce en la parte
posterior de la rueda compresora, o
sobre los contornos de sus aletas, o
sobre la parte posterior de la rueda
turbina, o contorno de sus aletas.
sressor
0054-0025
8

11. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCAR6ADÜR
El aceite contaminado desgasta los
cojinetes, lo cual a su vez causa daño
de movimiento de eje, similar a la
falta de lubricación, tal como daño a
la rueda turbina, desgaste al calibre
del sello del casco central, un
cojinete exterior de empuje destruido,
o un eje doblado o roto.
Aceite "lodoso" cubre el interior del
casco central, y tapa los conductos de
salida, causando fugas fuertes.
También puede endurecerse debido al
calor, y causar desgaste en los
cojinetes y sellos.
El aceite que ha pasado a través de los
sellos eventualmente formaré carbón.
El carbón es el resultado del aceite
quemado en la turbina. Debe notarse
que el desgaste del sello
frecuentemente es causado por alta
contrapresión en el sistema de
escape, en tal caso puede que no haya
lodo en el casco central.
Estos contamínales pueden entrar al
turbo debido a un filtro tapado, o un
mantenimiento inadecuado. Si el
turbo falló por contaminantes en el
aceite, usted siempre debe cambiar el
aceite del motor e Instalar filtros
nuevos. Otra vez, la causa debe ser
encontrada y corregida, antes de
instalar el turbo de reemplazo.
OBJETOS EXTRAÑOS
Ahora veremos un daño típico causado
por la entrada de objetos extraños.
Material extraño en el sistema de
escape causa daños masivos en las
aletas de la rueda turbina. Las
partículas pueden haber sido dejadas
en el sistema de escape
accidentalmente, o pueden ser el
resultado de algún componente del
0054-0025

12. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
motor que ha fallado. Note que hoy
daños Irregulares en las puntas de
todas las aletas.
Pérdida severa de metal de la rueda
compresora ocurre cuando entran
objetos a través de los conductos de
admisión. Este material pasaré a
través del turbo hacia el motor, en
donde puede o no causar daño. La
entrada de material extraño es
fácilmente Identificare, por que el
daño occure en la sección de entrada
en la parte superior de las aletas,
donde no hay posibilidad de daño por
contacto con el casco.
En este caso las puntas de las aletas
estén dobladas levemente hacia atrés,
indicando que el daño probablemente
fue causado por un objeto blando.
•' "
Material abrasivo, como arena o polvo,
desgastan répidamente las aletas de
la rueda compresora. Note como los
bordes estén redondeados, y el
contorno de las aletas muestran el
efecto de la erosión con arena.
Este es un ejemplo extremo del daño
debido a un objeto extraño, tal como
una tuerca. En este caso, el objeto
probablemente esté todavía en los
conductos de admisión. Los conductos
deben ser revisados completamente
0054-0025
10

13. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCAR6ADOR
antes de instalar el turbo de
reemplazo.
turbo.
En casos de extremo desgaste, la
ruedas se desbalancean, resultando en
movimiento del eje, el cual provoca
daños secundarlos del turbo. Este
roce y desgaste fuerte del calibre del
sello, ocurrió debido a un desbalanceo
rotacional. Note el ranurado y
desgaste pronunciado en el diámetro
Interior.
Una vez usted ha decidido que el turbo
falló debido a la entrada de objetos
extraños, se debe remediar la
situación. Debe comprobar si hay
daños en el filtro, o conductos del
filtro al turbo flojos o defectuosos,
los cuales podrían permitir la entrada
de objetos al lado del compresor del
SI no encontró una entrada para
objetos extraños, es posible que
objetos extraños fueron dejados
accidentalmente en el sistema de
admisión o escape.
Recuerde, siempre que un motor o
turbocargador falla, objetos extraños
pueden entrar al sistema de admisión
o escape, y subsecuentemente dañar el
turbo de reemplazo.
Las primeras tres causas de falla del
turbocargador, o sea, falta de
lubricación, aceite contaminado, y
entrada de objetos extraños están
todas clasificados como causas de *,
0054-0025

14. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
falto externos. En lo mayoría de los
cosos pueden ser prevenidos
practicando los procesos de
mantenimiento apropiados.
TEMPERATURA DE ESCAPE ALTA
Las dos últimas causas que
discutiremos, alta temperatura de
escape, y mano de obra o material
defectuoso, no son tan comunes como
las tres primeras. Primero veremos
las fallas causadas por alta
temperatura de escape.
Temperatura excesiva hace que el
aceite se solidifique en los canales de
drenaje del casco central, junto al
extremo de la turbina.
desbalanceo de la rueda y su
subsecuente falla.
Esto eventualmente causa que el
aceite pose a troves del sello hacia el
casco de la turbina. Luego el aceite
forma depósitos de carbón, y
eventualmente daño la porte posterior
de la rueda turbina. Algunos de estos
depósitos de carbón pueden
eventuolmente romperse causando
La temperatura excesiva también
causaré fisuras en la pestaña de la
brida del casco de lo turbina, y a la
brida del múltiple deescape.
Si se sospechan altas temperaturas
de escape, usted debe revisar para las
siguientes posibles causas:
sincronización incorrecta de la bombo
de inyección; admisión de aire
insuficiente debido a una restricción
o un filtro tapado; restricción en el
escape; o formación de carbón en la
rueda turbina.
0054-0025
12

15. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
Si se sospecho de daños causados por
excesivas temperaturas del escape,
usted también debería revisar para
daños en el motor.
MATERIAL O MANO DE OBRA
DEFECTUOSA
Si no hay evidencias para soportar que
los daños fueron causados por falta de
lubricación, contaminación, objetos
extraños, o alta temperatura de
escape, busque daños causados por
material, o mano de obra defectuosa.
Aunque este tipo de falla es raro, la
evidencia a la vista es fácil de
reconocer.
Si el casco del compresor no estuviera
correctamente sujeto con la
abrazadera, habría roce entre la rueda
compresora y el casco. Marcas de roce
aparecerían en el lado opuesto en el
casco, según se muestra.
La rueda compresora debería mostrar
un desgaste uniforme en cada una de
las aletas donde hizo contacto con el
casco. NOTA: Los cojinetes no
mostrarán señales de daño.
Falla por fatiga es evidente en la
rueda compresora, si solamente una
aleta está rota, y hay daño por
impacto en las aletas adyacentes.
Una fundición defectuosa puede causar
un estallido de la rueda, según se
muestra.
0054-0025

16. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
*
SI el turbo continúa funcionando
después que se ha roto una rueda,
resultará en un eje desbalanceado.
Esto causará un daño de contacto
excesivo en el lado opuesto de la
rueda. Finalmente, el turbo
presentará todos los efectos de
movimiento de eje discutidos
anteriormente en la sección "Falta de
Lubricante".
La rueda turbina probablemente está
defectuosa si se rompe, y no hay
evidencia de roce o ranurado en la
parte posterior de la rueda.
Una fundición defectuosa del casco
central puede tener porosidad, como
se muestra, causandouna fuga externa
de aceite.
Un eje defectuoso es evidente por su
fractura limpia, sin ningún síntomade
cualquier otro tipo de falla. Tampoco
debe haber contacto de la rueda, ni
raspaduras fuertes en el eje.
Un calibre de cojinete del casco
central mal acabado causó el efecto
de fresado sobre el diámetro exterior
del cojinete izquierdo. En este caso,
la superficie del cojinete será lisa,
con un acabado tipo espejo.
CONCLUSIÓN
En conclusión, la importancia de
determinar la causa exacta de la falla
del turbocargador no puede ser sobre
0054-0025
14

17. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
enfatlzade. Este determinación se
debería hacer al momento de la falla,
ANTES de instalar el reemplazo.
Recuerde, si el turbo continúa
funcionando después de la falla
Inicial, aparecerá como si estuviera
dañado por varias causas. Depende de
Ud. descubrir la causa original de la
falla.
SI la falla del turbo fue causadapor el
motor, efectué la Idealización de
averías del motor, y asegúrese que la
causa de la falla haya sido corregida.
Finalmente, usted está listo para
instalar el turbocargador en el
vehículo. Inspeccione si los múltiples
de admisión y de escape estén
limpios, como también libres de fugas
y materiales extraños.
Revise el conducto de salida de aceite,
y asegúrese que no esté tapado o
restringido.
Examine el conducto de suministro de
aceite para restricción, deterioro, o la
posibilidad de fugas bajo presión. La
conexión también debe ser limpiada
para evitar la entrada de suciedad
durante la instalación.
Revise si la placa de montaje del
turbo en el múltiple de escape está
plana, y asegúresede haber retirado la
empacadura usada. Ahora, coloque una
empacadura nueva en el múltiple de
escape, coloqueel turbo en posición, y
fíjelo conlos tornillos.
Conecte los conductos de admisión y
los tubos de escape, y apriete las
abrazaderas firmemente. También,
asegúrese que los conductos no hagan
fuerza sobre el casco del compresor.
Una vez que el turbo está montado
apropiadamente, conecte el conducto
de entrada de aceite usando una
empacadura nueva.
PRECAUCIÓN
Bajo ninguno circunstancia,
usted debe usar senadores
especióles de empacaduras. Los
sellodores se endurecen, y se
rompen en pedozos que tienden o
topar los conductos de aceite del
turbo.
Ahora, gire el motor sin prenderlo,
hasta que salga un chorro continuo de
aceite del tubo de salida del turbo.
Esto asegura que no haya
restricciones en la entrada, y que el
turbo está prelubricado antes de
prender el motor. Recuerde, si usted
cambió los filtros de aceite, toma un
poco de tiempo mientras que se llenan
para que el aceite pueda llegar al
turbo.
Finalmente, deje de girar el motor, y
conecte el conducto de salida de
aceite. Asegúrese que baje en
pendiente, y que no tenga dobleces
pronunciados, ni torceduras.
Recuerde, con el mantenimiento y
w
^0054-0025
15

18. ANÁLISIS DE FALLAS DEL TURBOCARGADOR
cuidados apropiados, el turbocargador
proporcionará muchos kilómetros de
servicio libres de problemas.
0054-0025
16