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PLAN DE MONITOREO Y CONTROL A TRAVÉS DE LOS ANÁLISIS DE ACEITE
PARA MOTOR Y TRANSMISIÓN DE VEHÍCULOS ARTICULADOS MERCEDES
PARA LA EMPRESA SISTEMAS OPERATIVOS MÓVILES - SOMOS K. S. A.
PAUBLA ANDREA CALDERÓN CAMACHO
MAYRA DANIELA LÓPEZ ÁLVAREZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA
INGENIERÍA MECANICA
BOGOTA
2016
2
PLAN DE MONITOREO Y CONTROL A TRAVÉS DE LOS ANÁLISIS DE ACEITE
PARA MOTOR Y TRANSMISIÓN DE VEHÍCULOS ARTICULADOS MERCEDES
PARA LA EMPRESA SISTEMAS OPERATIVOS MÓVILES - SOMOS K. S. A.
PROYECTO DE GRADO
PAUBLA ANDREA CALDERÓN CAMACHO
MAYRA DANIELA LÓPEZ ÁLVAREZ
Tutor
Ing. Mauricio González Colmenares
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA
INGENIERÍA MECANICA
BOGOTA
2016
3
Nota de aceptación
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
____________________________
Firma del tutor
____________________________
Firma del jurado
____________________________
Firma del jurado
4
TABLA DE CONTENIDO
pág.
RESUMEN ............................................................................................................................ 10
0. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 11
1. PROBLEMÁTICA ............................................................................................................ 12
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. 12
1.2. JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................... 12
1.3. OBJETIVOS .............................................................................................................. 13
1.3.1. Objetivo General .................................................................................................. 13
1.3.2. Objetivos Específicos .......................................................................................... 13
2. MARCO DE REFERENCIA. .......................................................................................... 13
2.1. DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO ................................................................... 13
2.2. FUNCIONES DEL MANTENIMIENTO ................................................................. 14
2.3. HISTORIA DEL MANTENIMIENTO .................................................................... 14
2.4. TIPOS DE MANTENIMIENTO .............................................................................. 15
2.4.1 MANTEMIENTO CORRECTIVO .................................................................. 16
2.4.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO .............................................................. 16
2.4.3 MANTENIMIENTO PREDICTIVO ............................................................... 16
2.4.4 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM) .................................. 16
2.5 METODOLOGÍA RCM ............................................................................................. 16
2.6 MONITOREO POR CONDICIÓN ............................................................................ 20
2.7 LUBRICACIÓN (ANÁLISIS DE ACEITE) ............................................................. 21
2.8 BENEFICIOS DEL USO DEL ANÁLISIS DE ACEITE- ESTRATEGIA
PROACTIVA ........................................................................................................................ 22
2.9 IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS Y SUBSISTEMAS DE UN VEHÍCULO ....... 24
2.9.1 MOTORES MERCEDES BENZ ..................................................................... 25
5
2.9.1.1 MOTORES MERCEDES BENZ 0400 UPA .................................... 25
2.9.1.2 MOTORES MERCEDES BENZ O500 MA ..................................... 25
2.9.1.3 MOTORES MERCEDES BENZ O500 MA EURO V ..................... 26
2.9.2 TRANSMISIONES VOITH ............................................................................ 26
2.9.2.1 TRANSMISIÓN VOITH DIWA II ................................................... 26
2.9.2.2 TRANSMISIÓN VOITH DIWA III Y III E ..................................... 26
2.9.2.3 TRANSMISIÓN VOITH DIWA V ................................................... 26
3. ANALISIS DE LA NECESIDAD ................................................................................... 27
3.1.DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA. .......................................................................... 27
3.1.1 HISTORIA ....................................................................................................... 27
3.1.2 MARCO ESTRATÉGICO ............................................................................... 27
3.1.3 ORGANIZACIÓN ........................................................................................... 28
3.1.3.1 GERENCIA ....................................................................................... 28
3.1.3.2 CALIDAD ......................................................................................... 28
3.1.3.3. PROYECTOS ................................................................................... 28
3.1.3.4 PROGRAMACIÓN .......................................................................... 28
3.1.3.5 MANTENIMIENTO ......................................................................... 28
3.1.3.6 OPERACIONES ................................................................................ 28
3.1.3.7 GESTIÓN HUMANA ....................................................................... 28
3.1.3.8 ADMINISTRACIÓN DE PATIO ..................................................... 29
3.1.4 LOCALIZACIÓN ............................................................................................ 29
3.2 INVESTIGACIÓN PRELIMINAR ................................................................................ 29
3.3 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE TOMA DE MUESTRAS ................. 30
3.4 TIPOS DE PRUEAS REALIZADAS EN EL LABORATORIO E
INTERPRETACIÓN DE MUESTRAS ................................................................................ 35
6
3.4.1 ANÁLISIS DE ACEITE .................................................................................. 35
3.5 FOTOGRAFÍAS DE CADA TIPOLOGIA DE FLOTA ........................................... 41
4. RESULTADOS ............................................................................................................... 42
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ...................................................................................... 47
5.1. ANÁLISIS DE MOTORES. ..................................................................................... 47
5.2. ANÁLISIS DE CAJA ............................................................................................... 51
6. PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES ........................................................................ 56
6.1. ALTA VISCOSIDAD ............................................................................................... 56
6.2. BAJA VISCOSIDAD. ............................................................................................... 56
6.3. TOTAL BASIC NUMBER. ...................................................................................... 57
6.4. OXIDACIÓN. ........................................................................................................... 57
6.5. CONTAMINACIÓN POR COMBUSTIBLE. .......................................................... 57
6.6. CONTAMINACIÓN POR AGUA ........................................................................... 58
6.7. CONTAMINACIÓN POR HOLLÍN ........................................................................ 58
6.8. CONTAMINACIÓN POR NITRACIÓN ................................................................. 58
7. RESULTADOS DE LA PRUEBA PILOTO .................................................................... 59
8. CONCLUSIONES ........................................................................................................... 62
9. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 63
7
LISTADO DE TABLAS
TABLA 1: Consecuencias sobre superficies metálicas según el contaminante. El análisis de
aceite como herramienta del mantenimiento proactivo en flotas de maquinaria pesada. .... 23
TABLA 2: Ficha técnica de los buses de Somos K S. A. .................................................... 25
TABLA 3: Asociados especializados de Somos K en 2012 ................................................. 30
TABLA 4: Especiaciones de motor ...................................................................................... 43
TABLA 5: Especiaciones de caja .......................................................................................... 44
TABLA 6: Especiaciones de caja y motor ............................................................................ 45
TABLA 7: Límites condenatorios Motores Diesel Mercedes Benz ..................................... 46
TABLA 8: Límites condenatorios Cajas Voith ..................................................................... 46
TABLA 9: Solución a los problemas de alta viscosidad. ..................................................... 56
TABLA 10: Solución a los problemas de baja viscosidad .................................................... 57
TABLA 11: Solución a los problemas T.B.N. ..................................................................... 57
TABLA 12: Solución a los problemas de oxidación ............................................................ 57
TABLA 13: Solución a los problemas de contaminación por combustible .......................... 58
TABLA 14: Solución a los problemas de contaminación por agua ...................................... 58
TABLA 15: Solución a los problemas de contaminación por hollín .................................... 59
TABLA 16: Solución a los problemas de contaminación por nitración ............................... 59
8
TABLA DE FIGURAS
FIGURA 1: Beneficios a perseguir como metas en un mantenimiento centrado en fiabilidad.
Tomado de: teoría y práctica del mantenimiento industrial avanzado. ................................ 17
FIGURA 2: Nivel de gravedad asociado a una falla. Tomado de: Teoría y Práctica del
Mantenimiento Industrial Avanzado .................................................................................... 18
FIGURA 3: Estrategias de mantenimiento asociadas a las tareas preventivas. Tomado de:
Teoría y Práctica del Mantenimiento Industrial Avanzado. ................................................. 19
FIGURA 4: Etapas para la selección de tareas. Tomado de: Teoría y Práctica del
Mantenimiento Industrial Avanzado. ................................................................................... 19
FIGURA 5: Diagrama P-F .................................................................................................... 21
FIGURA 6: Ubicación Geográfica Somos K. ...................................................................... 29
FIGURA 7: Muestras tomadas después de la ejecución del mantenimiento ........................ 30
FIGURA 8: Página WEB de Shell Colombia para el registro de muestras. ........................ 31
FIGURA 9: Página WEB Shell Colombia donde aparecen los buses de la flota. ............... 31
FIGURA 10: Página WEB Shell Colombia con la información necesaria para el registro de
la información de la muestra ................................................................................................. 32
FIGURA 11: Formato enviado por Shell Colombia para diligenciar la muestra, relaciona el
número de la muestra con el bus ........................................................................................... 32
FIGURA 12: Muestras identificadas con el número del formato enviado por Shell Colombia.
............................................................................................................................................... 58
FIGURA 13: Muestras empacadas para el envío a las oficinas de Shell Colombia en Bogotá.
............................................................................................................................................... 33
FIGURA 14: Tarro, manguera y vampiro utilizados para la toma de la muestra. ................ 34
FIGURA 15: Bayoneta de medición de nivel de aceite; vampiro, manguera y tarro de muestra
acoplados ............................................................................................................................... 34
FIGURA 16: Vampiro realizando la succión del aceite. ...................................................... 35
FIGURA 17: Hoja N° 1 del laboratorio de Shell Colombia ................................................. 39
FIGURA 18: Hoja N°2 del laboratorio de Shell Colombia .................................................. 40
FIGURA 19: Foto del bus K062 de la flota UPA 400 .......................................................... 41
FIGURA 20: Foto del bus K148 de la flota O500 ................................................................ 41
FIGURA 21: Foto del bus K154 de la flota EURO V .......................................................... 42
FIGURA 22: Sección de motor Diesel con componentes metálicos comúnmente encontrados
............................................................................................................................................... 47
FIGURA 23: Orden de mantenimiento para cambio de motor del bus K015 ....................... 60
FIGURA 24: Orden de mantenimiento para reparación de motor del bus K046 .................. 61
9
TABLA DE GRÁFICAS
GRÁFICA 1: Parámetro de viscosidad para todos los buses (motor) .................................. 48
GRÁFICA 2: Parámetro de Aluminio para todos los buses (motor) ................................... 48
GRÁFICA 3: Parámetro de hierro para todos los buses (motor) ......................................... 49
GRÁFICA 4: Parámetro de cobre para todos los buses (motor) ......................................... 49
GRÁFICA 5: Parámetro de plomo para todos los buses (motor) ....................................... 50
GRÁFICA 6: Parámetro de sodio para todos los buses (motor) ......................................... 50
GRÁFICA 7: Parámetro de silicio para todos los buses (motor) ......................................... 51
GRÁFICA 8: Parámetro de oxidación para todos los buses (caja) ...................................... 52
GRÁFICA 9: Parámetro de cobre para todos los buses (caja) ............................................ 52
GRÁFICA 10: Parámetro de hierro para todos los buses (caja) ......................................... 53
GRÁFICA 11: Parámetro de plomo para todos los buses (caja) ......................................... 53
GRÁFICA 12: Parámetro de cromo para todos los buses (caja) ........................................ 54
GRÁFICA 13: Parámetro de aluminio para todos los buses (caja) ..................................... 54
GRÁFICA 14: Parámetro de estaño para todos los buses (caja) ........................................ 55
GRÁFICA 15: Procedimiento seguido frente a la presentación de falla en el bus K015 ..... 60
GRÁFICA 16: Procedimiento seguido frente a la presentación de falla en el bus K046 ..... 61
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RESUMEN
En este documento se plantea la implementación de un plan de mantenimiento basado en
confiabilidad para la flota de buses de una empresa operadora de Transmilenio llamada
Sistemas Operativos Móviles SOMOS K S.A., mediante el análisis de las pruebas de aceite
en los conjuntos de motor y caja. Inicialmente se presentan la problemática en cuanto a las
falencias de la empresa en su proceso de mantenimiento y los continuos fallos en los
autobuses más antiguos de la flota, posteriormente se expone el procedimiento para la toma
de las muestras, el proceso de envío, y los resultados de las diferentes pruebas. Con ayuda de
este histórico de resultados, es posible determinar las causas de los distintos fallos, y de esta
manera generar un plan de acción que garantice la confiabilidad de los autobuses de la flota,
así como las medidas que se deben tomar cuando se presenta una avería.
Palabras clave: Plan de mantenimiento, análisis de pruebas de aceite, confiabilidad.
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0. INTRODUCCIÓN.
El mantenimiento es el conjunto de técnicas propuestas a observar e intervenir equipos e
instalaciones que se encuentran en servicio, durante el mayor tiempo posible y con el
máximo rendimiento.
Con el paso del tiempo, la idea del mantenimiento ha sufrido significativos cambios, los
cuales se deben al incremento en la industrialización, la complejidad de la maquinaria, la
introducción de nuevas técnicas de mantenimiento, además de un nuevo enfoque de la
organización y de sus responsabilidades.
El mantenimiento ha evolucionado ante nuevas expectativas, las cuales otorgan mayor
importancia a los criterios de seguridad y medio ambiente, al seguimiento de la conexión
existente entre el mantenimiento y la calidad del producto y la consecución de una alta
disponibilidad de la maquinaria al mismo tiempo que el proceso se optimiza.
Debido a esta avalancha de cambios, el personal encargado de dirigir el mantenimiento se
enfoca en la búsqueda de nuevos caminos, con los cuales se pretende evitar equivocarse
cuando se toma alguna acción de mejora.
El mantenimiento basado en confiabilidad (RCM por sus siglas en inglés) transforma la
relación entre el personal involucrado, la planta, y el equipo de trabajo que está en
obligación de hacerla funcionar y mantenerla. Además permite poner en funcionamiento
nueva maquinaria a gran velocidad, seguridad y precisión.
Este proyecto tiene como finalidad plantear un programa de mantenimiento RCM a través
de las pruebas de aceite para el monitoreo por condición de la flota de buses de la empresa
SOMOS K, basado en necesidad que presenta la empresa frente a la disponibilidad de los
buses para la prestación del servicio.
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1. PROBLEMÁTICA
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
SOMOS K es una Empresa colombiana que presta el servicio de transporte masivo de
pasajeros desde el año 2004 como operador del sistema Transmilenio en la ciudad de Bogotá.
Está conformado por 171 buses, los cuales se clasifican en tres grupos, de acuerdo al tipo de
flota: UPA400 (del bus1 al 105), O500 (del bus 106 al152) y EURO5 (del bus 153 al 171),
de los cuales debe garantizar 168 servicios, con disponibilidad de los 3 restantes en el caso
de requerirse alguna ruta adicional. El objetivo de la empresa, es asegurar la prestación de
dicho servicio al sistema de Transmilenio.
Somos K S. A. y Transmilenio tienen un contrato, y este finaliza hasta tener 1´240.000Km
recorridos o 1´210.000 promedio en la flota, esto significa que SOMOS K S. A. está entrando
a la última fase del contrato. Para dar término al contrato, cuando los buses estén llegando al
1´000.000 Km se debe garantizar un overhall por bus, que tiene un valor tope. Por las razones
enunciadas anteriormente es de vital importancia mantener los buses en condiciones de
funcionamiento óptimas, teniendo que la flota UPA400 es la más antigua (modelo 2004), por
tanto es aquella que presenta una mayor probabilidad de fallo.
Dentro de los constantes fallos que presentan los buses, la gran mayoría pueden ser predichos
y corregidos a través de un monitoreo por condición del estado de la lubricación en general
de la flota (tanto para motores como para transmisiones).
Aquí es posible describir el problema, como la ausencia de acciones tendentes a evitar los
fallos, por lo cual, el presente trabajo tiene como objetivo, plantear una propuesta para
disminuir los tiempos de parada, costos de mantenimiento y aumentar la disponibilidad de
los buses de la flota.
1.2. JUSTIFICACIÓN
En Sistemas operativos Móviles S.A. se busca proporcionar los mejores recursos: humano,
técnico y económico, para la prestación del servicio de transporte masivo de pasajeros; a
través del compromiso de los colaboradores, la gestión del conocimiento, mejoramiento
continuo y la investigación, con una administración financiera eficiente y una operación
rentable.
Igualmente, están comprometidos con la seguridad a través de la prevención de: accidentes,
lesiones a las personas y daños a la salud de sus colaboradores. Trabajan por la satisfacción
de los usuarios, accionistas y demás grupos de interés, así mismo, por la prevención de la
13
contaminación y protección del ambiente, la responsabilidad social y el cumplimiento de los
requisitos legales, normas que apliquen y a las que se acoja la organización.[1].
Teniendo en cuenta la necesidad de brindar un servicio de alta calidad y con el objetivo
principal de preservar la seguridad del usuario, se deben buscar elementos en la operación
que generen fallas ocultas (En los motores y las transmisiones) que se puedan evidenciar a
través de la lubricación, y con ayuda de la misma atacarlas en el momento adecuado para
garantizar la disponibilidad de una flota segura y confiable para el usuario final.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1Objetivo General
Realizar un plan de monitoreo y control a través de los análisis de aceite (motor
y transmisión) para aumentar la confiabilidad de la flota de buses de la empresa
SOMOS K.
1.3.2Objetivos Específicos
Realizar un informe del estado actual de la flota a partir del análisis de muestras
de lubricantes de motor y transmisión.
Generar un plan de ataque a las fallas encontradas.
Implementar una prueba piloto del monitoreo por condición para los sistemas de
lubricación.
2. MARCO DE REFERENCIA.
2.1. DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento es la conservación de la maquinaria y equipo con el fin de maximizar su
disponibilidad. Esta área se ha perfilado tanto que hoy en día ocupa un lugar importante en
la estructura de la organización e inclusive es una de las áreas primordiales para mantener y
mejorar la productividad.
Así como el departamento de mantenimiento ha mejorado, la gente que lo lleva a cabo
también ha sufrido cambios y han pasado de ser técnicos multiusos a especialistas que
conocen perfectamente su área de trabajo.
14
Actualmente el mantenimiento industrial tiene un gran auge, y que además involucra no sólo
al personal de mantenimiento sino también a toda la organización.
2.2. FUNCIONES DEL MANTENIMIENTO
A gran escala, es posible afirmar que las funciones básicas del mantenimiento se podrían
resumir al cumplimiento de los trabajos necesarios para el mantener y establecer un equipo,
de modo que sea capaz de cumplir con los requisitos normales del proceso de producción.
Esta definición, depende de distintos factores entre los que cabe mencionar el tipo de
industria así como su tamaño, políticas y características de la producción entre otras. Aún
así, las tareas del departamento de mantenimiento pueden variar entre las diferentes
empresas, dependiendo de la estructura organizativa de las mismas, por lo cual las
funciones del mantenimiento en cada, no serán las mismas.
Dependiendo de los factores mencionados, las actividades del departamento de
mantenimiento puede incluir las siguientes responsabilidades:
Mantener los equipos e instalaciones en condiciones operativas eficaces y seguras.
Efectuar un control del estado de los equipos así como de su disponibilidad.
Realizar los estudios necesarios para reducir el número de averías imprevistas.
En función de los datos históricos disponibles, efectuar una previsión de los
repuestos de almacén necesarios.
Realizar el seguimiento de los costos de mantenimiento
Tareas de vigilancia.
Sin importar las responsabilidades que sean asignadas al departamento de mantenimiento,
es fundamental establecer claramente, definir y delimitar el campo acción así como los
niveles de autoridad de dichas tareas para garantizar el buen funcionamiento de la empresa.
2.3. HISTORIA DEL MANTENIMIENTO
A lo largo del proceso industrial que se vivió desde finales del siglo XIX, el mantenimiento
ha pasado por diferentes etapas. En los inicios de la revolución industrial, eran los operarios
quienes de encargaban de realizar la respectivas reparaciones de los equipos. En la medida
en que las máquinas fueron haciéndose más complejas y el tiempo dedicado a las tareas de
reparación aumentaba, se hizo necesaria la creación de los primeros departamentos de
mantenimiento. Las tareas realizadas por éste departamento, eran únicamente correctivas,
dedicando todo su esfuerzo a solucionar las fallas que presentaran en los equipos.
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Desde de la Primera Guerra Mundial, y especialmente, de la Segunda, aparece el concepto
de fiabilidad, y es allí cuando los departamentos de mantenimiento no sólo se enfocan en la
solución de las fallas que se producen en los equipos, sino, también en prevenirlas y tomar
acciones para que éstas no se produzcan. Este nuevo concepto, supone la creación de una
nueva figura en el mantenimiento: personal cuya función es el estudio de qué tareas de
mantenimiento son necesarias para evitar que se presenten fallas. Se produce un aumento del
personal que no está involucrado de manera directa la realización de las tareas, y con él los
costes de mantenimiento. Sin embargo, se pretende aumentar y hacer más fiable la
producción, evitando las pérdidas por averías y los costos asociados. Es entonces cuando
aparece el Mantenimiento Preventivo, Predictivo, Proactivo, la Gestión de Mantenimiento
Asistida por Ordenador, y el Mantenimiento Basado en Fiabilidad (RCM). El Mantenimiento
Basado en Fiabilidad (RCM) es un estilo de gestión de mantenimiento basado en el estudio
de los equipos, análisis de modos de fallo y aplicación de técnicas estadísticas y tecnológicas
de detección. El RCM es una filosofía de mantenimiento esencialmente tecnológica.
A partir de los años 80, empieza a retornar nuevamente la idea de que podría ser rentable
volver al modelo inicial, en el cual los operarios de producción se ocupan del mantenimiento
de los equipos. Allí es cuando se desarrolla el TPM, o Mantenimiento Productivo Total, en
él, algunas de las tareas el personal de mantenimiento que realizaba normalmente, ahora
deben ser realizadas por los operarios de producción. Esas tareas que fueron transferidas son
trabajos de limpieza, lubricación, ajustes, reaprietes de tornillos y pequeñas reparaciones.
Con esta metodología, se pretende que el operario de producción se involucre en mayor grado
con el cuidado de la máquina. El TPM se centra en la formación, motivación e implicación
del equipo humano en las tareas del mantenimiento, en lugar de la tecnología.
El TPM y RCM no son formas opuestas de dirigir el mantenimiento, por el contrario ambas
se implementan en la actualidad en muchas empresas. En algunas empresas, la metodología
RCM impulsa el mantenimiento, y con ella se determinan las tareas a efectuar en los
diferentes equipos; posteriormente, algunas de esas tareas se transfieren a producción, en la
intención de implantar una política de TPM. Por otra parte, en otras plantas, la filosofía TPM
se impone, siendo RCM una herramienta más para la determinación de tareas y frecuencias
en determinados equipos.
2.4. TIPOS DE MANTENIMIENTO
Tradicionalmente se tiene una clasificación basada más en el enfoque metodológico, que
meramente en la relación de las características funcionales, las cuales dependen de diferentes
factores. Desde este punto de vista, se definen los siguientes tipos de mantenimiento:
16
2.4.1. Mantenimiento correctivo: también llamado mantenimiento a rotura, en esta
metodología sólo se intervienen los equipos al momento de presentar un fallo.
Por tanto, se trata de una actitud pasiva frente a la evolución del estado de la
maquinaria, a la espera de la avería.
2.4.2. Mantenimiento preventivo: metodología que pretende disminuir o evitar en
cierta medida las averías que se puedan presentar en los equipos, mediante
rutinas periódicas de inspección y la renovación de elementos que han cumplido
su ciclo de vida útil.
2.4.3. Mantenimiento predictivo: surge como respuesta a la necesidad de disminuir
los costos del mantenimiento correctivo y preventivo. Esta metodología parte
del conocimiento de las condiciones del equipo, permitiendo el reemplazo de
elementos cuando realmente no se encuentren en condiciones operacionales,
eliminando paradas innecesarias para la realización de inspecciones, así como
evitar los fallos imprevistos, a través de la detección y seguimiento de posibles
anomalías que se presenten.
2.4.4. Mantenimiento productivo total (TPM): es una filosofía mediante la cual se
pretende implementar un pensamiento organizacional en el cual las labores de
mantenimiento no son exclusivas del personal de mantenimiento o servicio. La
intención del TPM es que éstas labores de mantenimiento menor, no requieran
de un nivel elevado de conocimiento o habilidad y puedan ser realizadas por
todas las personas.
2.5. METODOLOGÍA RCM
El RCM, es un proceso que permite determinar cuáles son las operaciones a realizar para que
un equipo o sistema continúe con el desarrollo de sus funciones normales en su contexto
operacional, siempre y cuando esto sea rentable para la compañía.
En el siguiente cuadro se presenta algunos de los posibles beneficios a obtener con la
implantación del rcm:
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Figura 1: Beneficios a perseguir como metas en un mantenimiento centrado en fiabilidad. Tomado de: Teoría y Práctica
del Mantenimiento Industrial Avanzado.
Para llevar a cabo el análisis del proceso, se hace necesario que el departamento de
mantenimiento tenga claros y analizados los siguientes interrogantes:
¿Cuáles son las funciones del equipo o sistema?
¿De qué forma puede fallar?
¿Qué puede causar que falle?
¿Qué sucede realmente cuando falla?
¿Qué ocurre si se produce el fallo y que repercusiones reales (disponibilidades,
costos, accidentes, etc.) tiene?
¿Qué se puede hacer para prevenir los fallos?
¿Qué se debe hacer si no se puede prevenir el fallo?
Cabe mencionar, que cuando se proceda a responder dichos interrogantes, es importante
determinar qué es lo que la empresa, la planta o el cliente espera que el sistema haga dentro
del contexto operacional, lugar, entorno y/o circunstancias de operación. Esto implica saber
cuáles son verdaderamente los límites o estándares realmente necesarios para el cliente o
actividad.
18
Una vez sabidas cuáles son las funciones y prestaciones, se procede a identificar y conocer
los fallos, ya que para implantar el RCM, es necesario identificar una a una las posibilidades
de fallo de cada uno de los elementos o equipos, entendiendo como fallo la interrupción de
las funciones normales.
Conocidas las funciones, prestaciones y fallos funcionales, se remite a la siguiente pregunta:
¿qué ocurre cuando falla?. Para responder a la misma es importante identificar la causa más
probable de cada uno de los fallos.
Luego de determinar los modos de fallo, se pregunta: ¿qué efectos tienen los fallos?. Para
cada uno de los fallos es indispensable registrar a través de formatos, cuáles son las
consecuencias de una determinada avería, y además que pasaría si ocurriera una varía
asociada. De esta forma no se limita a cada fallo de manera independiente, sino que se aborda
la causa asociada a fallos múltiples.
Después de realizados los análisis mencionados con anterioridad, se remite preguntarse:
¿Qué ocurre si falla?. En la figura 2 se visualiza el nivel de gravedad que puede asociarse de
acuerdo a las distintas fallas que pueda presentar un proceso.
Figura 2: Nivel de gravedad asociado a una falla. Tomado de: Teoría y Práctica del Mantenimiento Industrial Avanzado.
El siguiente paso para el estudio y definición del RCM es preguntar: ¿qué se puede hacer
para prevenir los fallos?. Para esto, es necesario que cuando el grupo de trabajo conteste este
interrogante, se disponga a anotar y valorar claramente cada una de sus propuestas, con el fin
de realizar un análisis de la relación costo-beneficio.
Para llevar a cabo este análisis, hay que analizar y evaluar las causas de no prevenir el fallo.
El la figura 3, se aprecia una simplificación de las estrategias de mantenimiento que se deben
tener en cuenta, con el fin de facilitar la tarea de análisis en el RCM.
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Figura 3: Estrategias de mantenimiento asociadas a las tareas preventivas. Tomado de: Teoría y Práctica del
Mantenimiento Industrial Avanzado.
En el siguiente diagrama de bloques se aprecia las principales etapas o requerimientos
presentes en la selección de tareas. El orden sugerido en cuanto a intervención de equipos y
sistemas existentes en el área, en los cuales la presencia de fallos y el mantenimiento tengan
implicaciones graves para la empresa.
Figura 4: Etapas para la selección de tareas. Tomado de: Teoría y Práctica del Mantenimiento Industrial Avanzado.
20
2.6. MONITOREO POR CONDICIÓN
El Mantenimiento Predictivo se enfoca a los síntomas de falla que se identifican Utilizando
las distintas técnicas tales como análisis de lubricantes, análisis de vibraciones, y ensayos no
destructivos como: radiografías, ultrasonido, termografía, etc. que permiten detectar los
síntomas de inicio de falla de la maquinaria. El mayor beneficio de la utilización de estas
herramientas, es que se logra una alerta temprana que permite planificar una parada para
corregir el problema, alcanzando de ésta manera una mayor disponibilidad de la maquinaria
y una reducción del número de fallas catastróficas.
El objetivo de un Programa de Monitoreo de Condición (MBC) es conocer la situación de la
maquinaria. Las técnicas de monitoreo miden variables físicas que son indicadoras de la
condición de la máquina, que son analizadas comparando con el rango de valores normales
para evaluar las condiciones de deterioro.
El monitoreo de condición estudia la evolución de los parámetros seleccionados en el tiempo,
con la finalidad de identificar la existencia de tendencias que indiquen la presencia de una
falla. En ésta medida un Programa de Monitoreo de Condición puede generar los siguientes
beneficios:
• Detectar condiciones que motivar una falla.
• Detectar problemas en la maquinaria.
• Evitar fallas catastróficas.
• Diagnóstico de causa de falla.
• Proyección de vida útil.
Para llevar adelante una estrategia de Monitoreo de Condición se debe evaluar los equipos
de acuerdo a su criticidad y cómo afecta su confiabilidad, disponibilidad, los costos de no
disponibilidad, los costos no confiabilidad, y la seguridad operativa, de manera de que los
costos de aplicación de la estrategia sean menores a los que se tratan de evitar.
Existen casos en que los costos de no disponibilidad y no confiabilidad pueden llegar a
justificar el diseño y la utilización de un esquema de redundancia de equipos como alternativa
para responder ante una eventual falla, sin pérdidas de producción, aumentando de ésta
manera la confiabilidad del sistema.
Siempre que el rendimiento de un equipo se mantenga dentro del rango normal, según los
requerimientos operativos, se considera que el activo está cumpliendo su función.
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Cada una de las herramientas que utiliza el Monitoreo de Condición tendrá que ser
seleccionada de acuerdo a su capacidad de identificar las causas de falla. Las técnicas de
Monitoreo de Condición se pueden clasificar en:
• Inspecciones de la maquinaria.
• Medición del desempeño.
• Monitoreo de las condiciones dinámicas de la maquinaria.
• Monitoreo de partículas de desgaste.
Figura 5: Diagrama P-F
El período P-F, tal como se puede apreciar en la Figura 5, es el período de tiempo entre el
punto donde es detectada la falla potencial y el punto donde se convierte en una falla
funcional. El punto P, primer momento en que la causa de falla es detectable por la técnica
utilizada, y F es el punto de falla es decir el momento en que el equipo llega al límite inferior
del rango normal de desempeño.
Resulta más conveniente la selección de la herramienta con la que se obtenga el mayor
período P-F que permita:
• Tomar acciones para evitar las consecuencias de la falla.
• Planificar una acción correctiva, de manera de disminuir las pérdidas de producción.
• Tomar acciones para eliminar la causa de falla.
Todo esto conducirá a mejorar la confiabilidad y disponibilidad de las máquinas.
2.7. LUBRICACIÓN (ANÁLISIS DE ACEITE)
Las funciones principales de los lubricantes son:
• Controlar la fricción.
• Controlar el desgaste.
22
• Controlar la corrosión.
• Controlar la temperatura.
• Controlar la contaminación.
• Transmitir potencia, en el caso de circuitos hidráulicos.
El aceite transporta y contiene toda la información acerca de los contaminantes y partículas
de desgaste.
El análisis de aceite es una técnica simple, que realizando medidas de algunas propiedades
físicas y químicas proporciona información con respecto a:
• La salud del lubricante.
• Contaminación del lubricante.
• Desgaste de la maquinaria.
El análisis de aceite no sólo va a permitir monitorear el estado de desgaste de los equipos,
detectar fallas incipientes, sino también establecer un Programa de Lubricación basado en
Condición. Los fabricantes de equipos recomiendan Planes de Mantenimiento que incluyen
cambios de lubricantes a intervalos fijos, llevando a un costoso sobre mantenimiento, pues
sustituye lubricantes todavía aptos para el uso.
2.8. BENEFICIOS DEL USO DEL ANÁLISIS DE ACEITE - ESTRATEGIA
PROACTIVA
Para llevar adelante la estrategia Proactiva es fundamental establecer dos tipos de alarmas:
• Alarmas Absolutas.
• Alarmas Estadísticas.
Las alarmas absolutas son límites condenatorios que se aplican al estado de contaminación
del lubricante, y se pueden tomar las recomendaciones del fabricante del equipo, en el caso
que las hubiera o en su defecto las recomendaciones del Laboratorio de Análisis de
Lubricantes.
Mientras que las alarmas estadísticas están basadas en los propios valores registrados en el
equipo. El análisis de la tendencia estadística permite identificar fallas incipientes. No se
debe olvidar la variabilidad inherente a la propia exactitud de las pruebas que se realizan.
23
Resulta muy importante para poder identificar las causas de falla tener en cuenta las
condiciones operativas y ambientales. Tal como es sabido, aún dos máquinas idénticas
condiciones operativas y ambientales disímiles no requerirán las mismas intervenciones de
mantenimiento, ni presentarán la misma clase de fallas. Pero para el caso de equipos idénticos
en condiciones operativas similares, se pueden utilizar las mismas alarmas estadísticas.
Así mismo, es fundamental conocer la metalurgia de las partes móviles que tienen contacto
con el lubricante, para eventualmente identificar el origen de los metales de desgaste.
Para llevar adelante una Estrategia Proactiva el primer paso es seleccionar los equipos a
incluir dentro del Programa, y definir los objetivos de limpieza, y luego tomar acciones para
llevarlos a cabo.
Para seleccionar los puntos de lubricación a monitorear mediante análisis de aceite, tal como
ya se mencionó anteriormente, debe tenerse en cuenta la criticidad del componente y en cómo
afecta éste a la confiabilidad y disponibilidad de la máquina. Incluso debe incluirse en el
programa un reductor de 2 litros de capacidad, si éste afecta la confiabilidad y seguridad de
la máquina. Para ésta caso no se esperan beneficios extendiendo la vida del aceite, sino desde
el punto de vista del Mantenimiento Predictivo.
El control de contaminación de los aceites, es el pilar básico de la Estrategia Proactiva,
enfocándose al control de la principal causa de desgaste y falla de los equipos, debiéndose
evitar que los contaminantes ingresen al sistema. El objetivo de limpieza afecta desde la
recepción, almacenaje y manipulación de los lubricantes nuevos, la limpieza de los
respiraderos, la correcta selección y frecuencia de cambio de filtros.
A continuación se detallan las principales consecuencias sobre la superficie metálica, según
el tipo de contaminante.
Tabla 1: Consecuencias sobre superficies metálicas según el contaminante. El análisis de aceite como herramienta del
mantenimiento proactivo en flotas de maquinaria pesada.
24
Los aceites sufren un mecanismo de envejecimiento natural que va alterando sus propiedades
físicas: la densidad, la viscosidad, y las propiedades químicas, que disminuye su vida útil, a
través los siguientes mecanismos:
• Oxidación.
• Polimerización.
• Ruptura.
• Evaporación.
Al disminuir la contaminación con agua, con aire, con partículas, con calor, no sólo se estará
disminuyendo el desgaste de la maquinaria, sino también extendiendo la vida útil del aceite.
2.9. IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS Y SUBSISTEMAS DE UN VEHÍCULO
La flota de buses de Somos k S.A. está compuesta por 171 buses articulados marca Mercedes
Benz distribuidos en tres tipologías diferentes: 105 (61%) buses UPA400 (Tecnología EURO
II), 47( 27%) buses O500MA (Tecnología EURO III) y 18 buses (11%) buses O500EV
(Tecnología Euro V). Las características estándar de los buses son:
Miden 18 metros de largo por 2,60 metros de ancho.
Caja de velocidades automática.
Suspensión Neumática.
Cuatro (4) puertas de servicio de 1,10 metros de ancho ubicadas al lado izquierdo
del vehículo
DESCRIPCIÓN O400 UPA O500 MA O500 MA EURO V
MO
TO
R
MÓDELO MB OM 449 LA MB OM 457 LA MB OM 457 LA V
INYECCIÓN MECÁNICA, BOMBA
LÍNEAL ELECTRÓNICA PDL ELECTRÓNICA PDL
NORMATIVA Euro II Euro III Euro V
CILINDROS 5 6 6
CILINDRADA 9973 cc 11967 cc 11967 cc
DIAM *
CARRERA 128 x 125 mm 128 X 155 mm 128 X 155 mm
Rel
COMPRESIÓN 17,25:1 17,25:1 17,25:1
POTENCIA 320 CV @ 1900 RPM 360 CV @ 2000 RPM 354 CV @ 1900 RPM
TORQUE 1470 NM @ 1100 RPM 1600 NM @ 1100
RPM
1600 NM @ 1100
RPM
A C C ES
O RI
O S
TRANSMISION Voith DIWA 863,3 Y 864.3E Voith DIWA 864.3E Voith DIWA 5
25
MARCHAS 3 Y 4 4 4
COMPRESOR 1 CILINDRO 2 CILINDROS Voith 3 CILINDROS
FRENOS TAMBOR TAMBOR TAMBOR
EJE TRASERO 10 red 5,2 12,3 Red 7,73 12,3 Red 7,73
ALTERNADOR 28V 105 A 28V 140 A 28 V 140 A
BATERÍAS 2* 135 Ah 12V 2* 170 Ah 12 V 2* 170 Ah 12 V
LLANTAS 11.00 R22,5 295/80 R22,5 295/80 R22,5
DIRECCIÓN ZF 8095 ZF 8098 ZF 8097
EJE
S PRIMERO 6500 Kg 7000 Kg 7000 Kg
SEGUNDO 10000 Kg 10000 Kg 10000 Kg
TRASERO 10000 Kg 12300 Kg 12300 Kg
TA
NQ
UE
S
Aceite motor y
filtro 26 l 29,5 l
Refrigerante 30 l 40 l
Caja 28 l 23 - 26 l
Dirección 7,9 l 8,5 l
MOVILES K001 - K105 K106 - K152 K153 - K171
TOTAL BUSES 105 47 18 Tabla 2: Ficha técnica de los buses de Somos K S. A.
Fuente: Mantenimiento Somos k
Para nuestro caso en particular, los sistemas a analizar son los componentes de motor y
transmisión ya que de ellos es donde parten las pruebas de laboratorio.
2.9.1. MOTORES MERCEDES BENZ
2.9.1.1. MOTORES MERCEDES BENZ 0400 UPA
El Mercedes-Benz O 400 fue construido por Mercedes-Benz Brasil (excepto el O
400 RSD que también fue fabricado en Argentina por Mercedes-Benz Argentina)
entre 1994 y 2003. En reemplazo del legendario Mercedes-Benz O 371 y su
sucesor es el O 500.
2.9.1.2. MOTORES MERCEDES BENZ O500 MA
es una serie de plataformas carrozables con motor trasero y suspensión 100%
neumática. Son construidas en Brasil por Daimler-Benz Do Brasil desde 2001,
reemplazando a los modelos O 400 (Larga distancia o rodoviario), OH1621L
(Urbano entrada media), OH1521LSB y OH1721LSB (Urbanos entrada baja). Se
destaca el hecho que desde 1996 Mercedes Benz Brasil dejó de fabricar buses
26
monoblocks dedicándose solamente a la construcción de plataformas carrozables
para carrozadores externos.
2.9.1.3. MOTORES MERCEDES BENZ 0500 MA EURO V
La tecnología denominada BlueTec 5 satisface las exigencias de la norma Euro
V, con motores más potentes, cuidadosos del medioambiente y con una reducción
de hasta un 6% del consumo de combustible y ahorros importantes en
mantenimiento preventivo.
2.9.2. TRANSMISIOINES VOITH
2.9.2.1. TRANSMISIÓN VOITH DIWA II
2.9.2.2. TRANSMISIÓN VOITH DIWA III Y IIIE
Los operadores de autobuses deben utilizar plenamente todos sus recursos, con el
fin de mantener los costos bajos en el tiempo con un método de conducción
combustible más eficiente, menos desgaste y bajo gasto de mantenimiento. La
transmisión automática DIWA.3E con E 310 de control y el software de
diagnóstico ALADIN le ayudará a hacer esto. El modo de conducción DIWA
larga permite una conducción continua a velocidades más bajas. El resultado es
de hasta 50 % menos cambiantes en comparación con transmisiones automáticas
convencionales.
2.9.2.3. TRANSMISIÓN VOITH DIWA V
Con la caja de cambios DIWA.5, E 300 y el software de diagnóstico ALADIN,
Voith ofrece la solución ideal para cajas de cambios automáticas en autobuses de
línea. El acreditado principio DIWA de ramificación de la potencia permite un
arranque uniforme en un margen de velocidad en el que otras cajas tendrían que
realizar entre 2 y 3 cambios. Esto convierte a DIWA en el prototipo de caja de
cambios económica para autobuses de línea: En total, un 50 % menos de cambios
de marcha supone un menor desgaste y una mayor comodidad al conducir. La
ausencia de tubos o mangueras horizontales exteriores para el circuito del aceite
y el intercambiador de calor integrado en la salida de la caja son sólo algunas de
las características de la caja de cambios DIWA.5. Para el fabricante de
automóviles, esto significa, por ejemplo, una integración sencilla en el vehículo,
incluso cuando existan dificultades de espacio. Las empresas se benefician de una
alta disponibilidad, así como de costos menores de mantenimiento y uso.
3. ANÁLISIS DE LA NECESIDAD
27
3.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
3.1.1. HISTORIA
En el año 2002 se crea SI02.S.A., es el segundo operador de la fase II en tamaño de flota
y el tercero en todo el Sistema de Transmilenio, comenzó operaciones el 3 de enero de
2004 en el Patio de Américas, actualmente cuenta con 171 buses en su parque automotor,
cuenta también con 354 operadores contratados, también administra el aseo y vigilancia
de 9 estaciones de la troncal de Américas además del portal de este mismo.
En 2011, se formaliza la separación accionaria con sus empresas socias SI99 y SI03.
El 27 del mes de diciembre de 2011 la sociedad cambio su nombre de SI 02 S.A por el
de SISTEMAS OPERATIVOS MOVILES – SOMOS K S.A.
3.1.2. MARCO ESTRATEGICO
Política de Gestión Integral
En Sistemas operativos Móviles S.A. proporcionamos los mejores recursos: humano,
técnico y económico, para la prestación del servicio de transporte masivo de pasajeros; a
través del compromiso de los colaboradores, la gestión del conocimiento, mejoramiento
continuo y la investigación, con una administración financiera eficiente y una operación
rentable.
Igualmente, estamos comprometidos con la seguridad a través de la prevención de:
accidentes, lesiones a las personas y daños a la salud de nuestros colaboradores.
Trabajamos por la satisfacción de los usuarios, accionistas y demás grupos de interés, así
mismo, por la prevención de la contaminación y protección del ambiente, la
responsabilidad social y el cumplimiento de los requisitos legales, normas que apliquen
y a las que se acoja la organización.
Misión
Eficiencia operativa para un transporte de clase mundial
Visión
Para el 2016 administraremos y operaremos exitosamente flotas en al menos 4 sistemas
de transporte a nivel nacional e internacional, multiplicando nuestra experiencia como la
mejor empresa operadora del sistema Transmilenio.
3.1.3. ORGANIZACIÓN
28
Procesos Organizacionales:
3.1.3.1. Gerencia
Planea y verifica la ejecución de las estrategias y procedimientos que garanticen el
cumplimiento de la visión, la misión y los objetivos de la compañía.
3.1.3.2. Calidad
Realiza las acciones necesarias para el mantenimiento eficaz del Sistema de Gestión
Integral y el apoyo de la gestión de prevención de riesgos de la organización a través
de la responsabilidad en línea de todos los colaboradores. De este modo, garantiza el
cumplimiento de los procedimientos implicados en este proceso.
3.1.3.3. Proyectos
Se encarga del estudio de viabilidad, planeación, ejecución y el control de todos los
proyectos de la compañía; todos ellos clasificados de acuerdo con su relevancia ,
tiempo de ejecución y posibilidad de éxito. De esta forma se ayuda a la empresa para
que cumpla con los objetivos de rentabilidad, crecimiento y expansión nacional e
internacional.
3.1.3.4. Programación
Planea la ejecución de la operación de buses y operadores, con lo que optimiza los
recursos de la compañía, ésto con el fin de cumplir en su totalidad con los requisitos
y las necesidades planteados por la entidad contratante.
3.1.3.5. Mantenimiento
Garantiza la confiabilidad y disponibilidad diaria de la flota requerida en la operación.
El proceso cuenta con la planeación estratégica apoyada en técnicas avanzadas de
gestión de activos, software y estándares aeronáuticos. Para ello programa rutinas de
mantenimiento preventivo, predictivo, tanqueo, lavado y alistamiento de cada uno de
los vehículos.
3.1.3.6. Operaciones
Actividades orientadas a la óptima ejecución y control de las operaciones, y a su vez,
que los operadores, es decir los conductores, tengan un buen ambiente de trabajo.
Para lograrlo contamos con la programación de operadores y buses, así como con los
recursos brindados por los procesos de mantenimiento y gestión humana.
3.1.3.7. Gestión Humana
Garantiza la consecución y retención de colaboradores idóneos; promueve el
desarrollo integral del talento humano y la cultura preventiva de la contaminación y
el riesgo; todo ello a través de programas de capacitación, valoración del desempeño,
bienestar laboral y seguridad social en los que se afianzan los valores
organizacionales y el reconocimiento de nuestros colaboradores, para crear este modo
de identidad corporativa.
29
3.1.3.8. Administración de Patio
Garantiza el excelente estado de la infraestructura entregada en administración,
brindando el soporte y el mantenimiento necesarios mediante instalaciones, edificios
y servicios acordes con lo estipulado por la legislación que contempla tanto las
actividades del proceso, el adecuado manejo ambiental como todas las disposiciones
de la Entidad Contratante.
3.1.4. LOCALIZACIÓN
Dirección: Carrera 86 bis Nº 45 -57 sur, Portal Américas, Bogotá, Colombia. (Figura
6)
Teléfono: 4533068
Figura 6: Ubicación Geográfica Somos K. Fuente: Http://maps.google
3.2. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR
En consulta con los ingenieros, anteriormente el esquema de mantenimiento de Somos k S.
A. estaba planeado sobre el modelo de contratación de todas las tareas a asociados
especializados los cuales estaban distribuidos así:
ASOCIADO ESPECIALIDAD
Daimler Colombia Plataforma (motor y bastidor)
Busscar S. A. Carrocería
Lavinco S. A. Aseo
Sumilogística S. A. S. Latonería, pintura y llantas
Sertec S. A. Lubricación
Voith turbo Caja de velocidades
30
Tabla 3: Asociados especializados de Somos K en 2012
Fuente: Ing. Andres Acosta
Después la empresa decide tomar la ejecución de todos los mantenimientos para asegurar la
total ejecución y tener más control de repuestos.
La empresa Sumilogística S. A. S., que es una empresa del mismo grupo de Somos K quedó
encargada de la parte de latonería, pintura, llantas y lubricación, esta empresa es la encargada
de ejecutar los mantenimientos de monitoreo por condición de acuerdo a todas las pruebas
de lubricantes que llegan.
3.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE TOMA Y ENVÍO DE MUESTRAS
Las muestras se toman de acuerdo a los cambios de aceite (tanto de motor como caja)
establecidos en el plan de mantenimiento. Para motor es cada 17.000 km y para caja es cada
120.000 km.
1. Esperar a que llegue el articulado de la operación.
2. Apagar el motor.
3. Limpiar la válvula de toma de muestra.
4. Tomar 100 ml de muestra.
Figura 7: Muestras tomadas después de la ejecución del mantenimiento
5. Registrar en la página de Shell el número interno del bus, el km del equipo y el km
del aceite.
31
Figura 8: Página WEB de Shell Colombia para el registro de muestras.
Figura 9: Página WEB Shell Colombia donde aparecen los buses de la flota.
Fecha en que se
toma la muestra
Espacio para
registrar el número
interno de bus
Espacio para escoger el
tipo de muestra (motor o
trasmisión)
Número de muestra
suministrado por
Shell Colombia
32
Figura 10: Página WEB Shell Colombia con la información necesaria para el registro de la información de la muestra
6. Registrar en las hojas impresas que suministra Shell Colombia el número de bus,
fecha de toma y componente (motor y transmisión)
Figura 11: Formato enviado por Shell Colombia para diligenciar la muestra, relaciona el número de la muestra con el
bus
Descripción del equipo
(km del equipo y km de
uso del lubricante)
33
7. Preparar todas las muestras para el envío a las oficinas de Shell Colombia y
posteriormente realizar el laboratorio.
Figura 12: Muestras identificadas con el número del formato enviado por Shell Colombia
Figura 13: Muestras empacadas para el envío a las oficinas de Shell Colombia en Bogotá.
Cuando se requiere una muestra especial el procedimiento para su toma es el siguiente:
1. Tomar un tarro para almacenar la muestra y una manguera, junto con el “Vampiro”
(Elemento usado para la succión de aceite mediante vacío).
34
Figura 14: Tarro, manguera y vampiro utilizados para la toma de la muestra.
2. Sacar la bayoneta de medición (Sea de motor o caja) e introducir la manguera en el
lugar de la bayoneta para realizar la toma.
Figura 15: Bayoneta de medición de nivel de aceite; vampiro, manguera y tarro de muestra acoplados
35
Figura 16: Vampiro realizando la succión del aceite.
3.4. TIPOS DE PRUEBAS REALIZADAS EN EL LABORATORIO E
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
3.4.1. ANÁLISIS DE ACEITE
El Análisis de aceites consiste en la realización de tests fisico-químicos en el aceite con el
fin de determinar si el lubricante se encuentra en condiciones de ser empleado, o si debe ser
cambiado. Es una de las técnicas simples, que mayor información proporciona al
Administrador de Mantenimiento, con respecto a las condiciones de operación del equipo,
sus niveles de contaminación, degradación y finalmente su desgaste y vida útil.
Muchos departamentos de mantenimiento tienen actualmente Programas de Análisis de
Aceite. Algunos utilizando el laboratorio de su proveedor de lubricantes o contratando los
servicios de laboratorio privados. En muchos de los casos los resultados del análisis, son
recibidos semanas o meses después de la toma de la muestra y la información se vuelve
irrelevante, ya que para ese momento, las condiciones del equipo ya son diferentes, en
muchos casos el aceite ya fue cambiado y en otros el equipo ya falló y fue reparado.
36
Objetivos del seguimiento analítico de los aceites:
Controlar el estado de la carga de aceite
Controlar el estado del equipo.
Muestreo: Es importante que la muestra sea representativa, debe ser extraída del equipo en
las condiciones normales de operación (con el aceite en circulación y caliente) o
inmediatamente después de haber parado la máquina. No deben tomarse muestras en frío.
Deberán tomarse las cantidades necesarias y etiquetarlas con el mayor número posible de
datos de su origen.
Para ejecutar el análisis de aceite se hacen:
3.4.1.1 Examen visual
Aspecto: Aceite claro y limpio. Aceite turbio. Fase de agua decantada. Aceite sucio.
Aceite sucio con partículas decantadas. Indeterminable
Color - olor: Más oscuro implica oxidación del aceite, mezcla, contaminación. Más
claro puede indicar mezcla, presencia de agua
Partículas en suspensión
Viscosidad: Es la resistencia del fluido al flujo con respecto a la temperatura. La
viscosidad cinemática se mide por el tiempo que un determinado volumen de aceite
emplea en fluir a través de un tubo capilar a una temperatura determinada. Este tubo
capilar se introduce con el aceite a controlar en un baño a temperatura constante hasta
que la temperatura se estabilice. En él hay unas marcas calibradas que definen un
volumen determinado, el cual multiplicado por el tiempo nos da la viscosidad
cinemática en mm2/s (ó cSt) a dicha temperatura. La viscosidad se da normalmente
a dos temperaturas (40ºC y 100ºC). El grado de viscosidad ISO se define como la
viscosidad a 40ºC.
o Cambios en la viscosidad:
Mayor – Menor.
Oxidación del lubricante-contaminación con fuel.
Espuma/cavitación de la bomba- corte molecular.
Emulsión con agua – contaminación con agua no emulsificada.
Contaminación con sólidos – refrigerante.
Índice de acidez (T.A.N): (IP 177 / ASTM D664): La cantidad de producto básico,
expresado en mg KOH/g requeridos para neutralizar todos los componentes ácidos
presentes en 1g de la muestra
37
o Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para
asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos
ácidos se disuelva en el aceite.
o La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en
el potenciómetro con una solución de KOH.
Permite detectar la oxidación del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento
del mismo es síntoma de oxidación y una disminución de consumo de aditivos.
Alcalinidad (T.B.N.) (IP 177 / ASTM D664): La cantidad de ácido, expresada en el
número equivalente de mg KOH, requeridos para neutralizar todos los compuestos
ácidos presentes en 1g de muestra.
o Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para
asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos
ácidos se disuelva en el aceite.
o La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en
el potenciómetro con una solución de HCl.
o Interpretación: El TBN mide la reserva alcalina del lubricante, y mayormente
se aplica a lubricantes para motores. Si un lubricante contiene aditivos no
alcalinos, no es muy útil determinar el TBN, ya que es probable que no haya.
Si el TBN alcanza el 2.0 o disminuye más del 50% con respecto al punto de
partida, se debe considerar un drenaje. Entre las aplicaciones sugeridas se
encuentran los motores alternativos, motores a gas natural y compresores que
usan lubricantes alcalinos.
Espectrometalografías: Cualquiera de las técnicas usadas para detectar y cuantificar
trazas de elementos metálicos. Se realiza para medir partículas metálicas menores de
10 micras y nos brida información sobre desgaste, contaminación y aditivos.
Análisis infrarrojo: Es una forma de espectroscopia de absorción restringida a la
región de longitud de ondas espectrales infrarrojas que identifica y cuantifica los
grupos funcionales orgánicos.
o Un haz de luz infrarroja atraviesa una muestra de aceite usado contenido en
una celda de cristal. El espectro de infrarrojo generado por la muestra se
reproduce en un gráfico.
o Cada tipo de aceite tiene un espectro característico (como una huella digital)
que permite comparar el aceite nuevo con el usado.
o Las diferencias entre los espectros muestran algunos cambios de los
componentes del lubricante en servicio.
o Por ejemplo, puede medirse cuanto anti desgaste se ha consumido en un aceite
hidráulico, contenido en agua u oxidación.
38
Espectrometría de Emisión (I.C.P.):
o La muestra se caliente y se lleva hasta un estado de plasma.
o Los elementos presentes emiten ciertas radiacíones en el espectro visible y
ultravioleta.
o La radiación emitida es separada en diferentes longitudes de onda por
difracción.
o La intensidad de la radiación es medida a diferentes longitudes de onda y esto
permite calcular las concentraciones de los diferentes elementos presentes en
la muestra.
o Se pueden medir concentraciones desde 1 a 1000 ppm. Esta técnica se utiliza
para determinar el nivel de aditivos (Ba,Ca,Mg,P,B), metales de desgaste
(Fe,Cu,Pb,Ag,Al,Ni) y contaminantes (Si,Na,K,Ba).
Los laboratorios enviados por la empresa Shell de Colombia, se dividen en dos hojas.
En la primera parte de la hoja número 1, se muestran los datos generales de la empresa, la
muestra del articulado que se está analizando y si es de motor o caja. Después se muestra la
recomendación que brinda el laboratorio de acuerdo a los resultados que arrojó el laboratorio
respecto al análisis, y para finalizar se muestran cuatro gráficas que son:
Propiedades del aceite, que es la variación de la viscosidad.
Desgaste, que es la variación de partes por millón (ppm) de los valores de cobre,
hierro, aluminio, plomo y cromo.
Contaminación del aceite, que proviene del sodio, silicio o agua.
Aditivos del aceite, que son calcio, fosforo y zinc.
En la hoja número 2, se muestran los resultados numéricos de todas las pruebas para mirar
cómo varían respecto una de la otra y se muestra el número de laboratorio, el kilometraje del
equipo y el kilometraje del aceite, allí también se tiene el historial de las últimas seis
muestras.
39
Figura 17: Hoja N del laboratorio de Shell Colombia
40
Figura 18: Hoja N°2 del laboratorio de Shell Colombia
41
3.5. FOTOGRAFIAS DE CADA TIPOLOGÍA DE FLOTA
A continuación se muestran tres fotos por cada tipología de flota con las cuales cuenta la
empresa Somos K S. A.
Flora UPA 400 (Buses del K001 al K105), 105 buses en total.
Figura 19: Foto del bus K062 de la flota UPA 400
Flota O500 (Buses del K106 al K152), 47 buses en total.
Figura 20: Foto del bus K148 de la flota O500
42
Flota EURO V (Buses del K153 al K171), 18 buses en total.
Figura 21: Foto del bus K154 de la flota EURO V
4. RESULTADOS
Para la interpretación de los análisis de laboratorio es necesario identificar e interpretar
cada uno de los elementos mostrados en los resultados arrojados por las pruebas de aceite
de motor y caja así como sus límites condenatorios.
En las siguientes tablas se mostrarán los componentes y su posible origen para saber
cómo está el elemento de análisis
ELEMENTO FUENTE
CO
MP
ON
EN
TE
S
MA
QU
INA
RIA
Aluminio (Al) Pistones, Cojinetes, Bloques, Cárter, Bujes, Ventiladores, Cojinetes de empuje
Cadmino (Cd) Cojinetes de apoyo
Cromo (Cr) Segmentos, Cojinetes de rodillos/rodillos cónicos, Camisas, Válvulas de escape
Cobre (Cu) Bujes de bulón, Cojinetes, Bujes de leva, Enfriador de aceite, Bujes de tren de
válvulas, Arandelas de empuje, Regulador, Bomba de aceite
Hierro (Fe) Cilindros, Bloque, Engranajes,Cigüeñal, Bulones, Segmentos,Árbol de levas, Tren de
válvulas,Forros de bomba de aceite, Óxido
Plomo (Pb) Cojinetes
Plata (Ag) Cojinetes, Buje de bulón (EMD)
Estaño (Sn) Pistones, Revestimiento de cojinetes, Bujes
43
EL
EM
EN
TO
S
CO
NT
AM
INA
NT
ES
Boro (Br) Refrigerante, Posible aditivo del aceite
Cloro (Cl) Contaminante del biogás
Potasio (K) Refrigerante
Sodio (Na) Refrigerante, Sal de la carretera, Aditivo
Silicio (Si) Suciedad, Polvo, Sellador, Aditivo, Desespumante de silicona Siloxano de gas
combustible
Vanadio (V) Contaminación residual del combustible
PR
OB
LE
MA
S E
N E
L
LU
BR
ICA
NT
E
Bario (Ba) Antidesgaste, Corrosión,Inhibidor, Detergente
Calcio (Ca) Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente,Dispersante, Inhibidor de la
herrumbre, Antioxidante
Magniesio
(Mg)
Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente, Dispersante, Inhibidor de la
herrumbre
Molibdeno
(Mo) Antidesgaste, Antifricción
Fósforo (P) Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente,Extrema presión
Zinc (Zn) Antioxidante, Antidesgaste, Inhibidor de la corrosión Tabla 4: Especiaciones de motor
Fuente: Análisis Signum de aceite, de la empresa Mobil
ELEMENTO FUENTE
CO
MP
ON
EN
TE
S
MA
QU
INA
RIA
Aluminio (Al) Bombas, Embrague, Arandelas de empuje, Bujes, Impulsor del convertidor de par
Cromo (Cr) Cojinetes de rodillos/rodillos cónicos
Cobre (Cu) Embragues, Discos de dirección, Bujes, Arandelas de empuje, Enfriador de aceite
Hierro (Fe) Engranajes, Discos, Carcasas, Cojinetes, Bandas de freno, Carretes del cambio,
Bombas, Tomas de fuerza
Plata (Ag) Cojinetes
EL
EM
EN
TO
S
CO
NT
AM
INA
NT
ES
Boro (Br) Refrigerante, Posible aditivo del aceite
Cloro (Cl) Contaminante del biogás
Potasio (K) Refrigerante
Sodio (Na) Refrigerante, Sal de la carretera, Aditivo
Silicio (Si) Suciedad, Polvo, Sellador, Aditivo, Desespumante de silicona Siloxano de gas
combustible
Vanadio (V) Contaminación residual del combustible
PR
OB
L
EM
AS
EN
EL
LU
BR
IC
AN
TE
Bario (Ba) Antidesgaste, Corrosión,Inhibidor, Detergente
Calcio (Ca) Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente,Dispersante, Inhibidor de la
herrumbre, Antioxidante
44
Magniesio
(Mg)
Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente, Dispersante, Inhibidor de la
herrumbre
Molibdeno
(Mo) Antidesgaste, Antifricción
Fósforo (P) Antidesgaste, Corrosión, Inhibidor, Detergente,Extrema presión
Zinc (Zn) Antioxidante, Antidesgaste, Inhibidor de la corrosión Tabla 5: Especiaciones de caja
Fuente: Análisis Signum de aceite, de la empresa Mobil
Asimismo es de vital importancia conocer los límites condenatorios cuando se hacen las
pruebas para verificar todos los componentes y prestar especial atención a los parámetros que
tengan un desgaste excesivo.
A continuación se mostrarán los límites condenatorios de motor y caja suministrados por los
laboratorios de SGS, de Mercedes Benz para motor y Voith Turbo Colombia para caja.
45
Tabla 6: Especiaciones de caja y motor
Fuente: Laboratorios de SGS.
46
Tabla 7: Límites condenatorios Motores Diesel Mercedes Benz
Fuente: Daimler Colombia
LIMITES CONDENATORIOS T/M VOITH
Variables a analizar Valores
Viscosidad Min. 5 cSt a máx. 6,5 cSt
Fe ≥250 ppm
Cu ≥1000 ppm
Pb ≥650 ppm
Zn ≥150 ppm
Oxidación Diff 2.0 Tabla 8: Límites condenatorios Cajas Voith.
Fuente: Voith Turbo Colombia
47
Para tener fácil acceso a los resultados, se creó el anexo 1: Matriz resultados motores y
caja, que está compuesto de datos tomados entre agosto de 2015 y febrero de 2016
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.1. ANÁLISIS DE MOTORES
En los resultados de los laboratorios de aceite de motor se dio especial atención a los
apartados de viscosidad, aluminio, hierro, cromo, cobre, plomo, estaño, sodio y silicio;
se hicieron análisis de cómo era su comportamiento clasificado en las tres tipologías de
flota para mirar cómo es su variación y cómo se puede analizar, ya que estos son los
parámetros que comúnmente se encuentran.
Figura 22: Sección de motor Diesel con componentes metálicos comúnmente encontrados
Fuente: Optimización del sistema de análisis de aceites para motores Diesel para la organización Terpel S. A.
48
Abajo se muestran algunas gráficas que hacen parte del anexo 2: Comparación
parámetros laboratorio de motor, donde se definen los límites permisibles de los
elementos mencionados arriba.
Gráfica 1: Parámetro de viscosidad para todos los buses (motor)
Gráfica 2: Parámetro de Aluminio para todos los buses (motor)
0
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Val
or
visc
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dad
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Bus
Viscosidad
Suma deViscosidad a100°C(Cst)
Suma deLímitemínimoViscosidad
Suma deLímiteMáximoViscosidad
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pm
)
Bus
Alumino
Suma deAluminio
Suma deLímiteMáximoAlumino
49
Gráfica 3: Parámetro de hierro para todos los buses (motor)
Gráfica 4: Parámetro de cobre para todos los buses (motor)
0
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Hierro
Suma deHierro
Suma deLímiteMáximoHierro
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pm
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Bus
Cobre
SumadeCobre
SumadeLímiteMáximoCobre
50
Gráfica 5: Parámetro de plomo para todos los buses (motor)
Gráfica 6: Parámetro de sodio para todos los buses (motor)
0
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Bus
Plomo
Suma dePlomo
Suma deLímiteMáximoPlomo
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e so
dio
(p
pm
)
Bus
Sodio
SumadeSodio
SumadeLímiteMáximoSodio
51
Gráfica 7: Parámetro de silicio para todos los buses (motor)
Teniendo en cuenta estos parámetros vistos anteriormente junto con las revisiones que
hacen los técnicos y los reportes, se ha hecho el anexo 3: Matriz de motores para
determinar el orden de reparación de los motores.
Estos resultados arrojan que los motores más críticos son los de la flota UPA400 que es
la más antigua.
5.2. ANÁLISIS DE CAJA
En los resultados de los laboratorios de aceite de caja se dio especial atención a los
apartados de oxidación, cobre, hierro, plomo, cromo, aluminio y estaño; se hicieron
análisis de cómo era su comportamiento clasificado en las tres tipologías de cajas que
manejan las diferentes flotas para mirar cómo es su variación y cómo se puede analizar,
ya que estos son los parámetros que comúnmente se encuentran.
Abajo se muestran algunas gráficas que hacen parte del anexo 4: Comparación
parámetros laboratorio de caja, donde se definen los límites permisibles de los
elementos mencionados arriba.
0
5
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nte
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e si
licio
(p
pm
)
Bus
Silicio
Suma deSilicio
Suma deLímiteMáximosilicio
52
Gráfica 8: Parámetro de oxidación para todos los buses (caja)
Gráfica 9: Parámetro de cobre para todos los buses (caja)
0
0,5
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1,5
2
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15
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(ft
-ir)
Bus
Oxidación
Suma deOXIDACIÓN
Suma deLímitemáximooxidación
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1500
2000
2500
3000
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bre
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pm
)
Bus
Cobre
Suma deCOBRE
Suma deLímitemáximocobre
53
Gráfica 10: Parámetro de hierro para todos los buses (caja)
Gráfica 11: Parámetro de plomo para todos los buses (caja)
0
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pp
m)
Bus
Hierro
Suma deHIERRO
Suma deLímitemáximohierro
0
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Co
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lom
o (
pp
m)
Bus
Plomo
SumadePLOMO
SumadeLímitemáximo plono
54
Gráfica 12: Parámetro de cromo para todos los buses (caja)
Gráfica 13: Parámetro de aluminio para todos los buses (caja)
0
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pp
m)
Bus
Cromo
Suma deCROMO
Suma deLímitemáximocrmo
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100120140160180200
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de
alu
min
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pp
m)
Bus
Aluminio
Suma deALUMINO
Suma deLímitemáximoaluminio
55
Gráfica 14: Parámetro de estaño para todos los buses (caja)
Teniendo en cuenta estos parámetros vistos anteriormente junto con las revisiones que
hacen los técnicos y los reportes, se ha hecho el anexo 5: Estado de cajas para
determinar, según los parámetros de laboratorio, cuales cajas próximamente serán las que
pueden sufrir una próxima avería.
0
10
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30
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50
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65
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51
K0
56
K1
42
K0
02
K0
71
K1
20
K0
20
K1
41
K0
77
K0
96
K0
24
K0
33
K1
53
K0
04
K1
04
K0
23
K0
01
K0
22
Co
nte
nid
o d
e es
tañ
o (
pp
m)
Bus
Estaño
Suma deESTAÑO
Suma deLímitemáximoestaño
56
6. PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES
Para el planteamiento de soluciones a los fallos presentados en la flota, se tiene el
histórico desde el año 2006 para los motores y desde el 2011 para las cajas.
Basados en los resultados obtenidos en las pruebas de laboratorio, y mediante la
información suministrada por el proveedor del aceite se realizan los siguientes
planteamientos:
6.1. Alta viscosidad
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Contaminación con
sólidos
Combustión
incompleta relación
A/C
Oxidación del aceite
Contaminación por
agua o glicol, alta
acumulación de
hollín, por tierra.
Mezcla con un aceite
más viscoso.
Recalentamiento del
motor.
Fallas en filtro de
aceite (saturación).
Altas temperaturas
altas rpm.
Falla empaquetadura
de culata, perforación
de camisas o bloque.
Combustible de baja
calidad, mala
combustión, fallas en
bomba de inyección o
inyectores.
Falla filtro del aire o
sistema de admisión.
Verificar relación
A/C, temperaturas de
operación.
Calidad filtro de
aceite.
Estado de culata y
sistema de
refrigeración.
Verificar calidad de
combustible.
Verificar sistema de
inyección.
Tabla 9: Solución a los problemas de alta viscosidad.
6.2. Baja viscosidad
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Dilución por
combustible
(combustión
incompleta - relación
A/C, fugas en el
sistema de
combustible).
Lubricación
deficiente.
Contacto metal-
metal.
Recalentamiento del
motor.
incremento en los
costos de operación.
Chequear la relación
A/C.
Chequear sistema de
combustible.
Verificar grado de
viscosidad del
aceite.
57
Cizallamiento del
aditivo mejorador del
índice de viscosidad.
Viscosidad del aceite
inadecuada.
Cambiar aceite y
filtro.
Tabla 10: Solución a los problemas de baja viscosidad
6.3. Total Basic Number
CAUSAS (bajas
lecturas)
EFECTOS SOLUCIÓN
Combustible con alto
contenido de azufre.
Recalentamiento.
Largo intervalo de
cambio de aceite.
Aceite de calidad
inadecuada.
Aumento del T.A.N.
(alta producción de
ácidos).
Corrosión de las
partes metálicas.
Degradación del
aceite.
Espesamiento del
aceite.
Reducción de la
efectividad de los
aditivos.
Cambiar el aceite.
Reducir el periodo
de cambio de aceite.
Verificar calidad del
aceite.
Verificar T.B.N.
Verificar la calidad
del combustible.
Tabla 11: Solución a los problemas T.B.N.
6.4. Oxidación
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Recalentamiento.
Largos periodos entre
cambios de aceite.
Productos de la
combustión.
Mala calidad del
aceite.
Contaminación con
agua.
Reducción de la vida
del motor.
Formación de lacas.
Taponamiento del
filtro de aceite.
Incremento de la
viscosidad.
Corrosión de las
partes metálicas.
Aumento del
desgaste.
Revisar la calidad
del aceite.
Reducir los
intervalos de cambio
de aceite.
Revisar
temperaturas de
operación.
Revisar la calidad
del combustible.
Revisar las
condiciones de
operación. Tabla 12: Solución a los problemas de oxidación
58
6.5. Contaminación por combustible
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Relación A/C
combustible.
Operación extendida
en mínimo.
Inyectores
defectuosos.
Fugas en el sistema de
combustible.
Combustión
incompleta.
Tiempo incorrecto.
Baja viscosidad.
Pobre lubricación.
Contacto metal-
metal.
Aumento general del
desgaste del motor.
Desgaste de los
anillos.
Caída en la presión de
aceite.
Revisar las líneas de
combustible.
Inyectores
defectuosos.
Verificar tiempo de
encendido y relación
A/C.
Evaluar las
condiciones de
manejo.
Evitar operación
prolongada en
mínimo. Tabla 13: Solución a los problemas de contaminación por combustible
6.6. Contaminación por agua
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Baja temperatura de
operación.
Sellos defectuosos.
Fugas en el sistema
refrigerante.
Producto de la
combustión.
Defecto del enfriador
de aceite.
Aceite nuevo
contaminado por mal
almacenamiento.
Alta viscosidad.
Pobre lubricación.
Recalentamiento del
motor.
Corrosión y
formación de ácidos.
Contacto metal-
metal.
Reducción de la
efectividad de los
aditivos.
Revisar los
empaques de las
cámaras.
Verificar operación
del termostato.
Verificar las
cámaras de
combustión.
Inspeccionar sistema
de refrigeración.
Evaluar las
condiciones de
operación. Tabla 14: Solución a los problemas de contaminación por agua
6.7. Contaminación por hollín
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Relación A/C
incorrecta.
Mal comportamiento
del motor.
Revisar la operación
de los inyectores.
59
Ajuste incorrecto de la
inyección.
Baja calidad del
combustible.
Combustión
incompleta.
Aspiración de aire
restringida.
Inyectores
defectuosos, baja
compresión.
Formación de
depósitos lodosos y
carbonosos.
Formación de lacas.
Reducción de la vida
útil del aceite.
Taponamiento de
filtros de aceite.
Aumento del
desgaste.
Revisar filtros de
aire.
Evitar operación
excesiva en mínima.
Revisar la calidad
del combustible.
Revisar la
compresión del
motor.
Evaluar el periodo de
cambio de aceite. Tabla 15: Solución a los problemas de contaminación por hollín
6.8. Contaminación por nitración
CAUSAS EFECTOS SOLUCIÓN
Altas temperaturas de
operación.
Sellos defectuosos.
Mala relación A/C.
Aceleración de la
oxidación.
Producción de NOx
en el ambiente.
Producción de ácidos.
Aumento del
desgaste de anillos y
válvulas.
Espesamiento del
aceite.
Depósitos en la
cámara de
combustión.
Aumento del TAN.
Revisar temperatura
de operación.
Revisar el sistema de
ventilación del
carter.
Asegurar una buena
relación A/C.
Revisar la
compresión.
Tabla 16: Solución a los problemas de contaminación por nitración
Teniendo en cuenta los requerimientos de la empresa, se sugiere disminuir los
kilometrajes de cambio de aceite de motor para la flota UPA400, ya que es la que
presenta mayor nivel de desgaste, esto con el fin de disminuir la probabilidad de
fallo, ya que por las condiciones de la flota, se acelera la pérdida de propiedades del
aceite.
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7. RESULTADOS DE LA PRUEBA PILOTO Después del seguimiento a las pruebas de lubricación, se presentaron 2 casos específicos respecto a las pruebas de motor, que fueron de los buses K015 y K046. A continuación se presenta de manera esquemática, dos casos particulares de los buses anteriormente mencionados, y el procedimiento que se llevó a cabo para la detección y corrección de las fallas.
Bus K015
• Según la prueba de lubricante, estebus tenía alto contenido de sodio,que solo se presenta cuanto haypresencia de regriferante
Programación de revisión
• Después del resultado de laprueba,se programa el bus para unarevisión y se corrobora la filtraciónde líquido refrigerante hacia elmotor.
Acción tomada
• Se propone cambiar laempaquetería de culata, sinembargo como el bus entraráa un proceso de retrofit, sedecidio hacer el montaje delmotor comodin disponibleen la empresa
Gráfica 15. Procedimiento seguido frente a la presentación de falla en el bus K015
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Bus K046• Según la prueba de lubricante,
este bus tenía la gran mayoríade parámetros en los límites
Revisión
• Después del resultado de laprueba, el bus llega al patio porconstantes reportes.
Acción tomada
• El bus se revisa y seencuentra necesariohacer una reparacióntotal de motor.
Figura 24 Orden de mantenimiento para reparación de motor del bus K046
Gráfica 16. Procedimiento seguido frente a la presentación de falla en el bus K046
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8. CONCLUSIONES
1. Los análisis de lubricantes nos permiten detectar presencia de sustancias y/o partículas diferentes a las convencionalmente recomendadas, lo que permite generar predicciones de posibles fallas que se puedan presentar en los equipos.
2. La detección y reparación de fallas en los motores de la flota, es menos compleja que en las cajas, debido a que estos son conjuntos que permiten desmontarse y desarmarse completamente, facilitando el cambio de piezas y la generación de arreglos parciales.
3. El monitoreo por condición, es un factor importante en la detección de fallos prematuros, lo que permite la toma de acciones de manera acertada, anticipándose a los posibles averías con el fin de disminuir la probabilidad de que se presenten.
4. En el análisis de lubricantes para motor, el factor más determinante es la viscosidad, ya que en algunas ocasiones no puede ser cuantificada debido a que es muy alta, evidenciando una falla interna a nivel de combustión o mezcla con agua, lo que indica que el motor debe ser intervenido de manera inmediata y/o prioritaria.
5. En el análisis de lubricantes para transmisiones, el factor más determinante es la oxidación, ya que es la responsable de una gran cantidad de problemas en el lubricante incluyendo incremento de la viscosidad, formación de barniz, lodos y sedimentos, agotamiento de aditivos, degradación de la base lubricante, taponamiento de filtros, pérdida para el control de la espuma, incremento en el número ácido (AN), formación de herrumbre y corrosión.
6. La correcta interpretación y análisis de los resultados de laboratorio, ayuda al departamento de mantenimiento a generar un plan de acción y tomar medidas preventivas y/o correctivas para garantizar la confiabilidad de los equipos.
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9. BIBLIOGRAFÍA
GARCIA GARRIDO, Santiago, Organización y gestión integral de mantenimiento.
2003. Ed. Díaz de Santos
Política de gestión integral, Sistemas Operativos Móviles S. A.
Conceptos básicos sobre mantenimiento industrial. Instituto Tecnológico Superior de
Teziutlán.
http://www.itsteziutlan.edu.mx/site2010/index.php?option=com_content&view=arti
cle&id=685:conceptos-basicos-sobre-mantenimiento-
industrial&catid=27:artlos&Itemid=288
PLAZA TOVAR, Alejandro Santiago, Apuntes teóricos y ejercicios de aplicación de
gestión del mantenimiento industrial - Integración con calidad y riesgos laborales –
Lulu
El análisis de aceite como herramienta del mantenimiento proactivo en flotas de
maquinaria pesada. Carolina Altmann.
http://www.mantenimientomundial.com/sites/mm/notas/0607lubricacion.pdf
Funcionamiento del motor de combustión interna.
http://www.banrepcultural.org/node/92121
GÓMEZ DE LEÓN, Félix Cesáreo, Tecnología del Mantenimiento Industrial.
Universidad de Murcia. 1998
TRULL DOMÍNGUEZ, Oscar, Generar un plan de Mantenimiento RCM. Modelo
Educativo. Primera edición. ADP
Ramírez Ricardo, Alvarado Jesús, Optimización del sistema de análisis de aceite
para motores diésel de la compañía terpel S.A.
Acosta Andres, Modelo de mantenimiento centrado en la confiabilidad para el
sistema neumático de frenos y suspensión en buses atriculados Mercedes Benz
UPA400 y O500 MA
Motores Mercedes Benz
o https://es.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_O_400
o https://es.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_O_500
o http://www.mercedes-
benz.com.ar/content/argentina/mpc/mpc_argentina_website/es/home_mpc/p
assengercars/home/world/news_and_events/nuevos_camiones_euro.html
Transmisiones Voith
o http://voith.com/en/483_sp_g_1747_es_diwa5_vtx_2013-06_screen.pdf
Análisis de aceite, http://www.vibratec.net/pages/tecnico5_anaaceites.html
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Interpretación de reportes de análisis de aceite. Lo que se debe saber para
interpretar resultados de laboratorio. Shell Colombia.