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TURBOCOMPRESORESPrincipios de Funcionamiento y Análisis de Falla

¿ Quiénes somos ?Somos TURBYNA.

Una empresa especializada en la venta y servicio de turbos para todas las marcas y aplicaciones.

Actualmente somos el Representante Exclusivo y Distribuidor Oficial Garrett para el Perú.

TURBYNA se creó ante la necesidad de los sectores Minería, Pesca, Petróleo, Gas de una alternativa de igual o superior calidad al dealer OEM local, ya que el mercado post-venta era inexistente para ellos, y sus necesidades y requerimientos no eran satisfechas plenamente por el OEM.

¿ Por qué existimos ?

Clientes Garrett

• Agrale• Caterpillar• Case• Chrysler• Citroen• Cummins• Daewoo• DAF• Detroit Diesel• Deutz• Dresser• Fiat• Fiat Allis• Ford• Ford New Holland

• GM• Hino• Hyundai• International Navistar• Isotta• Isuzu• Iveco• John Deere• Komatsu• Land Rover• Mack• Maxion Massey Ferguson AGCO• Mercedez-Benz• MTU• MWM

• Nissan• Pegaso• Perkins• Peugeot• Renault• Saab• Scania• Toyota• Valmet• Volkswagen• Volvo• Volvo Penta• Waukesha• Yanmar

Política de Calidad Turbyna.Estamos en constante búsqueda Estamos en constante búsqueda de…de…

Disminuir los tiempos de evaluación e informe técnico.Disminuir los tiempos de

cotizaciones.Disminuir los tiempos de

aprobación.Disminuir los tiempos de

reparación.

Necesitamos de sus constantes críticas

para lograrlo y perdurar en el tiempo.

¿Qué es un TURBO?• BOMBA DE AIRE

• Utiliza energía de gases de escape: Velocidad y Calor

• Gases de escape impulsan y hacen girar una Rueda Turbina acoplada mecánicamente a una Rueda Compresora ( Conjunto Rotor )

• Cuando gira, proveen gran masa de aire ( flujo ) a gran presión a la cámara de combustión

• Resultado: – Mayor potencia y eficiencia en la

combustión de la mezcla aire/combustible.

– Permite producir mayor potencia en motores más pequeños con menores niveles de emisiones.

¿Cómo funciona el TURBO en el MOTOR?

CarcasaCompresora

RuedaCompresora

CarcasaTurbina

Rueda Turbina

CuerpoCentral

Componentes de un TURBO

Descripción de las Partes

• Rueda Turbina

• Rueda Compresora

• Bujes

• Carcasa Turbina

• Carcasa Compresora

Rueda Turbina

• Súper aleación de Níquel• Temperatura de operación de hasta

790°C• Eje soldado por fricción• Muy sensible a desbalanceo• Requerimientos:

Resistente a la fatigaResistente a elevadas

temperaturasResistente a la corrosión

Rueda Compresora

• Usualmente de fundición de aleación de aluminio. Vaciado en molde.

• Opera hasta los 200°C

• Muy sensible a daños y desbalanceo

• Requerimientos:

Resistente a la fatiga. ( RC forjada y torneada más resistente ).

Resistente a la corrosión

Dependiendo de la aplicación se usan ruedas de titanio

Bujes

• Bocinas flotantes permiten mayores luces y mayor flujo de aceite para enfriamiento

• Bronce aleado con cobre y plomo

• Giran a 1/3 de la velocidad del eje aprox

• Deben soportar:

Elevación de temperatura por paradas bruscas

Resistente a la corrosión

Resistente a contaminantes

Carcasa Turbina

• Usualmente de fierro fundido grafitado.

• Vaciado en molde.

• Soporta temperaturas de 790°C

• Requerimientos:

Resistente al impacto

Resistente a la oxidación

Resistente a la fatiga térmica

Maquinable

Carcasa Compresora

• Aleación de aluminio

• Vaciado en molde

• Requerimientos:

Resistente al impacto

Maquinable

Funcionamiento

• Gases son captados y direccionados por carcasa turbina.

• Gases se aceleran en la CT.

• Se expanden transfiriendo energía a la rueda turbina.

• La temperatura y presión disminuyen a través de la turbina.

Funcionamiento

• Capta, succiona, direcciona y traslada el aire.

Funcionamiento

Hasta los 200°C

• Se comprime para incrementar la densidad del aire.

• Velocidad, presión y temperatura.

Rueda Turbina y Eje

Funcionamiento

Aceite Lubricante

• Lubrica componentes en movimiento.

• Refrigera partes internas.

• Soporta el eje turbina.

Sistema de Lubricación

• Observar la importancia del flujo de aceite a través de los componentes internos del turbo.

• El eje gira a 1/3 de la velocidad de las ruedas del turbo.

Análisis de FallaLos 8 Pasos para la Aplicación de un Análisis de Falla:

1. Exponga el problema clara y concisamente.

2. Organice la recopilación de hechos.

3. Observe y registre los hechos.

4. Piense lógicamente con los hechos.

5. Identifique la causa raíz más probable.

6. Comuníquese con el responsable.

7. Efectúe las reparaciones según instrucciones.

8. Seguimiento con el cliente.

Identificación del Turbo

Tabla Rápida de Diagnóstico

y

Ficha de Servicio

¿Por qué fallan los Turbos?• Falta de Lubricación

• Aceite Contaminado

• Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )

• Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )

• Empuje Axial

• Altas Temperaturas de Escape

• Ataque Salino y otras causas

Falta de Lubricación

Desprendimiento de material

Alta Temperatura

Deformación diámetro interior


Color azul por aumento de temperatura Deposición de material del buje en eje

Buje con pase de aceite obstruido

Rotura de eje Roce del rotor Buje rayado por sobrecalentamiento


Síntomas:

• Fuga de aceite

• Ruido

• Pérdida de potencia

• Exceso de humo

• Consumo excesivo de aceite

Causas:

• Nivel de aceite fuera de especificación

• Fuga de aceite en las conexiones del turbo

Aceite Contaminado

Rayaduras profundas en asientos de bujes


Aceite Contaminado

Eje y bujes rayados


Bujes rayados

Daño en diámetro interno de buje

Collar rayado

Cojinete de placa sello dañado

Aceite Contaminado

Síntomas:

• Fuga de aceite

• Ruido


• Exceso de humo

• Consumo excesivo de aceite

Causas:

• Filtro de aceite saturado

• Aceite recuperado

• Motor reparado con impurezas en galerías

• Aceite carbonizado por alta temperatura

• Partículas provenientes del desgaste de otros componentes del motor

• Residuos de combustión incompleta

Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )

Ingestión de partículas duras

Polvo. Abrasión severaIngestión de partículas duras


Ingestión de material blando

Ingestión de partículas de arena


Síntomas:


• Ruido

• Goteo

• Exceso de humo

Causas:

Objeto duro digerido por el turbo por la entrada de aire.

Lado Compresor:

• Ausencia de filtro de aire

• Daños en las mangueras de aire ( rotura / picadura )

• Mangueras resecas

• Materiales olvidados en las tuberías durante el mantenimiento.

Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )

Rotura en álabes

Rotura por impactos

Desprendimiento violento de material

Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )

Síntomas:


• Ruido

• Goteo

• Exceso de humo

Causas:

Objeto extraño expulsado a través del múltiple de escape.

Lado Turbina

• Materiales provenientes del motor ( válvula, pistón, asiento, anillo, etc. )

• Materiales provenientes del múltiple ( residuos de la fundición )

Empuje Axial

Desgaste por rozamiento en

radio y diámetro mayor

Desgaste en alojamiento y anillo pistón

Desgaste en diámetro exductor

Roce en Rueda Turbina

Empuje Axial

Empuje en sentido del compresor

Rozamiento entre collar y placa sello

Desgaste de rampas de lubricación por fricción con collar

Protección Térmica dañada por fricción con Rueda Turbina

Empuje Axial

Síntomas:

• Fuga de aceite

• Ruido


Causas:

• Filtro de aire obstruido

• Rotura de mangueras del sistema de admisión

• Restricción en el sistema de escape

• Conducto del escape incorrecto o deteriorado

Alta Temperatura de Gases de Escape

Punta de álabes se funde por la alta temperatura

Alta Temperatura de Gases de Escape

Parada en Caliente

Transferencia de calor

Restos de aceite carbonizado obstruyen el sistema de sellos provocando fuga de aceite

Parada en Caliente

Síntomas:

• Fuga de aceite por el lado turbina

Causas:

• Apagar motor caliente y a altas revoluciones

Ataque Salino

La corrosión actúa sobre el espesor del álabe

Problemas Internos del Turbo

Síntoma:

• Rueda Compresora explotada

Causa:

• Fatiga de material por fuerza centrífuga cíclica o sobrevelocidad.


Síntoma:

• Rueda Compresora con falla en disco posterior. Cuando una porción ( 1/3 aprox ) cerca al diámetro mayor de la Rueda Compresora se rompe.

Causa:

• Defecto de fundición.


Síntoma:

• Rueda Compresora con álabesecundario roto.

• Desbalanceo.

• Ruido.

Causa:

• Fatiga de álabe secundario por defecto de fabricación.


Síntoma:

• Rueda Compresora con álabesdoblados.

• Desbalanceo.

• Ruido.

Causa:

• Manipuleo incorrecto de Carcasa Compresora.


Síntoma:

• Rueda Turbina rota

Causa:

• Esfuerzos o sobrecarga en el eje


Síntoma:

• Rueda Turbina rota

Causa:

• Defecto en la fundición

Problemas Internos del TurboSíntoma:


• Pérdida de aceite

• Ruido

• Exceso de humo

• Sobrevelocidad del turbo ( RC explotada )

Causa:

• Turbo alterado por usuario

REDUCCIÓN DE FALLAS IMPREVISTAS

= REDUCCIÓN DE COSTOS

DECISIÓN de mantener el servicio que proveen los turbos.

Aplicar prevención

Estándares de fabricación en las reparaciones / mantenimientos

¿ Qué Hacer para disminuir fallas ?

Aplicando Prevención

Experiencia previa

Eliminación de factores no asignables

Determinación de causa raíz

Equilibrio entre costo y frecuencia

1.- ANTES DE INSTALAR

• LIMPIE Y REVISE EL FILTRO DE AIRE Y ELIMINE CUALQUIER RESTRICCION O FUGA.

• ANTES DE INSTALAR EL TURBO, INSPECCIONE Y REMUEVA CUALQUIER MATERIAL EXTRAÑO DE LOS DUCTOS DE ENTRADA Y DE LOS MULTIPLES DE ADMISION Y ESCAPE.

• REEMPLACE LAS TUBERIAS DE ALTA PRESION Y DE DRENADO DE ACEITE QUE ESTÁN ROTAS, DESGASTADAS O DAÑADAS POR EL CALOR.

• CAMBIE EL ACEITE Y LOS FILTROS DEL MOTOR ( AIRE Y ACEITE ).

• NO OLVIDE RETIRAR LOS TAPONES DE DRENADO DE ACEITE.

RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE TURBOCARGADORES

2.- AL COLOCAR EL TURBO

• INSTALE EL TURBO EN EL MÚLTIPLE DE ESCAPE USANDO UNA EMPAQUETADURA NUEVA ( USE GRASA EN LA JUNTA, NO SILICONA NI TEFLÓN ). APLIQUE ANTIADHERENTE EN LOS PERNOS Y TORNILLOS.

• ANTES DE CONECTAR EL TURBO AL SISTEMA DE ESCAPE, INSPECCIONE Y REMUEVA CUALQUIER RESTRICCION QUE PUDIERA OCASIONAR EXCESIVA CONTRAPRESION.

• AGREGUE ACEITE DE MOTOR LIMPIO AL TURBO POR EL ORIFICIO DE ENTRADA DE ACEITE ANTES DE INSTALAR LAS TUBERÍAS DE LUBRICACIÓN.

• INSTALE LA TUBERÍA DE ACEITE AL TURBO.

• ASEGÚRESE DE QUE EL ORIFICIO DE DRENADO DE ACEITE DEL TURBOCARGADOR NO TENGA UNA INCLINACIÓN MAYOR DE 30 GRADOS DE LA POSICION CENTRAL VERTICAL.

• APRIETE ABRAZADERAS, TORNILLOS O TUERCAS A LAS ESPECIFICACIONES RECOMENDADAS.

• CONECTE EL SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE AL TURBO ( NO OPERE EL TURBO SIN FILTRO DE AIRE ).


3.- LUBRICACION PREVIA A LA OPERACIÓN

• HAGA GIRAR EL MOTOR CON LA MARCHA SIN QUE ARRANQUE, ES DECIR, GIRE LA LLAVE DE ENCENDIDO Y OPERE LA MARCHA POR PEQUEÑOS LAPSOS DE TIEMPO HASTA QUE EL ACEITE FLUYA POR EL ORIFICIO DEL DRENADO DE ACEITE DEL TURBO.

• INSTALE AL TURBO LA TUBERÍA PARA EL DRENADO DE ACEITE.


4.- OPERACIÓN DEL TURBO

• OPERE EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE 5 MINUTOS ( NO ACELERE EL MOTOR ).

• REVISE QUE NO EXISTAN FUGAS DE ACEITE, AIRE O GASES DE ESCAPE.

• PARA PROLONGAR LA VIDA DEL TURBO, SIEMPRE DEJE OPERAR EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE 5 MINUTOS ANTES DE APAGARLO.

• SE RECOMIENDA NO OPERAR UN TURBO NUEVO A VELOCIDAD Y PRESIÓN MÁXIMAS DURANTE LOS PRIMEROS 800 KM. ( 25 HRS ).


• LA OMISIÓN DE CUALQUIERA DE LAS RECOMENDACIONES SEÑALADAS OCASIONA EN EL TURBO DAÑOS DETECTABLES Y DEMOSTRABLES QUE INVALIDAN LA GARANTÍA, LA CUAL SÓLO CUBRE DEFECTOS EN MATERIALES O ENSAMBLE.

• NO PIERDA LA GARANTÍA DE SU TURBO.


Sistema de Gestión de la CalidadCamino a ISO 9001:2000

• Balanceo adecuado.• Limpieza total en el armado y

montaje.• Verificación de los sistemas del

motor

Estándares de Fabricación en las Reparaciones y Mantenimentos

Bruñidora

Cabina de Bead BlastingLavadora para residuos orgánicos

Estándares de Fabricación en las Reparaciones y

Mantenimentos

TURBYNA S.A.C.

Antigua Panamericana Sur Km 20.1. Villa El Salvador.

Lima, Perú.

Teléfono: + ( 51-1 ) 288-1010

Fax: + ( 51-1 ) 287-8648

Web: www.turbyna.com

TURBOS

¡ MUCHAS GRACIAS !!

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