MTD UNIDAD 19: INCONVENIENTES EN LA MARCHA.

UNIDAD 19: INCONVENIENTES EN LA MARCHA.

Generalidades. Motores de embarcaciones menores. Falla en el arranque, determinación y solución. Pérdida de potencia. Humo en el escape (blanco o negro) Causas y soluciones. Combustión irregular. Falta de lubricación. Fallas en la refrigeración. Grandes motores Diesel. Sistema de arranque a aire comprimido.

Inconvenientes en la marcha y diagnóstico/solución de fallas en motores navales en servicio en nuestra Armada.
Se seguirá como normativa mandatoria el manual del fabricante, las normas y directivas emitidas por el ente técnico correspondiente, y si nada de esto estuviere disponible, lo normado en las NOCEM CAPITULO 22 MOTORES DE COMBUSTION INTERNA, asentando todas las novedades y trabajos efectuados, en las correspondientes planillas de guardia, Libro de Máquinas en Puerto si el buque se encuebtra amarrado, y siempre en el Historial del motor afectado.
Algunas fallas típicas de los motores diesel marinos las encontraremos en
MAQ 305 MOTORES DIESEL LIBRO SEGUNDO CAPITULO 2 Inconvenientes en la marcha del motor.

Se transcriben aquí, lo normado por la NOCEM, adaptado para el dictado de la materia.
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NORMAS PARA EL USO Y CONSERVACION DEL MATERIAL DE CASCO, ELECTRICIDAD Y MAQUINAS NAVALES (N O C E M) CAPITULO 22 MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

FALLAS DE FUNCIONAMIENTO
A. GENERALIDADES

En este título se tratan sucesivamente:
1. Las eventuales dificultades que pueden encontrarse para hacer arrancar un motor.
2. Las diversas fallas que pueden constatarse durante su funcionamiento.
3. Algunas fallas de interés en la línea de ejes.

Las fallas que perturban el funcionamiento de los motores, o comprometen su conservación, pueden ser el resultado de falta de resistencia del la material, desregulación o de mantenimiento, etc.

 Se tratan en este Anexo, algunas fallas que se estiman más interesantes, indicando para todos los casos en que sea posible, las medidas a tomar cuando ellas se manifiestan.

 La búsqueda de la o las presuntas causas de una falla de funcionamiento, siempre debe ser llevada con método, para evitar desarmes inútiles o excesivos, la mayoría de las veces decididos con ligereza.

Cuando aparece una anomalía en la lectura de un manómetro, nivel, etc., es conveniente, antes de iniciar los trabajos de inspección, asegurarse que dicha anomalía no se debe a una indicación errónea debida al aparato de control en sí (grifo interceptor no abierto totalmente, purga de nivel no totalmente cerrada, etc.).

 A menudo, las fallas durante el funcionamiento se explican por haberse averiado alguna pieza o varias simultáneamente, pero, cuando se investigan las causas no hay que olvidar que, a veces, son las consecuencias de: a) Una falsa maniobra reciente (apertura o cierre, por inadvertencia, de una interceptora o de una purga, detención de una máquina auxiliar independiente, etc.); b) Un montaje mal realizado, después de una inspección o seguido de insuficientes verificaciones (mala posición de una pieza, deficiente apriete de una junta, etc.).

B. DIFICULTADES EN EL ARRANQUE

 Las dificultades, en el arranque que se presentan con más frecuencia, las posibles causas y para alguna de ellas, las medidas que posibilitan, en la mayoría de las veces, superarlas, se enumeran a continuación.

 a. Dificultad al virar el motor con virador.

 Las posibles causas son:

 1. Calentamiento y principio de engranamiento ocurrido durante la marcha precedente y que pasaron desapercibidos.

 2. Empastado de los pistones en un motor sumamente sucio.

 3. Entrada de agua en el motor durante la detención, provocando una fuerte oxidación.

 4. Bloqueo o acuñamiento de un pistón por trozos de aros y/o de válvulas caídos dentro del cilindro, etc.

b. Dificultad al virar con aire, a pesar de no presentar inconvenientes al virar con el virador.

 1. Errores en la apertura de las válvulas de la tubería de aire comprimido.

 2. Interrupción del circuito de aire por uno de los seguros para impedir el arranque en determinadas situaciones (virador no desacoplado, escape cerrado, circuito de lubricación sin la presión debida, etc.).

 3. Insuficiente presión de aire.

 4. Defectuoso funcionamiento de una o varias válvulas de arranque en los cilindros. El acuñamiento en posición abierta, o un importante defecto de la estanqueidad de solo una válvula, puede provocar que se mantenga en presión el correspondiente cilindro, impidiendo a veces el arranque. Esta presión se opone a la acción normal del aire de arranque en él o los cilindros que sólo deberían recibirlo en la posición oportuna del eje cigüeñal. El eje, en estas circunstancias, se balancea alternativamente, hacia marcha adelante y atrás pero, el motor no arranca justamente por esto, es decir porque el cigüeñal no puede efectuar sus revoluciones normales de arranque.

c. El motor gira con aire de arranque, pero no alcanza su velocidad que se debe a:

 1. Presión demasiado baja en los botellones de aire.

 2. Defectuoso funcionamiento de los reductores.

 3. Temperatura ambiente muy baja que provoca demasiada resistencia en las articulaciones. Se deberá, entonces, calentar el aceite del circuito. de lubricación.

 4. Anormal resistencia de la hélice durante una evolución con un gran ángulo de timón o en el momento del cambio de sentido de marcha.

 En el caso del arranque de un motor de propulsión con "hélice embragada", no hay solución inmediata para el arranque, el motor sólo podrá aumentar su velocidad de arranque cuando pueda ser superado el arrastre del motor debido a la arrancada del buque o cuando el timón vuelva a las proximidades de su posición a la vía. Se entiende que, el arranque mencionado, es en el caso de una puesta en marcha contraria a la que se venía navegando.

d. Girando el motor normalmente con aire de arranque, en ningún cilindro se produce combustión al pasar "a combustible".

 Las causas pueden ser:

 1. El o los correspondientes inyectores, posiblemente, no son alimentados.

 Verificar que los pistones de las bombas de inyección no se encuentren la clavados en el punto muerto superior.

 Se deberá recorrer los pistones y purgar el circuito.

 2. La presión de compresión es insuficiente en los cilindros que acusan falta de combustión, lo cual puede ser debido a fugas por los aros, como consecuencia de encontrarse pegados en sus alojamientos en el pistón; fugas por válvulas y juntas, en cuyo caso la falla puede manifestarse por un sensible "soplado" dentro del carter durante el virado del motor con aire. Parar el motor en estos casos y proceder a la corrección del inconveniente; continuar con el motor en marcha en estas condiciones puede ser peligroso por pasaje de combustible al carter, en el caso de aros pegados y/o baja compresión, por pérdida por las válvulas, que originan además, que ese movimiento no trabaje y por lo tanto funcione por arrastre.

e. Las primeras combustiones son acompañadas por golpes más o menos violentos y eventualmente hacen funcionar las válvulas de seguridad.

 Puede ser debido a:

 1. Presencia de agua en uno o varios cilindros.

 Las presiones dentro de las cámaras de combustión, pueden alcanzar valores considerables y provocar el levantamiento de las tapas de cilindros que ocasionar fugas por las juntas o la deformación de las piezas en movimiento.

 Esta anomalía por lo general debería haber sido descubierta durante el desarrollo de los preparativos de puesta en marcha, en consecuencia se deberán cumplimentar nuevamente, para detectar la falla y solucionarla.

 2. Las primeras inyecciones producidas en forma irregular, por los bolsillos de aire encerrados en las tuberías mal purgadas En general este aire se elimina bastante rápidamente y se normaliza el funcionamiento del motor en las vueltas sucesivas.

 3. Una elevación demasiado violenta y excesiva de la presión durante la combustión.

 Las posibles causas de esta última anomalía son múltiples, tales como por ejemplo:

 3.1. Un retardo demasiado grande en el encendido del combustible, debido a su calidad o a su deficiente pulverización.

 Debe recordarse que en todo cilindro de motor diesel, un determinado "retardo" separa el principio de la inyección del combustible de su inflamación. Cuando esta última se produce, todo el combustible ya inyectado prácticamente se quema de un solo golpe, el impacto que entonces puede producirse, es tanto más intenso cuanto más importante es el "retardo. del encendido".

 Para cada combustible este retardo está, generalmente, caracterizado por el índice de cetano.

El cetano es un hidrocarburo que se inflama muy fácilmente, mezclado en proporciones variables con otro hidrocarburo, el alfametil-naftaleno, que se inflama muy difícilmente, permite obtener una gama de productos cuyos retardos de encendido disminuyen a medida que en la mezcla. aumenta el porcentaje de cetano. El tenor de cetano (%) en la mezcla que tenga el mismo retardo al encendido que un combustible dado, quemado en las mismas condiciones de presión, temperatura y grado de pulverización, es por definición el índice de cetano de este último.

 Los combustibles deben tener un índice de cetano, por lo menos igual a 50, para poder ser empleados sin inconvenientes en motores diesel. Este índice es el límite mínimo admitido para la recepción del gasoil. (Ver NOCEM 32)

Por otra parte, debe tomarse en cuenta que el empleo de combustible con índice de cetano demasiado elevado, puede provocar presencia de humo en el escape. No es deseable tampoco que el índice de cetano sobrepase de 60.

 3.2. Un avance exagerado de la inyección. Demasiado combustible se quema antes de haber sobrepasado el pistón el punto muerto alto.

 3.3. Inyectores con sus agujas clavadas en posición abierta o rotura de sus resortes. En esta forma el combustible entra al cilindro con demasiada anticipación y por otra parte mal pulverizado.

 3.4. La acumulación de combustible o de aceite, en uno o varios cilindros. Sobre los pistones o las paredes de los cilindros pueden depositarse gotas de combustible mal pulverizado durante tentativas repetidas de arranque, cuando no van intercaladas por un virado con aire sólo.

 3.5. En los motores de propulsión, una cupla resistente demasiado fuerte, que detiene el aumento de velocidad cuando el "registro de combustible" tiene un valor más elevado que el correspondiente a esa velocidad. En los motores cuyo avance de la inyección aumenta al mismo tiempo que el registro de combustible, dicho avance puede llegar a ser demasiado grande al principio del incremento de la potencia.

 Este caso puede producirse durante las maniobras de una unidad que tenga una arrancada considerable en el momento de cambiar de marcha una de sus líneas de ejes.

 3.6. Una importante fuga en una válvula de arranque. Si no ha sido suficiente como para impedir el arranque del motor con aire, esta fuga puede, durante las primeras vueltas con combustión, provocar la sobrealimentación del correspondiente cilindro y el anormal incremento de la compresión. En estas condiciones, en el momento de la combustión, la presión máxima habitualmente alcanzada, puede ser ampliamente sobrepasada.

 El riesgo desaparece desde el momento en que se purga el colector de aire de arranque, pero entonces puede haber un retroceso de gases de la combustión dentro de dicho colector que, a veces, se calienta.

 3.7. Aumento de la contrapresión en el escape debido a la incompleta apertura de las interceptoras que pueda tener el circuito.

 Debe tenerse en cuenta, que los motores de los submarinos equipados con “Snorkel”, normalmente se hacen arrancar con el escape cerrado. Su abertura se lleva a cabo, solamente cuando la presión alcanzada dentro del colector tiene un valor suficiente como para evitar el peligro de entrada de agua.

 3.8. Observaciones referentes a las válvulas de seguridad. Los excesos de presión en los cilindros, normalmente, dan lugar al funcionamiento de las válvulas de seguridad que constituyen "sólo un sistema de aviso".

 La sección de pasaje para los gases que estas válvulas proporcionan, no es en realidad nunca suficiente para limitar la magnitud de la presión en los cilindros. Esta presión puede aumentar bastante más allá de la presión del calibrado de las válvulas de seguridad.

 Por otra parte debe tomarse en cuenta que el asiento de las válvulas de seguridad soporta poco tiempo el paso de los gases calientes pues se erosiona y además las repetidas aperturas violentas, pueden conducir rápidamente a que queden fuera de servicio por provocar el aplastamiento de sus resortes.

f. El motor se para, poco después de arrancar.

 Los excesos de presión mencionados anteriormente pueden ser suficientes para parar el motor en el momento en que los correspondientes pistones se acercan al punto muerto superior. En estas circunstancias, los movimientos y articulaciones pueden ser afectados seriamente.

 Algunas veces, se produce la detención y aun la inversión del sentido de marcha en motores "no reversibles" que accionan las hélices por intermedio de reductores inversores, cuando las maniobras de cambio de marcha de una línea de ejes son hechas con excesiva violencia. La cupla motriz, en el momento de embrague en el nuevo sentido de marcha, puede ser demasiado débil como, para detener la hélice.

 Asimismo, a veces es imposible el cambio de marcha en un motor reversible y esto es debido al funcionamiento defectuoso del mecanismo de cambio de marcha, como consecuencia de una operación errónea de las válvulas del circuito de aire, o al empastado de algunos mecanismos durante las marchas prolongadas sin realizar maniobras. Cuando los motores son propensos a esta falla, es prudente hacerlos cambiar de marcha para probarlos antes de las maniobras previstas.

g. El cambio de marcha de un motor reversible es acompañado por violentos golpes.

 Durante los cambios de marcha, los violentos frenajes de aire provocan excesos importantes de presión en los cilindros.

Desde el momento en que la palanca de maniobra del motor se coloca en la posición correspondiente al nuevo sentido de marcha ordenado, el aire de arranque puede penetrar en cada uno de los cilindros que alimenta durante una parte, bastante grande, de la carrera, motriz de los pistones en dicho sentido de marcha. Si el motor, impulsado por la arrancada del buque, aún continúa girando en sentido inverso, el aire es admitido en los cilindros durante la "carrera ascendente" de los pistones, a los cuales frena.

 En un principio, esta operación no ofrece peligro debido a que la presión en los cilindros no debe sobrepasar la existente en el colector de aire de arranque; lo normal es que las válvulas de arranque queden abiertas hasta que los pistones lleguen a la proximidad del punto muerto superior. En algunos casos, la sección de pasaje que ofrecen las válvulas de arranque es desafortunadamente, demasiado reducida como para asegurar el equilibrio de las presiones y por lo tanto una compresión suplementaria se genera en los cilindros. Esta compresión puede ser suficiente para anular la acción de los pistones neumáticos que controlan la apertura de las válvulas de arranque; debido a ello se produce el cierre de estas últimas y por lo tanto, se produce entonces, una considerable elevación de la presión del aire aprisionado en las correspondientes cámaras de combustión.

 En todos los motores modernos, las válvulas de arranque son comandadas neumáticamente y sus resortes de retorno las mantienen cerradas fuera de los momentos de admisión de aire.

Los inconvenientes mencionados se agravan más aún cuando el aumento de calor resultante da lugar al encendido del combustible inyectado; en muchos motores durante el funcionamiento con aire no se produce la anulación de las bombas de inyección, lo que significa que la inyección sigue produciéndose. En estas condiciones se han verificado verdaderos "estallidos" de tapas de cilindros, según un plano diametral.

En conclusión, para limitar los riesgos de un frenado demasiado violento, durante los cambios de marcha, es prudente y siempre que la necesidad de la maniobra no apremie, esperar a que los motores estén prácticamente parados antes de pretender hacerlos arrancar en el nuevo sentido de marcha ordenado.

 Cuando los motores reversibles accionan reductores por intermedio de acoplamientos con embrague, el desembrague siempre permite un cambio de marcha más rápido. Prácticamente, el motor se para desde el momento en que es desacoplado y puede hacérselo arrancar de inmediato en vacío, sin dificultad, en el nuevo sentido de marcha y luego ser embragado.

 Algunos motores muy sobrealimentados sólo pueden hacerse arrancar en vacío, aun estando parado el eje al cual van acoplados, debido a que tienen una relación de compresión relativamente baja, para no dar lugar a presiones de combustión excesivas y porque sus sobrealimentadores no inician instantáneamente la impulsión.

h. El motor se "ahoga" poco después de su arranque.

 Esto puede ser debido a la falta de alimentación de aire, por aspiración cerrada, bomba de barrido que no funciona, etc., o por una obstrucción en el escape. En este caso habrá retorno de gases de la combustión en la aspiración.

 Las articulaciones y las bielas de algunos motores de dos tiempos con barrido transversal, provistos de válvulas en todas sus lumbreras de barrido, no soportan, sin averías graves, un arranque hecho con el escape cerrado. El no abrir el escape provoca un importante incremento de presión en sus cilindros después de algunas inyecciones, ya que la combustión, aún cuando sea deficiente, sigue siendo posible, gracias al exceso de aire presente. Es excepcional, en motores de este tipo, la aplicación por diseño de válvulas sopapas en todas las lumbreras de barrido; en general, la hilera inferior de lumbreras no las tienen. Ello permite un retorno de gases hacia el colector de barrido en caso de que el escape no esté abierto; en esta forma, no son de temer pronunciados excesos de presión en los cilindros ya que no se presentarán.

i. Las bombas de lubricación acopladas no se ceban al arrancar el motor.

 Esta falla significa, sin demora, detener de inmediato el motor.

Puede ser atribuida a un nivel excesivamente bajo en el tanque de servicio de aceite de lubricación, o la obstrucción de los filtros, o a una entrada de aire en la aspiración de la bomba, o bien, al mal estado de ésta.

j. Las bombas de circulación de agua acopladas no se ceban al arrancar.

 Puede ser por:

 1.   Maniobra errónea de las válvulas del circuito.

2.   Obstrucción de las rejillas.

3.   Entrada de aire por la aspiración.

4.   Defectuoso funcionamiento de las bombas.

No es imperativo detener de inmediato el motor, pero debe ser decidido, si una rápida verificación del circuito, su purgado, la apertura de interceptoras entre bandas, o la puesta en marcha de una bomba de reserva, no permiten asegurar la circulación antes que la temperatura de salida del agua alcance un valor excesivo.

En los motores refrigerados con agua dulce en circuito cerrado, esta elevación de temperatura recién puede hacerse peligrosa después de una falta de circulación de varios minutos, del agua de mar.

C. RUIDOS ANORMALES DURANTE EL FUNCIONAMIENTO

 Los ruidos anormales percibidos durante el funcionamiento, acompañados o no de calentamientos, se explican, a menudo, por los esfuerzos anormales y/o los golpes sobre los movimientos o los pistones debida, a:

a. Excesivos huelgos en las articulaciones.

 El excesivo huelgo en las articulaciones puede provenir de:

 1. Mal estado de conservación de los revestimientos de los cojinetes.

 2. Aflojamiento o alargamiento de los bulones de apriete de los cojinetes.

 Los bulones de las cabezas de biela son los más expuestos a estas fallas que pueden provocar su rotura y accidentes graves.

 Una biela suelta, frecuentemente, desfonda el carter. Acuñada entre el eje del cigüeñal y el block, a veces provoca la violenta detención del motor.

 En estos casos los bulones de todas las bielas deben ser inspeccionados dado que pueden haber sufrido un alargamiento.

 Por otra parte, hay que verificar que el eje cigüeñal. no se haya deformado.

b. Excesivos huelgos en algunos mecanismos.

 Los huelgos excesivos de los aros en sus alojamientos en el pistón, o de los pistones en sus cilindros, al quedar anulados en el momento de cambiar su sentido de apoyo contra las respectivas piezas, pueden provocar desde simples batidos hasta golpes de importancia.

 También pueden aparecer golpes debidos a nuevos puntos de contacto entre algunas piezas; por ejemplo: como consecuencia de un importante aumento de los huelgos en los cojinetes de cabeza de pie de biela, el aro superior de un pistón, por la inercia que lleva cuando llega al punto muerto superior, puede alcanzar a chocar contra el resalte que, frecuentemente, presenta la superficie de trabajo del cilindro en su parte alta, debido a su desgaste.

c. Golpes de cuerpos extraños contra las tapas de los cilindros y pistones.

 A veces entran en la cámara de combustión algunos cuerpos extraños, como ser trozos de válvulas o de aros, donde son aprisionados entre los pistones y las tapas de cilindro, dando lugar a golpe, muy netos, pero irregulares, antes de ser, en algunos casos, evacuados por el escape.

 Solamente la ulterior inspección del cilindro afectado permite, por lo general, identificar exactamente las causas y constatar sus efectos: recalcado, deformación de asientos de válvulas, etc.

d. Golpes de un pistón contra, una válvula.

 En un motor de cuatro tiempos, la desregulación de un botador puede provocar el aumento de la alzada de una válvula y llevarla hasta hacer contacto con el pistón en el momento en que éste pasa por el punto muerto alto.

 No siempre son perceptibles los primeros golpes que se producen pero, cuando la desregulación se acentúa, se hacen violentos y es de temer el corte del vástago de la válvula afectada que, a veces, puede ser seguida de su caída en el cilindro. Los contactos entre pistones y válvulas también pueden ser provocados por las vibraciones de los resortes.

 También deben tenerse en cuenta que las válvulas de cualquier motor pueden quedar sueltas y sus vástagos cortarse, sin que haya habido desregulación de los botadores.

 Al quedar fuera de servicio una válvula, en todos los casos, lo más probable es que se produzca una alteración en el funcionamiento del motor que obligue a pararlo, ya que el correspondiente cilindro deja de trabajar.

e. Funcionamiento defectuoso de los aros.

 En los motores de dos tiempos, en particular, cuando sus extremos están rotos los aros pueden engancharse en las lumbreras. En algunos casos excepcionales, los aros demasiado ajustados en las ranuras pueden quedar intermitentemente mordidos en el momento del cambio de sentido del apoyo de los pistones en los cilindros, en su paso por el punto muerto alto y permiten una amplia fuga de gases bastante ruidosa. Los ruidos se producen atribuibles a golpes con intervalos muy irregulares; varios registros de las presiones indican que, dichos ruidos, son acompañados por una fuerte caída de presión en el correspondiente cilindro y de un sensible aumento en la llegada del aire de barrido. El ruido es el resultado de la expansión de los gases en fuga a través de las lumbreras.

f. Rozamientos entre piezas sobrecargadas o mal lubricadas.

Los rozamientos entre piezas, debidos a esfuerzos anormales, en general, provocan principios de engranaduras que se agravan rápidamente. Desde el momento en que se hacen perceptibles, se debe aumentar la lubricación interna y solicitar la autorización para reducir la velocidad y aun para parar el motor. Estos rozamientos, algunas veces, son consecuencia del acuñamiento entre los pistones y cilindros de trozos de aros rotos.

g. Anulación brusca de huelgos en los mecanismos con movimientos alternativos, cuyos resortes de retorno estén vencidos o rotos.

 Muchos mecanismos con movimientos alternativos, son llevados de retorno hacia sus dispositivos de accionamiento, botadores y camones, por ejemplo, por medio de resortes.

En la mayoría de los casos, las presiones, desarrolladas durante la marcha actúan en el mismo sentido que los resortes; por ejemplo: las válvulas de admisión y descarga son de tipo autoclave. El funcionamiento se mantiene aceptable, en apariencia, teniendo los resortes en malas condiciones.

 Sin embargo, no hay que olvidarse que los resortes deben impedir que los mecanismos por ellos accionados pierdan contacto con sus camones o sus botadores impulsores, dentro de la tolerancia del huelgo reglado, de manera de evitar un reencuentro violento cuando dicho contacto se ha perdido (aumento excesivo de huelgo) en un determinado instante debido a una insuficiente velocidad de retorno de la pieza afectada.

 Muy a menudo son necesarios dos resortes concéntricos, en general de paso contrario, para una misma válvula y así los proyecta el fabricante. La rotura de uno de ellos compromete la seguridad del oportuno retorno de dicha válvula, en mayor grado cuanto mayor sea la tendencia a vibrar que tenga el resorte que haya quedado en buen estado.

 Los golpes que se producen y que ponen en peligro la conservación de los camones y de los rodillos, frecuentemente, son difíciles de identificar durante el funcionamiento. A veces, es indispensable una inspección con el motor parado para constatar el estado de los resortes, así como también, el de los camones y botadores.

h. Fugas por las juntas. Golpeteo de diversos mecanismos.

 Las fugas por algunas juntas, sometidas a las mismas variaciones de presión que las cámaras de combustión, los cambios de sentido de apoyo de los balancines y de algunas palancas, a veces, dando lugar a ruidos que pueden confundirse con choques o golpeteos en el interior de los cilindros.

Otros ruidos, difíciles de localizar o de identificar son, algunas veces, debido al batido o al choque contra partes fijas de tuberías mal engrapadas y sometidas a presiones variables (en particular circuitos de inyección). Estas tuberías pueden, con el tiempo, terminar por romperse.

i. Rotura del eje cigüeñal.

 Una avería de esta clase, evidentemente excepcional, jamás se produce siguiendo una sección recta del eje. Las dos partes de éste quedan solidarias y el motor, por lo general, no se para.

j. Anormalidades en la combustión.

 Anormalidades en la combustión, acompañadas o no de sobrecarga, por exceso, de combustible o presencia de aceite en los cilindros involucrados, pueden ocasionar ruidos o golpes; aquello es posible que ocurra por:

 1. Un aumento demasiado violento de la presión al principio de la combustión debido a que la cantidad de combustible, que se inflama instantáneamente, es demasiado grande o está mal pulverizada. Esta falla puede ser la consecuencia del trabado de la aguja del inyector en la posición de abierto o, a la rotura de su resorte.

 También puede ocurrir que el combustible, en lugar de ser inyectado correctamente, en parte penetre en la cámara de combustión como consecuencia de fugas a través de la rosca de fijación de la tobera.

 2. Un aumento excesivo del valor de las presiones máximas de combustión porque hay demasiado avance a la inyección.

Por otra parte, los cilindros afectados pueden estar, sobrecargados debido a:

(a) Una desregulación de sus respectivas bombas de inyección, aumentando sobre la normal la cantidad de combustible inyectado por cilindro.

 (b) Fugas hacia el interior de los cilindros del combustible, o del aceite para refrigeración de inyectores.

 (c) Entrada a los cilindros del aceite que, en algunos casos, es utilizado para la refrigeración de los pistones. Son sumamente difíciles de identificar y son siempre muy perjudiciales los efectos que sobre la conservación de las articulaciones provocan la excesiva rapidez del aumento de la presión y las presiones máximas demasiado altas.

 Esto trae como consecuencia: rajaduras y aplastamientos de los revestimientos, desgaste de los muñones y aumento de los huelgos.

Con referencia a estas fugas del aceite de refrigeración de los pistones, al interior de la cámara de combustión debido a perforaciones o rajaduras en las cabezas, de los mismos, pueden originar una explosión de carter cuando la falta de estanqueidad en una cabeza de pistón es considerable.

 Sin embargo si la rajadura o perforación es pequeña y en frío pueden notarse, una vez en marcha, pueden desaparecer las pérdidas, debido a la dilatación de la cabeza del pistón al calentarse. En estas circunstancias, en caso de necesidad, es admisible intentar hacer arrancar un motor que tenga una pérdida en uno de sus pistones. El arranque se efectuará previa anulación del correspondiente envío de la respectiva bomba de inyección. Después de algunos minutos de marcha del motor, el envío de combustible puede ser iniciado.

 Es de tener en cuenta que una comunicación entre el cilindro y la cámara de refrigeración del pistón puede manifestarse, simplemente, por una evacuación de gases en el retorno del aceite sin que, aparentemente, haya una perturbación en la combustión. Cuando dicha salida de gases es poco importante durante la marcha, es difícil identificar el pistón afectado, en particular, si el retorno del aceite se hace a una caja común para varios pistones. Esta determinación es mucho más fácil hacerla con el motor frío, ya que la falla de estanqueidad es más acentuada y el virado del motor con aire o, por un recurso exterior como el caso de los submarinos, es suficiente para provocar una sensible salida de aire por la tubería de descarga del aceite refrigerante del pistón averiado.

 3. Funcionamiento intermitente de los inyectores.

 Un inyector alimentado lentamente, por alguna razón de mal funcionamiento, puede levantarse y volver a caer inmediatamente sobre su asiento después de haber dejado escapar, por expansión, un cierto volumen de combustible. Este volumen es, a veces, superior al que realmente la bomba impulsa por cada carrera a baja velocidad. En el ciclo que sigue a dicha inyección, la presión en la bomba ya no aumenta lo suficiente como para que su impulso llegue a provocar la alzada de la aguja inyectora; es así como se produce un "rateo" o falla de combustión.

 Estas fallas de inyección y combustión se reproducen con intervalos más o menos regulares a causa de fenómenos complejos localizados en la tubería de inyección y dan lugar a que el correspondiente cilindro de la impresión de golpear intermitentemente.

Cuando se está en presencia de una falla de esta naturaleza, en primer término se debe verificar el calibrado del inyector. Si el calibrado es correcto, el remedio para esta anomalía consiste en aumentar, ligeramente, el caudal integrado por la bomba. Sin embargo, deberá controlarse que, durante un aumento de la potencia desarrollada, la nueva regulación no sobrecargue el correspondiente cilindro durante el funcionamiento con grandes cargas.

4. Presencia de agua en los cilindros.

En determinados casos, puede penetrar agua por la aspiración o por el escape en un motor en funcionamiento; sólo puede ocurrir en situación de golpes de mar ahogando dichas entradas (en los submarinos en inmersión navegando con Snorke1) pero, en cambio, son bastante frecuentes las fallas de estanqueidad de la parte refrigerada de las camisas y cabezas, como ser: fugas en las juntas, perforaciones en sus paredes o en los conductos de escape o en los pistones refrigerados con agua. Si las entradas de agua son muy grandes e importantes, se producirán golpes durante la marcha del motor. Como la mayoría de las fugas, éstas son débiles al principio y se agravan muy lentamente, siendo posible, por lo general, constatarlas antes de llegar a percibir los golpes.

Estas entradas de agua se manifiestan por: una emisión de vapor de agua en el escape, muchas veces con presencia de humo blanco, o salida de gotas de agua al ser abiertos los grifos de descompresión.

 Tanto sea que haya golpes, como emisión de humo blanco o salida de gotas de agua, el motor, en todos los casos, debe ser parado cuanto antes. Después de detenido el motor, el derrame de agua por las purgas de los colectores de barrido y de escape o dentro del carter, permite identificar los cilindros afectados por las fugas.

 Es de tener en cuenta que, a pesar de que la presión media existente en un cilindro de cualquier motor en marcha, es netamente superior a la presión del agua de refrigeración, la experiencia indica que una falla de estanqueidad que ponga en comunicación la cámara de refrigeración con la cámara de combustión, algunas veces da lugar a una entrada de agua en el cilindro y más frecuentemente también da lugar al pasaje de gases hacia el circuito de agua.

 Después de todo lo expresado respecto a las causas de les diversos ruidos y/o golpes que pueden ser percibidos durante el funcionamiento de un motor es necesario también compenetrarse del "tipo de ruido" percibido tales como: golpes sordos, chasquidos, batidos, etc., que a veces facilita su identificación por personal experimentado que podrá distinguir: golpes de combustión, cambio de apoyo de un pistón, de una articulación, batido de aros, etc., pero la comprobación resulta siempre difícil en la mayoría de los casos.

 Teniendo en cuenta estas observaciones, cuando un ruido ha sido, primeramente, localizado como proveniente de un cilindro, hay que controlar que su origen no sea exterior, corno podrían ser fugas por una junta, aflojamiento de una pieza mal apretada o que tiene un huelgo excesivo, etc. Si este control no da resultado, deberá encararse una posible anomalía en la combustión, obteniéndose diagramas de presión máxima o diagrama desfasado.

 Hay que tener presente que no es suficiente constatar que la anulación de la correspondiente bomba de inyección, suprime el ruido, para, atribuirlo a un defecto de la inyección. Puede tener su origen en un golpe de una articulación o en un cambio de apoyo de una pieza que no es perceptible cuando en el cilindro no hay combustión. La búsqueda de las causas que dan origen al ruido, puede entonces requerir el desmonte e inspección del pistón y de sus correspondientes articulaciones.

 Entonces debe tenerse en cuenta que, por lo general, cuando la realización de un control no permite constatar ninguna anormalidad y los golpes persisten, no hay que limitarse a repetir dicho control, sino también extender el campo de búsqueda.

Muchas veces las causas de las averías son determinadas demasiado tarde porque el personal fija su atención sobre un punto en particular, limitándose a repetir, sin resultado, las verificaciones relacionadas con dicho punto.

D. FALLAS EN LA LUBRICACION Y EN LA REFRIGERACION.

a. Disminución de la presión de aceite.

 Este inconveniente puede ser debido a:

 1. Disminución del nivel en los carters o en los tanques de servicio, interrumpiendo la aspiración de la bomba.

 2. Incorrecto funcionamiento le las bombas debido a su desgaste; avería común en bombas de engranajes; fallas en la estanqueidad de las válvulas y/o entradas de aire por el lado de la aspiración.

 3. Obstrucción de los filtros.

 4. Huelgos excesivos en las articulaciones, debidos en la mayoría de los casos, al final estado del metal antifricción.

 5. Importantes fugas a lo largo del circuito.

 6. Disminución de la viscosidad, corno consecuencia de una acentuada dilución del aceite con combustible o de una anormal elevación de su temperatura.

 La presión del aceite no debe nunca descender por debajo del valor mínimo admisible previsto por el fabricante. Desde el momento en que una anormal disminución es constatada, ya sea directamente por la observación de los manómetros, o por indicación de las alarmas luminosas o sonoras, debe tratarse de recuperarlas, si es posible por medio de:

 - Un cambio de filtros.

 - Agregado de aceite.

 - Apertura de interceptoras entre circuitos.

 - Puesta en marcha de una bomba, auxiliar de reserva.

Debe pensarse seriamente, sin embargo, si el aceite no está contaminado, antes de comunicar los circuitos, en el caso de disponerse de dos motores, pues se correría el riesgo de producir el mismo inconveniente en el otro motor.

 Debe recordarse que los circuitos de lubricación y de refrigeración de los diversos motores con que pueda contar un compartimiento de máquinas que, normalmente, funcionan en forma independiente, deben estar dispuestos de modo tal que con un mínimo de maniobras se permita ponerlos en comunicación rápidamente.

 Cuando ninguna de estas operaciones, que deben efectuarse muy rápidamente, no permitan mantener la presión del aceite en un valor aceptable, el motor afectado debe ser parado en el más breve lapso y la búsqueda de las causas que originan la caída de presión, debe ser de inmediato iniciada, sin olvidar la eventual inspección de las articulaciones.

b. Inundación de los carters.

 Esto puede ocurrir en motores de carter seco y puede ser debido a:

 1. Excesivas descargas de aceite por los huelgos de las articulaciones por ser la presión de aceite demasiado elevada.

 2. Obstrucción de las rejillas o de las tuberías de retorno.

 3. Caudal insuficiente o descebado de las bombas de extracción del lee del carter, cuando ellas existan.

 La inundación de los carters hace bajar el nivel en los tanques de servicio y hace correr el riesgo de descebar las bombas de lubricación. A veces es acompañada por el chapoteo de las bielas, lo cual puede provocar una considerable afluencia de aceite al interior de los cilindros y pistones, lo que ocasionará que el motor despida humo por el escape al mismo tiempo que provoca un rápido empastamiento. Por otra parte, en algunos motores, los golpes de las cabezas de las bielas sobre el aceite en exceso de nivel en el carter, pueden ser lo suficientemente violentos como para desfondar este último.

c. Aumento anormal de la temperatura en la salida del aceite o del agua de los pistones refrigerados.

Cuando la falla involucra a la vez todos los cilindros, existen causas análoga a las que se han mencionado con respecto a la disminución de la presión de aceite: disminución del nivel en los tanques de servicio; deficiente funcionamiento de las bombas de circulación de agua; obstrucción de filtros, etc. Ello debe dar lugar a soluciones de la misma naturaleza.

 Cuando la falla se produce sólo en un cilindro, deberán ser considerados dos casos:

 1. El aumento de temperatura es acompañado por una reducción del caudal de aceite o agua según el caso. Por lo general, los visores donde el caudal es visible, permiten observar la reducción.

 En el caso tratado debe considerarse la posibilidad de que haya una fuga del fluido en el circuito correspondiente, como ser: rotura de una junta o de un tubo telescópico, o bien una falla en la estanqueidad de la cabeza del pistón; en este último caso, las fugas de gases interfieren mezclándose con las descargas del aceite o del agua.

 2. El caudal del aceite o del agua permanecen normales.

 En este caso puede suceder que el cilindro esté sobrecargado como consecuencia de una desregulación de su correspondiente bomba de combustible. También puede ser debido a un anormal calentamiento del pistón originado por un principio de engranamiento, fugas muy importantes por falta de estanqueidad de los aros, etc.

d. Elevación anormal de la temperatura de todo el aceite en circulación.

 La regulación de la lubricación y de la refrigeración con aceite de los pistones, en principio, se limita a la regulación de la presión de los circuitos pero, la temperatura del aceite puede, generalmente, ser modificada, variando el caudal de agua que pasa por los enfriadores.

 A veces, tanto del lado del aceite como del agua, pueden producirse suciedades y en consecuencia aquellos caudales pueden resultar ineficaces y como consecuencia se hace imposible mantener la presión de aceite necesaria.

 En los motores cuya refrigeración es regulada por válvulas termostáticas, la magnitud de la alzada de dichas válvulas durante el funcionamiento es un índice del estado de los enfriadores. Si la temperatura del aceite se mantiene elevada a pesar de circular por ellos un caudal grande de agua, los refrigerantes deberán ser limpiados.

e. Contaminación del aceite por entradas de agua.

 Para reducir las probabilidades de contaminación de los circuitos de aceite, cuando se tienen dudas sobre la estanqueidad de los refrigerantes, la circulación del agua deberá ser establecida recién después de haberse puesto en marcha las bombas de aceite, dicha circulación deber ser suprimida antes de parar estas últimas bombas. Este caso se trata de motores equipados con bombas independientes. De esta manera, la presión del aceite que, normalmente durante el funcionamiento de la mayoría de los motores es superior a la presión del agua, suprime el riesgo de las entradas de agua en el circuito de aceite. Las pérdidas de aceite, menos peligrosas para los motores que las entradas del agua, es lo único que queda por temer. En el caso en que estas pérdidas se constaten, es evidente que debe verificarse y de ser necesario, recuperarse la estanqueidad de los circuitos a la mayor brevedad posible.

f. Disminución de la presión del agua o elevación de la temperatura en todas las camisas.

 Las fallas pueden afectar al circuito de agua dulce en los motores refrigerados en circuito cerrado o el circuito de agua de mar en todos los motores.

 En circuito de agua dulce las fallas pueden ser ocasionadas, debido a:

 1. Deficiente funcionamiento de las bombas.

 2. Fugas en el circuito, provocando un parcial vaciamiento del mismo.

 3. Entradas de los gases de la combustión al circuito por rajaduras en las camisas y/o tapas de cilindros, o por fallas en algunas juntas que han perdido su estanqueidad.

 Estas entradas de gases se manifiestan primeramente por una inestabilidad y una disminución de la presión, seguidos por el sobrecalentamiento de todo el circuito.

 4. Deficiente funcionamiento de las válvulas termostáticas.

 En este caso puede suplirse, hasta determinar la falla de la válvula termostáticas, por el control manual.

Es de tener en cuenta la alzada de las válvulas termostáticas durante su funcionamiento, ya que son un índice del estado de limpieza de los enfriadores de agua, circuitos de refrigeración y enfriadores de aceite.

 Debe tenerse también bien en cuenta que el funcionamiento irregular de estas válvulas puede provocar variaciones rápidas de la temperatura del agua, dando lugar a que se produzcan rajaduras en las camisas o en las tapas de cilindros, como consecuencia de violentas contracciones del material al pasar de una temperatura elevada a otra muy baja. En particular, pueden tener como resultado la rotura de las camisas debajo de la brida de apoyo cobre el block del motor, o quebraduras de los resaltos de apoyo de las juntas de las tapas de cilindros, si tienen poco huelgo radial dentro de sus alojamientos.

g. En los circuitos de agua de mar las fallas pueden ser ocasionadas por:

 1. Deficiente funcionamiento de las bombas.

 2. Descebado debido a fuertes rolidos.

 3. Obturación de las rejillas, taponamiento de los filtros y tuberías debido a depósitos barrosos más o menos consistentes.

 4. Deficiente maniobra de válvulas que permite la descarga de la bomba a un circuito en comunicación, con descarga al mar en forma directa, es decir, sin pasar por el circuito general propio, que en consecuencia quedará con poca alimentación de agua de mar.

Muchas veces, la imposibilidad de levantar presión en la descarga, de una bomba que acaba de ser puesta en servicio se debe al retorno que se produce hacia una toma de mar a través de una bomba centrífuga parada.

 Dado que en general, los circuitos de agua dulce son independientes, un defectuoso funcionamiento de una bomba obligará, en la mayoría de los casos, a parar el motor correspondiente.

 Por el contrario y por lo general, los circuitos de agua de mar permiten diversas maniobras que hacen posible la prosecución de la marcha en caso de fallas tales como: limpieza de las rejillas de las tomas de mar con aire comprimido o vapor, cambio de filtros, apertura de las interceptoras, puesta en marcha de bombas de reserva y la alimentación del circuito por intermedio del colector de incendio.

 Las anormales elevaciones de temperatura del agua dulce o del agua de mar, que sean imposibles de corregir, deben decidir la detención de los motores, pero la necesidad de pararlos no es, por lo general, de tanta urgencia como en el caso de una caída de presión de aceite, caída que obliga a poner fuera de servicio un motor en el más breve lapso.

Es de tener bien presente que, cuando la falla de una bomba de agua ha provocado una importante elevación de la temperatura en la descarga de circulación, nunca debe ser restablecida violentamente con agua fría, pues se corre el riesgo de provocar las engranaduras de los pistones, por contracción de las camisas o rajaduras de éstas y aun de tapas de cilindros.

Si no es posible restablecer muy lentamente la circulación, es siempre preferible parar el motor y esperar su enfriamiento antes de volver a hacerlo arrancar. Se sobreentiende que se ha iniciado el virado en el momento en que se lo ha parado.

h. Elevación de la temperatura en determinados puntos de las envueltas de agua.

 Esto puede ser debido a:

 1. Acumulación de aire en los puntos más altos o curvas que puede tener el sistema de refrigeración. La solución es purgar el sistema.

2. Fugas de la cámara de combustión debido a rajaduras en las tapas de cilindros, a menudo, consecuencia de tensiones térmicas elevadas. Algunas veces, estas rajaduras se producen en tapas de cilindros que han sido desincrustadas en forma incompleta.

 3. Taponamiento debido a diversas clases de depósitos e incrustaciones en los circuitos refrigerados en circuito abierto.

Los depósitos que se forman o se acumulan en los circuitos (arenas, barro, oxido, incrustaciones) perjudican la transmisión del calor entre las paredes que deben ser refrigeradas y el agua que circula. Toda la masa de las piezas involucradas, las tapas de cilindros en particular, pueden en estas circunstancias por conductividad.

Como además, el sarro y los depósitos reducen las secciones de pasaje del agua y por consiguiente su caudal, en la mayoría de los casos la temperatura del agua aumenta en la descarga, a pesar de que por aquella reducción de las secciones, el agua absorbe menos calor.

Esta falla, no tiene remedio durante el funcionamiento del motor, aun estando la válvula de descarga completamente abierta. Cuando a más presión que la normal de trabajo para tratar de arrastrar los depósitos, por aumento de velocidad del agua de circulación, sin resultado positivo, se impone el desincrustado total del sistema de enfriamiento del motor.

E. VARIACIONES ANORMALES EN EL CONJUNTO DE LAS TEMPERATURAS DE ESCAPE.

Fallas que afectan las bombas de barrido y de sobrealimentación.

 a. Elevación generalizada de las temperaturas de escape.

 Esta elevación es frecuentemente acompañada de humo en el escape.

 A veces, la temperatura alcanza valores considerables que pueden ocasionar que los colectores lleguen a ponerse al rojo; ello puede ser debido a:

 1. Una insuficiencia en la alimentación de aire como consecuencia del deficiente funcionamiento de:

 Bombas de barrido, en los motores de dos tiempos.

 Sobrealimentadores, en los motores sobrealimentados.

 Fugas en las válvulas de escape en los motores sobrealimentados por turbo bombas, ya que, si los gases salen muy calientes de los cilindros, la velocidad del sobrealimentador aumenta.

 Sensible variación en el decalaje del eje de accionamiento de las bombas de combustible. Los importantes esfuerzos que soporta este eje durante el funcionamiento, siempre tiende a variar su decalaje hacia atrás de su posición angular normal. Las consecuencias pueden ser: recalcado y rotura de las chavetas, eventuales deformaciones del eje, etc.

 Cuando se ha producido el decalaje mencionado, la inyección se realiza con retardo, las presiones máximas de combustión disminuyen mientras que las temperaturas en el escape aumentan.

 Un fuerte aumento de las temperaturas en el escape es una falla grave que debe decidir la inmediata parada del motor. La prosecución de la marcha en estas condiciones significaría la seguridad de dañar numerosos mecanismos.

  

b. Fallas de funcionamiento en las bombas de barrido.

 Las bombas de barrido son indispensables, para el funcionamiento de los motores de dos tiempos, exceptuando aquellos motores equipados únicamente con turbo bombas de sobrealimentación accionadas por los gases del escape.

 El aire impulsado por dichas bombas de barrido debe tener una presión suficiente como para desplazar los gases quemados; este aire asegura el barrido en los cilindros y por otra parte contribuye en gran medida a su refrigeración. Cuando, para un determinado régimen de funcionamiento del motor, disminuye el caudal del barrido, aumenta la temperatura del aire encerrado en los cilindros al terminar dicho barrido y los gases de escape salen más calientes.

 Este hecho es frecuentemente producido debido al mal estado de las válvulas en las bombas alternativas; al excesivo huelgo entre los rotores en las empaquetaduras de estanqueidad de las bombas rotativas, volumétricas o centrífugas.

 También puede reducir el caudal de estas bombas el taponamiento de los filtros que, eventualmente, suelen instalarse en su aspiración. Si el funcionamiento de estas bombas se hace francamente deficiente, el llenado de los cilindros con aire puro se ve comprometido y el combustible se quema en forma incompleta; el humo se hace abundante y las temperaturas del escape terminan, inevitablemente, por descender marcadamente.

 Cuando una bomba de barrido queda completamente fuera de servicio, como, por ejemplo: rotura de su eje, de movimientos o engranadura de rotores, se hace imposible la marcha normal del motor.

 Sin embargo, después de desmontar las piezas averiadas o cuando uno o varios cilindros de las bombas están en buen estado (bombas alternativas) el motor puede algunas veces admitir ser puesto en marcha y utilizado a potencia reducida. En el caso de que el motor tenga bombas individuales por cilindro, se evitará el envío de combustible al inyector correspondiente al cilindro afectado y si no se notan ruidos anormales, se podrá continuar la marcha sin inconvenientes.

c. Fallas de funcionamiento en bombas de sobrealimentación.

 Las bombas de sobrealimentación acopladas mecánicamente a los motores son, en cierto modo, bombas de barrido de elevada capacidad comparativa.

En la misma forma como ocurre con estas últimas, la reducción de su caudal a consecuencia de un mal funcionamiento, provoca también elevaciones o disminuciones de las temperaturas de escape.

En las turbo bombas accionadas por los gases de escape, el problema es mucho más complejo. En las condiciones normales de funcionamiento para cada régimen de marcha del motor corresponden:

 1. Una determinada temperatura y presión de gases de escape a la entrada de la turbo bomba y otra a la salida.

 Una presión de aire de sobrealimentación.

 Una determinada velocidad de la bomba.

 Las anomalías que pueden provocar la reducción del caudal de aire impulsado hacia el interior de los cilindros son muchas, entre ellas:

 Filtros de aspiración sucios, lo que origina un aumento de depresión en la aspiración de la bomba.

 Rotor de la bomba sucio o empastado.

 Fugas internas de la bomba.

 Comunicaciones entre las zonas y de gases de escape.

 Fugas en el colector de impulsión de aire.

 Fugas en el colector de escape entre el motor y la turbo bomba, que reducen la potencia de la turbina.

 Aumento de la contrapresión a la salida de los gases de la turbina.

 Incremento de la fricción en los ejes soportes por defectuosa lubricación.

 Todas estas fallas hacen disminuir la presión de sobrealimentación, al mismo tiempo que hacen aumentar las temperaturas de escape, debido a que no es tan eficaz la refrigeración de los cilindros.

 Las variaciones en la presión de sobrealimentación, para un régimen de marcha determinado, es decir, para una determinada velocidad del motor y muesca del registro de combustible, constituyen, sin lugar a dudas, el mejor testimonio de las condiciones en que se encuentra la turbo bomba y además, el más fácil de vigilar.

 Dos observaciones son fundamentales: a) como se dijo, el empastamiento de la parte impulsora se manifiesta en una disminución de la presión debido a que su rendimiento decae y que, por otra parte, su velocidad disminuye en razón de que la resistencia al movimiento aumenta. b) El ensuciamiento de la turbina, por el contrario, tiene el efecto inverso. A pesar de la posible caída de su rendimiento, su velocidad aumenta, debido a que la presión de los gases de escape en la entrada aumenta, ya que la sección de pasaje de que disponen disminuye. Simultáneamente, debe aumentar la presión del aire de sobrealimentación necesaria para poder rechazar los gases quemados del interior de los cilindros.

 Cuando comienza, el ensuciamiento de la turbina en primer lugar, la presión de sobrealimentación aumenta muy lentamente pero, a partir de un determinado valor de esta presión, dicho aumento se agudiza y la velocidad de la turbo bomba puede muy rápidamente hacerse peligrosa. Un ensuciamiento debido a la subida del aceite en los cilindros, puede provocar esta falla que se pone en evidencia por un característico silbido.

F. VARIACIONES DE LAS TEMPERATURAS DE ESCAPE CORRESPONDIENTES A UN CILINDRO – BUSQUEDA DEL ORIGEN DE LAS FALLAS.

Cuando se regula un motor diesel, las temperaturas que se obtienen en el escape en los diversos cilindros, alcanzan para un determinado régimen de funcionamiento y con motor ya estabilizado, valores que son conocidos e indicados en los manuales y aproximadamente iguales.

Durante el funcionamiento, su vigilancia es de primordial importancia, porque cualquier anormalidad en un cilindro, como ser: desregulación de su bomba de combustible, obstrucción del inyector, diminución de la compresión, insuficiencia de su refrigeración, etc., se manifiestan instantáneamente en una sensible variación de su temperatura de escape.

 Esta variación localiza una falla cuya naturaleza podrá entonces ser precisada mediante la observación de otras características de funcionamiento tales como: presión máxima, temperatura del agua o del aceite de refrigeración en la salida de la cabeza del pistón, temperatura del agua en la salida de las tapas de cilindros, etc.

a. Causas más frecuentes de la elevación de la temperatura de escape de un cilindro.

 1. Sobrecarga del cilindro como consecuencia de la desregulación de su bomba de inyección, provocando el aumento de su caudal producido por alteración de la posición de la cremallera, funcionamiento defectuoso de una válvula de aspiración o de descarga, etc.

 2. Modificación del decalaje del camón que acciona la bomba de inyección de ese cilindro.

 Esta falla puede producirse en los casos en que los camones de cada bomba independiente, no van enchavetados en el eje, sino que son fijados en su posición angular, simplemente por fricción con embujamiento cónico. Los esfuerzos que soportan siempre tienden a decalarlos en el sentido en que se retarda la inyección. La cantidad de combustible inyectado por ciclo es siempre la misma pero, al quemarse más tarde, la temperatura del escape aumenta.

 3. Insuficiente peso de aire comprimido en el cilindro, debido a la deficiente estanqueidad de las válvulas de admisión en motores de cuatro tiempos.

 4. Suciedad o condiciones defectuosas de las lumbreras y de las válvulas de barrido en motores de dos tiempos.

 La temperatura del escape aumenta siempre que todo el combustible inyectado continúe quemándose correctamente. Esta temperatura vuelve a descender si la cantidad de aire presente no es ya suficiente para asegurar la combustión completa. En estas condiciones saldrá mucho humo por el escape.

 5. Fallas de estanqueidad en las válvulas de escape provocando una salida prematura de los gases que están aún muy calientes.

 6. Pequeña entrada de agua en el cilindro.

 En este caso la combustión es menos rápida, produciéndose una disminución de la presión máxima y el diagrama, en consecuencia aparecerá deformado.

b. Causas más frecuentes de la disminución de la temperatura de escape en un cilindro.

 1. Desregulación de la bomba de inyección, provocando la reducción de su caudal; esta desregulación puede ser provocada por alteración de la posición de la cremallera, funcionamiento defectuoso de una válvula de aspiración o de descarga, etc.

2. Excesiva fricción del pistón de la bomba de inyección en su cilindro, impidiendo su retorno a la posición inicial de su carrera reduciendo, en esta forma, su carrera útil. Esto se produce más comúnmente en bombas con pistones buzos. En el límite, el pistón de la bomba queda acuñado en el punto muerto alto, tal vez por un posible engranamiento y, entonces, la bomba deja de trabajar.

3. Fugas en los tubos de mandada a los inyectores o fugas interiores en el inyector; por ejemplo a lo largo de la aguja, reduciéndose la cantidad de combustible inyectado.

4. Funcionamiento defectuoso del inyector.

 Este defecto puede provocar excepcionalmente un aumento de la temperatura del escape pero, en la casi totalidad de los casos da lugar a su disminución.

 En efecto, la progresiva obstrucción de los orificios del pulverizador lleva bastante rápidamente a una sensible reducción del caudal entregado por el inyector quitando, en consecuencia, potencia al cilindro. Por otra parte, esta obstrucción puede también ocasionar elevación de presión en el circuito de inyección al no descargar el inyector en el cilindro, lo que puede provocar fugas a lo largo del pistón de la bomba y de la aguja del inyector y en estas condiciones puede calentarse la bomba.

 La mala pulverización originada por el agrandamiento de los orificios del pulverizador o la formación de cráteres de coke, en su alrededor que desvían los chorros de combustible, provocan una deficiente combustión pasando al escape partículas sin quemar.

 El trabajo de la aguja del inyector en posición de abierta, cosa frecuente, o la rotura de su resorte, da lugar a inyecciones prematuras que modifican el ciclo, con una considerable elevación de la presión máxima. Por otra parte, esto permite que se introduzcan gases del interior del cilindro a la tubería de envío de la bomba al inyector haciendo que, finalmente, se reduzca su caudal. Esta falla suele ser acompañada por golpes violentos en el cilindro. Una deficiente combustión debida a baja compresión tiene efectos análogos a los de una mala pulverización, es decir: salida de partículas de combustible sin quemar por el escape.

 Esta baja compresión puede ser debida al mal estado de los aros o a fallas en la estanqueidad de las válvulas de aspiración y de escape.

 Cuando, durante el funcionamiento del motor, las válvulas de aire de arranque tienen fallas de estanqueidad, en general, sus fugas resultan demasiados pequeñas como para hacer bajar notoriamente la presión de compresión; sin embargo, éstas pueden resultar peligrosas porque pueden provocar, por calentamiento, el trabado de las válvulas citadas y comprometer la realización normal de futuras maniobras de puesta en marcha.

 Si se observa descarga. de vapor de agua por el escape, significa entrada de agua en el cilindro, lo que será acusado previamente por una disminución de temperatura en el escape.

 Comprobaciones que deben realizarse en caso de una falla de un cilindro.

 En primer lugar, debe recomendarse que nunca hay que modificar la regulación de una bomba de inyección por sólo haberse constatado una variación de la temperatura en el escape del correspondiente cilindro. Antes conviene examinar cuidadosamente la bomba. En los grandes motores con bombas de inyección individuales, cuya velocidad es relativamente lenta, algunas veces se comprueba la desregulación de una varilla de transmisión o de un botador de válvula de carga o de aspiración. Por otra parte, la variación del caudal puede hacer más marcadas, o menos sensibles, las pulsaciones de la tubería de inyección. En este caso, se admitiría el retoque de la regulación.

 Cuando un simple examen no permite ninguna constatación interesante, se debe abrir la purga del inyector o anular la bomba. Si el ruido, debido a la irregularidad no varía sensiblemente, es indudable que no hay fallas de inyección o de combustión. En caso contrario, es posible que haya una deficiente regulación o mala combustión.

 Este punto puede ser aclarado midiendo la compresión y la presión máxima o bien por medio de la obtención de un diagrama desfasado.

 La interpretación de un diagrama desfasado, requiere una cierta experiencia. Dicha interpretación se ver favorecida si se dispone de diagramas, también desfasados, obtenidos sobre un motor del mismo tipo del que se está comprobando.

Medidas o no las presiones de compresión y máximas, dentro del menor lapso posible, deben efectuarse las comprobaciones siguientes:

1. Control del inyector en el banco de prueba, de ser necesario se recorrerá e inspeccionará.

2. Verificación de la regulación de la bomba de inyección.

Cuando los ajustes y los cambios de piezas, como ser el inyector, no dan ningún resultado positivo, estas comprobaciones deberán ampliarse con una inspección de las válvulas del motor, si es de cuatro tiempos, de las articulaciones de los movimientos y del pistón, investigando la posible disminución de la compresión que hace descender la temperatura del cilindro.

G. INOPINADAS DISMINUCIONES O AUMENTOS DE VELOCIDAD – DETENCIONES IMPREVISTAS – SOBREVELOCIDAD.

 Los cambios de velocidad involuntarios, pueden tener origen en variaciones imprevistas de la resistencia que ofrece el mecanismo receptor, o en alguna anormalidad en el funcionamiento propio del motor en sí.

  

a. Incremento de la resistencia en la línea de ejes.

 Los cambios de rumbo producidos con grandes ángulos de timón, dan lugar a una reducción de la, velocidad de los dos motores, en buques de dos hélices. Esta reducción es mucho más evidente en el motor ubicado sobre la banda hacia la cual cae el buque.

Puede apreciarse un aumento de resistencia en el eje, debido a deformaciones en el mismo, o de la hélice, más indicativo después de un choque o de una varadura. En cambio, los rozamientos anormales, o de los cojinetes soportes de línea de eje mal lubricados y que calientan, en general, resultan insuficientes para frenar un motor de propulsión en marcha.

 Aumento anormal de la potencia requerida en motores de grupos electrógenos.

La cupla frenante se hace superior a la cupla máxima que es capaz de desarrollar el motor y este pierde velocidad con el registro de combustible, puesto al tope. En este tipo de instalación, el automático de sobrecarga debe funcionar y quitarle la carga, al motor. Si esto no ocurre, deberán desconectarse algunos circuitos y si persiste la carga, parar el motor.

c. Aceleración del motor debido a la disminución de la cupla frenante:

 En los motores de propulsión, ello puede ser consecuencia de:

 1. Pérdida de la hélice.

2. Rotura del eje portahélice o intermedio.

3. Patinaje del embrague cuando se dispone de éste.

4. Rotura del eje o del acoplamiento motor-generador.

5. Disminución grande de la carga del generador.

 En este caso, esto sólo ocurrirá si el regulador de velocidad no funciona correctamente ya que por el contrario éste nunca permitirá sobrepasar el valor máximo admisible.

d. Reducción de la velocidad debido a una disminución de la cupla motriz del motor.

 Generalmente, esto es casi siempre originado por perturbaciones en la provisión de combustible como ser:

 1. Mal funcionamiento de las bombas elevadoras de combustible.

2. Presencia de agua en el combustible.

3. Funcionamiento defectuoso de las bombas de inyección y/o inyectores.

Algunos pequeños rastros de agua en el combustible provocan, a intervalos, pérdidas de velocidad. Si el agua llega a las bombas de inyección en cantidades apreciables, ello da lugar a la detención del motor.

 Para identificar un cilindro que no trabaja, como ya se expresó, debe abrirse y luego cerrarse una por una las purgas de los inyectores o anular momentáneamente las bomba. Cuando la operación se hace sobre un cilindro con deficiente provisión de combustible, ello no se manifiesta por una disminución de velocidad, ni por un aumento en el registro de combustible, si el motor dispone de regulador de velocidad.

e. Disminución de la velocidad debido a la engranadura de piezas importantes.

 Cuando, durante el funcionamiento de un motor el aumento de fricción entre dos piezas alcanza a provocar una disminución de la velocidad, es seguro que ya se ha producido un rápido e importante sobrecalentamiento de dichas piezas. Generalmente ello es acompañado por una apreciable elevación de la temperatura de las tapas del carter más próximas y de una progresiva descarga de humo por los tubos de ventilación.

 Al constatarse dichos aumentos de temperatura, se impone la urgente detención del motor en previsión de evitar las explosiones que son siempre de temer cuando una pieza, ubicada en el interior del carter, alcanza una elevada temperatura. En motores modernos provistos de válvulas de seguridad contra explosiones en los carters (Anexo 22-1), las probabilidades de estas explosiones han sido llevadas al mínimo y además permiten una más rápida detención de las mismas.

Debe tenerse presente que el aumento de las fricciones en una pieza que comienza a engranarse, no siempre va acompañada por síntomas audibles.

 Las engranaduras más frecuentes de partes importantes aparecen en los pistones y camisas en los motores de dos tiempos con barrido y escape por lumbreras. En general, ellas se manifiestan por una elevación de las temperaturas en la salida del agua de refrigeración de la tapa del cilindro y en la descarga del aceite de refrigeración del pistón afectado. Estas engranaduras pueden ser debidas a entradas de agua en los cilindros, que apoyando en sus paredes, las lavan haciendo ineficaz la lubricación interior. En estas circunstancias, se hace particularmente abundante la descarga de humo mezclado con vapor de agua por los tubos de ventilación del carter.

También pueden producirse engranaduras en las articulaciones que, frecuentemente, significan, de por sí, la inutilización de los cojinetes que a su vez acarrean rayaduras y deterioros en los correspondientes ejes y pernos.

 Después de una parada motivada por el recalentamiento de un mecanismo en el carter, si es posible, se virará el motor con el virador, asegurando la continuidad de la lubricación y cuando se disponga del sistema, también la refrigeración de los pistones. En cambio, deberá pararse la refrigeración de las camisas y cabezas.

Se deberán controlar las descargas de humo por las ventilaciones del carter y no se deberán abrir las, tapas de este último hasta que no cesen dichas descargas de humo y nunca antes de que haya transcurrido un cuarto de hora desde el momento de la detención del motor. Esto tiene como objetivo evitar entradas de aire al carter que podrán conducir a un incendio o explosión.

Al procederse a retirar las tapas, el personal debe evitar situarse frente a las aberturas y se adoptarán todas las medidas conducentes a evitar la propagación de un eventual incendio. Se alejarán de las proximidades del motor todos los materiales inflamables, se dispondrán extinguidores de C02 o a espuma en las proximidades, así como mantas y bolsas mojadas.

 No se utilizarán luces descubiertas para la posterior inspección de los mecanismos del interior del carter.

f. Velocidad inestable.

 Su origen puede ser debido:

 1. Variaciones en la cupla frenante por cabeceo durante navegaciones con mucho mar.

2. En iguales circunstancias, por irregularidad en la alimentación de las bombas de inyección, algunas veces debido al insuficiente nivel de los tanques de servicio.

3. Deficiente funcionamiento de las bombas elevadoras de combustible, cuando se dispone de ellas, por ensuciamiento de filtros.

4. Presencia de rastros de agua en el combustible.

5. Resistencias anormales en el movimiento del varillaje que controla el registro del combustible.

 6. Deficiente funcionamiento de los reguladores de velocidad.

Si bien el estudio de la "inestabilidad" de los reguladores es tema muy amplio y sale de los límites de estas Normas, debe señalarse que el correcto funcionamiento de un regulador, en buen estado, puede ser alterado por las excesivas variaciones de la velocidad angular instantánea del eje cigüeñal, debido a un elevado coeficiente de irregularidad de funcionamiento del motor.

Estas excesivas variaciones pueden ser debidas a un deficiente equilibrio de las masas en movimiento o a un importante desequilibrio de las cargas en los diferente cilindros.

g. Paradas imprevistas,

 Estas pueden deberse a:

 1. Trabado de la hélice.

 2. Tanque de servicio de combustible vacío.

 3. Descebado de la bomba elevadora de combustible.

 4. Entrada masiva de agua al circuito de combustible. Como, por ejemplo, tanque de servicio de combustible que no se ha decantado.

 5. Detención de la alimentación de aire; como por ejemplo: parada de la bomba de barrido independiente, en algunos motores de dos tiempos. Antes de cualquier intento de volver hacer arrancar el motor, debe ponerse nuevamente en funcionamiento la bomba de barrido, ventilando el motor y su escape para evacuar el combustible que pueda haberse acumulado en la emergencia.

 6. Funcionamiento de un dispositivo de seguridad, como ser sistema de parada del motor en caso de caída de presión de lubricación. En este caso deberá verificarse el sistema de lubricación antes de intentar poner en marcha el motor.

7. Una violenta engranadura como consecuencia de una falta de lubricación o de un fuerte recalentamiento de una pieza importante.

h. Sobrevelocidades.

 La sobrevelocidad de un motor puede ser debida a una disminución accidental de la cupla frenante o a sus variaciones al mal tiempo en motores de propulsión.

 Relacionadas o no con lo anterior, las sobrevelocidades pueden producirse también en caso de:

 1. Deficiente funcionamiento de los reguladores, cuando se dispone de ellos.

 2. Desregulación de las bombas de combustible.

 3. Trabado de la transmisión que controla el registro de combustible impidiendo su reducción cuando la carga disminuye.

Además, y esto es de temer, sobre todo en algunos motores equipados con bomba de barrido o sobrealimentación acopladas, suelen producirse, sobrevelocidades como resultado de una abundante introducción de aceite lubricante en los cilindros. El aceite puede penetrar en las bombas y mezclarse con el aire por ellas impulsado, como consecuencia de fugas en los retenes montados sobre ejes de accionamiento que a veces, son difíciles de vigilar.

 Existen motores que están equipados con dispositivos destinados a pararlos automáticamente en caso de sobrevelocidades; estos dispositivos actúan ya sea, llevando a cero el registro de combustible, cortando la llegada del combustible al motor, obturando las aspiraciones del aire del motor, etc. Pero debe tenerse en cuenta que de ninguna manera ninguno puede proteger contra la sobrevelocidad debida a la introducción accidental del aceite de lubricación.

 La sobrevelocidad es siempre muy peligrosa para el material, las vibraciones de las diversas piezas y de los resortes en particular, pueden alterar la distribución y producir fatigas excesivas. Por otra parte, las sobrevelocidades pueden dar lugar a accidentes fatales entre el personal por proyecciones de piezas que pueden romperse, tales como estallido de volantes, etc.

 Desde el instante en que se constata la sobrevelocidad, se debe parar el motor lo más rápidamente posible, llevando a cero el registro del combustible y cortando la llegada de éste a las bombas de inyección. Si el motor después de esto no para inmediatamente se procederá a obturar lo mejor posible la aspiración del aire por medio del cierre de los postigos previstos, eventualmente, para ese fin o mediante elementos de emergencia, tales como; presentación de un trozo de chapa o de tela contra los orificios correspondientes.

H. ESCAPE SUCIO – INCENDIOS EN EL ESCAPE.

 El humo que, frecuentemente, se mezcla con los gases del escape de un motor, puede provenir de todos los cilindros o solamente de algunos de ellos. Cuando el humo es abundante, es suficiente la observación visual para poder identificar los cilindros afectados. Si no es muy visible, se abrirá el grifo de purga de cada cilindro y se presentará a algunos centímetros de distancia de los grifos citados un trozo de papel del que se utiliza para diagramas, ligeramente humedecido con agua, apoyado sobre una tablilla. Si el cilindro no descarga humo, el papel será simplemente chamuscado; en caso contrario, será manchado con pequeñas gotas de aceite o de hollín más o menos espaciadas según la densidad del humo.

 Como precaución se deberá, antes de poner el papel indicado, purgar los grifos para destapar el conducto que los comunica con el cilindro, eliminando así los depósitos que pudieran haberse formado en él.

El humo, en el escape, puede ser debido al pasaje de aceite de lubricación o a una combustión incompleta del combustible inyectado.

 Debe tenerse presente, cuando se investiga el origen de esta anormalidad, que el vapor de agua proveniente de fugas en las cámaras de refrigeración puede ser confundido con humo.

a. Humo debido al aceite.

 Es un humo azulado que es emitido, preferentemente, durante las marchas a potencia reducida y durante los aumentos de carga que siguen a esas marchas; se debe, a menudo, a la subida de aceite a la parte alta de los cilindros, lo cual se hace posible debido a la falta de eficiencia de los aros rasca aceite. También puede ser provocada por la inundación del carter.

 Asimismo el aceite no siempre se quema completamente antes de ser evacuado, ensuciando las cámaras de combustión y los colectores de escape, al mismo tiempo que produce humo.

En los motores de dos tiempos, con barrido y escape por lumbreras, el paso del aceite al escape se produce a consecuencia de:

 1. La presencia de aceite en suspensión especialmente en el compartimiento de máquinas que se mezcla con el aire de barrido. Efectivamente, una parte de este aceite se deposita y se acumula en los colectores de barrido. Debe poderse evacuar por medio de grifos de purga para limitar el riesgo de incendio o explosión en dichos colectores, que puede suceder en caso de un retroceso de gases calientes por las lumbreras de barrido.

 2. Exceso de lubricación interna en los cilindros.

 3. Por último y sobre todo, debido al soplado hacia el escape de la película de aceite mal rascada que, inevitablemente recubre las faldas de los pistones, a consecuencia de las proyecciones desde el carter. Dichas faldas cumplen imperfectamente su misión de obturadores de las lumbreras y las fugas permanentes que permiten el barrido hacia el escape, arrastran el aceite.

b. Humo debido al combustible

 El humo es siempre la consecuencia de una combustión incompleta; pero, la mala combustión puede tener causas muy diferentes. Cuando el aire es insuficiente para que se produzca la combustión completa del combustible inyectado se produce humo negro. En cambio cuando hay inflamación tardía o falla de combustión, rateo, el combustible sin quemar pasa al escape, en forma parcial o total, bajo forma de pequeñísimas gotas formando humo grisáceo.

 Considerando las temperaturas alcanzadas por los productos que componen estos dos tipos de humos precitados, a veces, se los designa como "humo caliente", al negro, y "humo frío", al grisáceo. Con el fin de diferenciarlos, a continuación se adoptarán estos términos.

 1. Humo "caliente".

El humo está, esencialmente, constituido por partículas de hollín. El combustible inyectado normalmente se inflama pero, no se quema completamente porque le falta aire.

 Este humo es el típico de los motores sobrecargados. Es evidente que su presencia se ve favorecida por todo aquello que interfiera la formación de la mezcla aire combustible, como ser: mala pulverización, insuficiente turbulencia, mal ángulo de pulverización, etc.

 Una sobrecarga momentánea puede producirse durante las aceleraciones dado que el aumento casi instantáneo del caudal de combustible inyectado, se efectúa más rápido que el aumento del caudal de aire admitido dentro del cilindro. Este fenómeno se nota, en particular, en algunos motores sobrealimentados con turbo bombas accionadas por los gases del escape, debido a la inercia de los rotores. En estos motores los aumentos de velocidad son acompañados por bocanadas de humo.

 Otras veces el "humo caliente" tiene un origen bastante difícil de identificar: el valor de la demora de encendido del combustible empleado, que es demasiado pequeño. En efecto, la inflamación sigue muy de cerca a la iniciación de la inyección; por esta causa, se forma en las proximidades del inyector un frente de llamas que impide, al combustible pulverizado que sigue siendo inyectado, alcanzar la periferia de la cámara de combustión, donde puede encontrar el aire que le es necesario para quemarse totalmente. Este fenómeno se ve favorecido por un índice de cetano elevado, superior a 65, así como también, por una temperatura demasiado alta al finalizar la compresión.

1. "Humo frío".

 Este humo es debido a una inflamación retardada o a fallas de encendido lo que permite a pequeñas gotas de combustible sin quemar ser evacuadas por el escape al cual, normalmente, dan una coloración grisácea. Simultáneamente, una fracción del combustible inyectado pudo haberse quemado correctamente, sin humo o aún, en ciertos casos, produciendo "humo caliente".

 Sin embargo aquellas coloraciones grisáceas pueden tornarse sumamente obscuras, si la combustión prosigue dentro del mismo colector de escape. En estas circunstancias, el humo producido contiene partículas de combustible que, por haber sufrido un cierto grado de "cracking", su olor es acre y picante. Esto permite diferenciar este humo del "humo caliente". El "humo frío" puede también ser debido a una demora demasiado grande en el encendido del combustible ocasionada por:

 (a) Indice de cetano demasiado bajo, inferior a 40.

(b) Temperatura demasiado baja al término de la compresión ya sea, por relación de compresión insuficiente o motor refrigerado en exceso.

(c) Inyección prematura que comienza sensiblemente antes del fin de la carrera de compresión, cuando aun no ha sido alcanzada la temperatura de inflamación del combustible.

Por otra parte una pulverización muy deficiente, o con mal ángulo, puede dar lugar a la proyección de una parte del combustible inyectado contra las paredes de la cámara de combustión. Esta fracción no se quemará o lo hará muy incompletamente produciendo siempre en consecuencia "humo frío".

 La presencia de rastros de agua en el combustible provocando “rateos” o disturbios en la combustión, también puede tener los mismos efectos que una mala pulverización.

e. Efecto del humo sobre los motores.

 Además de comprometer el desplazamiento sigiloso de las unidades y reducir su radio de acción, el humo siempre provoca graves inconvenientes en los motores donde se producen.

 Las partículas a base de carbono, que constituyen el "humo caliente", forman depósitos abrasivos que son tanto más duros cuanto más elevadas sean las proporciones de azufre y de cenizas de combustible que ellos contienen. Estos depósitos aceleran el desgaste de los aros y de las camisas teniendo en este aspecto, algunas veces, un efecto más importante que el de las corrosiones producidas a consecuencia de la formación de anhídrido sulfuroso o sulfúrico en el interior de los cilindros.

 También ellos pueden provocar el empastamiento de los aros, como asimismo, su paso hacia el carter contribuye a la contaminación del aceite lubricante.

 Las pequeñas gotas de combustible sin quemar, al depositarse sobre las paredes de los cilindros dan, lugar al "humo frío", lavan el carter y comprometen la eficacia de la lubricación interna. Mezclada, con el aceite lubricante, contribuyen también a formar depósitos grasos que ensucian aun más los pistones y empastan los aros, en especial cuando estos depósitos, progresivamente, se transforman en lacas o en barnices por una especie de cocción.

 La capa de aceite "lavado", mezclado con combustible, a veces, retorna al carter acelerando, por dilución, la contaminación del aceite del sistema.

 Pero, en definitiva, para los motores en si, el "humo frío", puede ser menos peligroso que el "humo caliente".

d. Incendios en los colectores de escape y en los silenciadores.

 Además de perjudicar a los motores como ya se puntualizó, el humo deja depósitos en los colectores de escape y en los silenciadores que, por esta causa, se encuentran, en mayor o menor proporción, tapizados interiormente con combustible sin quemar, acumulaciones grasosas y hollín, todos ellos de, fácil combustión. Este ensuciamiento se produce, sobre todo, durante las navegaciones a baja velocidad cuando los gases del escape se encuentran relativamente fríos. Al aumentarse la potencia, la temperatura de salida de los gases aumenta y los depósitos acumulados, a veces, se prenden fuego saliendo por el escape chorros de chispas y aun también llamas. El fuego se produce, generalmente, en el silenciador pero, puede propagarse dentro del colector de escape, dando lugar a verdaderos incendios.

 Para combatirlos, debe pararse el motor afectado, obturar el escape y la entrada de aire al motor. Por otra parte, en las unidades donde se disponga, debe ponerse en acción el sistema de extinción a base de anhídrido carbónico. No disponiendo de este sistema, siempre es eficaz introducir en alguna forma este gas dentro del circuito, por ejemplo: descargando un botellón o varios, según la magnitud del incendio.

e. Medidas para evitar el humo.

 Lo expuesto precedentemente demuestra que, ya sea provocado por la combustión incompleta del aceite lubricante o del combustible, el humo es siempre indeseable, debido a las perjudiciales repercusiones que tiene sobre el funcionamiento y la conservación de los motores.

 El humo debido a la combustión del aceite lubricante, puede combatirse mediante una correcta regulación de la lubricación interna y manteniendo en buen estado los aros rasca aceite.

Son más difíciles de determinar las medidas que deben tomarse para impedir la formación del humo originado por el combustible que, en parte, queda sin quemar, ya que su origen es también difícil de identificar, dadas las múltiples razones que pueden provocarlo. En efecto, puede darse el caso que los diferentes chorros de un inyector en mal estado de funcionamiento, pueden simultáneamente, producir "humo frío" y "humo caliente", en diferentes sectores de un mismo cilindro.

 En consecuencia, deben extremarse las medidas para:

 1. Mantener los inyectores en excelente estado. No debe dudarse en sacar de uso un inyector, o tobera, cuyo funcionamiento se estima "dudoso". Su reemplazo siempre será mucho menos onerosa que el reacondicionamiento de los cilindros prematuramente gastados, o deteriorados, a consecuencia de la deficiente pulverización de los inyectores.

 2. Frecuente control de la regulación de las bombas de inyección.

 No debe olvidarse que en los motores equipados con bombas de inyección agrupadas en una unidad, a veces, se produce un decalaje en los ejes de accionamiento. Cuando existen dos unidades acopladas una con otra, la falla también puede producirse en el acoplamiento que las une.

 3. Evitar, en lo posible, hacer funcionar los motores a potencias muy bajas.

 4. Mantener la temperatura del agua de refrigeración en las cámaras de circulación en el valor más alto admitido.

I. DISMINUCION DE LA CUPLA MAXIMA FACTIBLE – AUMENTO DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE PARA UNA DETERMINADA POTENCIA.

 Se han citado anteriormente las diversas fallas que, en forma bastante notoria, dan lugar a dificultades en el funcionamiento de los motores.

 Aún cuando no sean tan evidentes, estas dificultades son, con frecuencia, suficientes como para limitar seriamente la posible capacidad de un motor.

 Se define como la cupla máxima factible, durante el funcionamiento de un motor, a aquella que éste desarrolla con un consumo determinado por vuelta, durante las pruebas realizadas después del último carenado del buque.

 A este consumo por vuelta corresponde una posición definida del registro de combustible.

 Mientras el motor se mantenga en buen estado, dicha posición definida del registro de combustible debe permitir alcanzar la cupla máxima prevista sin sobrepasar ninguna de las características de funcionamiento registradas durante el transcurso de las pruebas, manteniéndose, por otra parte, normal la emisión de humo.

 La imposibilidad para el motor de proporcionar la cupla requerida en esas condiciones, que en realidad se caracterizan por las presiones máximas y las temperaturas de escape, puede ser debida a todos los defectos mencionados anteriormente.

J. EXPLOSIONES EN LOS CARTERS

 Son relativamente raras las explosiones en los carters de los motores diesel pero, la gravedad de sus consecuencias, en particular para el personal, obliga a que sean bien conocidas sus causas y en algunos casos, los medios destinados a limitar sus efectos. Por lo general, los daños materiales se limitan a simples roturas de tapas de carter y a posibles incendios en el compartimiento.

 La mayoría de las explosiones registradas son debidas a la ignición de una mezcla inflamable, formada dentro del carter, en contacto con una pieza elevada a alta temperatura.

a. Formación de la mezcla inflamable.

En un motor diesel en funcionamiento, la atmósfera de su carter se carga de aceite en suspensión; este aceite puede presentarse bajo dos formas:

 1. En pequeñas gotas, debidas a la pulverización como consecuencia del batido del aceite que brota de los cojinetes o que retorna al carter, en especial, por la acción de los aros rasca aceite.

 2. Bajo la forma de vapor condensado; el vapor formado por el aceite en las zonas donde éste se encuentra más caliente, se esparce por todo el carter, pero tiende a condensarse en la vecindad de las paredes relativamente más frías.

 Estos vapores condensados son los que toman el aspecto de "humo de aceite".

 Para formar una mezcla inflamable, el peso de aceite en suspensión en el aire del carter, debe alcanzar un cierto valor mínimo que puede estimarse del orden de los 50 miligramos por litro.

En los carters de los motores en buen estado de conservación y funcionamiento, este límite peligroso, normalmente, no es alcanzado, en razón de que la temperatura de las piezas no es suficientemente elevada como para provocar una importante vaporización del aceite en servicio, porque, además, la tensión máxima de estos vapores es relativamente baja. La situación varía desde el momento en que un cojinete u otra pieza cualquiera se calienta; la vaporización del aceite al hacer contacto con ellas se acelera y hasta puede provocarse volatilización, es decir, en sus cercanías aumenta rápidamente la proporción de vapor de aceite.

b. Inflamación de la mezcla aire-aceite.

Cuando la pieza que se calienta, como ser un cojinete, sobre todo en los motores con bujes de bronce en los pernos del pistón, un eje, una falda de pistón, un buje soporte de una transmisión para accionamiento de una bomba, etc., alcanza una temperatura suficientemente elevada, la violenta inflamación de la mezcla aire-aceite, se manifiesta en forma de explosión.

 Esta inflamación, también puede ser provocada por una emisión de chispas al producirse una fuerte engranadura o roce metálico, o por un pasaje de los gases de la combustión dentro del carter, como consecuencia de una rotura o rajadura de un pistón, sobre todo si éstas son de aleación liviana y son fácilmente afectadas por una sobrecarga del correspondiente cilindro, una mala pulverización del combustible el cual actúa de soplete o a una detención de la refrigeración del pistón.

c. Medios para prevenir las explosiones.

 Puede parecer deseable impedir que la proporción de la mezcla aire-aceite alcance el límite de inflamabilidad en base a una renovación de la atmósfera del carter por medio de la aspiración de una bomba o de un ventilador. Este procedimiento, debe ser totalmente descartado en razón de que la ventilación que puede realizarse nunca es perfecta y no impide la formación de una especie de nube explosiva en las cercanías de una pieza demasiado caliente que acelera, violentamente, la vaporización o la volatilización del aceite. En caso de inflamación, el calor generado por la combustión de dicha nube hace aún más intensa la vaporización y los nuevos vapores que se forman siguen generándose o inician su combustión mientras quede aire disponible.

Resulta en consecuencia más apropiado y lógico evitar toda ventilación para limitar el peso de aire presente en el carter y reducir la gravedad de las eventuales explosiones. En ciertos casos, la proporción de aceite en la atmósfera del carter puede hacerse superior al límite por encima del cual la mezcla no es más inflamable porque es demasiado rica.

d. Válvulas de seguridad contra explosiones de carter en motores diesel. Ver Fig. 22-5 al final.

 Precisamente basados en lo expresado en c., es decir, evitar toda ventilación para reducir la gravedad de las eventuales explosiones, existen actualmente válvulas especiales de seguridad que han sido adoptadas por varios fabricantes de motores diesel. Estas válvulas, dan protección al personal y equipos en caso de producirse una explosión de carter. El resorte liviano y sensible que actúa en esas válvulas, es inmediatamente comprimido y posibilita así que la válvula, al permitir el pasaje del aire-aceite proveniente del carter, reduzca la presión en el mismo. La válvula, al reducir esta presión, se cierra rápidamente para prevenir la entrada de aire al carter.

La posibilidad de una segunda explosión, es así grandemente reducida.

 La cubierta de la válvula está diseñada en forma tal que obliga a los gases explosivos a dirigirse al cuerpo del motor para prevenir así su expansión horizontal y proteger al personal. Un drenaje de aceite, vuelve este último, al carter por un sistema de sifón.

El motor lleva una válvula por cada cilindro.

En la figura se ve, en la mitad izquierda, la válvula cerrada, con su disco ondulado asentando en el aro empaquetadura y el resorte expandido.

 La parte derecha muestra la válvula totalmente abierta. La gran área libre de pasaje de esa válvula, deja escapar el gas a la atmósfera sin restricciones. Asimismo, la parte izquierda de la figura muestra la válvula sin el aro de fijación del conjunto, el que puede ser montado sobre la parte externa de la las tapas del carter por medio de bulones.

 En la figura del lado derecho, también se ve 1a válvula abierta y el aro de fijación de conjunto.

 Estas válvulas deben ser inspeccionadas y verificadas antes de poner en marcha el motor, asegurándose de que pueden funcionar sin dificultad, es decir que el resorte acciona bien y que la válvula está libre y asienta correctamente sobre la empaquetadura asiento.

e. Vigilancia de los carters.

 Por lo general, los carters tienen conductos de desahogo de los vapores del aceite que evitan la acumulación de presión proveniente de los gases "soplados" a lo largo de los pistones, en particular cuando no disponen de las válvulas de seguridad descriptas en el punto d.

 Estos conductos, como las válvulas de seguridad mencionadas, constituyen excelentes testigos cuando hay variaciones importantes por sus descargas.

 Normalmente estas descargas aumentan con la carga del motor y el humo evacuado se mantiene azulado. En caso de insinuarse un calentamiento, su caudal se hará anormal para la carga del momento y su aspecto cambiar haciéndose pardusco.

Cuando un engrane de pistón es producido por fugas en el circuito de refrigeración, también puede mezclarse vapor de agua con el humo y hacerlo blanquecino.

 Desde el momento en que se constata un desahogo excesivo de gases, debe reducirse la velocidad del motor e incluso prever su detención en el más breve plazo.

K. FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR CON INCONVENIENTES EN UN CILINDRO

 Estando en el mar puede ser difícil, e incluso imposible, reparar rápidamente una avería que afecte un cilindro.

 Nunca es recomendable el funcionamiento con los cilindros que quedan en buenas condiciones, debido a que ello produce un desequilibrio en la marcha que, eventualmente, puede hacer vibrar el motor. Sin embargo, algunas veces ello es indispensable.

 Cuando se decida hacer funcionar un motor en estas condiciones, debe recordarse que para limitar al máximo los desequilibrios, siempre resulta de interés no cambiar nada en los conjuntos con movimientos alternativos y, si es posible, mantener la posibilidad de la compresión en el cilindro afectado.

a. Causas que pueden producir averías y forma de solucionarlas.

 1. Falta que afecta a una bomba de inyección o un inyector.

 A menudo pasa desapercibida durante el comienzo y aun por un cierto tiempo. Si en el momento que es descubierta, las circunstancias impiden parar el motor, habrá que limitarse a sacar de servicio la bomba de inyección. Como consecuencia de esto, en la mayoría de los casos, el inyector se encontrará inutilizado si el motor ha funcionado varias horas, dado que, haya sido o no el causante de la falla, es prácticamente inevitable el endurecimiento de su aguja cuando permanece inactiva.

 2. Entrada de agua en un cilindro.

 Si se constata entrada de agua en un cilindro antes de que haya habido un engrane importante y que, al incomunicar la circulación al cilindro afectado se suprime la fuga, se puede intentar hacerlo funcionar manteniendo la incomunicación citada y con la bomba de inyección correspondiente anulada.

 Debe tenerse en cuenta que antes de incomunicar la circulación de agua, debe pararse el motor. En este caso se deberá aumentar, en lo posible la lubricación, y vigilar el calentamiento del cilindro y de su cabeza. Si es posible, la refrigeración a la cabeza será mantenida.

 3. Engranaduras y/o rajaduras en los pistones o camisas.

 Detectada cualquiera de estas averías, debe pararse el motor, desmontar el pistón correspondiente, sacar los aros y volver a armar el conjunto sin los aros e intentar hacer funcionar el motor, con la correspondiente bomba de combustible anulada.

 Conviene dejar el inyector en su lugar o, si se dispone, tapar el orificio de su alojamiento en la cabeza con una brida. Esto no es por temor a perturbar la compresión que, de cualquier manera no se llevará a cabo eficientemente, sino para evitar el ruido que producirá el aire al circular por el alojamiento del inyector.

4. Engrane de articulaciones cabeza y/o pie de biela o de guías, impidiendo el accionar del movimiento.

Se hace indispensable desconectar la biela e inmovilizar las válvulas de aspiración y escape sacando los balancines, en los motores de cuatro tiempos; en los motores de dos tiempos se obturarán las lumbreras de los cilindros. Cuando, con seguridad el pistón puede ser inmovilizado dentro del cilindro, es el mejor obturador de las lumbreras.

 Los orificios que proveen lubricación a la biela, por lo general ubicados en el perno del cigüeñal, deben ser obturados con tacos de madera retenidos por vueltas de alambre, teniendo precaución que estas vueltas no dañen el perno; una plancha de empaquetadura de papel prensado abrazada al perno, colocando las vueltas de alambre por encima, es una buena defensa.

b. Máxima velocidad de un motor con un cilindro fuera de servicio.

 En un motor que se hace funcionar con un cilindro menos, debe limitarse el registro de combustible a la posición señalada para desarrollar el 50 % de  su potencia.

Debe tenerse en cuenta que la puesta fuera de servicio de un cilindro, con o sin desconexión de la biela, no modifica sensiblemente las velocidades críticas del motor, ello solamente las hace más peligrosas.

 También debe tenerse en cuenta que los arranques se hacen menos seguros y efectivos, por lo que debe evitarse, tanto como sea posible, el realizar las maniobras con el buque empleando el motor averiado.

c. Primeras marchas de un motor, luego de una reparación en un cilindro.

 Toda reparación en un motor que haya dado lugar al reemplazo de una camisa de cilindro, un pistón, aros, cojinetes de biela o de bancada, debe ser seguida de un periodo de asentamiento controlado, como el de un motor que haya sido sometido a un recorrido o ajuste completo.

 Esta operación requerirá lapsos por lo general imposibles de cumplir estrictamente pero, lo que sí debe cumplirse es la precaución de no poner inmediatamente en carga un cilindro que acaba de ser objeto de una reparación.

En consecuencia, salvo caso de fuerza mayor, debe hacerse funcionar el motor en vacío, al menos por unas cuatro horas o a marcha reducida. Si este periodo no permite alcanzar la realización de 300.000 vueltas en total, se cargará el motor con carga muy reducida hasta completar el valor. Esto se hará previa disminución, cuando ello sea posible, del registro de combustible de la bomba de inyección del cilindro que ha sido reparado.

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FUENTES:

M.J.D.

MAQ 305 MOTORES DIESEL LIBRO SEGUNDO CAPITULO 2 Inconvenientes en la marcha del motor. 

NORMAS PARA EL USO Y CONSERVACION DEL MATERIAL DE CASCO, ELECTRICIDAD Y MAQUINAS NAVALES (N O C E M) CAPITULO 22 MOTORES DE COMBUSTION INTERNA