PRACTICAS DE TALLER, A BORDO, PARA CONSERVACION Y CONTROL DE SISTEMAS DE INYECCION DIESEL
Todo personal a cargo directo o indirecto del mantenimiento de motores diesel, debe compenetrarse de la idea que en las máquinas de este tipo, es de fundamental importancia el funcionamiento correcto del sistema de inyección. Muchas averías de pistones, bielas, cabezas, cigüeñales y cojinetes, son debidas únicamente al funcionamiento defectuoso de los inyectores, y no siempre se encara la reparación prestando atención a sus causas, que con frecuencia, son atribuidas a problemas del lubricante, del sistema de lubricación o a fallas mecánicas o del material, en vez de a reales defectos de combustión.
Temperaturas irregulares y/o desiguales de descarga, golpeteo en los cilindros, humo en el escape no debido a otras causas; lumbreras de descarga con carbón, carbón en las cámaras de combustión y en las precámaras, etc., son indicios de funcionamiento defectuoso de la inyección de combustible y en ningún caso se despreciará la influencia de este factor en tales síntomas (a veces causados por otros defectos de la máquina), aceptándose como obligatoria la rutina de que es preferible, ante la duda, inspeccionar en demasía el sistema de inyección, que estimar "a ojo" su estado, esto lógicamente dentro de las posibilidades operativas y prácticas.
Las normas que se enuncian a continuación, son de carácter general y para suplir deficiente información de algunos manuales de los fabricantes, no siempre completos a este respecto. Es importante en caso de duda y una vez superada la emergencia con las prácticas que estas normas aconsejan, consultar a la Dirección de Casco, Electricidad y Máquinas Navales, quien determinará los valores y métodos adecuados para el control de inyectores y bomba de inyección.
DE LOS INYECTORES.
Todos los trabajos relacionados con los inyectores, así como también con las bombas de inyección, deben realizarse en locales cerrados, perfectamente exentos de polvo y sobre bancos de trabajo rigurosamente limpios de toda clase de limaduras, virutas metálicas o productos abrasivos.
Los trapos de limpieza utilizados deben, a su vez, estar muy limpios y no tener hilachas. (Debe excluirse el uso de la estopa).
En muchas circunstancias estas condiciones son difícilmente alcanzables a bordo y siempre es recomendable el envío del material a talleres en tierra.
Se debe:
a) Controlar el estado de los filetes de rosca de la tuerca que fija la guía de la aguja. Esta rosca puede presentar rastros de recalcado y quedar muy suelta.
b) Verificar el buen estado de las agujas y de su guía. Cuando están pegadas por gomas se puede facilitar su separación con una inmersión prolongada en gasoil o en un solvente de limpieza.
Las huellas de calentamiento (manchas azuladas) son indicios de defectos de estanqueidad durante el funcionamiento (retorno de gases calientes) o de insuficiente refrigeración.
El desgaste, debido al combustible insuficientemente filtrado, se pone en evidencia por la pérdida de pulido en las piezas.
Debe tenerse bien en cuenta que las agujas y sus guías son por principio irreparables, en igual forma que los cilindros y pistones de las bombas de inyección. Su mantenimiento de rutina debe limitarse a una limpieza que, en ciertos casos, es suficiente para dejar en buenas condiciones las agujas endurecidas.
Debe tenerse en cuenta que en las agujas de cierre cónico clásico ocurre lo siguiente:
a) La base del cono de las agujas tiene un diámetro que es inferior al diámetro mayor de su asiento.
b) Las conicidades de la aguja y de su asiento son diferentes. El asiento tiene, aproximadamente, un grado menos de abertura.
Por lo tanto, la aguja apoya, únicamente, con una arista que tiende a cavar un surco en el asiento. Este surco, difícil de limpiar, retiene partículas duras que el esmerilado, a menudo, sólo se limita a desplazar, agravando las posibles faltas de estanqueidad.
NOTA: En el momento de ser fabricadas, en la mayoría de los casos, la estanqueidad se obtiene al ser presentadas las piezas que fueron rectificadas por separado. Cuando hay fugas, se vuelven a rectificar, evitando siempre el esmerilado.
Por otra parte, aun cuando la estanqueidad de la aguja haya sido obtenida a costa de un ensanchamiento inevitable de su apoyo, su funcionamiento no volverá a ser normal. El ensanchamiento del apoyo provoca, tanto al abrir como al cerrar, un laminado del combustible que hace caer la presión al principio y al final de las inyecciones, lo cual las hace menos francas. Durante el funcionamiento hay formación de gotas y de incrustaciones en la salida de las toberas.
NOTA: Algunos fabricantes admiten el esmerilado de las agujas cónicas, pero para realizarlo, proveen dos herramientas de diferente conicidad; una destinada al asiento y la otra a la aguja.
Cuando por construcción hay un apoyo entre la pieza guía de la aguja y el porta-inyector, estas superficies deberán ser esmeriladas cuando así lo requiera su estado. Deberán tomarse las mismas precauciones que las mencionadas anteriormente con respecto al esmerilado de las agujas. Seguir las indicaciones del fabricante para el cambio de las agujas cuya carrera sea considerable. Pudo haberse recalcado o gastado.
NOTA: El aumento de alzada cambia las condiciones de la inyección, al mismo tiempo que aumenta seriamente los esfuerzos que deben soportar los resortes, favoreciendo su rotura.
DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE.
En la parte que sigue, se considera que las inspecciones y los controles de los elementos componentes de los motores, que se podrían realizar en caso de detectar fallas, y que deben involucrar un cierto número de operaciones que en la práctica no son todas indispensables para los materiales de "tipo probado". Estas operaciones complementarias, por así llamarlas, deberán realizarse, únicamente, en el caso en que inconvenientes de funcionamiento o sorpresivas puestas fuera de servicio no tengan una explicación clara.
Para su desarme y montaje se seguirán estrictamente las instrucciones de la casa constructora, procediéndose con especial cuidado y secando las piezas con aire comprimido y papel común sin pelusa.
Cuando sea necesario esmerilar asientos de válvulas de inyección y no se cuente con instrucciones especiales, se emplearán compuestos de grano muy fino.
Cada 200 horas de funcionamiento se probarán las toberas de inyección directa, eliminando el coque.
Se verificará que las toberas de inyección descarguen a la presión prescrita y que la abertura y el cierre sean instantáneos, no debiendo producirse goteos, ni caídas de presión fuera de los límites fijados por los manuales respectivos
Las herramientas a utilizar serán estrictamente las que corresponde usar para esos mecanismos; los orificios de los pulverizadores se limpiarán con alambre de acero especial, calibrado, cuyo extremo, deber ser una sección recta (nunca ahusada).
La regulación del caudal de las bombas puede realizarse por medio de sus válvulas, siendo en este caso sus pistones del tipo buzo. En otras bombas esta regulación también puede hacerse con los mismos pistones, presentando entonces sus cuerpos ranuras helicoidales.
Los trabajos de rutina que pueden realizarse en una bomba de combustible, cualquiera sea su tipo, deben limitarse a la inspección de sus válvulas, cuando las tiene y eventualmente, de los mecanismos que las controlan: bielillas o camones. En cuanto a sus pistones y camisas de cilindro, después de un simple examen deben ser vueltas a armar o descartadas.
La posibilidad del retoque de su ajuste no debe ser considerada.
Únicamente las pruebas de estanqueidad de sus pistones y válvulas (caso de bombas reguladas por medio de sus válvulas) o los ensayos en el banco de prueba (en bombas reguladas por sus mismos pistones), indican la aptitud de una bomba, aparentemente en buen estado, para continuar en servicio en condiciones satisfactorias.
Los huelgos "pistón-cilindro" adoptado por los fabricantes para asegurar la autolubricación son en la práctica de algunos micrones y algunos micrones más, imposibles de apreciar sin elementos especiales son suficientes para hacer variar, seriamente, las condiciones de funcionamiento.
1. Pruebas de estanqueidad de las bombas reguladas por medio de sus válvulas.
Estas pruebas deben abarcar:
- Una prueba de los pistones y cilindros.
- Una prueba de las válvulas.
Prueba "pistón - cilindro"
En un pistón buzo, la estanqueidad absoluta sólo es segura para una presión relativamente débil en el cilindro. Cuando esta presión aumenta, siempre hay fugas alrededor del pistón por mejor que esté ajustado. La magnitud del caudal de la fuga con una presión suficientemente elevada, mantenida en el cilindro por medio de la bomba de prueba manual, alcanza para dar una idea del estado de una bomba.
El dispositivo utilizado para la prueba debe asegurar la fijación del pistón en el punto final de su carrera de inyección y permitir contar las gotas de combustible que se van escurriendo.
Esta operación, frecuentemente, se ve facilitada cuando la bomba que debe probarse se dispone horizontalmente.
Luego de haber llenado la bomba con combustible, eliminado bien el aire y obturados los conductos no empleados para la conexión con la bomba de prueba, se levantará la presión y se la mantendrá a 500 kg/cm2.
Esta presión también permite descubrir eventuales fugas por fisuras o porosidades en los cuerpos de las bombas.
La importancia de la fuga es la que decide entre seguir utilizando la bomba o su reemplazo. Con respecto a este punto, seguir las indicaciones del fabricante.
Como ejemplo, se dan los diferentes caudales de las fugas en cuyos pistones tienen 26 milímetros de diámetro, siendo la temperatura del gasoil utilizado en la prueba de, aproximadamente, 20°C.
En una bomba, en excelente estado, la fuga es de 30 a 50 gotas por minuto. Por otra parte, aun en bombas nuevas, los caudales inferiores serían peligrosos, pues no asegurarán la indispensable lubricación y harían correr el riesgo de provocar engranaduras.
Las fugas de 50 a 80 gotas por minuto se consideran aceptables.
E1 reemplazo del conjunto "pistón-camisa" debe ser decidido cuando el caudal alcanza a 120 gotas por minuto.
Cuando la bomba de prueba no tiene capacidad para alcanzar la presión la de 500 kg/cm2, el ensayo puede hacerse con presiones más bajas, pero un mínimo de 250 a 300 kg/cm2 es indispensable. Con 500 kg/cm2 las fugas de 30 a 50 gotas, mencionadas anteriormente, a 300 kg/cm2 se reducirán de 8 a 15 gotas.
Otra forma de prueba, válida para los conjuntos "pistón-cilindro", consiste en elevar la presión dentro de los cilindros e incomunicarlos de la bomba de prueba, observando la caída de la presión. Para esto, la válvula utilizada para la incomunicación debe ser rigurosamente estanca.
Dicha presión debe descender lentamente y estabilizarse por arriba de un determinado mínimo para, que las bombas sean aún utilizables. Se indican, como ilustración, algunos valores de tiempos de caída de presión considerados como "convenientes" por un fabricante para algunos pistones de diferentes diámetros.
Cuando se efectúa una inspección sin que sea posible disponer de una bomba para prueba caso de un buque aislado en el cual se decide una revisación después de haber tenido inconvenientes, puede hacerse un control elemental.
Este consiste en tratar de accionar manualmente el pistón de la bomba, habiéndose llenado el cilindro con combustible y aislado con tapones ciegos las conexiones de aspiración y descarga. En estas condiciones, debe ser imposible desplazar el pistón.
Prueba de las válvulas.
Todas las válvulas que tengan la bomba (aspiración, retorno y descarga) deben ser probadas en sus respectivos asientos después de haber sido reacondicionadas o reemplazadas.
La operación deberá ser hecha en una o varias veces, según sea la disposición de las bombas.
La presión de prueba de las válvulas debe, en principio, ser por lo menos dos veces la presión de regulación de los inyectores.
Prueba de las bombas con regulación por medio de sus pistones.
Una prueba de estanqueidad "pistón-cilindro", análoga a la que se realiza con los pistones tipo buzo, no tendría mayormente valor. Llamaría la atención sobre las fugas de combustible hacia el exterior de la bomba pero no daría ninguna indicación útil respecto a la estanqueidad de la cabeza del pistón que solamente asegura la separación entre el retorno y la aspiración, cuando ella recubre él o los orificios perforados en las paredes del cilindro (Sobrepasando las aristas que limitan sus ranuras helicoidales).
Esta estanqueidad se ve comprometida al cabo de un cierto tiempo de funcionamiento. Su desgaste se acusa:
En el cilindro, alrededor de los orificios perforados en sus paredes.
En la cabeza del pistón, sobre los sectores que se encuentran frente a los orificios del cilindro durante las marchas con poca carga.
El caudal de las bombas puede llegar a ser nulo al estar el registro de combustible puesto en los puntos para la regulación más reducida.
La determinación de los desgastes que no deben ser sobrepasados y su medición, son bastantes delicados. Una prueba de banco indica con mucha más certeza sobre el estado de las bombas.
Los diversos bancos que pueden utilizarse permiten realizar, simultáneamente, pruebas de todos los elementos de un block de bombas (motores pequeños) o los ensayos, por separado, de bombas individuales.
Condiciones del ensayo en el banco.
Todas las pruebas deben ser efectuadas a las velocidades de utilización de las bombas y las tuberías de envío a los inyectores ser semejantes a las que se emplean durante el servicio.
Estas pruebas deben incluir la determinación de los puntos del principio y del fin de la inyección y la determinación de los caudales en los diversos puntos del registro del combustible.
Las curvas del caudal de las bombas de un motor, en función del número de vueltas, deben ser sensiblemente iguales.
NOTA: Son siempre bastante "planas" dentro de los límites de utilización.
Se desecharán las bombas cuyas curvas indiquen anomalías, en particular en los puntos del registro de combustible correspondiente a un consumo de combustible más reducido.
Los ensayos para determinar el caudal permiten señalar los puntos en los cuales deben armarse los dispositivos de reglaje individual para asegurar que las bombas tengan el mismo caudal durante su funcionamiento.
Cuando dichos ensayos no pueden ser realizados por no disponerse del banco, solo es posible intentar realizar un "reglaje geométrico" de las bombas una vez que están montadas sobre el motor. Su resultado es siempre aleatorio.
Todas las pruebas deben ser efectuadas a las velocidades de utilización de las bombas y las tuberías de envío a los inyectores ser semejantes a las que se emplean durante el servicio.
Estas pruebas deben incluir la determinación de los puntos del principio y del fin de la inyección y la determinación de los caudales en los diversos puntos del registro del combustible.
Las curvas del caudal de las bombas de un motor, en función del número de vueltas, deben ser sensiblemente iguales.
NOTA: Son siempre bastante "planas" dentro de los límites de utilización.
Se desecharán las bombas cuyas curvas indiquen anomalías, en particular en los puntos del registro de combustible correspondiente a un consumo de combustible más reducido.
Los ensayos para determinar el caudal permiten señalar los puntos en los cuales deben armarse los dispositivos de reglaje individual para asegurar que las bombas tengan el mismo caudal durante su funcionamiento.
Cuando dichos ensayos no pueden ser realizados por no disponerse del banco, solo es posible intentar realizar un "reglaje geométrico" de las bombas una vez que están montadas sobre el motor. Su resultado es siempre aleatorio.
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FUENTES:
M.J.D.
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
