Analisis de Falla 08. cojinetes motor

1. UNIDAD IX
PISTONES, ANILLOS Y
CAMISAS

2. INTRODUCCION
• En esta unidad estudiaremos las pistones, así
como los conceptos básicos anillos y camisas
del motor; analizaremos también la función y la
estructura de estos componentes.
• El contenido de esta unidad incluirá también los
temas de cómo encajan estos componentes,
cual es su índice normal de desgaste y cuales
son las posibles causas, seguiremos utilizando
el método de los ocho pasos del análisis de
falla.

3. OBJETIVOS
• Identificar la nomenclatura, función y
estructura de los pistones, anillos y
camisas.
• Identificar y reconocer la operación de
estos componentes.
• Identificar las fallas normales y anormales
de estos componentes durante su
funcionamiento.

4. PISTONES, ANILLOS Y CAMISAS

5. EN ESTA UNIDAD
• PISTONES
• ANILLOS
• CAMISAS
• OPERACIÓN
• FALLAS NORMALES
• ANALISIS DE FALLAS.

6. ANALISIS DE FALLA
CAUSA O
RESULTADO ?

7. PISTONES

8. PISTONES
• NOMENCLATURA
• FUNCIÓN
• ESTRUCTURA

9. PISTONES - NOMENCLATURA
AGUJERO
DEL PIN
CANALES DE
ANILLOS
FALDA
INSERTO DE
ACERO
CORONA TAPÓN
TERMICO

10. AGUJERO
DEL PIN
CANALES
DE ANILLOS
CONDUCTOS DE
LUBRICACION
INSERTO
DE ACERO
CORONA
TAPÓN
TERMICO
PISTONES - NOMENCLATURA

11. • ASPIRAR AIRE Y EXULSAR GASES.
• LLEVAR CALOR Y CARGAS DE
COMBUSTION.
• LLEVAR CARGAS DE EMPUJE.
• SOSTENER ANILLOS.
• TRANSFERIR CARGA AL PASADOR
• TRANSFERIR CALOR.
PISTONES - FUNCIONES
6 FUNCIONES BASICAS :

12. PISTONES - FUNCIONES
ASPIRAR AIRE Y EXPULSAR GASES

13. PISTONES - FUNCIONES
LLEVAR CALOR Y CARGAS DE COMBUSTION.
ALUMINIO
1800 PSI
1800° F
ACERO
2200 PSI
>1800° F

14. PISTONES - FUNCIONES
LLEVAR CARGAS DE EMPUJE
FUERZAS DE
FATIGA ALTA EN
LA FALDA DEL
PISTON.

15. PISTONES - FUNCIONES
SOSTENER ANILLOS
ALTAS
CARGAS
DE FATIGA

16. PISTONES - FUNCIONES
TRANSFERIR CARGA A LOS PASADORES
ALTAS
CARGAS
DE FATIGA

17. PISTONES - FUNCIONES
TRANSFERIR CALOR
LOS ANILLOS
REMUEVEN LA
TERCERA PARTE
(1/3) DEL CALOR
GENERADO

18. PISTONES - ESTRUCTURA
CARACTERISTICAS :
•RESISTENTES
•LIVIANOS
•BUENOS
CONDUCTORES
DE CALOR

19. PISTONES - ESTRUCTURA
TRATAMIENTO
TERMICO
MAQUINADO

20. PISTONES - ESTRUCTURA
EL CONTORNO ES LABRADO EN FORMA OVALADA

21. PISTONES - ESTRUCTURA
FROTAMIENTO EN
EL AGUJERO
AUMENTA
RESISTENCIA A
LA FATIGA
AGUJERO
DE PIN
MANDRIL
DE ACERO
RODILLOS

22. ANILLOS DE PISTON

23. ANILLOS
• NOMENCLATURA
• FUNCIÓN
• ESTRUCTURA

24. ANILLOS - NOMENCLATURA
ANILLOS
CONVENCIONALES
RECTOS
ANILLOS
CON PERFIL TRAPEZOIDAL

25. ANILLOS - NOMENCLATURA
ANILLOS DE COMPRESION

26. • SELLAR LOS GASES DE
COMBUSTION.
• CONTROLAR EL ESPESOR DE LA
PELICULA DE ACEITE.
• TRANSMITIR CALOR.
• SUMINISTRAR UNAS SUPERFICIE DE
DESGASTE.
ANILLOS - FUNCIONES
4 FUNCIONES BASICAS :

27. ANILLOS - FUNCIONES
SELLAR LOS GASES DE COMBUSTION

28. ANILLOS - FUNCIONES
CONTROLA LA PELICULA DE ACEITE

29. ANILLOS - FUNCIONES
SUMINISTRA UN SUPERFICIE DE
DESGASTE

30. ANILLOS - FABRICACION
HIERRO FUNDIDO
DUCTIL
HIERRO FUNDIDO
GRIS

31. ANILLOS - FABRICACION
MOLDES DE ARENA

32. ANILLOS - FABRICACION
CORTE
CARA
MAQUINADA
DIAMETRO
INTERIOR
MAQUINADO

33. ANILLOS - FABRICACION
ENDURECIMIENTO
ELECTROLISIS LLAMA DE PLASMA
POLVO
LLAMA

34. ANILLOS - FABRICACION
ACABADO FINAL – PULIDO

35. CAMISAS

36. CAMISAS
• NOMENCLATURA
• FUNCIÓN
• ESTRUCTURA

37. CAMISAS - NOMENCLATURA
Canal para
sello
Superficie
Externa
Superficie
Interna
Brida
Ranura para la
banda de
compresión
Presa de
fuego

38. • LLEVAN CARGAS DE COMBUSTIÓN
• LLEVAN CARGAS DE EMPUJE.
• PROVEEN SUPERFICIE DE SELLADO A
LOS ANILLOS.
• FORMAN LA PARED INTERNA DE LAS
CAMISAS DE AGUA.
• CONDUCEN EL CALOR.
CAMISAS - FUNCIONES
5 FUNCIONES BASICAS :

39. CAMISAS - FUNCIONES
LLEVAN CARGAS DE COMBUSTIÓN

40. CAMISAS - FUNCIONES
LLEVAN CARGAS DE EMPUJE

41. CAMISAS - FUNCIONES
PROVEER UNA SUPERFICIE DE SELLADO
PARED INTERNA
ENDURECIDA Y
RECTIFICADA

42. CAMISAS - FUNCIONES
•SELLAN EL
PASO DE AGUA
•MANTIENEN
LOS GASES
•TRASNSFIEREN
LOS 2/3 DEL
CALOR

43. CAMISAS - FABRICACION
•SE FABRICAN CON MOLDES DE ARENA
GRANOS HOJUELAS
DE GRAFITO

44. CAMISAS - FABRICACION
SE FABRICAN CON MOLDES DE ARENA
DUREZA
SUPERFICIAL
45-50 RC
BRIDA
PRESA
DE
FUEGO
0.020” o 0.5mm

45. CAMISAS - FABRICACION
SE RECTIFICAN Y RECIBEN UN BRUÑIDO
POR FROTAMIENTO AUMENTA LA
RESISTENCIA A LA FATIGA

46. CAMISAS - FABRICACION
LIMPIEZA Y LAVADO FINAL PARA USO, SE
QUITAN TODA LA SUCIEDAD

47. OPERACION

48. • ADMISION DE
AIRE
• COMBUSTIBLE
• ESCAPE DE
GASES
• REFRIGERACION
• LUBRICACION
OPERACIÓN - SISTEMAS

49. • LA CORONA SE CALIENTA RAPIDO.
• LA CORANA SE EXPANDE PARA
ENCAJAR
• LOS ANILLOS TRANSMITEN EL CALOR
• LA FALDA DEL PISTON SE CALIENTA
LENTAMENTE.
OPERACIÓN - SISTEMAS

50. OPERACIÓN - SISTEMAS
Estabiliza las
temperaturas
del pistón
Disipación
de calor

51. FALLAS NORMALES

52. FALLAS NORMALES
INDICIOS DE DESGASTE
NORMAL
•CORONA
•ANILLOS
•BANDA DE ANILLOS
•FALDA DE PISTON
•BAJO LA CORONA DEL PISTON
•CAMISAS

53. FALLAS NORMALES
GRIETAS POR CALENTAMIENTO
DESPUES DE MILES DE HORAS

54. FALLAS NORMALES
GRIETAS DE ARCO

55. FALLAS NORMALES
DEPOSITOS DE CARBON

56. FALLAS NORMALES
DEPOSITOS DE CARBON EN ANILLOS

57. FALLAS NORMALES
DESGASTE NORMAL POR ABRASION

58. FALLAS NORMALES
DESGASTE NORMAL POR ABRASION EN
ANILLOS ACEITEROS

59. FALLAS NORMALES
DESGASTE EN LOS ¾” SUPERIORES (ESCALON
DE DESGASTE)
0.13mm a 0.25mm
de profundidad

60. FALLAS NORMALES
MANCHAS DE COLOR MARRON A NEGRO

61. FALLAS ANORMALES

62. FALLAS ANORMALES
CAUSA RAIZ
PORCENTAJEDEFALLAS
SISTEMAS
OPERACIÓN
MANTENIMIENTO
ARMADO
MANUFACTURA
MATERIALES
DISEÑO

63. Análisis de Falla
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
•PENSAR.
•HECHOS
•SEÑALES DE CAMINO
•CAUSA RAÍZ
8 PASOS A SEGUIR :

64. FALLAS ANORMALES
•APLICACIÓN
•OPERACIÓN
•MANTENIMIENTO
TAPONES DE RADIADOR

65. Piezas
Relacionadas
con la falla
OBTENER
IDENTIFICAR PROTEGER
FALLAS ANORMALES

66. FALLAS ANORMALES
•EXAMINAR
•IDENTIFICAR
•NUMERAR

67. FALLAS ANORMALES
•EVITAR, SE DEBE
EMPAQUETAR
PARA
TRANSPORTAR

68. FALLAS ANORMALES
LIMPIAR LAS
PIEZAS.
QUITAR MATERIAL
EXTRAÑO

69. FALLAS ANORMALES
DESGARRAMIENTO
ATASCAMIENTO
ADHERENCIA

70. FALLAS ANORMALES
ATASCAMIENTO:
•FUGAS EN LOS INYECTORES
•ENFRIAMIENTO INSUFICIENTE BAJO LA
CORONA
•MAL AJUSTE DE LA CREMALLERA
•ALTA TEMPERATURA DE AIRE DE ADMISION.
•OPERACIÓN CON CARGA ALTA
•RESTRICCION EN EL ESCAPE

71. FALLAS ANORMALES
SUPERFICIE ASPERA
COLOR NEGRO

72. FALLAS ANORMALES
CAUSAS DE ATASCAMIENTO:
•LUBRICACION
INADECUADA.
•ENFRIAMIENTO
INSUFICIENTE
BAJO LA CORONA.
•CAMISA DEFORME O
CON GRIETAS.

73. FALLAS ANORMALES
ATASCAMIENTO
POR ADHERENCIA.
SUMINISTRO
POBRE DE ACEITE

74. FALLAS ANORMALES
ATASCAMIENTO DE
ANILLOS

75. FALLAS ANORMALES
PROBLEMA DE
CALIDAD DE
ANILLOS

76. FALLAS ANORMALES
CAUSAS DE DESGASTE ABRASIVO
•COMBUSTION INCOMPLETA
•ACEITE DEGRADADO
•OPERACIÓN EN FRÍO
•ACEITE CONTAMINADO
•AIRE DE ADMISION CONTAMINADO
•CAMISAS SUCIAS

77. FALLAS ANORMALES
DEPOSITOS DE HOLLIN SON CAUSA
DE COMBUSTION INCOMPLETA,
ACEITE DETERIORADO.

78. FALLAS ANORMALES
CAUSAS DE DESGASTE EROSIVO
•RESTRICCION DE AIRE
•INYECCION CON FUGAS
•MAL SINCRONIZADO
•MATERIAL EXTRAÑO
•FALTA DE ACONDICIONADOR PARA
REFRIGERANTE.

79. FALLAS ANORMALES
EROSION DE LA CORONA

80. FALLAS ANORMALES
EROSION DE LA CORONA, EXCESO DE
COMBUSTIBLE

81. FALLAS ANORMALES
EROSION DE LA CORONA, MALA
SINCRONIZACIÒN DE LA INYECCIÒN

82. FALLAS ANORMALES
MATERIAL EXTRAÑO INGRESO AL
CILINDRO

83. FALLAS ANORMALES
EROSION DEL INSERTO ES UN
RESULTADO DE UN MATERIAL EXTRAÑO

84. FALLAS ANORMALES
EROSION POR CAVITACION DE LA
CAMISA FORMAN PICADURAS

85. FALLAS ANORMALES
CAUSAS DE DESGASTE CORROSIVO
•OPERACIÓN EN FRIO
•ALTO CONTENIDO DE AZUFRE
•ACEITE DE MALA CALIDAD
•AIRE CONTAMINADO
•INAPROPIADO ACONDICIONADOR DE
AGUA

86. FALLAS ANORMALES
CORROSION CON ACIDO EN LA
SUPERFICIE DE LA CAMISA

87. FALLAS ANORMALES
CORROSION CAUSADO POR AGUA Y
BURBUJAS DE VAPOR

88. FALLAS ANORMALES
FORMACION DE ESCAMAS EN LA
SUPERFICIE

89. FALLAS ANORMALES
FORMACION DE ESCAMAS EN LA
SUPERFICIE

90. FALLAS ANORMALES
PICADURAS POR CONCENTRACION DE
CELULAS NO CAVITACION

91. FALLAS ANORMALES
CAUSA DE FRACTURAS
•OPERACIÒN ANORMAL
•FALLA DE :
•MATERIAL
•MANUFACTURA
•INSTALACION

92. FALLAS ANORMALES
GRIETAS TERMICAS

93. FALLAS ANORMALES
ANILLOS E INSERTOS ROTOS DEBIDO
A PROBLEMAS DE COMBUSTION

94. FALLAS ANORMALES
FRACTURA DEL PISTON POR CARGA
DE IMPACTO

95. FALLAS ANORMALES
FRACTURA POR FATIGA

96. FALLAS ANORMALES
CAUSA DE FRACTURAS POR FATIGA
•SOBRECARGA
•DAÑO DEL AGUJERO DEL PASADOR.
•DEFECTO DE FUNDICION
•INSUFICIENTE PULIDO POR
FROTAMIENTO.

97. FALLAS ANORMALES
SOBRECARGA PRODUJO FRACTURA

98. Enlaces
• http://www.fii.org/CTM/area1.htm
• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm
• http://www.directindustry.es/prod/verimation-technology/unidad-de-
inspeccion-pnd-para-rotores-ciguenales-34509-215091.html

99. PREGUNTAS DE REPASO
1. Funciones de los pistones.
A. Sellar los gases de combustión
B. Sostener anillos.
C. Transmitir calor. .
2. Funciones de las camisas.
A. Llevar cargas de combustión.
B. Suministra superficie de desgaste
C. Conducen calor
3. El desgaste por corrosión puede confundirse con el de erosión por
cavitación.
A. Verdadero
B. Falso
4. Los depósitos de hollín son signos de una mala combustión
A. Verdadero
B. Falso