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El Turbocompresor - Funcionamiento - Diagnóstico y Mantenimiento

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DEL MOTOR DE 4 CARRERAS

Para entender mejor la técnica del turbocargado, es necesario familiarizarse con los principios de operación del motor de combustión interna. En la actualidad, la mayoría de motores a diesel para vehículos comerciales y de pasajeros son motores de cuatro carreras comandados por válvulas de admisión y escape. Un ciclo de operación comprende cuatro carreras que se realizan durante dos revoluciones completas del cigüeñal.

LAS CUATRO CARRERAS

ADMISIÓN: Cuando el pistón baja, el aire es absorbido a través de la válvula de admisión abierta.
COMPRESIÓN: Ambas válvulas están cerradas y el pistón sube. Se comprime el aire.
EXPANSIÓN: El diesel es inyectado a alta presión y la mezcla se enciende espontáneamente. El pistón transmite la energía de los gases en expansión hacia el cigüeñal a través del brazo de biela.
ESCAPE: La válvula de escape se abre y los gases son expulsados cuando el pistón se mueve hacia arriba.

Imagen de Funcionamiento de las cuatro carreras del motor

PARTES DEL TURBOCOMPRESOR

1. COMPRESOR. Conformado por la carcaza compresora y la rueda compresora.
2. CUERPO CENTRAL. Recibe el aceite lubricante del mismo motor y sirve de soporte al conjunto turbina-eje-rueda compresora, el mismo que gira dentro de unos bujes radiales.
3. TURBINA. Conformada por la carcaza y la rueda de la turbina. Recibe la energía térmica de los gases de escape y tiene la función de impulsar el compresor centrífugo.

Imagen de las partes de un turbo

FUNCIONAMIENTO DEL TURBOCOMPRESOR

Un turbocompresor de gas de escape es una máquina que utiliza parte de la energía contenida en los gases de escape (que normalmente se desperdicia) para mover una turbina. Montada en el mismo eje que la turbina está un compresor el cual aspira aire del medio ambiente, lo comprime y entonces lo suminstra al motor.

En estas condiciones, el motor recibe aire pre-comprimido (mayor cantidad de moléculas de oxígeno) y por lo tanto se puede quemar mayor cantidad de combustible de manera eficiente y así conseguir una mayor potencia al compararlo con un motor de las mismas características pero normalmente aspirado.

Imagen del funcionamiento de un turbo

DIAGNÓSTICO DE FALLOS

1. Rueda compresora totalmente destruída por el ingreso de objetos extraños (polvo, piedras, pedazos de filtros colapsados, pedazos de guiape) a la carcaza compresora.
2. Aceite lubricante contaminado.
3.Fallo en el sistema de lubricación (falta de aceite)
4. Álabes (aspas) de la rueda compresora afectados por el ingreso de objetos extraños (polvo, piedras, pedazos de filtros colapsados, pedazos de guiape) a la carcaza compresora.
5. Depósito de impurezas en los canales de lubricación del cojinete axial (carbón, limallas procedentes del motor)
6. Álabes de la turbina dañados por el ingreso de objetos extraños a la carcaza de la turbina, procedentes desde el motor.
7. Carcaza de turbina azulada, con trizaduras internas en la base causadas por el exceso de temperatura.
8. Cojinete axial y collar azulados por fallas en el sistema de lubricación (falta de aceite)
9. Cojinetes rayados debido a la presencia de impurezas en el aceite lubricante (aceite contaminado)
10. Aceite lubricante carbonizado debido al exceso de temperatura o mala calidad del aceite.
11. Rueda compresora dañada por fatiga del material

Imagen del diagnóstico de un turbo

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

Cambiar el aceite y el filtro de aceite siguiendo las especificaciones del fabricnte del motor (máximo 5000 KM en Ecuador debido a la mala calidad del diésel)
Limpiar el filtro de aire frecuentemente y reemplazarlo cada 15000 KM.
Cuando arranque el motor no acelere bruscamente; espere un minuto hasta que se establezca un apropiado flujo de lubricación al turbo.
Espere un minuto en ralentí antes de apagar el motor para darle tiempo a la turbina de que baje de velocidad.
Revise frecuentemente el estado de todas la cañerías de aceite y mangueras de aire que van acopladas al turbocompresor; éstas deben estar siempre integras, limpias y bien ajustadas.
Mantenga siempre el sistema de inyección de combustible (bomba e inyectores) en buenas condiciones y ajustados de acuerdo a las especificaciones del fabricante.