El núcleo de potencia de la excavadora: una guía completa de los componentes y funciones del motor
2020/03/29



Si la bomba hidráulica es el corazón de una excavadora, entonces lamotor diéseles el núcleo de poder que hace latir el corazón. Es la principal fuente de energía para toda la máquina. En una excavadora moderna, el motor suele estar alojado en un compartimento en la parte trasera de la estructura superior. Una vez arrancado, quema combustible diésel para generar energía, que a su vez impulsa la bomba hidráulica y otros sistemas. Sin un motor que funcione normalmente, el sistema hidráulico más avanzado del mundo es inútil.
Los motores de excavadoras modernas son casi exclusivamenteMotores diésel de cuatro tiempos, refrigerados por agua, turboalimentados e intercoolerCon tecnología de inyección directa. ¿Por qué diésel? En comparación con los motores de gasolina, los motores diésel ofrecen un par mayor, una mejor economía de combustible y una mayor durabilidad, lo que los hace muy adecuados para maquinaria de construcción que opera bajo cargas pesadas durante largas horas.
La misión última del motor diésel es convertir elenergía químicade la combustión diésel aenergía termal, y luego enenergía mecánicaque hace girar el cigüeñal. Esta cadena de transferencia de energía se puede resumir de la siguiente manera:
Energía química (diésel) → Energía térmica (combustión) → Energía mecánica (reciprocación del pistón) → Energía mecánica rotativa (salida del cigüeñal)
Su función principal es proporcionar una salida de energía continua y estable para toda la máquina.
Los motores diésel de excavadoras se pueden clasificar según varias dimensiones:
Por número de cilindros: 4 cilindros, 6 cilindros y más. Las excavadoras pequeñas suelen utilizar motores de 4 cilindros para una mejor economía de combustible, mientras que las excavadoras medianas y grandes suelen utilizar motores de 6 cilindros para una mayor potencia de salida y un funcionamiento más suave.
Por método de ingesta: Aspiración natural versus turboalimentado. Casi todas las excavadoras modernas tienen turbocompresor, ya que el turbocompresor aumenta significativamente la cantidad de aire que ingresa a los cilindros, aumentando la potencia sin aumentar la cilindrada del motor.
Por tecnología de inyección de combustible: Inyección directa mecánica versus common rail de alta presión controlado electrónicamente.Carril común de alta presiónLa tecnología, donde una bomba de alta presión suministra combustible a un riel común (acumulador) y la ECU controla con precisión la sincronización y la cantidad del inyector, se ha convertido en el estándar de la industria. La presión del common rail puede alcanzar los 200 MPa o más, con una precisión de sincronización de la inyección de hasta microsegundos. Este sistema ofrece una presión de inyección más alta, un control más preciso y una mejor atomización del combustible en comparación con la inyección mecánica tradicional, lo que resulta en una mejor economía de combustible y menores emisiones.
Un motor diésel es una pieza de maquinaria de precisión muy compleja. Para ayudarle a comprenderlo sistemáticamente, sus componentes se pueden agrupar en los siguientescinco sistemas principalesy sus partes clave:
| Sistema | Componentes principales | Función |
|---|---|---|
| Mecanismo de biela y manivela | Pistones, aros de pistón, bielas, cigüeñal, camisas de cilindro, bloque de cilindros | Convierte el movimiento alternativo de los pistones en el movimiento giratorio del cigüeñal, generando energía mecánica. |
| Tren de válvulas | Válvulas de admisión/escape, árbol de levas, varillas de empuje, engranajes de distribución, resortes de válvula | Controla la apertura y el cierre oportunos de las válvulas de admisión y escape, asegurando que entre aire fresco y salgan los gases de escape en los momentos correctos. |
| Sistema de suministro de combustible | Tanque de combustible, bomba de transferencia de combustible, filtros de combustible, bomba de combustible de alta presión, inyectores, common rail de alta presión | Proporciona combustible limpio, dosificado con precisión y bien atomizado a los cilindros para una combustión óptima. |
| Sistema de lubricación | Bomba de aceite, filtro de aceite, enfriador de aceite, cárter de aceite, conductos de aceite | Proporciona aceite lubricante a todas las superficies de fricción, reduciendo el desgaste, enfriando, limpiando y previniendo la oxidación. |
| Sistema de enfriamiento | Bomba de agua, radiador, ventilador de refrigeración, termostato, refrigerante | Mantiene el motor a su temperatura óptima de funcionamiento, evitando daños por sobrecalentamiento. |
Además de los cinco sistemas principales, existen dos sistemas auxiliares esenciales:
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Sistema de admisión y escape: Filtro de aire, turbocompresor, intercooler, colector de admisión, colector de escape, silenciador. Proporciona aire limpio y denso para la combustión y expulsa los gases de escape.
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Sistema eléctrico y de control.: Motor de arranque, alternador, batería, ECU (Unidad de Control Electrónico), varios sensores. Se encarga del arranque del motor, la generación de energía y el control operativo preciso.
El ciclo de trabajo de un motor diésel de excavadora se basa en el clásicociclo de cuatro tiempos. Cada golpe realiza una tarea específica y juntos forman un ciclo de trabajo continuo y eficiente:
Carrera 1: carrera de admisión
El pistón se mueve hacia abajo desde el punto muerto superior (TDC), la válvula de admisión se abre y el aire fresco (en un motor turboalimentado, es aire presurizado del turbocompresor) ingresa al cilindro. La válvula de escape permanece cerrada.
Carrera 2: carrera de compresión
El pistón se mueve hacia arriba, las válvulas de admisión y de escape se cierran y el aire dentro del cilindro se comprime a alta temperatura y presión. Los motores diésel tienen una relación de compresión muy alta, normalmente entre16:1 y 22:1, lo que significa que la temperatura del aire al final de la compresión puede alcanzar los 500-700°C, lo suficientemente caliente como para encender el combustible diesel espontáneamente.
Carrera 3: Carrera de potencia (combustión y expansión)
Justo antes de que el pistón alcance el PMS, el inyector de combustible rocía una cantidad medida con precisión de diésel de alta presión en el cilindro. La niebla de combustible se mezcla con el aire comprimido sobrecalentado y se enciende espontáneamente (encendido por compresión). Los gases de combustión en rápida expansión empujan el pistón hacia abajo con una fuerza tremenda.este es el único golpe en el ciclo de cuatro tiempos que produce trabajo útil. La inmensa presión empuja el pistón hacia abajo, lo que impulsa la biela y hace girar el cigüeñal.
Carrera 4: Carrera de escape
El pistón vuelve a subir, la válvula de escape se abre y los gases de escape quemados son expulsados del cilindro, completando un ciclo de trabajo completo.
Este ciclo se repite continuamente: a 2000 rpm, cada cilindro completa 1000 carreras de potencia por minuto, lo que produce una salida de potencia continua y estable.
Los motores diésel de excavadoras modernas incorporan varias tecnologías avanzadas que mejoran drásticamente el rendimiento, la eficiencia del combustible y las emisiones. Éstos son los más críticos:
turbocompresorEs una de las tecnologías más utilizadas en los motores de excavadoras modernas. Su principio básico: utilizar los gases de escape a alta temperatura y alta presión que salen del motor para hacer girar una rueda de turbina. Esta turbina está conectada por un eje a una rueda de compresor en el lado de admisión. A medida que la turbina gira a velocidades que alcanzanmás de 100.000 rpm, el compresor fuerza más aire hacia los cilindros.
Los resultados son impresionantes:
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Sin aumentar la cilindrada del motor, la producción de potencia puede aumentar en30%-100%, y el par puede aumentar en50%-80%
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La economía de combustible puede mejorar10%-15%
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En altitudes elevadas donde el aire es escaso, el turbocompresor compensa la pérdida de potencia causada por la reducción de la densidad del aire.
Emparejado con unintercooler, que enfría el aire comprimido (el aire caliente es menos denso) antes de que entre en los cilindros, la turbocompresor ofrece la máxima eficiencia. Es esencialmente un compresor de aire impulsado por la energía de escape, lo que obliga a ingresar más aire a la cámara de combustión para quemar más combustible y producir más energía.
Si el turbocompresor es el músculo del motor, entonces elsistema de combustible common rail de alta presiónes su cerebro de precisión. Esta tecnología separa completamente la generación de presión de inyección del propio proceso de inyección.
Así es como funciona: una bomba de alta presión suministra continuamente combustible a una presión extremadamente alta (normalmente 200-220 MPa para los sistemas modernos) a un riel de combustible compartido (el "riel común"). La ECU monitorea 16 o más entradas de sensores, incluida la velocidad del motor, la carga, la temperatura de admisión y la presión de sobrealimentación, y controla con precisión cuándo y cuánto combustible suministra cada inyector, con una precisión de sincronización de inyección de ±0,2° de rotación del cigüeñal.
Los sistemas avanzados pueden realizarmúltiples inyecciones por ciclo de combustión: una pequeña inyección piloto para suavizar la combustión y reducir el ruido, la inyección principal para potencia y, a veces, una postinyección para control de emisiones. Este nivel de precisión era imposible con los antiguos sistemas de inyección mecánica.
Estos dos sistemas forman la columna vertebral mecánica del motor. Elpistón-biela-cigüeñaltrio convierte la fuerza lineal de la combustión en movimiento giratorio: la biela actúa como un puente, transformando el movimiento alternativo del pistón en rotación del cigüeñal. En motores como el Caterpillar C7.1, la holgura entre la parte superior del pistón y la culata debe mantenerse dentro de un estricto0,8-1,2 milímetroszona de seguridad. Demasiado pequeño y el pistón golpeará la cabeza; demasiado grande y la relación de compresión y la potencia disminuirán.
Eltren de válvulas(válvulas de admisión y escape, árbol de levas y mecanismo de sincronización) controla la "respiración" del motor. Cuando los asientos de las válvulas se desgastan más de 0,5 mm, la eficiencia de la admisión cae significativamente y las válvulas deben reemplazarse. El árbol de levas, impulsado por el cigüeñal a través de engranajes de sincronización, abre y cierra las válvulas en sincronización precisa con el movimiento del pistón. La sincronización adecuada de las válvulas es esencial: si la sincronización está mal, las válvulas pueden abrirse en el momento equivocado, provocando una pérdida de potencia o incluso una colisión mecánica entre las válvulas y los pistones.
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Sistema de lubricación: La bomba de aceite presuriza y hace circular aceite a cada superficie de fricción: cojinetes del cigüeñal, cojinetes de biela, muñones del árbol de levas, pasadores de pistón y paredes de cilindro. El filtro de aceite elimina los contaminantes. Sin una lubricación adecuada, los cojinetes pueden atascarse y las paredes de los cilindros pueden rayarse en cuestión de minutos. Cuando la bomba de aceite se desgasta y la presión cae por debajo1,8 barras, ya no puede proporcionar una lubricación y refrigeración adecuadas, lo que provoca un desgaste acelerado.
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Sistema de enfriamiento: La bomba de agua hace circular refrigerante a través del bloque del motor y la culata. El termostato, a menudo llamado "administrador inteligente", regula el flujo de refrigerante según la temperatura. Si el termostato se queda cerrado, el refrigerante no puede circular a través del radiador y el motor se sobrecalentará rápidamente. Se recomienda reemplazar el termostato cada6.000 horas. El refrigerante debe tener un punto de congelación de ≤-25 °C y un punto de ebullición ≥110 °C para evitar la congelación en invierno y el desbordamiento en verano.
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Sistema de suministro de combustible: Desde el tanque de combustible pasando por la bomba de transferencia, el separador de agua y los filtros de doble etapa (precisión de filtrado ≤5μm) hasta la bomba de alta presión y el common rail. Cualquier eslabón débil de esta cadena (un filtro obstruido, combustible contaminado con agua o un inyector desgastado) afecta directamente el rendimiento del motor.
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Sistema de admisión y escape: El filtro de aire es la “máscara” del motor. AUn bloqueo del 30 % puede reducir la eficiencia de refrigeración en un 50 %. Un filtro de aire obstruido restringe la entrada de aire, enriqueciendo demasiado la mezcla de combustible y provocando pérdida de potencia. El sistema de escape, incluidos el silenciador y los dispositivos de postratamiento, gestiona el ruido y las emisiones.
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Sistema eléctrico y de control.: Motor de arranque, alternador, batería, ECU (Unidad de Control Electrónico), varios sensores. Se encarga del arranque del motor, la generación de energía y el control operativo preciso.
El motor funciona en condiciones extremas: altas temperaturas, altas presiones, cargas pesadas continuas y exposición al polvo y contaminantes. Saber cómo reconocer las primeras señales de advertencia puede evitarle fallos catastróficos y costosos tiempos de inactividad.
Este es el problema más frustrante en el lugar de trabajo: estás en medio de una excavación, empujas la palanca con fuerza y el motor se atasca y se cala. Este problema, comúnmente llamado "estancamiento" por los operadores, puede tener muchas causas.
Causas comunes y soluciones:
| Posible causa | Cómo identificar | Solución |
|---|---|---|
| Filtro de combustible obstruido | El motor tiene problemas con carga alta; humo negro | Reemplace los elementos del filtro de combustible cada 250-500 horas |
| Filtro de aire obstruido | Cae la potencia, el motor se “asfixia”, humo negro | Retirar e inspeccionar; reemplazar si la luz no puede pasar |
| Mala calidad del combustible o agua en el combustible. | Funcionamiento brusco, humo blanco, arranque difícil | Drene el separador de agua; use diesel de grado correcto |
| Fallo del turbocompresor | Silbido o chirrido del turbo, pérdida significativa de potencia | Verifique el juego del eje y el estado de la hoja; medir la presión de sobrealimentación |
| Desgaste u obstrucción del inyector de combustible | Ralentí desigual, pérdida de potencia, humo excesivo | Inyectores de prueba; limpiar o reemplazar según sea necesario |
| Fuga en el sistema de admisión | Sonido sibilante bajo carga; humo negro debido a la mezcla rica | Aplique agua con jabón a las conexiones y busque burbujas. |
| Válvula EGR atascada abierta | Pérdida severa de potencia, combustión brusca | Verificar el funcionamiento de la válvula EGR; limpiar o reemplazar |
Las estadísticas muestran que más deEl 40% de los incidentes de estancamiento por daños no mecánicos se deben a problemas de suministro de combustible.. Al diagnosticar, siga siempre el principio de "de lo simple a lo complejo, de lo externo a lo interno": primero verifique los filtros y la calidad del combustible antes de sospechar problemas mecánicos importantes.
El color del escape cuenta una historia. Cada color apunta a un problema subyacente diferente:
humo negro: Combustión incompleta. Las causas más comunes son un filtro de aire obstruido (falta de aire), inyectores de combustible desgastados o sucios (mala atomización), falla del turbocompresor (presión de sobrealimentación insuficiente) o funcionamiento sobrecargado. El humo negro significa que se está desperdiciando combustible; corríjalo rápidamente para ahorrar combustible y proteger el motor.
humo blanco: Combustible no quemado que pasa por el motor. Esto ocurre a menudo cuando el motor está frío (normal durante un breve período durante el calentamiento), cuando hay agua en el combustible (verifique el separador de agua), cuando la compresión es baja (anillos de pistón o camisas de cilindro desgastados) o cuando se retrasa la sincronización de la inyección. El humo blanco persistente después del calentamiento requiere una investigación inmediata.
humo azul: El aceite del motor entra en la cámara de combustión y se quema. Esta es la señal clásica de "quema de petróleo". Las causas comunes incluyen anillos de pistón desgastados, sellos de vástago de válvula desgastados o un sello de aceite del turbocompresor defectuoso. El humo azul significa que el consumo de petróleo será elevado; Compruebe el nivel de aceite con frecuencia y planifique las reparaciones.
Un motor sano funciona con un sonido constante y rítmico. Los ruidos inusuales son señales de advertencia:
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Sonido de golpe o ping: Un ruido de golpe metálico, especialmente bajo carga, a menudo indica una combustión anormal (golpe del diesel), pasadores de pistón desgastados o holgura excesiva en los cojinetes de biela. La detonación del diésel puede deberse a una mala calidad del combustible, una sincronización incorrecta de la inyección o una baja compresión.
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Sonido de chirrido o raspado: Puede indicar una falla en los cojinetes (cojinetes principales o cojinetes de biela), rozaduras del pistón contra la pared del cilindro o falla en los cojinetes del turbocompresor.Pare el motor inmediatamentee investigar.
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Sonido de silbido o silbido: Generalmente indica una fuga en el sistema de admisión (mangueras, intercooler o juntas) o una falla en la junta del colector de escape. El aire a presión que se escapa produce un silbido distintivo bajo carga.
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Sonido de toque o clic: A menudo indica un juego excesivo de válvulas o un componente desgastado del tren de válvulas. La holgura de las válvulas se debe verificar y ajustar periódicamente según las especificaciones del fabricante.
El sobrecalentamiento del motor es una condición grave que, si se ignora, puede provocar daños catastróficos, como una junta de culata rota, una culata de cilindro deformada, pistones rayados o incluso un bloque de motor agrietado.
Indicadores clave: temperatura del refrigerante constantemente superior a 95°C; refrigerante hirviendo; vapor del radiador; El motor pierde potencia después de calentarse.
Causas comunes: nivel bajo de refrigerante (verifique si hay fugas), aletas del radiador obstruidas (suciedad y desechos que bloquean el flujo de aire), termostato defectuoso (atascado en cerrado), bomba de agua defectuosa (impulsor desgastado o cojinete atascado), correa del ventilador resbaladiza o rota, o una tapa del radiador defectuosa que no puede mantener la presión del sistema.
El motor debe funcionar en la80-95°Crango de temperatura. Si regularmente excede esto, investigue de inmediato.
Cuando el motor no arranca o requiere un arranque excesivo, comprobar sistemáticamente:
| Punto de control | Qué buscar |
|---|---|
| Batería y arranque | Voltaje de la batería (debe ser ≥12,4 V en reposo); terminales limpias; El motor de arranque gira con fuerza. |
| Sistema de combustible | Combustible adecuado en el tanque; filtros de combustible no obstruidos; válvula de cierre de combustible abierta; No hay aire en las líneas de combustible. |
| Bujías incandescentes (arranque en frío) | En las mañanas frías, las bujías incandescentes deben precalentar la cámara de combustión; prueba cada enchufe |
| Toma de aire | Filtro de aire no obstruido; sin obstrucciones en el camino de entrada |
| Compresión | Si todo lo demás funciona, realice una prueba de compresión: una compresión baja en todos los cilindros indica anillos o camisas desgastados. |
En climas fríos, utilice el aceite de motor adecuado para invierno:5W-40para temperaturas de hasta -20°C, y0W-40 o 0W-50para temperaturas inferiores a -20°C.
El consumo excesivo de aceite (la necesidad de recargar aceite con frecuencia entre cambios) es una clara señal de desgaste interno. Las causas comunes incluyen anillos de pistón desgastados (que permiten que el aceite pase a la cámara de combustión), sellos del vástago de la válvula desgastados (que permiten que el aceite se filtre por los vástagos de la válvula), un sello del turbocompresor defectuoso (fuga de aceite hacia la admisión o el escape) o fugas de aceite externas (juntas, sellos o cárter de aceite).
Cuando la holgura de la ranura del anillo del pistón excede0,15 milímetros, el sellado se deteriora, lo que provoca una pérdida de potencia y un mayor consumo de aceite. Monitorear las tendencias del consumo de petróleo e investigar si el consumo aumenta repentina o progresivamente.
Los mecánicos experimentados utilizan todos sus sentidos para diagnosticar problemas en el motor. Aquí hay cuatro comprobaciones rápidas que puede realizar antes de pedir ayuda profesional:
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Mirar: Compruebe el color del humo del escape (negro = problema de combustible/aire, blanco = combustible/agua no quemado, azul = aceite quemado). Inspeccione si hay fugas de líquido debajo del motor. Revise el tablero en busca de luces de advertencia. Retire y sostenga el filtro de aire hacia la luz; si no puede ver la luz a través de él, reemplácelo inmediatamente.
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Escuchar: En ralentí, escuche si hay golpes rítmicos (problemas con cojinetes o pistones) o golpes irregulares (tren de válvulas). Bajo carga, escuche si hay silbidos (fugas de admisión o escape) o chirridos (falla del turbocompresor o de los cojinetes). Use un estetoscopio o un destornillador largo presionado contra su oreja para aislar los lugares donde se produce ruido.
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Tocar: Sienta las mangueras del radiador: ¿están ambas calientes después del calentamiento? Si uno tiene frío, es posible que el termostato esté atascado. Toque el tapón de llenado de aceite: la presión excesiva o el humo indican fugas (anillos desgastados). Verifique si hay vibraciones que parezcan anormales en comparación con el funcionamiento normal.
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Oler: Un olor dulce significa que el refrigerante está goteando y ardiendo. Un olor acre y penetrante significa que el aceite se está quemando. El olor a diésel crudo significa combustible sin quemar en el escape; revise los inyectores y la compresión. Cualquier olor a quemado que sea inusual debe investigarse de inmediato.
Este enfoque puede ayudarle a detectar muchos problemas antes de que se conviertan en fallas importantes.
El dicho "el 30% depende del uso, el 70% depende del mantenimiento" es especialmente cierto para los motores de excavadoras. Operan en condiciones duras (polvo intenso, cargas elevadas, temperaturas extremas) y un motor en buen estado puede durar miles de horas más que uno descuidado.
Las inspecciones diarias tardan sólo entre 10 y 15 minutos, pero pueden prevenir el 80% de las fallas importantes.
Nivel de aceite: Antes de comenzar cada día, revise la varilla medidora de aceite del motor. El nivel debe estar entre las marcas MIN y MAX. Un nivel bajo de aceite provoca una lubricación inadecuada; El llenado excesivo aumenta la presión del cárter y puede provocar fugas de aceite.
Nivel de refrigerante: Compruebe el depósito de refrigerante. Nunca abra la tapa del radiador cuando el motor esté caliente; pueden producirse quemaduras graves. Mantenga el nivel entre las marcas LOW y FULL.
Filtro de aire: Saque el polvo suelto o utilice aire comprimido para limpiar (soplar de adentro hacia afuera). En ambientes polvorientos, límpielo con más frecuencia. Un filtro de aire obstruido roba energía y desperdicia combustible.
Verificación visual de fugas: Camine alrededor del motor y busque fugas de aceite, refrigerante o combustible en el suelo o en las superficies del motor.
Monitoreo de inicio: Después de arrancar, deje el motor en ralentí durante 3 a 5 minutos. Observe el panel de instrumentos: la presión del aceite debería aumentar en segundos y la luz de carga de la batería debería apagarse. Escuche cualquier sonido inusual durante el calentamiento.
Seguir un programa de mantenimiento disciplinado es lo más importante que puede hacer para prolongar la vida útil del motor:
| Intervalo | Artículos de mantenimiento | Notas clave |
|---|---|---|
| Cada 250 horas | Reemplace el aceite del motor y el filtro de aceite; reemplazar el filtro de combustible; comprobar el filtro de aire | Primer servicio a las 50 horas para motores nuevos; utilice el grado de aceite recomendado por el fabricante (p. ej., SAE 15W-40) |
| Cada 500 horas | Reemplace el aceite del motor y el filtro de aceite; reemplazar los filtros de combustible (primario y secundario); limpiar las aletas del radiador; comprobar la tensión de la correa | Reemplace los filtros de combustible con más frecuencia si la calidad del combustible es mala; inspeccionar los sujetadores del turbocompresor y la holgura del rotor |
| Cada 1.000 horas | Reemplace los filtros de combustible; comprobar y ajustar la holgura de las válvulas; inspeccionar el turbocompresor; inspeccionar el motor de arranque y el alternador | Fase de mantenimiento profundo: no omita la verificación del juego de válvulas |
| Cada 2.000 horas | Limpiar el filtro del tanque hidráulico; inspeccionar el turbocompresor, el alternador y el motor de arranque; ajustar la holgura de las válvulas del motor | Reemplace el refrigerante (cada 2 años o según lo especificado); comprobar la bomba de agua |
| Cada 4.000 horas+ | Reemplace el refrigerante; inspección adicional de la bomba de agua; Reemplace el aceite hidráulico (cada 2000-5000 horas dependiendo del tipo de aceite) | Intervalo principal: considere una evaluación integral del estado del motor |
Mantenimiento específico para el invierno:
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Aceite de motor: utilice aceite de invierno (5W-40 para -10 a -20 °C; 0W-40/50 para menos de -20 °C)
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Refrigerante: Asegúrese de que la concentración de anticongelante sea adecuada para las temperaturas mínimas locales (el punto de congelación debe estar entre 5 y 10 °C por debajo del mínimo local).
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Combustible diésel: cambie a diésel de invierno con un punto de obstrucción del filtro de frío más bajo antes de que llegue el clima frío. No mezcle grados de diésel de verano e invierno.
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Batería: El clima frío reduce la capacidad de la batería; Mantenga las baterías completamente cargadas. Para almacenamiento a largo plazo, desconecte el terminal negativo y limpie los postes.
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Calentamiento: Deje el motor en ralentí durante 5 a 10 minutos después del arranque en frío antes de aplicar carga. Nunca aceleres agresivamente un motor frío
Elegir el aceite adecuado y cambiarlo a tiempo es posiblemente la decisión de mantenimiento más importante que usted toma para su motor:
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Grado de aceite: Utilice el grado de viscosidad especificado por el fabricante. Los grados comunes de aceite para motores de excavadoras incluyenSAE 15W-40para la mayoría de los climas,5W-40para regiones más frías y0W-40para frío extremo.
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Calidad del aceite: Utilice aceite para motores diésel de alta calidad que cumpla con las especificaciones API CJ-4 o CK-4 (o la norma ACEA equivalente). Estos aceites contienen paquetes de aditivos diseñados específicamente para las condiciones de alto contenido de hollín y alta temperatura de los motores diésel.
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Intervalo de cambio: Reemplace el aceite del motor y el filtro de aceite cada250-500 horas, o con mayor frecuencia en condiciones difíciles (mucho polvo, alta temperatura o alta carga). Los motores nuevos necesitan su primer cambio de aceite a las 50 horas.
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Nunca mezcle marcas de aceite: Las diferentes marcas de aceite utilizan diferentes químicas de aditivos. La mezcla puede causar incompatibilidad de aditivos, reduciendo el rendimiento del aceite y potencialmente causando lodos o depósitos.
Procedimiento de cambio de aceite: Caliente el motor durante 10 minutos para mejorar el flujo de aceite. Pare el motor, coloque una bandeja de drenaje debajo del tapón de drenaje de aceite y retire el tapón para drenar el aceite por completo. Reemplace el filtro de aceite (aplique una fina película de aceite nuevo a la junta del nuevo filtro antes de la instalación). Vuelva a instalar el tapón de drenaje, llene con aceite nuevo hasta la marca MAX en la varilla medidora, arranque el motor y déjelo en ralentí durante 3 minutos, luego apáguelo y vuelva a verificar el nivel, rellenando si es necesario.
Incluso los operadores experimentados pueden cometer estos errores de mantenimiento. Tenga en cuenta ellos:
❌Usando filtros baratos: Un filtro que tiene el mismo aspecto exterior puede tener un medio de filtración inferior, una mala calibración de la válvula de derivación o un sellado inadecuado. Ahorrar dinero en un filtro puede costarle una revisión del motor. Los filtros son baratos, los motores no.
❌Ignorando pequeñas fugas: Unas pocas gotas de aceite o refrigerante hoy pueden convertirse en una fuga importante mañana. Las pequeñas fugas externas también indican sellos desgastados que también pueden estar fallando internamente. Investigue todas las fugas con prontitud.
❌Saltarse las comprobaciones de holgura de válvulas: La holgura de las válvulas cambia a medida que el motor se desgasta. Una holgura excesiva provoca un funcionamiento ruidoso y una elevación reducida de la válvula; Un juego insuficiente puede impedir que las válvulas se cierren completamente, provocando válvulas quemadas y pérdida de compresión. Verifique y ajuste cada 1000-2000 horas.
❌Engrase excesivo o insuficiente de componentes externos: Demasiada grasa atrae la suciedad y puede dañar los sellos; muy poco conduce a un desgaste acelerado. Aplique grasa hasta que vea que emerge una pequeña cantidad de grasa fresca del sello o junta.
❌Usar agua en lugar de refrigerante adecuado: El agua corriente provoca corrosión en el sistema de refrigeración, tiene un punto de congelación más alto y un punto de ebullición más bajo que el refrigerante adecuado. Utilice siempre la mezcla de refrigerante/anticongelante correcta para su clima.
Incluso con el mejor mantenimiento, cada motor eventualmente requerirá una revisión importante. Saber qué partes están involucradas y por qué son importantes le ayudará a tomar decisiones informadas cuando llegue ese momento.
Cuando se reacondiciona un motor, los siguientes componentes generalmente se reemplazan como un conjunto. En la industria, muchos de ellos se agrupan en kits estándar:
1. Kit de camisas de cilindro (juego de cuatro pares)
Este es el paquete de reemplazo más común durante una revisión. Incluye cuatro componentes combinados para cada cilindro:Pistón + aros de pistón + pasador de pistón + camisa de cilindro. Estas piezas se desgastan juntas como un conjunto combinado y siempre deben reemplazarse juntas para lograr un ajuste y sellado adecuados. La camisa del cilindro proporciona la superficie de deslizamiento del pistón; una vez desgastado más allá de la tolerancia, debe ser reemplazado.
2. Cigüeñal y cojinetes
El cigüeñal convierte el movimiento alternativo del pistón en salida giratoria. Durante la revisión, se miden los muñones del cigüeñal y se pueden rectificar hasta el siguiente tamaño inferior.Cojinetes principales (cojinetes de cigüeñal)ycojinetes de bielasiempre se reemplazan con carcasas nuevas que coincidan con el tamaño final del diario. También revise y reemplace elcojinete de empujeque controla el juego longitudinal del cigüeñal.
3. Conjunto de culata
La culata alberga las válvulas, los asientos de válvula, las guías de válvula y los sellos del vástago de válvula. Durante la revisión: las válvulas de admisión y escape se inspeccionan y reemplazan si las superficies de contacto de sus asientos están desgastadas;guías de válvulasyasientos de válvulase revisan y reemplazan según sea necesario;sellos de vástago de válvulasiempre son reemplazados; se verifica que la superficie de la culata del cilindro esté plana y es posible que sea necesario repavimentarla; eljunta de culatasiempre se reemplaza.
4. Bielas
Se inspecciona la rectitud y el desgaste de las bielas tanto en el casquillo del extremo pequeño (extremo del pasador del pistón) como en el orificio de la cabeza de biela (extremo del cigüeñal). En motores como el Caterpillar C7.1, se utilizan tres longitudes diferentes de biela y el orificio del cojinete del extremo pequeño está mecanizado para controlar con precisión la altura del pistón. La holgura entre la parte superior del pistón y la culata del cilindro debe mantenerse a0,8-1,2 milímetros.
5. Kit de juntas de revisión
Un kit completo de juntas de revisión generalmente incluye: junta de culata, juntas de colector de admisión y escape, junta de cárter de aceite, sellos de aceite del cigüeñal delantero y trasero, junta de tapa de válvula, junta de carcasa de termostato, junta de bomba de agua, varias juntas tóricas y arandelas de cobre, y arandelas de sellado del inyector. Nunca reutilice juntas viejas durante una revisión.
6. Componentes adicionales que se reemplazan con frecuencia
Dependiendo del estado del motor, la revisión también puede incluir:bomba de aceite(reemplazar si la presión es baja),bomba de agua(reemplácelo si el rodamiento está desgastado o el sello tiene fugas),termostato(siempre reemplace durante una revisión importante),inyectores de combustible(pruebe y reemplace o reconstruya según sea necesario),turbocompresor(inspeccionar y reconstruir o reemplazar si está desgastado),engranajes de sincronización o cadena(inspeccionar por desgaste),árbol de levas y elevadores/taqués(inspeccione los lóbulos en busca de desgaste) ysoportes de motor(reemplace si está deteriorado).
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Baja compresión en múltiples cilindros: Una prueba de compresión muestra que uno o más cilindros tienen una compresión significativamente menor que la especificación. Esto indica anillos de pistón, camisas de cilindro o válvulas desgastadas.
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Consumo excesivo de aceite: El motor quema aceite a un ritmo significativamente superior al normal (p. ej., más de 1 litro cada 100 horas de funcionamiento) y se ve humo azul en el escape.
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Exceso de escape: Los gases de combustión se escapan a través de los anillos del pistón hacia el cárter, lo que provoca un aumento de presión. Puede verlo como humo o vapor que sale del tapón de llenado de aceite o del respiradero del cárter cuando el motor está en marcha.
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Partículas metálicas en el aceite.: El análisis del aceite muestra niveles elevados de metales de desgaste (hierro, cobre, aluminio, cromo), lo que indica que los componentes internos se están desgastando rápidamente.
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Pérdida de poder: El motor ya no produce su potencia nominal, incluso después de solucionar los problemas de combustible, aire y turbocompresor.
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Golpes o ruido mecánico anormal: El ruido mecánico persistente que no desaparece después del calentamiento indica cojinetes desgastados, golpe del pistón u otros problemas mecánicos.
Cuando el motor llega a la etapa de revisión, se enfrenta a una elección: reconstruir el motor existente o reemplazarlo con una unidad nueva o remanufacturada.
Reconstruir: Desarme el motor, inspeccione todos los componentes, reemplace las piezas desgastadas (pistones, anillos, camisas, cojinetes, sellos, juntas), mecanice el cigüeñal y la culata según sea necesario y vuelva a ensamblar. Esta suele ser la opción más económica si el bloque de cilindros y el cigüeñal aún están en buenas condiciones.
Reemplazar: Cambie por un motor nuevo o remanufacturado de fábrica. Esto es más rápido, viene con garantía y elimina el riesgo de problemas pasados por alto, pero cuesta mucho más por adelantado.
Su decisión debe basarse en el estado general de la máquina, la diferencia de costo entre reconstrucción y reemplazo, y la disponibilidad de piezas de calidad y mano de obra calificada. Para las excavadoras más nuevas a las que les quedan muchos años de vida útil, una reconstrucción de calidad puede ser una excelente inversión. Para máquinas más antiguas con otros sistemas que también muestran desgaste, el reemplazo por un motor remanufacturado puede ofrecer un mejor valor a largo plazo.
Mantra operacional:
Arranque en frío, calentamiento lento, nunca cargue antes de que esté listo;
Observe los indicadores a medida que avanza y mantenga el motor funcionando de manera constante.
El humo negro significa que hay poco aire, el blanco significa que hay agua en el combustible;
Azul significa que el petróleo se está quemando; solucione cada problema como regla general.
Mantra de mantenimiento:
Revise el aceite diariamente, cámbielo a tiempo: es el seguro más barato que puede comprar.
Filtros limpios, refrigerante verde, mantienen el flujo de aire fresco y alto.
Escuche diariamente en busca de sonidos extraños, detecte pequeñas fallas antes de que sean grandes;
Un motor en buen estado, ronda tras ronda, es el secreto para un trabajo rentable.
El motor es el núcleo de potencia de la excavadora; trátelo bien y le permitirá trabajar durante miles de horas. Comprender sus componentes, respetar sus necesidades y mantenerlos diligentemente es la inversión más inteligente que puede hacer cualquier operador o propietario.