ESTUDIO DE VIBRACIONES MECÁNICAS COMO INDICADORES DE FALLA EN MOTORES DIESEL

Abstract

El análisis del contenido vibracional en maquinas recíprocas, es bastante complicado dada la cantidad de componentes involucrados y la dinámica de cada uno de ellos. A esto se le suman los sistemas de lubricación y refrigeración, además del comportamiento del fluido de trabajo. En el caso de motores de combustión interna la interacción entre los gases de combustión y los componentes recíprocos, genera una dinámica compleja de estudiar. A esto se le suma el hecho que, para un motor de cuatro tiempos, el ciclo operativo consiste en dos giros del sistema, por lo que cada giro tiene diferentes características al giro siguiente. Definidas las diferencias entre la maquinaria recíproca y la rotativa, es claro que las técnicas aplicadas para el análisis de las últimas no tienen la misma eficacia al aplicarlas en motores de combustión interna. En el presente trabajo se presentan técnicas aplicables al análisis de motores en combustión interna mediante las cuales es posible detectar individualidades, dentro del ciclo de funcionamiento. Además se incluye un análisis práctico en un motor diesel de seis cilindros y cuatro tiempos marca Mercedes Benz modelo OM-352 el que se ensayo montado en un freno hidráulico. Se midieron cuatro canales de vibración, dos fijos verticales en la parte frontal y dos que se cambiaron desde posición vertical a lateral y axial, la medición de vibración fue en aceleración. Además del comportamiento dinámico se capturó una marca de posición mediante un disco perforado con sesenta agujeros, y un sensor de luz infrarroja. Se realizaron ensayos de impacto a fin de determinar las frecuencias naturales del sistema, para luego capturar el motor en funcionamiento normal en condición de máximo torque. Finalmente se simularon fallos de funcionamiento, mediante la disminución del combustible que llega al inyector, por medio de la desconexión de la caería en la salida de la bomba inyectara, esto se realizo para los cilindros 1 y 2, en etapas separadas. Mediante las técnicas expuestas se busca determinar las variaciones del comportamiento del motor al inducir fallos. Y con esto desarrollar un procedimiento para la identificación de irregularidades en la dinámica de funcionamiento en motores de combustión interna de ciclo diesel.