Las fallas más comunes ligadas a la lubricación de motores

La prevención de daños y fallos potenciales en equipos está asociada a una serie de factores, que van desde las especificaciones de proyecto hasta cuestiones relacionadas con la operación y el mantenimiento de los equipos. Discutiremos en este post cuáles son las principales fallas ligadas a la lubricación de motores para que usted conozca mejor los cuidados a ser tomados con la maquinaria de su empresa ya qué tipos de desgaste ellos son susceptibles. Las causas de las fallas en el motor generalmente se determinan relacionándolas con uno o más mecanismos de fallo, que consisten en la presentación o en la forma en que se ha manifestado la falla de un componente, de una unidad o de un equipo. Las causas más significativas y recurrentes para la ocurrencia de estos problemas en equipos son:

• Errores de diseño o de especificación: el equipo o algunos de sus componentes no corresponden a las necesidades del servicio. Se trata de factores vinculados a la dimensión, rotación, material, ajuste, etc.
• Errores de fabricación (de componentes o montaje malfectados): trincas, concentración de tensión, holguras exageradas o insuficientes no previstas en el proyecto.
• Instalación inapropiada: desalineación, fundación, vibración, etc.
• Mantenimiento inapropiado: pérdida de ajustes y de la eficiencia del equipo en razón de contaminantes, falta momentánea o total de lubricación, lubricante inapropiado que causa la ruptura de la película o su descomposición, falta de control de vibración, entre otros.
• Operación impropia: sobrecargas, choques y vibraciones que terminan en ruptura del componente más débil, cuyas partes pueden provocar gran daño en las otras piezas.

A partir de eso, presentaremos algunas observaciones sobre las causas de las fallas más frecuentes relacionadas con la lubricación de motores y que pueden surgir durante su funcionamiento. Son ellas: consumo excesivo de aceite, desgaste excesivo de piezas, formación de depósitos, alteración en la presión del aceite, dificultad en el arranque y corrosión. Discutiremos las especificidades de cada una a continuación.

Consumo excesivo de aceite

En este tipo de causa, los motores de combustión interna presentan diferencias muy considerables en las características de consumo de aceite, de acuerdo con el tipo del motor e incluso dentro del mismo tipo. El aspecto de la curva del consumo de aceite en función del tiempo o del kilometraje depende de varios factores, sobre todo del uso del motor, tipos de anillos de segmento, pistones, cojinetes y de las condiciones de ablandamiento del motor. Sin embargo, de manera general, se puede decir que, en un motor nuevo, el consumo de aceite inicialmente es relativamente alto, disminuyendo gradualmente en el curso del ablandamiento, hasta que, acabado, la curva de consumo se muestra más o menos constante. En los motores de cuatro tiempos, tal valor es aproximadamente del 1% del consumo del combustible; ya en los motores de dos tiempos, es un poco más alto. El consumo se mantiene con ese valor durante bastante tiempo hasta que, gracias a los desgastes de cilindros, anillos de segmento y pistones, y por la consiguiente formación de depósitos, el consumo de aceite aumenta nuevamente. Con ello, es necesario un reacondicionamiento y la limpieza del motor para que se permitan valores razonables nuevamente. Además del paso del aceite a la cámara de combustión, otra posibilidad para su consumo excesivo es la fuga externa. Los lugares más probables para fugas son el tapón de drenaje, la conexión del filtro de aceite, los sellos, las empaquetaduras y la unidad de toma de presión. La viscosidad de los aceites de cárter es el principal factor para el consumo en la lubricación de los motores. Normalmente, cuanto menor sea la viscosidad, mayor será el consumo. Sin embargo, un grado de viscosidad más ligero (por encima del mínimo) mejora el arranque y el ahorro de combustible al reducir la fricción del motor. De esta forma, un compromiso debe ser hecho entre consumo y otros factores de rendimiento, cuando se selecciona un aceite de cárter.

Desgaste excesivo de piezas

Es necesario reconocer que es prácticamente imposible evitar el desgaste de estos elementos y que la única solución consiste en retardarlo lo máximo posible. El desgaste mecánico relacionado con el movimiento del pistón y de los anillos a lo largo de las paredes de los cilindros / camisa, ocurre tanto en el contacto metálico entre las piezas en movimiento como en la interposición de materias abrasivas entre las superficies. A la pequeña velocidad del pistón, la película de aceite que lo separa de las paredes del cilindro tiende a romperse. Por lo tanto, el desgaste mecánico es inevitable en las extremidades del recorrido, siendo más intenso en la parte superior del cilindro, donde la temperatura y la presión del gas son más elevadas. Tanto las materias extrañas como las sustancias formadas en la cámara de combustión pueden actuar como abrasivos, ya que rompen la película de aceite. Después de estas consideraciones, enumeramos las causas posibles de un desgaste anormal de estos componentes, que vienen a continuación:

• Cantidad insuficiente de aceite en la lubricación del cilindro / camisa.
• Desalineación del pistón / distorsión del cilindro, haciendo imposible el acamamiento de los anillos en los pistones.
• Contaminación del aceite por sustancias abrasivas.
• Anillos que no vedan el paso de los gases (Blow-by).
• Temperatura de la pared del cilindro / camisa demasiado alta, provocando la rotura de la película de aceite.
• Aceite lubricante con viscosidad inferior a la adecuada.

Formación de depósitos

Gran parte del hollín y de otros productos de la combustión incompleta tiene tendencia a entrar en el cárter, siendo llevada al sistema de circulación, formando, más tarde, depósitos o posos. El funcionamiento a baja temperatura y la ventilación inadecuada del cárter son las principales causas de tales depósitos. Las sustancias insolubles, que darán lugar a depósitos compactos, se acumulan en la cabeza de los pistones, en los cilindros y los vástagos y en las sedes de las válvulas. El pegamento de los anillos de segmento depende principalmente de la rapidez con que se acumulan los productos de combustión incompleta y de la oxidación del aceite en los canales de los anillos. Cuando el ritmo de acumulación de estos depósitos excede su posibilidad de remoción por la circulación del aceite, el collage de los anillos es inevitable. Para mantener los pistones, los anillos y los canales y otros componentes del motor prácticamente libres de depósitos, es esencial que, además de la gran estabilidad a la oxidación, el aceite tenga un grado dispersante suficiente. La formación de las lías en el cárter y sus problemas resultantes se debe principalmente a la contaminación del aceite. Los lubricantes se vuelven oscuros después de períodos de servicio cortos, por solución o suspensión en el aceite de residuos de combustible no quemado y otros productos de combustión. Esto también se da por la formación de productos de deterioro del aceite, que en él son solubles y no tiene acción perjudicial inmediata. El poder dispersante del aceite impide la floculación y la sedimentación de los residuos, haciendo posible la eliminación de muchas sustancias indeseables a su cambio. A continuación, ordenamos algunas de las causas más comunes de la formación de las lías:

• Contaminación excesiva del aceite del cárter por sustancias procedentes de las cámaras de combustión.
• Filtración insuficiente del aire y del aceite.
• Intervalo de cambio de aceite excesivo.
• Contaminación con agua.
• Sustitución del aceite por otro con más alto grado dispersante, tendiendo a soltar los depósitos que se hayan acumulado durante el período de servicio anterior.

Al cambiar de aceite, es fundamental que se haga un lavado adecuado en el motor; de lo contrario, hay la probabilidad de que se formen depósitos de borras con obstrucción de los filtros y de los canales de aceite.

Cambio en la presión del aceite

La viscosidad es la única propiedad del aceite de motor que puede afectar a la presión de aceite. Sin embargo, tiene poco efecto en su presión cuando el motor está en buenas condiciones mecánicas. Si la presión responde, sin embargo, a las variaciones en los grados SAE, es una indicación de que el motor requiere atención en su parte mecánica. Esto es válido para temperaturas normales de operación, ya que es posible que haya variación en la presión del aceite si se producen temperaturas extremas. Las temperaturas de motor bastante bajas resultan en una elevada presión de aceite y viceversa. Una causa común de baja presión de aceite es el resultado de una excesiva dilución de combustible. A continuación, presentaremos una lista de las posibles causas de las presiones anormales de aceite: – Baja presión del aceite:

• Aceite diluido con combustible.
• Mancales excesivamente desgastados.
• Aceite insuficiente.
• Viscosidad del aceite inferior a la adecuada.
• Bomba de aceite dañada.
• Resorte de la válvula de alivio dañada.
• Pantalla de aspiración de la bomba de aceite obstruida.
• Vaciamiento en la línea de descarga de la bomba de aceite.
• Excesiva temperatura del aceite.
• Alta formación de espuma.
• Sensor de presión del aceite dañado.

– Alta presión del aceite:

• Aceite con alto grado de viscosidad.
• Aceite con baja temperatura.
• Resorte de la válvula de alivio dañada.
• Constante (K) del resorte de la válvula de alivio excesivamente alta (dura).
• Línea de aceite obstruida.
• Sensor de presión del aceite dañado.

Presión del aceite con Fluctuación: Bajo nivel de aceite en el cárter.

• Alto grado de viscosidad del aceite.
• Pantalla de aspiración de la bomba de aceite obstruida.
• Vaciamiento en la línea de aspiración de la bomba.
• Toma de aspiración del aceite en el cárter excesivamente alta.
• Resorte de la válvula de alivio dañada.

|– Ausencia de presión del aceite:

• Bomba de aceite inoperable.
• Envoltura en la línea de succión.
• Líneas dañadas.
• Bajo nivel de aceite.
• Sensor de presión del aceite dañado.

 Dificultad en el partido

Para las holguras de los pistones y de los cojinetes, cuanto mayor sea la viscosidad del aceite, mayor será el torque de arranque requerido. La viscosidad referida es la correspondiente a la temperatura cuando el motor se encuentra frío. Una vez atendida la recomendación del fabricante en cuanto a la viscosidad adecuada, las causas para dificultades de arranque son varias. Dejando de lado las más obvias - falta de combustible -, una de las más comunes es la falta de compresión, motivada por el desgaste de los anillos o fugas por las juntas del cabezal y de las válvulas, imposibilitando la inflamación del combustible. Además, la otra causa más recurrente consiste en la mala regulación del sistema de inyección de combustible.

Corrosión

Para que haya posibilidad de corrosión, el principal factor es la presencia de agua. El agua es un subproducto de la combustión y puede condensarse en el cárter si la temperatura de funcionamiento del motor es muy baja. En aplicaciones donde la humedad del aire se encuentra por encima del 85%, los ácidos se generan en el cárter en virtud de la presencia adicional de agua en el aire, generando ataques corrosivos de forma frecuente. Un cárter contaminado con agua puede ser limpiado por medio del drenaje del aceite aún caliente y posterior llenado con lubricante recomendado. A partir de entonces, el motor debe operar por dos meses o 5.000 km y tener su aceite cambiado, retornando después a su periodicidad recomendada en los cambios futuros.

Conclusión

Un monitoreo eficiente, con el uso de técnicas de mantenimiento predictivo como el análisis de aceite lubricante, permite identificar las posibles causas de los desgastes y corregirlas a tiempo, antes de que ocurran fallas potenciales. Hacer un seguimiento minucioso de los síntomas de cada equipo durante la vida funcional de los motores de combustión interna es la mejor manera de reducir o evitar la parada de operaciones, así como el riesgo de falla de sus componentes. Evite las fallas solicitando el mantenimiento predictivo de Oilcheck. Hable con uno de nuestros expertos.