TURBO

1. TURBOCOMPRESORES
Principios de Funcionamiento y
Análisis de Falla

2. Objetivos
• Principios de Funcionamiento.
• Prevención de Fallas.
• Análisis de Fallas
• Recomendaciones

3. ¿Qué es un TURBO?
• BOMBA DE AIRE
• Utiliza energía de gases de escape: Velocidad y
Calor
• Gases de escape impulsan y hacen girar una
Rueda Turbina acoplada mecánicamente a una
Rueda Compresora ( Conjunto Rotor )
• Cuando gira, proveen gran masa de aire (
flujo ) a gran presión a la cámara de
combustión
• Resultado:
– Mayor potencia y eficiencia en la
combustión de la mezcla aire/combustible.
– Permite producir mayor potencia en motores
más pequeños con menores niveles de
emisiones.

4. ¿Cómo funciona el TURBO en el MOTOR?

5. Carcasa
Compresora
Rueda
Compresora
Carcasa
Turbina
Rueda Turbina
Cuerpo
Central
Componentes de un TURBO

6. Descripción de las Partes
• Rueda Turbina
• Rueda Compresora
• Bujes
• Carcasa Turbina
• Carcasa Compresora

7. Rueda Turbina
• Súper aleación de Níquel
• Temperatura de operación de hasta
790°C
• Eje soldado por fricción
• Muy sensible a desbalanceo
• Requerimientos:
Resistente a la fatiga
Resistente a elevadas
temperaturas
Resistente a la corrosión

8. Rueda Compresora
• Usualmente de fundición de aleación de
aluminio. Vaciado en molde.
• Opera hasta los 200°C
• Muy sensible a daños y desbalanceo
• Requerimientos:
Resistente a la fatiga. ( RC forjada y
torneada más resistente ).
Resistente a la corrosión
Dependiendo de la aplicación se
usan ruedas de titanio

9. Bujes
• Bocinas flotantes permiten
mayores luces y mayor flujo de
aceite para enfriamiento
• Bronce aleado con cobre y plomo
• Giran a 1/3 de la velocidad del eje
aprox
• Deben soportar:
Elevación de temperatura por
paradas bruscas
Resistente a la corrosión
Resistente a contaminantes

10. Carcasa Turbina
• Usualmente de fierro fundido grafitado.
• Vaciado en molde.
• Soporta temperaturas de 790°C
• Requerimientos:
Resistente al impacto
Resistente a la oxidación
Resistente a la fatiga térmica
Maquinable

11. Carcasa Compresora
• Aleación de aluminio
• Vaciado en molde
• Requerimientos:
Resistente al impacto
Maquinable

12. Funcionamiento
• Gases son captados y
direccionados por carcasa
turbina.
• Gases se aceleran en la CT.
• Se expanden transfiriendo
energía a la rueda turbina.
• La temperatura y presión
disminuyen a través de la
turbina.

13. Funcionamiento
• Capta, succiona,
direcciona y traslada
el aire.

14. Funcionamiento
Hasta los
200°C
• Se comprime para
incrementar la densidad
del aire.
• Velocidad, presión y
temperatura.

15. Rueda Turbina y Eje
Funcionamiento
Aceite Lubricante
• Lubrica componentes
en movimiento.
• Refrigera partes
internas.
• Soporta el eje turbina.

16. Sistema de
Lubricación
• Observar la importancia del flujo de
aceite a través de los componentes
internos del turbo.
• El eje gira a 1/3 de la velocidad de las
ruedas del turbo.

17. Análisis de Falla
Los 8 Pasos para la Aplicación de un Análisis de Falla:
1. Exponga el problema clara y concisamente.
2. Organice la recopilación de hechos.
3. Observe y registre los hechos.
4. Piense lógicamente con los hechos.
5. Identifique la causa raíz más probable.
6. Comuníquese con el responsable.
7. Efectúe las reparaciones según instrucciones.
8. Seguimiento con el cliente.

18. Identificación del Turbo

19. Identificación
del Turbo

20. ¿Por qué fallan los Turbos?
• Falta de Lubricación
• Aceite Contaminado
• Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
• Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
• Empuje Axial
• Altas Temperaturas de Escape
• Ataque Salino y otras causas

21. Falta de Lubricación
Desprendimiento de material
Alta Temperatura
Deformación diámetro interior

22. Falta de Lubricación
Color azul por aumento de temperatura Deposición de material del buje en eje
Buje con pase de aceite obstruido
Rotura de eje Roce del rotor Buje rayado por sobrecalentamiento

23. Falta de Lubricación
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
• Exceso de humo
• Consumo excesivo de aceite
Causas:
• Nivel de aceite fuera de especificación
• Fuga de aceite en las conexiones del turbo

24. Aceite Contaminado
Rayaduras profundas en asientos de bujes
Rayaduras profundas en asientos de bujes

25. Aceite Contaminado
Eje y bujes rayados
Rayaduras profundas en asientos de bujes
Bujes rayados
Daño en diámetro interno de buje
Collar rayado
Cojinete de placa sello dañado

26. Aceite Contaminado
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
• Exceso de humo
• Consumo excesivo de aceite
Causas:
• Filtro de aceite saturado
• Aceite recuperado
• Motor reparado con impurezas en galerías
• Aceite carbonizado por alta temperatura
• Partículas provenientes del desgaste de otros componentes del motor
• Residuos de combustión incompleta

27. Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Ingestión de partículas duras
Polvo. Abrasión severa
Ingestión de partículas duras

28. Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Ingestión de material blando
Ingestión de partículas de arena

29. Ingestión de Objeto Extraño ( Compresor )
Síntomas:
• Pérdida de potencia
• Ruido
• Goteo
• Exceso de humo
Causas:
Objeto duro digerido por el turbo por la entrada de aire.
Lado Compresor:
• Ausencia de filtro de aire
• Daños en las mangueras de aire ( rotura / picadura )
• Mangueras resecas
• Materiales olvidados en las tuberías durante el mantenimiento.

30. Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
Rotura en álabes
Rotura por impactos
Desprendimiento violento de material

31. Ingestión de Objeto Extraño ( Turbina )
Síntomas:
• Pérdida de potencia
• Ruido
• Goteo
• Exceso de humo
Causas:
Objeto extraño expulsado a través del múltiple de escape.
Lado Turbina
• Materiales provenientes del motor ( válvula, pistón, asiento, anillo, etc. )
• Materiales provenientes del múltiple ( residuos de la fundición )

32. Empuje Axial
Desgaste por
rozamiento en
radio y diámetro
mayor
Desgaste en alojamiento
y anillo pistón
Desgaste en diámetro exductor
Roce en Rueda Turbina

33. Empuje Axial
Empuje en sentido del compresor
Rozamiento entre collar y placa sello
Desgaste de rampas de lubricación
por fricción con collar
Protección Térmica
dañada por fricción
con Rueda Turbina

34. Empuje Axial
Síntomas:
• Fuga de aceite
• Ruido
• Pérdida de potencia
Causas:
• Filtro de aire obstruido
• Rotura de mangueras del sistema de admisión
• Restricción en el sistema de escape
• Conducto del escape incorrecto o deteriorado

35. Alta Temperatura de Gases de Escape
Punta de álabes se
funde por la alta
temperatura

36. Alta Temperatura de Gases de Escape

37. Alta Temperatura de Gases de Escape

38. Parada en Caliente
Transferencia de calor
Restos de aceite carbonizado obstruyen el sistema de
sellos provocando fuga de aceite

39. Parada en Caliente
Síntomas:
• Fuga de aceite por el lado turbina
Causas:
• Apagar motor caliente y a altas revoluciones

40. Ataque Salino
La corrosión actúa sobre el
espesor del álabe

41. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora explotada
Causa:
• Fatiga de material por fuerza
centrífuga cíclica o sobrevelocidad.

42. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con falla en
disco posterior. Cuando una
porción ( 1/3 aprox ) cerca al
diámetro mayor de la Rueda
Compresora se rompe.
Causa:
• Defecto de fundición.

43. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con álabe
secundario roto.
• Desbalanceo.
• Ruido.
Causa:
• Fatiga de álabe secundario por
defecto de fabricación.

44. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Compresora con álabes
doblados.
• Desbalanceo.
• Ruido.
Causa:
• Manipuleo incorrecto de Carcasa
Compresora.

45. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Turbina rota
Causa:
• Esfuerzos o sobrecarga en el eje

46. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Rueda Turbina rota
Causa:
• Defecto en la fundición

47. Problemas Internos del Turbo
Síntoma:
• Pérdida de potencia
• Pérdida de aceite
• Ruido
• Exceso de humo
• Sobrevelocidad del turbo ( RC explotada )
Causa:
• Turbo alterado por usuario

48. 1.- ANTES DE INSTALAR
• LIMPIE Y REVISE EL FILTRO DE AIRE Y ELIMINE
CUALQUIER RESTRICCION O FUGA.
• ANTES DE INSTALAR EL TURBO, INSPECCIONE Y
REMUEVA CUALQUIER MATERIAL EXTRAÑO DE
LOS DUCTOS DE ENTRADA Y DE LOS MULTIPLES
DE ADMISION Y ESCAPE.
• REEMPLACE LAS TUBERIAS DE ALTA PRESION Y
DE DRENADO DE ACEITE QUE ESTÁN ROTAS,
DESGASTADAS O DAÑADAS POR EL CALOR.
• CAMBIE EL ACEITE Y LOS FILTROS DEL MOTOR (
AIRE Y ACEITE ).
• NO OLVIDE RETIRAR LOS TAPONES DE DRENADO
DE ACEITE.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE
TURBOCARGADORES

49. 2.- AL COLOCAR EL TURBO
• INSTALE EL TURBO EN EL MÚLTIPLE DE ESCAPE USANDO UNA
EMPAQUETADURA NUEVA ( USE GRASA EN LA JUNTA, NO SILICONA
NI TEFLÓN ). APLIQUE ANTIADHERENTE EN LOS PERNOS Y TORNILLOS.
• ANTES DE CONECTAR EL TURBO AL SISTEMA DE ESCAPE, INSPECCIONE
Y REMUEVA CUALQUIER RESTRICCION QUE PUDIERA OCASIONAR
EXCESIVA CONTRAPRESION.
• AGREGUE ACEITE DE MOTOR LIMPIO AL TURBO POR EL ORIFICIO DE
ENTRADA DE ACEITE ANTES DE INSTALAR LAS TUBERÍAS DE
LUBRICACIÓN.
• INSTALE LA TUBERÍA DE ACEITE AL TURBO.
• ASEGÚRESE DE QUE EL ORIFICIO DE DRENADO DE ACEITE DEL
TURBOCARGADOR NO TENGA UNA INCLINACIÓN MAYOR DE 30 GRADOS
DE LA POSICION CENTRAL VERTICAL.
• APRIETE ABRAZADERAS, TORNILLOS O TUERCAS A LAS
ESPECIFICACIONES RECOMENDADAS.
• CONECTE EL SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE AL TURBO ( NO OPERE EL
TURBO SIN FILTRO DE AIRE ).
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE
TURBOCARGADORES

50. 3.- LUBRICACION PREVIA A LA OPERACIÓN
• HAGA GIRAR EL MOTOR CON LA MARCHA SIN QUE ARRANQUE, ES DECIR,
GIRE LA LLAVE DE ENCENDIDO Y OPERE LA MARCHA POR PEQUEÑOS
LAPSOS DE TIEMPO HASTA QUE EL ACEITE FLUYA POR EL ORIFICIO DEL
DRENADO DE ACEITE DEL TURBO.
• INSTALE AL TURBO LA TUBERÍA PARA EL DRENADO DE ACEITE.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE
TURBOCARGADORES

51. 4.- OPERACIÓN DEL TURBO
• OPERE EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE 5
MINUTOS ( NO ACELERE EL MOTOR ).
• REVISE QUE NO EXISTAN FUGAS DE ACEITE, AIRE O
GASES DE ESCAPE.
• PARA PROLONGAR LA VIDA DEL TURBO, SIEMPRE
DEJE OPERAR EL MOTOR EN BAJAS R.P.M. DURANTE
5 MINUTOS ANTES DE APAGARLO.
• SE RECOMIENDA NO OPERAR UN TURBO NUEVO A
VELOCIDAD Y PRESIÓN MÁXIMAS DURANTE LOS
PRIMEROS 800 KM. ( 25 HRS ).
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE
TURBOCARGADORES

52. • LA OMISIÓN DE CUALQUIERA DE LAS RECOMENDACIONES
SEÑALADAS OCASIONA EN EL TURBO DAÑOS DETECTABLES Y
DEMOSTRABLES QUE INVALIDAN LA GARANTÍA, LA CUAL SÓLO
CUBRE DEFECTOS EN MATERIALES O ENSAMBLE.
• NO PIERDA LA GARANTÍA DE SU TURBO.
RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE
TURBOCARGADORES

53. ¡ MUCHAS GRACIAS !!