Los turbos han mantenido una presencia constante en el mundo del automóvil, pero actualmente hay un aumento en su popularidad. Ahora son una característica predominante en una amplia gama de vehículos, desde Honda de altas revoluciones hasta potentes camionetas diésel e incluso Ford Mustang de fábrica. A pesar de la adopción generalizada de turbos, las fallas son inevitables, especialmente en condiciones operativas extremas. Incluso con componentes esenciales como válvulas de descarga, válvulas de purga, cartuchos centrales de rodamientos de bolas y conjuntos de cojinetes de empuje de 360 grados, los turbos aún pueden ser llevados al límite y experimentar fallas.
Para aquellos que conducen vehículos equipados con turbocompresores, ya sean automóviles, camiones, SUV o cualquier otro transporte con ruedas, presentamos información sobre posibles puntos débiles para ayudarlos a sortearlos de manera efectiva. .
1. Daños por objetos extraños
Los daños por objetos extraños (FOD) representan un riesgo significativo para los turbocompresores, ya que cualquier material extraño que ingrese al sistema puede provocar fallas catastróficas. Esto incluye desechos como suciedad, polvo, trapos de taller o incluso pernos que se dejan accidentalmente en la entrada. Sorprendentemente, un asombroso 80 por ciento de las fallas del turbo se pueden atribuir a objetos externos que entran en contacto con las paletas de la rueda del compresor, particularmente en el lado de admisión. Cuando ocurre una falla de esta naturaleza, el borde delantero de las palas de la rueda del compresor mostrará evidencia del impacto, y el orificio del inductor, donde se aloja la rueda del compresor, puede mostrar signos de contacto o cicatrices.
Un culpable común detrás de la infiltración de desechos en un turbocompresor es un filtro de aire sucio. Descuidar el mantenimiento de este componente aparentemente básico de su vehículo puede tener consecuencias costosas, lo que podría generar un gasto de cuatro cifras por el reemplazo del turbocompresor e incluso uno de cinco cifras si se acumula algún residuo. para entrar al motor. Afortunadamente, en muchas configuraciones turboalimentadas modernas, se emplea un intercooler para enfriar las temperaturas de admisión. Este intercooler, colocado entre el turbocompresor y el motor, a menudo actúa como una red de seguridad atrapando cualquier fragmento que se desprenda de la rueda del compresor, mitigando el daño causado por incidentes FOD.
Solución:
Asegure el rendimiento óptimo de su filtro de aire manteniéndolo adecuadamente: limpie los filtros reutilizables con regularidad o reemplace los desechables a los intervalos recomendados.
2. Exceso de velocidad
Cuando un turbocompresor supera su mapa de compresor, puede resultar en una situación en la que es posible que no se genere impulso adicional de manera consistente. Sin embargo, existe una alta probabilidad de que se cree una presión de accionamiento excesiva, lo que provocará que el eje experimente velocidades superiores a su capacidad prevista. Este fenómeno de exceso de velocidad puede tener consecuencias perjudiciales, siendo la rueda de escape de la turbina el primer componente en fallar. En algunos casos extremos, el turbocompresor puede desintegrarse y salir con fuerza por el tubo de escape a una velocidad alarmante, presentando un escenario potencialmente peligroso.
Los casos de exceso de velocidad son especialmente frecuentes en los vehículos diésel de alto rendimiento. Incluso en su configuración de fábrica, los camiones diésel modernos pueden alcanzar niveles de impulso de 30 psi o más. Con la adición de modificaciones del mercado de accesorios, como programadores e inyectores más grandes, resulta relativamente fácil superar los límites operativos del turbocompresor del fabricante de equipos originales (OEM) .
En el sector del mercado de repuestos diésel, particularmente en actividades como tirar de trineos y carreras de arrancones, un solo turbocompresor puede encontrar presiones de impulso de hasta 100 psi. Un caso ilustrativo involucra un turbo BorgWarner basado en la serie S400, que, cuando se expuso a más de 70 psi de impulso junto con una importante inyección de óxido nitroso y una válvula de descarga externa que funcionaba mal, experimentó un exceso de velocidad catastrófico. La falla del cojinete de empuje inició un movimiento excesivo del eje, lo que provocó que la rueda del compresor entrara en contacto con la carcasa y se atascara torcida dentro del orificio del inductor, lo que provocó daños graves y fallas operativas.
Solución:
Mantener la relación de presión de impulso a accionamiento de un turbo en aproximadamente 1:1 (o hasta 1:1.5 en determinadas situaciones) es crucial para un rendimiento óptimo. Lograr este equilibrio podría implicar implementar una válvula de descarga para regular y liberar el exceso de presión de transmisión o mejorar el flujo de escape mediante la instalación de una carcasa de turbina más grande. Al ajustar estos elementos, puede mejorar la eficiencia y la entrega de potencia de su sistema turboalimentado.
3. Problemas de lubricación
Uno de los problemas críticos que puede afectar significativamente el rendimiento y la longevidad de un cojinete turbocompresor es la falta de lubricación adecuada. Sin un suministro de aceite adecuado, los cojinetes del turbocompresor pueden deteriorarse rápidamente. Con el tiempo, esta falta de lubricación puede provocar un juego en el eje, provocando que la rueda del compresor y la turbina entren en contacto con sus respectivas carcasas. Además, un suministro insuficiente de aceite puede provocar rayaduras en el cojinete de empuje e introducir un calor excesivo que puede comprometer la sección central del turbocompresor.
Para abordar los problemas de lubricación, especialmente con turbos de bastidor más grande, es recomendable utilizar una línea de suministro de aceite -6 AN como requisito mínimo. Esto asegura un flujo constante y apropiado de aceite al turbocompresor, mitigando los riesgos asociados con una lubricación inadecuada.
Además, la contaminación por aceite representa otra amenaza importante para la funcionalidad del turbocompresor. La contaminación puede surgir de diversas fuentes, como un mantenimiento inadecuado, una mezcla de refrigerante o combustible con el aceite del motor o residuos de la rotura de los componentes internos del motor. El aceite de motor contaminado puede provocar una variedad de problemas similares a los causados por la falta de lubricación, incluidos cojinetes de apoyo desgastados, cojinetes de empuje dañados y rayaduras del eje. Es esencial evitar la contaminación del aceite para mantener el rendimiento óptimo del turbocompresor y evitar daños costosos a largo plazo.
Solución:
Asegure un rendimiento óptimo mediante el uso de una línea de suministro de aceite -6 AN. Cambie periódicamente el aceite de su motor para mantener su calidad y asegurarse de que esté libre de contaminantes. Estos pasos son esenciales para mantener su motor funcionando sin problemas y de manera eficiente.
4. Fugas en el sello
Cuando se trata de turbocompresores, es crucial abordar rápidamente cualquier problema potencial con fugas en los sellos. La mayoría de los turbocompresores modernos utilizan sellos dinámicos en lugar de sellos de carbono. Estos sellos dinámicos desempeñan un papel fundamental a la hora de evitar que el aceite destinado a la sección central se filtre en el lado de admisión (compresor) o de escape (turbina) del turbocompresor.
Sin embargo, varios factores pueden contribuir a las fugas en los sellos, como una presión excesiva en el cárter en motores de alto rendimiento, el desgaste de los sellos debido al uso prolongado o una línea de retorno de aceite colocada incorrectamente o de tamaño inadecuado. Si la sección central del turbocompresor se presuriza excesivamente, puede provocar un desplazamiento no deseado de aceite hacia los lados de admisión y escape del turbocompresor. Es esencial abordar estos problemas con prontitud para mantener el rendimiento óptimo y la longevidad del sistema turbocompresor.
Solución:
Para aplicaciones de alta potencia que causan presión excesiva en el cárter o presión de aceite, considere actualizar a un mejor sistema de ventilación del cárter o un sistema de lubricación por cárter seco. Si experimenta fugas de aceite debido a un turbocompresor envejecido, puede que sea el momento de realizar una inspección exhaustiva y una posible revisión.
5. Falla del cojinete de empuje
Al analizar los componentes del turbocompresor, es esencial considerar el papel del cojinete de empuje en el mantenimiento de un rendimiento óptimo. El cojinete de empuje, ubicado más cerca de la rueda del compresor, desempeña un papel fundamental al limitar el juego axial dentro del conjunto del turbocompresor. Es importante tener en cuenta que el rango de juego axial estándar para un funcionamiento eficiente suele estar entre 0.002 a 0.004 pulgadas.
El cojinete de empuje funciona basándose en una fina película de aceite para crear una barrera entre él y el eje. Esta lubricación es vital ya que cualquier contacto directo entre el rodamiento y el eje puede provocar una falla en el rodamiento de empuje. Una vez que ocurre esta falla, a menudo allana el camino para problemas de contacto entre la rueda y la carcasa.
Vale la pena señalar que cuando un turbocompresor está equipado con una rueda de compresor no original, particularmente una que es más grande y más pesada que la original, la vida útil de la rueda de empuje de 270 grados El rodamiento se reduce significativamente. Esta reducción en la vida útil puede tener implicaciones para el rendimiento general y la longevidad de la unidad turbocompresor. Por lo tanto, es crucial considerar la compatibilidad y el impacto potencial de los componentes no originales en el cojinete de empuje para evitar fallas prematuras y garantizar el funcionamiento óptimo del turbocompresor.
Solución:
Considere mejorar su sistema turbo incorporando un cojinete de empuje de 360 grados o seleccionando una unidad con una opción de empuje de 360 grados para un rendimiento y confiabilidad óptimos.
6. Aumento
El aumento repentino del compresor, también conocido como ladrido o chirrido del turbo, es un fenómeno en el que el aire de admisión regresa del compresor. Esto suele ocurrir cuando hay un corte repentino del impulso elevado, como cuando se levanta el acelerador abruptamente. El ruido que acompaña a este evento es causado por el aire comprimido atrapado en el sistema de admisión, sin otra salida que retroceder a través del turbo. El aumento repentino puede ser particularmente dañino para el extremo del compresor del turbo, y sus ocurrencias prolongadas provocan un desgaste significativo en el cojinete de empuje. Para mitigar los riesgos asociados con las sobretensiones, a menudo se emplean válvulas de purga en aplicaciones de altas sobretensiones.
Los casos más graves de sobrecarga del turbo se encuentran a menudo en vehículos sobrealimentados, donde se ha especificado incorrectamente un turbocompresor para la aplicación. Por ejemplo, en un 5 de 12 válvulas.Dodge Ram de 9 litros equipada con Cummins y un turbo BorgWarner S400 de 71 mm, diseñado originalmente para un turbo más pequeño en el rango de 54-56 mm, se produce un aumento significativo a velocidades más bajas del motor. En esta configuración, el turbocompresor opera consistentemente dentro de la línea de sobretensión, lo que lleva a una vida útil reducida y a una posible falla catastrófica debido a la tensión inducida en la rueda del compresor.
Solución:
Seleccione el tamaño de turbo perfecto para su motor para mantener un rendimiento óptimo en todos los rangos de RPM. Evite sobredimensionarse para evitar aumentos bruscos a bajas RPM y exceso de velocidad a altas velocidades.
7. Calor extremo
Cuando se trata de turbocompresores, el calor extremo es un factor crítico que puede afectar su rendimiento y longevidad. Los turbocompresores están diseñados para soportar altas temperaturas, pero la exposición prolongada a 2000 grados Fahrenheit puede, en última instancia, provocar problemas en el lado de la turbina (escape) del turbo.
Los puntos de falla comunes atribuidos al calor excesivo incluyen grietas por tensión en la brida de entrada de la turbina, bordes erosionados de las volutas de entrada de la turbina y deformación de las puntas de las palas de las ruedas de la turbina. Estos problemas pueden surgir debido a varios factores, como demandas de alto rendimiento, un sistema de escape restringido, un intercooler agrietado o incluso un filtro de aire obstruido.
Si bien los turbocompresores son componentes resistentes, es esencial tener en cuenta que los daños relacionados con el calor pueden extenderse más allá del turbo mismo. El calor excesivo puede dañar potencialmente los componentes internos del motor, como válvulas o pistones, antes de causar daños importantes a la rueda de turbina de Inconel del turbocompresor. Aunque estos sucesos son poco frecuentes, es fundamental ser consciente del impacto del calor extremo en el rendimiento del turbocompresor y en el sistema general del motor.
Solución:
Monitoree la temperatura de los gases de escape con un pirómetro para asegurarse de que esté operando dentro del rango de calor óptimo para su motor y aplicación.
Turbocompresores populares
1. Turbocompresor para Caterpillar
Turbo GTA4502BS Turbocompresor 295-7952 247-2965 10R-7290 Se adapta a Caterpillar TH35-C13I CX31-C13I, motor C13
Condición: nuevo, posventa
Número de pieza: 295-7952, 247-2965, 10R-7290
Número de motor: C13
Modelo turbo: GTA4502BS
Aplicación: Se adapta a Caterpillar TH35-C13I, CX31-C13I
Actualice su motor Caterpillar TH35-C13I CX31-C13I con el turbocompresor Turbo GTA4502BS. Compatible con los números de pieza 295-7952, 247-2965 y 10R-7290. Aumente el rendimiento de su motor sin esfuerzo.
2. Turbocompresor para Cummins
Nuevo turbocompresor 3802301 3525720 Turbo H1C Se adapta al motor industrial Cummins 6BT
Número de pieza: 3528761, 3528762, 3535434, 3535435, 3524427, 3524427H, 3524424
Número OEM: 3802594
Garantía: 6 meses
Condición: nuevo, posventa
Aplicación: 1988-10 Se adapta al grupo electrógeno industrial Cummins con motor 6BT
Este turbocompresor de escape está diseñado para mejorar el rendimiento del motor Cummins Industrial 6BT. Cuenta con un compresor de aire y una bomba de aire que trabajan juntos para generar más energía y mejorar la economía de combustible hasta en un 20%. El turbocompresor H1C tiene piezas fundidas avanzadas para proporcionar tolerancia y equilibrio óptimos para un rendimiento confiable del motor.
3. Turbocompresor para Komatsu
HX40W Turbocompresor 6743-81-8040 6743818040 para excavadora Komatsu PC300-7 PC360-7
Se adapta al motor: SAA6D114E-2
Modelo turbo: HX40W
Condición: nuevo, posventa
Número de pieza: 6743-81-8040 6743818040
Aplicación: Excavadora Komatsu PC300-7 PC360-7
El Turbocompresor HX40W 6743-81-8040 está diseñado específicamente para la excavadora Komatsu PC300-7 PC360-7, motor SAA6D114E-2, y cuenta con un compresor de aire de alto rendimiento y un turbocompresor de escape. , así como una bomba de aire para un funcionamiento eficiente.
4. Turbocompresor para Volvo
Turbo 04294752 Turbocompresor S200G para excavadora Volvo EC210B EC240, motor D6D
Número de pieza: 04294752, 0429-4752
Modelo turbo: S200G
Número de motor: D6D
Aplicación: Excavadora Volvo EC210B EC240
Este turbocompresor está diseñado con un potente compresor de aire, un turbocompresor de escape y una bomba de aire para proporcionar mayor potencia, eficiencia de combustible y torque a las excavadoras Volvo EC210B EC240 con motores D6D. Con un aumento del 27 % en el flujo de aire y una reducción del 8 % en el retraso del turbo, este turbocompresor es eficiente y confiable.
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