Análisis óptico del movimiento del eje del turbo y diagnóstico de fallos de lubricación


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Es importante mencionar que en los turbocompresores de geometría variable (VGT), como el Garrett GT2260V, la falta de lubricación provoca consecuencias graves más allá del eje, afectando directamente a los componentes del mecanismo VGT. Debido a la carencia de aceite, el drenaje se ve interrumpido, lo que genera depósitos de carbón (oil coking) que bloquean las paletas de la geometría variable, resultando en una respuesta lenta de presión o un efecto de 'boost creep'. La calibración del actuador según las especificaciones del fabricante es necesaria, pero resulta insuficiente una vez que el juego axial y radial del rotor supera los límites tolerables debido al desgaste mecánico.

En el proceso de diagnóstico es obligatorio medir el juego radial del eje utilizando un reloj comparador de precisión. Si el juego axial de un modelo, como el BorgWarner K03/K04, supera el límite permitido de 0.025–0.050 mm, el funcionamiento continuado provocará el contacto de la rueda compresora con la carcasa, incluso si el sistema de lubricación se restablece. Este fallo suele originarse por la obstrucción de los conductos de alimentación de aceite debido a intervalos de mantenimiento deficientes, lo que causa el colapso de la película hidrodinámica del cojinete y el contacto metal-metal inmediato.

Finalmente, tras un fallo catastrófico, es obligatorio realizar una limpieza exhaustiva de todo el sistema de admisión e inspeccionar el colector de escape para detectar virutas metálicas que podrían ingresar a la cámara de combustión. Durante la inspección técnica, se recomienda utilizar un endoscopio para verificar la rueda de la turbina ante posibles microfisuras o deformaciones causadas por choque térmico. El uso de repuestos de calidad OE, tales como kits de reparación con sellos específicos, asegura la estabilidad operativa a largo plazo del turbocompresor tras la restauración.

Más allá del desplazamiento orbital básico, los diagnósticos profesionales deben tener en cuenta los fenómenos de vibración sub-síncrona inherentes a los sistemas de cojinetes hidrodinámicos totalmente flotantes, como los que se encuentran en la serie GT1749V de Honeywell/Garrett. Cuando se compromete la integridad de la película lubricante, el eje a menudo pasa de un bamboleo síncrono estable a un estado de latigazo por aceite (oil whip). Esta transición se caracteriza por la caída de la frecuencia del rotor a la frecuencia natural de la película de aceite (típicamente del 40 al 48% de la velocidad de rotación del eje), lo que provoca que el cojinete pierda sus propiedades de amortiguación autocentrantes. Si no se controla, esta desestabilización induce oscilaciones no lineales de alta frecuencia que superan la capacidad de amortiguación acústica de la carcasa, lo que conduce a una rápida falla por fatiga del diámetro interior (ID) del cojinete de revista y al posterior agarrotamiento del collarín del cojinete de empuje (pieza OE 720234-0001 para aplicaciones específicas de Garrett).



El fallo de la película hidrodinámica crea una fuga térmica localizada, dirigida específicamente a la interfaz de la arandela de empuje en las arquitecturas BorgWarner B03 y B04. A diferencia de los cojinetes de revista que dependen de una cuña de aceite presurizada, el cojinete de empuje se enfrenta a cargas axiales significativas durante los eventos transitorios de sobrealimentación. Cuando se produce la falta de aceite, el diferencial de presión entre la rueda del compresor y la turbina ejerce una carga desequilibrada que provoca el "rayado de la almohadilla de empuje" (thrust pad scouring), donde la aleación sacrificial de cobre-plomo del cojinete se retira por completo. Esto expone el respaldo de acero, lo que provoca grietas por fatiga térmica en la pista de empuje del eje. Los técnicos deben verificar esto comprobando un juego axial final excesivo utilizando un calibre calibrado; cualquier movimiento que supere los 0.08 mm sugiere que el collarín de empuje y la placa de respaldo integrada han sufrido una deformación plástica, lo que hace que el CHRA (Conjunto Giratorio de la Carcasa Central) no sea reparable a pesar de cualquier intento de limpieza o purga de aceite.



Con respecto al mantenimiento de VGT, la acumulación de "carbono duro" (coquización del aceite) en el anillo de boquilla de álabes variables (como en el turbocompresor IHI RHF5) se acelera por la acción capilar del aceite de motor degradado y alto en azufre que penetra en los casquillos de los álabes. A medida que la barrera de lubricación se descompone bajo temperaturas elevadas de los gases de escape (EGT que a menudo superan los 850 °C), la capa de barniz en los pasadores de pivote de los álabes de la boquilla se endurece en un depósito de carbono rico en silicatos. Esta obstrucción física obliga al actuador VNT (por ejemplo, los actuadores electrónicos Hella en las unidades TDI modernas) a superar su umbral de consumo de corriente al intentar contrarrestar la fuerza de agarrotamiento. Confiar únicamente en las pruebas de actuador mediante escáner es insuficiente en este caso, ya que la falta de retroalimentación mecánica en el software de diagnóstico a menudo oculta la resistencia mecánica física causada por los pasadores agarrotados, lo que genera códigos de diagnóstico de problemas P0299 de "subpresión" persistentes que no se pueden resolver únicamente mediante la recalibración electrónica.

Más allá del desplazamiento orbital básico, el diagnóstico profesional debe tener en cuenta los fenómenos de vibración subsíncronos inherentes a los sistemas de cojinetes hidrodinámicos totalmente flotantes, como los que se encuentran en la serie Honeywell/Garrett GT1749V. Cuando la integridad de la película lubricante se ve comprometida, el eje a menudo transiciona de un bamboleo síncrono estable a un estado de latigazo del aceite (oil whip). Esta transición se caracteriza por la caída de la frecuencia del rotor a la frecuencia natural de la película de aceite (típicamente el 40-48% de la velocidad de rotación del eje), lo que provoca que el cojinete pierda sus propiedades de amortiguación autocentrantes. Si no se controla, esta desestabilización induce oscilaciones no lineales de alta frecuencia que exceden la capacidad de amortiguación acústica de la carcasa, lo que conduce a una falla por fatiga rápida del diámetro interior (ID) del cojinete de revista y al posterior agarrotamiento del collar del cojinete de empuje (pieza OE 720234-0001 para aplicaciones Garrett específicas).

La falla de la película hidrodinámica crea una fuga térmica localizada, dirigida específicamente a la interfaz de la arandela de empuje en las arquitecturas BorgWarner B03 y B04. A diferencia de los cojinetes de revista que dependen de una cuña de aceite presurizada, el cojinete de empuje enfrenta cargas axiales significativas durante los eventos transitorios de sobrealimentación. Cuando se produce la inanición de aceite (oil starvation), la diferencia de presión entre la rueda del compresor y la turbina ejerce una carga desequilibrada que provoca el "desbastado de las pistas de empuje" (thrust pad scouring), donde la aleación sacrificial de cobre-plomo del cojinete se retira por completo. Esto expone el soporte de acero, lo que provoca grietas por tensión térmica en la pista de empuje del eje. Los técnicos deben verificar esto comprobando un juego axial final excesivo mediante un calibre calibrado; cualquier movimiento que supere los 0,08 mm sugiere que el collar de empuje y la placa de respaldo integrada han sufrido una deformación plástica, lo que hace que el CHRA (Conjunto Giratorio de la Carcasa Central) no sea apto para servicio a pesar de cualquier intento de limpieza o purga de aceite.

Con respecto al mantenimiento de VGT, la acumulación de "carbonilla dura" (coquización del aceite) en el anillo de boquilla de paletas variables (como en el turbocompresor IHI RHF5) se acelera por la acción capilar del aceite de motor degradado y alto en azufre que penetra en los casquillos de las paletas. A medida que la barrera lubricante se descompone bajo temperaturas elevadas de los gases de escape (EGT que a menudo superan los 850 °C), la capa de barniz en los pasadores de pivote de las paletas de la boquilla se endurece en un depósito de carbono rico en silicatos. Esta obstrucción física obliga al actuador VNT (por ejemplo, actuadores electrónicos Hella en unidades TDI modernas) a exceder su umbral de consumo de corriente al intentar superar la fuerza de unión. Confiar en pruebas de actuador mediante escáner es insuficiente en este caso, ya que la falta de retroalimentación mecánica en el software de diagnóstico a menudo enmascara la resistencia mecánica física causada por los pasadores gripados, lo que lleva a códigos de diagnóstico de problemas persistentes P0299 de "subpresión" (underboost) que no se pueden resolver únicamente mediante la recalibración electrónica.

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