El término conjunto de potencia se refiere a un motor diesel eléctrico.(EMD) subconjunto del motor diseñado para ser "fácilmente" removido y reemplazado con el fin de restaurar el rendimiento del motor perdido por desgaste o falla del motor. Típico de los motores de combustión interna de servicio pesado utilizados en aplicaciones industriales, los motores EMD están diseñados para permitir que las camisas de cilindros, pistones, anillos de pistón y bielas se reemplacen en la revisión sin quitar todo el conjunto del motor de su ubicación de aplicación. Esto aumenta el valor del motor, reduce el tiempo de inactividad y permite que el motor vuelva a tener un verdadero rendimiento del motor nuevo. Otros términos como paquete de cilindros, paquete de camisas, conjunto de cilindro y juego de cilindro se utilizan en la industria del motor para describir conjuntos similares. En la industria de los motores grandes, el término "conjunto de potencia" también se ha vuelto genérico y se utiliza a menudo para referirse a los conjuntos utilizados en motores que no son EMD, donde "paquete de energía" puede ser el término preferido, aunque ambos términos son funcionalmente iguales. .
Debido al tamaño y peso del conjunto del motor y las dificultades de retirarlos y transportarlos para su reparación, generalmente se les da servicio en el sitio en aplicaciones estacionarias y en el barco o locomotora en aplicaciones de transporte. El diseño del motor para un servicio "fácil" se hace por necesidad y no por el deseo de aumentar la capacidad de servicio del motor. Los conjuntos de energía son grandes y pesados y se requieren equipos de elevación por encima de la cabeza suficientes para levantar el accesorio y el conjunto.
Un conjunto de alimentación EMD consta de los siguientes componentes:
- Conjunto de culata (incluidas válvulas, resortes, retenedores, etc.) menos componentes del sistema de combustible
- Camisa de cilindro
- Pistón y aros de pistón
- Portador de pistón
- Biela
En un motor diésel EMD, dado que dos conjuntos de potencia comparten un muñón de biela común, y dado que los conjuntos de potencia están directamente opuestos entre sí en lugar de estar escalonados como en un motor típico tipo V, se requieren dos conjuntos de potencia diferentes en un solo motor. . La diferencia entre los dos conjuntos está en las bielas. Una biela "cabeza de biela" tiene que caber dentro de la de su barra compañera y los dos tipos se denominan "barras de cuchilla" y "barras de horquilla". La "barra de la horquilla" es lógicamente la "maestra", ya que solo tiene una "tapa de la barra", en este caso específico se denomina "canasta", mientras que la "barra de la cuchilla" es lógicamente el "esclavo" como su "dedo gordo del pie". "está diseñado para caber completamente dentro, y es guiado y retenido por el" tenedor ", y ambos son retenidos por la única" cesta ".
Varias situaciones pueden requerir el reemplazo del conjunto de potencia. La mayoría se deben a fallas dentro del conjunto de energía, como una válvula caída, un pistón roto o una fuga interna de refrigerante. Menos comunes son los reemplazos para reparar fallas catastróficas, como bielas rotas o un conjunto de energía "hidrobloqueado" que se ha roto o golpeado fuera del bloque de cilindros cuando el cilindro se llena de refrigerante durante el funcionamiento del motor y la incapacidad del pistón para comprimir el líquido provocó una falla catastrófica. Los reemplazos completos de conjuntos de potencia, donde se reemplazan todos los conjuntos de un motor, son los menos comunes y normalmente se realizan como parte de una revisión integral del motor.
En una situación normal de reemplazo del conjunto de potencia en servicio, el reemplazo seguirá una inspección del motor realizada específicamente para encontrar fallas internas del motor. Con el acceso al cárter del motor y las cubiertas de la caja de aire del bloque de cilindros retiradas, se puede realizar una inspección visual de los conjuntos giratorios y alternativos del motor. El uso de un endoscopio de fibra óptica ( boroscopio flexible ) puede facilitar esta inspección y evaluación, pero esto no es un requisito ni forma parte del programa de mantenimiento de EMD.
Las cubiertas de la caja de aire del motor (las cubiertas superiores que se observan en el costado de un motor EMD; cubren la "caja de aire" que permite que el aire fluya a través del bloque de cilindros hacia los conjuntos de potencia) se retiran para permitir la inspección visual del interior de las camisas de los cilindros. y las coronas, faldones y anillos de los pistones. Las cubiertas de acceso al cárter (las cubiertas inferiores que se observan en el costado de un motor EMD) también se retiran para inspeccionar si hay fugas de refrigerante, componentes dañados y desgaste excesivo. Una inspección adecuada requiere llenar y presurizar el sistema de enfriamiento para verificar si hay fugas en los conjuntos de energía.
Para inspeccionar el motor, se puede "bloquear" manualmente con una palanca, pero la rotación manual del motor es lenta e ineficaz. En algunas aplicaciones, bloquear manualmente el motor puede resultar difícil o imposible. La herramienta preferida para la rotación del motor es un "gato giratorio" accionado eléctricamente y operado hidráulicamente. El gato giratorio utiliza un cilindro hidráulico y un conjunto de ariete que avanza automáticamente para hacer un agujero en el volante. Cuando el ariete alcanza su límite, se retrae automáticamente y avanza de nuevo para enganchar otro orificio. Luego, el motor gira progresivamente a lo largo de su ciclo y se puede girar en cualquier dirección instalando el gato a cada lado del motor. Un gato giratorio no solo es más rápido y eficiente, sino que también es más seguro, ya que no hay riesgo de que una palanca de bloqueo se suelte y cause lesiones o daños. Además, con un gato giratorio, no es necesario que el mecánico esté en contacto físico con el motor en ningún momento durante el proceso de inspección.
Un gato giratorio también permite que un mecánico realice una inspección completa de la plataforma superior y el cárter en minutos, y la inspección del motor con los componentes en movimiento produce una mejor inspección. Los rodillos de los balancines pueden inspeccionarse para ver si giran correctamente, se pueden observar problemas potenciales en el tren de válvulas, como holgura insuficiente o excesiva, se puede observar un movimiento del anillo del pistón en las ranuras del anillo que indica un desgaste excesivo de la ranura, se pueden ver más fácilmente resortes de válvulas rotos, etc. Un gato giratorio también le permite al mecánico observar las marcas de sincronización del volante mientras el motor está girando para sincronizar el motor correctamente para el mantenimiento o después de la reparación del tren de válvulas del motor y los ajustes del sistema de combustible.
Las afirmaciones de que la sustitución del conjunto de potencia es posible con "herramientas ordinarias" en "pocas horas" son subjetivas, ya que las herramientas necesarias no son "ordinarias" en los talleres mecánicos típicos y los tiempos de reparación reales pueden variar ampliamente según la situación. Como mínimo, se necesitan enchufes grandes y multiplicadores de par de alta capacidad para permitir que las tuercas grandes que retienen los sujetadores se retiren y aprieten de nuevo según las especificaciones adecuadas. Varias otras herramientas especiales, aunque no son estrictamente necesarias, facilitan mucho el trabajo. Además, se requieren herramientas especiales para ajustar el sistema de combustible después de la sustitución del conjunto.
En lo que respecta al tiempo de reparación, el reemplazo del conjunto de potencia generalmente lo realizan al menos dos mecánicos, por lo que la mano de obra involucrada es al menos el doble del tiempo de reparación requerido. Si el motor viene para inspección o reparación "caliente", es posible que la unidad deba enfriarse durante varias horas antes de que puedan comenzar las reparaciones. Si las piezas no están disponibles, los retrasos aumentarán. Por lo general, para un reemplazo del conjunto de potencia en un motor lo suficientemente frío como para trabajar y con las herramientas adecuadas y las piezas necesarias a mano, dos mecánicos pueden reemplazar un conjunto de alimentación de manera adecuada y segura en un período de 4 horas. Rara vez se apresuran reparaciones importantes que involucran motores y componentes costosos y peligros de seguridad significativos para crear "eficiencia" a expensas de la seguridad y la confiabilidad.
La calidad y el diseño del área de trabajo también tienen un gran efecto en el tiempo requerido y la calidad del trabajo. El equipo y las herramientas adecuados hacen que el trabajo sea "fácil". Las malas condiciones de trabajo y tener que arreglárselas sin las herramientas y el equipo adecuados pueden convertir el proceso de sustitución en una pesadilla. El mencionado "bloqueo" con una palanca en lugar de tener un gato giratorio es un buen ejemplo de estar debidamente equipado. Un taller de reparación debidamente equipado para equipos móviles (locomotoras) o motores individuales (taller de reconstrucción / reacondicionamiento) o el área donde los motores estacionarios están instalados permanentemente (aplicaciones marinas donde el motor no puede ser prácticamente removido para servicio o plantas de energía eléctrica, etc.) estar equipado con suficiente equipo de izado para permitir que los conjuntos se manipulen, desmonten e instalen de forma segura y eficiente.
Aunque los componentes son grandes y pesados y se requieren herramientas especializadas, el proceso de reemplazo es sencillo y sencillo. Se drena el refrigerante del motor, se quita el "trago" de la válvula de prueba, se quitan el conjunto del balancín y los componentes del sistema de combustible, se desconecta la biela del cigüeñal, se quitan las sujeciones del conjunto de potencia (comúnmente llamadas "cangrejos") , se desconecta la tubería del sistema de enfriamiento, se quita el tubo de enfriamiento del pistón, se instala el dispositivo de elevación y se saca el conjunto de energía del bloque de cilindros. El proceso se invierte para instalar el conjunto de alimentación de repuesto.
Después de la instalación del conjunto de repuesto, se aprieta todo el hardware según las especificaciones, se rellena el sistema de refrigeración, se sincroniza correctamente el cigüeñal del motor para permitir que se ajusten las válvulas y el inyector de combustible del nuevo conjunto de potencia, se ajusta el tren de válvulas y el sistema de inyección de combustible. ajustado usando los medidores apropiados, se ceba el sistema de combustible y se arranca el motor y se verifica que funcione correctamente y se identifican fugas dentro del sistema de enfriamiento, si las hubiera. Como en cualquier otra situación en la que se reconstruye un motor, existe un período de "rodaje" para los conjuntos de potencia de reemplazo que debe incluir el funcionamiento del motor a diferentes velocidades y cargas durante un período de tiempo específico para asentar los anillos de los cilindros antes de que se apague el motor. puesto en servicio normal.