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8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA
Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007

ANÁLISIS DE FALLA DE UNA CAMISA DE UN MOTOR DIESEL TURBOCARGADO
Hormaza W*, Mateus Lº, Marañon A† *º†Universidad de los Andes, Carrera 1ª Este No. 18A-70 Bogotá – Colombia *e-mail: whormaza@uniandes.edu.co

RESUMEN Este trabajo busca determinar las causas que generaron una serie de grietas longitudinalessobre la pared interna de una camisa de un motor de combustión interna diesel V12 turbocargado, el cual se utilizaba para bombeo de crudo. La falla de este componente se descubrió al realizarse una inspección de mantenimiento en la cual se encontró agua en el interior de la camisa; inmediatamente se procedió a retirar el motor de servicio e iniciar el estudio forense de la falla. El trabajo siguióla metodología usualmente empleada en el análisis de fallas, estableciendo los factores más relevantes que provocaron la falla de la camisa del motor diesel turbocargado. El análisis de la superficie interna de la camisa reveló una elevada presencia de cavidades ubicadas en la zona del punto muerto superior. Estas cavidades actuaron como concentradores de esfuerzos, los cuales redujeron laresistencia de dicho componente, nucleando la grieta. Adicionalmente, se encontraron diferencias en la microestructura del componente, evidenciando que el material se trabajó con diferentes condiciones de enfriamiento durante su manufactura, manifestándose como un segundo mecanismo de falla que se asocia con una tendencia frágil.

PALABRAS CLAVE: Análisis de Falla, Camisa, Cavidades, Motor Diesel.1INTRODUCCION
El análisis de falla es una herramienta útil, por que no solamente busca identificar los mecanismos de fractura o degradación que causan las fallas de elementos mecánicos y de equipos sino también, establece responsabilidades y lo que tal vez sea más importante, facilitar la toma de medidas correctivas que previenen la recurrencia de la falla [1]. En cuanto a la falla del componenteestudiado en este trabajo se conoce que esta se presento en la forma de una serie de grietas longitudinales de diversos tamaños sobre la pared interna de la camisa, la cual hace parte de un motor diesel de combustión interna del tipo V12, utilizado para el bombeo de petróleo y con treinta y cinco mil horas de servicio, cumpliendo con un 43,8% de su vida útil Los ensayos realizados fueron análisisvisual, análisis de la morfología de la fractura a través de microscopia óptica y electrónica de barrido, análisis químico, análisis de diseño, metalografía y dureza. Adicionalmente el estudio es complementado con ensayos de tintas penetrantes y se realizo una simulación del componente con elementos finitos. MATERIALES Y METODOS En esta etapa del trabajo se describen los procedimientosexperimentales utilizados en esta investigación (Tabla 1), donde se pretende determinar la causa que llevo al agrietamiento de la camisa, (Figura 01).

Camisa Fig. 01: Esquema del motor diesel y de la camisa que presenta agrietamiento. Tabla 1: Procedimientos Experimentales Técnica de Caracterización Descripción A partir del componente recibido se procedió a realizar una inspección visual detallada a finde obtener información sobre el estado general de la camisa y del proceso de falla en estudio. Para complementar el estudio se realizo un ensayo de tintas penetrantes, según la norma ASTM E165, sección 03, utilizando un juego de removedor, tinta y revelador a fin de determinar la existencia de algún defecto superficial que pudiera haber promovido la falla del componente. Con el fin de conocer lacomposición química del material de la camisa del motor, se realizo un análisis químico cuantitativo por espectroscopia de emisión de chispa con un equipo ARL 3520 OES. Para la medición de la dureza Brinell del componente en estudio, según norma ASTM E10, se realizó un desbaste con una lija 600 mesh, para limpieza y adecuación de la superficie; con ayuda de un durómetro WILSON BRINELL, fueron...