COMPONENTES DEL TREN DE RODAJE

1.3.1. SECCIÓN DE LA CADENA
La sección de la cadena consta de dos eslabones de cadena, un pasador y un buje. Las secciones de la cadena están conectadas juntas para formar el eje central de la cadena, el conjunto de eslabón.

1.3.2. ESLABÓN DE CADENA
Se usan dos eslabones de cadena en cada sección de la cadena. Los eslabones de cadena proveen un medio para unir las zapatas de la cadena y permiten un carril continuo a los rodillos.

En la Figura 5.3:
• El riel es la porción del eslabón que se desplaza sobre la llanta del rodillo. La dureza del riel es igual a la de la llanta de rodillo de cadena y de la brida.
• El orificio del pasador sostiene el pasador.
• El orificio del buje sostiene el buje.
• El abocardado está dentro del orificio del pasador. El abocardado sostiene la configuración del sello de la cadena sellada y lubricada.
• La plancha del eslabón está empernada a la zapata de cadena.
• El tirante ayuda a sujetar el riel de cadena.
• La plancha del eslabón es la porción del orificio del buje en la parte trasera del eslabón. Cuando el orificio del buje es demasiado angosto, se puede romper y no permite la reconstrucción del eslabón.

1.3.3. PASADORES Y BUJES
En la Figura 5.4 el pasador está en el centro. El buje está a la derecha del pasador. Los pasadores y los bujes mantienen juntos los dos eslabones de cada sección de cadena.
El pasador también actúa como una articulación para conectar los dos eslabones de cadena.
En una cadena sellada, los pasadores son sólidos. En las cadenas selladas y lubricadas los pasadores son huecos de modo que el área entre el pasador y el buje de la siguiente sección de cadena pueda lubricarse.

1.3.4. PASADORES LUBRICADOS
El pasador se taladra en el centro desde un extremo hasta cerca de su longitud completa. El orificio transversal taladrado provee un conducto para que el aceite fluya entre el pasador y el buje.
El orificio transversal taladrado debe orientarse hacia el riel del eslabón. Esto mantendrá el pasador en compresión para una mayor resistencia al aplastamiento.

1.3.5. ARMADO DE UNA SECCIÓN DE CADENA
El pasador se inserta a presión dentro del orificio del pasador del eslabón. No hay movimiento relativo entre el pasador y el eslabón.

1.3.6. BUJE
El buje también debe insertarse a presión en el orificio del buje del eslabón. No hay movimiento relativo entre el buje y el eslabón.

1.3.7. ESLABÓN
El otro eslabón se inserta a presión entre el pasador y el buje. El eslabón a mano derecha y el eslabón a mano izquierda son imágenes especulares una de otra. No hay movimiento relativo entre ninguno de estos componentes.

1.3.8. PASADOR DE LA SIGUIENTE SECCIÓN DE CADENA
La cadena desliza el pasador dentro del buje en un ajuste suelto. Los sellos se ajustan sobre el pasador y se asientan contra el eslabón de la cadena.
Otro eslabón a mano izquierda y otro a mano derecha se insertan a presión en el pasador. Otro buje se inserta a presión a través del orificio del buje de los eslabones de cadena añadidos.

1.3.9. SECCIONES DE CADENA
Cuando el total del conjunto de eslabón está completo, las zapatas de cadena deben ser empernadas en las secciones de cadena.

1.3.10. ZAPATA DE CADENA
Las zapatas de cadena están empernadas en el conjunto del eslabón. Las zapatas de cadena soportan el peso de la máquina y proveen tracción y flotación.
El borde superpuesto entre dos zapatas no permite que se depositen los escombros entre las zapatas a medida que la cadena se flexiona alrededor de la rueda motriz y de la rueda guía.

En la Figura 5.11:
• La garra penetra en el terreno para proveer tracción.
• La plancha suministra flotación.
• El borde de ataque es curvo hacia abajo. El borde de salida es curvo hacia arriba. Las curvas eliminan la interferencia entre el borde de ataque de una zapata y el borde de salida de la zapata al frente de ésta. Las curvas también proveen refuerzo para reducir la flexión de la zapata y evitan que se suelten los pernos.
• Los alivios del eslabón evitan la interferencia del borde de ataque con los eslabones a medida que la cadena se flexiona sobre la rueda motriz y las ruedas guía.

1.3.11. SEGMENTO DE RUEDA MOTRIZ
En la mayoría de los tractores de cadenas, los segmentos de rueda motriz están empernados al aro.

1.3.12. CONJUNTO DE RUEDA MOTRIZ
La función de la rueda motriz es transferir las cargas impulsadas desde el mando final a través de los bujes. Los dientes de la rueda motriz actúan como dientes de engranaje, llevando hacia arriba los bujes de la cadena y moviendo el grupo de la cadena en el sentido en que la máquina se desplaza.
El conjunto de rueda motriz se halla en la maza del mando final. En las máquinas de modelos anteriores, puede haber un conjunto de rueda motriz de una sola pieza. Para cambiar el aro del conjunto de rueda motriz, el aro desgastado se desuelda y el nuevo aro se suelda en su sitio. Para convertir una rueda
motriz de una sola pieza en una de segmentos empernados, el aro desgastado se desuelda y se reemplaza con un anillo adaptador soldado al cual se conectan con pernos los segmentos de la rueda motriz.

1.3.13. SEGMENTOS DE RUEDA MOTRIZ PARA NIEVE Y
TERRENOS LODOSOS
Los aros y los segmentos de la rueda motriz para nieve y lodo tienen un diseño de diente raíz ranurado que evita que el material se acumule en condiciones extremas de suelo blando.
Los aros y los segmentos de la rueda guía para nieve y lodo deben usarse sólo en terrenos donde el material puede comprimirse a través de aberturas pequeñas y en sitios donde las condiciones de terreno blando son permanentes.

1.3.14. RODILLO INFERIOR
Los rodillos inferiores se montan en los rieles formados por los eslabones de cadena. Estos guían la máquina a lo largo de la cadena. Los rodillos inferiores soportan el peso de la máquina y lo distribuyen a lo largo de las cadenas.
Los rodillos inferiores de una pestaña se usan junto a las ruedas motrices. La pestaña única permite que el rodillo quede más cerca de la rueda motriz para aumentar el efecto guía.
Los rodillos inferiores de pestaña doble se usan donde quiera que elespacio lo permita. Los rodillos inferiores de pestaña doble aumentan al máximo el efecto guía.
Todos los rodillos inferiores están lubricados y enfriados por aceite para reducir el desgaste interno y disminuir la fricción.
Además, contienen sellos Duo-Cone.
Los rodillos inferiores tienen superficies templadas del mismo tipo de las de los eslabones de cadena. Debido a la lubricación y a los sellos Duo-Cone, durante el mantenimiento los rodillos inferiores sólo necesitan el cambio del casco. La reutilización del rodillo significa que los componentes internos se vuelven a usar y el casco se reemplaza.

En la Figura 5.16:
• El tapón mantiene la lubricación en el rodillo inferior.
• El eje soporta el casco del rodillo. El casco del rodillo gira libremente en su eje.
• El casco es la superficie sobre la cual se montan los eslabones de cadena.
• El cojinete de bronce es la superficie de desgaste entre el eje de rodillo y el casco de rodillo.
• El buje de hierro fundido soporta el cojinete en el extremo del collar.
• Los sellos Duo-Cone están diseñados para durar después de varias reconstrucciones del casco de rodillo.
• El collar extremo retiene el sello Duo-Cone y provee los medios para conectar el rodillo a la máquina.

En la figura se muestra la configuración usada en los tractores de cadenas de la Serie H, L y N. Esta configuración también se usa en los cargadores de cadenas.

En la Figura 5.17:
• Tapón.
• Retenedor.
• Sellos Duo-Cone.
• Eje.
• Casco.

1.3.15. RODILLO SUPERIOR
Los rodillos superiores son una adición optativa del sistema de tren de rodaje y se usan para soportar el peso de la cadena entre la rueda guía y la rueda motriz. El segundo propósito de los rodillos superiores es guiar la cadena.

La adición de rodillos superiores puede ayudar a mantener la comba correcta de la cadena en una variedad de condicionesdel sistema de tren de rodaje y aumentan la capacidad de empuje con la hoja. Los rodillos superiores también hacen más suave el desplazamiento de la cadena lateral superior y aumentan el espacio libre entre la cadena y el bastidor de rodillos.

La vida del eslabón puede reducirse levemente debido a la superficie de desgaste que se añade con los rodillos portadores. Los rodillos superiores no requieren pestañas dobles, son lubricados y enfriados por aceite para reducir el desgaste interno y disminuir al máximo la fricción, y tienen sellos Duo- Cone.
Los rodillos portadores tienen superficies templadas del mismo tipo de las de los eslabones de cadena.
Los rodillos superiores soportan el peso de la cadena desde la rueda guía hasta la rueda motriz.
En la Figura 5.19:
• El anillo retenedor sostiene el collar del extremo del casco del rodillo. El anillo retenedor se sujeta en el eje.
• El collar del extremo retiene el grupo de sellos y los cojinetes dentro del casco.
• Los sellos Duo-Cone están diseñados para sellar el aceite de lubricación.
• El cono del cojinete del rodillo y la copa permiten que el casco gire libremente en el eje.
• El eje soporta el casco del rodillo. El casco del rodillo gira libremente en este eje. El eje también provee la superficie de montaje en la máquina.
• El casco es la superficie en la que se montan los eslabones de cadena.
• El tapón y el anillo anular mantienen la lubricación en el rodillo superior.
• La plancha retenedora retiene el cojinete dentro del casco del rodillo. La plancha retenedora se monta al eje.
• La tapa del rodillo provee el sello en un extremo del casco. La tapa está empernada al casco.

1.3.16. RUEDA GUÍA
Las ruedas guía conducen la cadena hacia adentro y afuera de los rodillos inferiores. Las ruedas guía soportan intermitentemente el peso de la máquina.
Un tren de rodaje de rueda motriz elevado tiene ruedas guía delanteras y traseras a cada lado de la máquina.
Un tren de rodaje oval tiene una rueda guía delantera en cada lado de la máquina.
Las ruedas guía suministran un modo de controlar el ajuste y la tensión y mantienen la alineación vertical y lateral. La tensión de la cadena se ajusta moviendo la rueda guía. Se usa un mecanismo de ajuste para mover la rueda guía o sostener la rueda guía en su lugar.
Algunas máquinas con tren de rodaje oval están equipadas con rueda guía de dos posiciones. En estas máquinas, la posición alta debe usarse para trabajos con barra de tiro. En la posición alta, es menor el contacto de la cadena con el suelo. Esto hace que la máquina tenga mejor maniobrabilidad durante los giros y resulta en menor desgaste de la cadena. La posición baja debe usarse cuando se necesita más estabilidad con implementos montados en la parte delantera.
La posición baja resulta en mayor desgaste en las zapatas y garras.

En la Figura 5.21:
• El anillo retenedor sostiene el collar del extremo al casco de la rueda guía. El anillo retenedor se sujeta en el eje.
• El casco es la superficie en la que se montan los eslabones de cadena.
• El eje soporta el casco.
• Los sellos Duo-Cone están diseñados para resistir después de varias reconstrucciones del casco de la rueda guía.
• El collar del extremo retiene los componentes dentro del casco.
• El cojinete bimetálico es la superficie del casco entre el casco de la rueda guía y el eje de la rueda guía.

1.3.17. SELLOS
Los sellos mantienen la suciedad y otros contaminantes fuera del área sellada. También se usan para mantener el lubricante en el área donde se necesita. Todos los rodillos y las ruedas guías tienen sellos Duo- Cone.
En la cadena sellada, el sello evita que los abrasivos entren al área entre el pasador y el buje. El sello también transporta las cargas laterales y evita que el buje se desgaste contra el abocardado del eslabón de la cadena. La cadena lubricada usa sellos rígidos que evitan que los abrasivos entren al área entre el pasador y el buje, y también mantienen la lubricación en la junta y absorben las cargas laterales. El sello rígido hace posible tener una cadena lubricada y sellada de servicio pesado debido a que puede manejar las fuerzas del
juego lateral que se presentan. El sello rígido también hace posible en la cadena que el buje gire debido a que tiene la integridad necesaria para mantener el sistema lubricado.

1.3.18. ARANDELAS DE RESORTE BELLEVILLE
Los sellos de las cadenas selladas son arandelas de resorte Belleville. Cuando se comprimen entre sí, estas arandelas de resorte en forma cónica se aplanan para hacer el sello. El efecto de resorte de las arandelas mantiene la presión de sello a medida que se desgastan.

1.3.19. SELLOS ANULARES
Los sellos anulares constan de dos partes: un anillo de carga flexible y un sello anular. El sello anular contiene un sello de labio y un material rígido, resistente al desgaste en el interior, llamado la cubierta metálica (mostrada en rojo). El sello del labio se fabrica de uretano. La cubierta metálica ayuda a mantener la forma del sello bajo carga y aumenta la integridad del sello. El anillo de carga sostiene el sello anular contra el
buje. Los sellos rígidos pueden resistir una temperatura máxima de 70° C (160° F). El anillo de empuje es de material de acero templado y protege el conjunto del sello de cargas de empuje laterales. Las muescas del anillo de empuje permiten que el aceite fluya a las áreas de sellado.

El conjunto del sello está protegido de las cargas de empuje que se transmiten desde los eslabones hasta los bujes a través del anillo de empuje, y no permite que el sello se deforme. La compresión del sello está limitada por el anillo de empuje que mantiene un espacio entre el buje y la parte inferior del abocardado del eslabón.

1.3.20. ESLABÓN MAESTRO DIVIDIDO
El eslabón maestro dividido, de dos piezas, se usa para quitar e instalar la cadena. La mitad del eslabón maestro (Figura 5.26) va a un extremo del conjunto del eslabón. La otra mitad va al otro extremo.
Las mitades del eslabón maestro están aserradas diagonalmente y empernadas juntas cuando se arma la cadena. Para separar la cadena, se necesita una llave especial. La vida de desgaste del eslabón maestro es igual a la del eslabón regular. El eslabón maestro usa pasadores y bujes estándar.

1.3.21. PASADOR MAESTRO Y BUJE MAESTRO
Si la máquina no está equipada con eslabón maestro, tiene un buje y un pasador maestro. El pasador maestro y el buje maestro se usan para separar y conectar la cadena. El pasador maestro (azul) es ligeramente más largo que los otros pasadores de la cadena y tiene un tope rectificado en cada extremo. El buje maestro (verde) es más corto que los otros bujes de la cadena y no se extiende dentro de los orificios
del eslabón. Hay un espaciador (rojo) ubicado entre el extremo del buje maestro y el sello.
Para separar la cadena, se quita el pasador maestro, y la sección de cadena, con el buje maestro, se empuja entre los eslabones de la sección de cadena que tiene el pasador maestro (amarillo).
Para conectar la cadena, se instalan las secciones de la cadena con los sellos y con los espaciadores. El pasador maestro se pone con una prensa portátil o un martillo pesado.stro (Figura 5.26) va a un extremo del
conjunto del eslabón. La otra mitad va al otro extremo.
Las mitades del eslabón maestro están aserradas diagonalmente y empernadas juntas cuando se arma la cadena. Para separar la cadena, se necesita una llave especial. La vida de desgaste del eslabón maestro es igual a la del eslabón regular. El eslabón maestro usa pasadores y bujes estándar.

1.3.21. PASADOR MAESTRO Y BUJE MAESTRO
Si la máquina no está equipada con eslabón maestro, tiene un buje y un pasador maestro. El pasador maestro y el buje maestro se usan para separar y conectar la cadena. El pasador maestro (azul) es ligeramente más largo que los otros pasadores de la cadena y tiene un tope rectificado en cada extremo. El buje maestro (verde) es más corto que los otros bujes de la cadena y no se extiende dentro de los orificios
del eslabón. Hay un espaciador (rojo) ubicado entre el extremo del buje maestro y el sello.
Para separar la cadena, se quita el pasador maestro, y la sección de cadena, con el buje maestro, se empuja entre los eslabones de la sección de cadena que tiene el pasador maestro (amarillo).
Para conectar la cadena, se instalan las secciones de la cadena con los sellos y con los espaciadores. El pasador maestro se pone con una prensa portátil o un martillo pesado.

1.3.22. BARRA COMPENSADORA (DE PIVOTE)
A cada lado del tractor hay un bastidor de rodillos inferiores. Los componentes del tren de rodaje están montados en los bastidores de rodillos inferiores. El peso del tractor es llevado a través de los bastidores de rodillo inferiores a los rodillosn inferiores.
Los componentes del bastidor y del tren de rodaje a cada lado de la máquina pueden moverse independientes unos de otros.
Los brazos diagonales permiten que los bastidores de rodillo inferiores pivoten alrededor del eje de la rueda motriz.
La mayoría de los tractores están equipados con una barra compensadora. Algunos tractores están equipados con un resorte compensador. La barra compensadora, o el resorte compensador, controla el movimiento independiente. Detrás de la barra compensadora (flecha) pueden verse los brazos diagonales, que mantienen la alineación correcta del bastidor. Un extremo del brazo se suelda al bastidor de rodillos
inferiores. El otro extremo está montado al eje de la rueda motriz y tiene un cojinete que debe ser engrasado.

Cálculo de refrigeración de motores con ejemplos

I. Algunas definiciones relacionadas:

1. Temperatura: en términos simples, lo “caliente” o “frío” de un material. Generalmente, a medida que
se añade energía calorífica a un material, su temperatura aumenta. A medida que el material da energía calorífica, su temperatura disminuye. Cuando dos sustancias de diferentes temperaturas se ponen en contacto entre sí, el más caliente transferirá calor al más frío.

2. Potencial: es la temperatura promedia del refrigerante en el radiador en una operación estable menos la temperatura del aire ambiente.
Potencial = [(temperatura de entrada al radiador + temperatura de salida del radiador)÷ 2] - temperatura del aire ambiente

3. Capacidad térmica: es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un objeto o de un cuerpo en 1°F. Los diferentes materiales tienes diferentes capacidades térmicas. También, diferentes cantidades del mismo material tienen diferentes capacidades térmicas (se emplea más energía calorífica elevando la temperatura de dos libras de agua 1°F, que hacer lo mismo en una libra de agua).

4. Calor específico: es la relación entre la capacidad calorífica de un material con su peso (o masa). El
calor específico del agua se usa para definir la unidad básica de energía calorífica: la Unidad Térmica Inglesa (BTU de sus siglas en inglés).

a. Un BTU es igual a la cantidad de energía requerida para aumentar la temperatura de una libra de agua 1°F, o: 1 BTU/lb.°F = Calor específico del agua

b. Ya que un galón de agua a 180°F pesa cerca de 8,1 lbs, 8,1 BTU elevarían la temperatura de un galón de agua 1°F. Esta cantidad, 8,1 BTU, es la capacidad calorífica para un galón de agua.
El valor cambiaría si se añaden al agua otras sustancias como anticongelante, pero para este curso, se supone que se trabaja con agua pura.
(Para una mezcla 50% agua y anticongelante, el número es 7,3 BTU por galón. Esta mezcla de 50% tiene un calor específico menor de 0,85 BTU por lb.°F, hay una densidad de peso mayor de 8,6 lb por galón, es decir: ( 0,85 BTU/lb°F x 8.6 lbs./galón = 7,3 BTU/gal° F)

c. Ya que generalmente trabajamos con volumen de refrigerante y no con peso, usaremos en nuestros cálculos relacionados con el sistema de enfriamiento 8,1 BTU/gal° F como el calor específico del agua.
8,1 BTU/gal° F = Calor específico del agua

C. Cálculos del sistema de enfriamiento
1. La fórmula para calcular el calor transferido es:
Calor transferido = Flujo x Delta T x Calor específico
-o-
BTU / min. = (gal/min) x (°F) x (8,1 BTU/gal°F)

a. Ejemplo:
Dado: Flujo del agua = 90 gal/min
Delta T = 7° F
Encontrar: Calor transferido (CT)

CT = Flujo x Delta T x Calor específico
CT = 90 x 7 x 8,1
CT = 5.103 BTU/min

b. Ejemplo:
Dado: Calor transferido del motor = 4.436 BTU/min.
Flujo de agua = 41 gal/min
Encontrar: Delta T

CT = Flujo x Delta T x Calor específico
Delta T = CT ÷ [(Flujo) x (Calor específico)]
Delta T = 4.436 ÷ (41 x 8,1)
Delta T = 13,4°F

2. Ejemplo:
Dado: Transferencia de calor del motor = 30.000 BTU/min.
Flujo de agua = 309 gal/min
Calor transferido en el radiador = 750 BTU/min./pies2 a un potencial de 100° F
Encontrar: Tamaño del radiador para capacidad ambiente de 110° F

Paso No. 1 - Encontrar el delta T del motor:
Delta T = CT ÷ [(Flujo) x (Calor específico)]
Delta T = 30.000 ÷ [(309) x (8,1)]
Delta T = 12° F

Paso No. 2 - Encontrar potencial:
Potencial = [(temperatura de entrada del radiador + temperatura de salida del radiador) ÷ 2] - temperatura del aire ambiente
El sistema se estabilizará cuando la temperatura de entrada del radiador (la cual es igual a la temperatura de salida del motor) sea 100°F mayor de la temperatura ambiente. De modo que:
temperatura de entrada del radiador = temperatura ambiente + 100° F
temperatura de entrada del radiador = 110° F + 100° F
temperatura de entrada del radiador = 210° F
temperatura de salida del radiador = temperatura de entrada del radiador - delta T
temperatura de salida del radiador = 210° F - 12° F
temperatura de salida del radiador = 98° F
Potencial = [(210° F + 98° F) ÷ 2] - 110° F
Potencial = 94° F

Paso No. 3 - Encontrar el tamaño del radiador para un potencial de 100° F:
Tamaño del radiador = calor transferido total ÷ calor transferido/pies2
Tamaño del radiador = 30.000 BTU/min ÷ 750 BTU/min/pie2
Tamaño del radiador = 40 pie2 a 100° F de potencial

Paso No. 4 - Encontrar el tamaño del radiador necesario para un potencial de 94°F:
Use la relación y la proporción para calcular el tamaño del radiador. Observe que el tamaño del radiador es
inversamente proporcional al potencial. Mientras el potencial disminuye, el radiador deberá aumentar.

Tamaño necesario = Potencial de 94° F
40 pies2 Potencial de 100°F
Tamaño necesario = 40 x 94 ÷ 100
Tamaño necesario = 42,55 pies2

3. Ejemplo: Usando los parámetros de operación descritos arriba y el tamaño del radiador calculado arriba, calcule cuál sería la temperatura de salida del radiador si el radiador estuviera tapado en el lado de aire y en el lado de refrigerante de modo que ahora sólo transfiere 500 BTU/min/pie2 a 100°F, y el flujo de agua cae a 220 gal/min.

Paso No. 1 - Encuentre el delta T del motor:
Delta T = CT ÷ [(Flujo) x (Calor específico)]
Delta T = 30.000 ÷ [(220) x (8,1)]
Delta T = 16,8° F

Paso No. 2 - Encuentre el total de BTU/min transferidos por el radiador taponado:
 (42,55 pie2) (500 BTU/min/pie2) = 21.275 BTU/min a un potencial de 100° F

Paso No. 3 - Encuentre el nuevo potencial:
Por definición, potencial = temperatura promedio del radiador en operación estable menos temperatura de
aire ambiente.Operación estable significa que el radiador está transfiriendo tantos BTU al aire ambiente como el motor está enviando al radiador. Si el radiador sólo puede transferir 21.275 BTU/min a un potencial de 100° F, y el motor está enviando 30.000 BTU/min al radiador, el potencial aumentará proporcionalmente hasta que el sistema alcance el equilibrio. De modo que:
Nuevo Potencial = 30.000
100° F 21.275
Nuevo Potencial = (100° F) (30.000) ÷ (21.275)
Nuevo Potencial = 141° F
Paso No. 4 - Encuentre la temperatura de salida del motor
Potencial = Temperatura promedio del radiador temperatura del aire ambiente
Temperatura promedio del radiador = Potencial + temperatura del aire ambiente
Temperatura promedio del radiador = 141° F + 110°F
Temperatura promedio del radiador = 251°F
Temperatura de salida del motor = Temperatura promedio del radiador + 0,5 delta T
Temperatura de salida del motor= 251° F + 0,5 (16,8° F)
Temperatura de salida del motor = 259,4° F

Historia de la lubricación Caterpillar

Caterpillar desea que sus clientes reciban la vida máxima de servicio

del equipo con un mínimo de tiempo de equipo parado. El

mantenimiento correcto es importante para asegurar una operación

continua y sin problemas. Es crucial seleccionar el aceite de

lubricación correcto. Cuando ocurre una avería al motor, con

frecuencia está comprometido el sistema de lubricación.

En los últimos años, los motores diesel se han sofisticado más y más,

para poder cumplir con las rigurosas normas de emisión actuales y

con las demandas cada vez mayores de operación. A medida que se

presentan estos cambios, los aceites lubricantes han tenido que

ponerse a la par. Esta lección describe las características y las

propiedades del aceite.

Función de la Lubricación

Las funciones primarias del aceite son lubricar, enfriar y limpiar los

escombros y la suciedad de las piezas del motor.

Como función secundaria, el aceite sella, aísla, proporciona

protección contra la corrosión, inhibe la oxidación, controla la acción

espumante y otras más.

Propósito de la lubricación

El propósito de los lubricantes es separar las superficies en

movimiento y reducir la fricción. Si las piezas en movimiento entran

en contacto sin lubricante, ocurrirá transferencia de material. Esta

acción puede controlarse usando un lubricante, para evitar que las

piezas entren en contacto.

Un poco de historia

El aceite lubricante usado en los primeros motores diesel Caterpillar,

hace más de 60 años era un aceite mineral para cárter. Sin embargo,

cuando los motores comenzaron a experimentar agarrotamiento de los

anillos y rayado de las camisas del cilindro fue necesario encontrar un

aceite más eficaz. En 1935, se desarrolló el primer aditivo para el

aceite del cárter, mediante un esfuerzo en común de diferentes

compañías de los Estados Unidos y Caterpillar.

Los estándares de rendimiento de éste y de los aceites posteriores se
establecieron mediante pruebas realizadas en un motor de prueba de
un solo cilindro, diseñado y construido por Caterpillar,
específicamente para la prueba de aceites.
A medida que los ingenieros introdujeron nuevos conceptos, se
desarrollaron nuevos motores de prueba de aceites.
Este aceite de cárter inicial se llamó "Lubricante Superior para
Motores Caterpillar" y se vendió sólo a través de los distribuidores
Caterpillar.

La prueba del aceite, realizada por los fabricantes de motores,
requería que el motor de prueba de un solo cilindro se desarmara,
después de operar por un tiempo específico a carga y velocidad
predeterminadas. Los pistones se inspeccionaban y se anotaba el
cambio de color causado por la formación de laca. También se
medían otros factores cruciales, tales como el desgaste y el depósito
en los anillos. En 1958, Caterpillar estableció la clasificación de la
Serie 3.

No fue sino en 1970 cuando el API (American Petroleum Institute)
reconoció la necesidad de revisar su sistema de clasificación. El API,
la SAE y la ASTM colaboraron en este esfuerzo. Su nuevo sistema se
basaba en el mismo tipo de especificaciones de rendimiento que
Caterpillar y otros habían venido usando.

Caterpillar superó este sistema de clasificación en 1972. El nuevo
sistema API/SAE establecía designaciones de letras, como CD, CC y
otras letras SAE para la clasificación de los aceites. Estas letras
estaban relacionadas con los niveles de rendimiento en las pruebas
del motor.
Una lista de todos los nombres de marcas de aceites clasificados API
se incluye en el “Engine Manufacturers Association Lubricating Oils-
Data Book”, disponible en su distribuidor Caterpillar

En estos años, han cambiado las recomendaciones de aceite para los
motores. Sólo hace unos años, el Motor 3208 requería aceites CC,
mientras los motores de servicio pesado requerían aceite CD.
En 1983, con la introducción de los motores de camión de inyección
unitaria, se recomendó el aceite tipo CE para estas aplicaciones.
En 1991, las normas de nuevas emisiones exigieron un anillo superior
más alto, lo que impulsó la utilización de aceites CF-4 en reemplazo
de los aceites CE.
Con la necesidad de usar combustibles de muy bajo azufre para
aplicaciones de camión en los EE.UU., se formuló un nuevo aceite se
clasificó como CG-4. Aunque este aceite se formuló para
combustibles de muy bajo azufre, también fue compatible con
combustibles de niveles normales de azufre.
En 1999, el aceite CH-4 reemplazó al CG-4, y se recomendó para
casi toda la producción de motores diesel. Algunas excepciones son
los motores de la serie 3600, que requieren aceite CF, y los Motores
3054/3056, que requieren aceite CF durante la fase inicial para
asentar los anillos. Otra excepción a la regla general es que los
aceites multiviscosos no se recomiendan para los Motores Marinos
3116 y 3126 MUI.

Maintenance Intervals Wheel Loader 938F

Manual de Operación y Mantenimiento
938F WHEEL LOADER

When Required
Engine Air Intake System - Service filters
Ether Starting Aid (If Equipped) - Replace cylinder
Fuel System - Service when loss of power
Fuses and Circuit Breakers - Replace/reset
Windshield Wipers and Washer - Inspect
Bucket Edge - Replace if damaged
Bucket Tips - Replace if damaged
Filter Inspection - Inspect used filter for debris
Ride Control Accumulator (If Equipped) - Check pressure

Every 10 Service Hours or Daily
Engine Crankcase Oil - Check oil level
Transmission System Oil - Check oil level
Hydraulic Tank Oil - Check oil level
Radiator - Check coolant level
Walk-Around Inspection - Inspect machine
Fuel Tank - Drain water and sediment
Seat Belt - Inspect
Brakes, Indicators and Gauges - Test
Back-up Alarm (If Equipped) - Test

Every 50 Service Hours or Weekly 
Cab Air System - Clean filters
Bucket Lower Pivot Bearings - Lubricate 2 fittings
Tires - Check inflation pressure

Every 100 Service Hours or 2 Weeks
Rear Axle Trunnion - Lubricate 2 fittings
Steering Cylinder Bearings - Lubricate 4 fittings
Lift Arm and Cylinder Linkage - Lubricate 6 fittings
Bucket Cylinder and Linkage Bearings - Lubricate 4 fittings
Bucket Upper Pivot Bearing - Lubricate 1 fitting

Every 250 Service Hours or Monthly 
Engine Oil and Filter - Change. If the sulfur content in the fuel is greater than 1.5% by weight, use an
oil with a TBN of 30 and reduce the oil change interval by one half
Cooling System - Add coolant additive
Brakes - Test
Drive Shaft Spline - Lubricate fitting
Air Conditioner (If Equipped) - Test
Fan and Alternator Belts - Inspect/adjust
Batteries - Inspect
Engine Valve Lash - Adjust on new or reconditioned engines, then at normal interval thereafter

Every 500 Service Hours or 3 Months 
Transmission Oil Filter - Change filter
Hydraulic Oil System - Change filters
Fuel System - Clean/change filters
Fuel Tank Cap and Fill Screen - Clean
Engine Crankcase Breather - Clean

Every 1000 Service Hours or 6 Months 
Transmission System Oil - Change
Drive Shaft Universal Joints - Lubricate 5 fittings
Drive Shaft Support Bearing - Lubricate fitting
Frame Pivot Bearings - Lubricate 2 fittings
Rollover Protective Structure (ROPS) - Inspect

Every 2000 Service Hours or 1 Year 
Hydraulic Tank - Change oil
Differentials - Change oil
Engine Governor - Clean/replace screen
Engine Valve Lash - Adjust
Wet Disc Brakes - Inspect

Every 3000 Service Hours or 2 Years 
Cooling System Coolant - Change
Cooling System Coolant (Extended Life Coolant) - Add Extender

Every 6000 Service Hours or 4 Years 
Cooling System Coolant (Extended Life Coolant) - Clean/Flush/Change coolant

Boxer Diesel, distintivo de Subaru

El trabajo inicial de desarrollo del primer BOXER DIESEL del mundo para turismos comenzó en 1999 con un equipo de tan sólo cuatro ingenieros. En aquel tiempo, el rendimiento de los motores diesel había mejorado drásticamente debido a los avances tecnológicos en el control de la combustión, y este tipo de motores había demostrado ser una prometedora unidad de producción de energía caracterizada por una emisión todavía menor de dióxido de carbono. Los fabricantes de automóviles de todo el mundo se encontraban inmersos en una competencia creciente por desarrollar motores diesel de alto rendimiento. Cuando Subaru inició su proyecto de desarrollo del BOXER DIESEL, comprendimos pronto que nos hallábamos ante un desafío tecnológico sin precedentes al adentrarnos en áreas inexploradas para las que no existían términos posibles de comparación.

Las dimensiones de diámetro y carrera difieren de las de un motor de gasolina como consecuencia de los distintos mecanismos de combustión: la cámara de combustión del motor diesel es habitualmente más compacta para facilitar la ignición por compresión inyectando combustible directamente en la cámara de combustión.

El diámetro del pistón es mayor para aumentar el desplazamiento del motor de gasolina. Sin embargo, en el motor diesel, el mayor diámetro produce un aumento del tamaño de la cámara, lo cual no favorece la combustión eficiente. Para hacer frente a este problema, en el motor diesel convencional en línea, se acorta el diámetro y se alarga la carrera para aumentar el desplazamiento del motor. Sin embargo, en la disposición del BOXER DIESEL, que cuenta con cilindros opuestos horizontalmente, el alargamiento de la carrera ensancharía el motor, haciendo imposible encajarlo bajo el capó. 

En consecuencia, al iniciarse el proyecto, cuando Subaru analizó el desarrollo del BOXER DIESEL con fabricantes aliados o un instituto de investigación especializado en motores diesel, concluyó que la configuración boxer no era estructuralmente adecuada para los motores diesel. Subaru examinó también la posibilidad de desarrollar un nuevo motor diesel en línea o comprárselo a otro fabricante. Ante esta situación, los ingenieros de la empresa reflejaron nuestra propia filosofía de desarrollo de una identidad de marca Subaru. Lo que diferencia a Subaru de otras marcas es el motor BOXER en combinación con la tecnología AWD, que ofrece un comportamiento de conducción sobresaliente, además de seguridad y buenos registros medioambientales. Los ingenieros estaban convencidos de que la singular identidad de marca debía incorporarse al nuevo motor diesel. 

Satoshi Maeda, director general del Departamento de Diseño de Motores que dirigió el equipo de desarrollo, recuerda aquella convicción: “No tenía sentido que creáramos simplemente un motor diesel de 2 litros sin pensar en la identidad de la marca Subaru. Los motores diesel ya se consideraban más económicos y longevos que los de gasolina, y la necesidad de desarrollarlos era grande. Pero pensamos que un motor diesel innovador que reflejara nuestra identidad de marca generaría una alta demanda, y que el SUBARU BOXER DIESEL se distinguiría de los motores diesel fabricados por Mercedes o el de Audi. Estábamos seguros de que el nuestro debía tener la configuración boxer”.

Partiendo de este planteamiento, se estudiaron las ventajas del motor boxer. Los motores diesel suelen tener un mayor par motor, pero producen más ruido y vibraciones que los de gasolina, porque la presión de combustión generada dentro del motor duplica a la de éstos. Casi todos los motores diesel en línea cuentan con ejes de compensación para reducir el ruido y la vibración. Además, estos motores suelen ser generalmente más grandes y pesados que los de gasolina, puesto que deben soportar una fuerte presión de la combustión. Colocar un motor más pesado en un coche afecta a la distribución del peso del vehículo en movimiento y puede afectar a su agilidad. Sin embargo, el motor BOXER anula las fuerzas de inercia que provocan la vibración y el ruido gracias a sus pistones horizontalmente opuestos. El compacto Boxer, con su sencillo diseño, no requiere ejes de compensación y, además, la configuración del motor también es estructuralmente rígida. A diferencia de otros motores diesel, el BOXER DIESEL ofrece escasa vibración, un bajo centro de gravedad y un alto grado de rigidez. Las ventajas del BOXER DIESEL se hicieron evidentes para los ingenieros, alentándoles a seguir adelante con su esfuerzo.

El primer prototipo de BOXER DIESEL fue completado en 2004. En noviembre de ese año, se colocó un modelo en el banco de pruebas y se arrancó. Los ingenieros observaron un buen funcionamiento en vacío, baja vibración y una poderosa presión de sobrealimentación, lo cual les convenció del éxito del nuevo motor.

GLOSARIO DE TERMINOS HIDRAULICOS

§  Actuador.	Dispositivo que convierte la energía hidráulica en energía mecánica: un motor o un cilindro.
§  Acumulador.	Recipiente que contiene un fluido a presión.
§  Aireación.	Aire en un fluido hidráulico, causa problemas en el funcionamiento del sistema y en los componentes.
§  Área anular.	Es el área en forma de anillo, por ejemplo el área del pistón menos el área del vástago.
§  Baffle.	Dispositivo. Usualmente es un plato en el reservorio para separar la admisión de una bomba y las líneas de retorno.
§  Bleed off.	Desvía una porción controlada de flujo de la bomba del reservorio.
§  Bomba.	Genera caudal de fluido en el sistema.
§  By-pass.	Pasaje secundario para el flujo de un fluido.
§  Caballos de potencia (HP)	Un HP es la potencia requerida para levantar 550 libras a 1 pie de altura en 1 minuto. Equivale a 0,746 kW.
§  Caída de presión.	Reducción de la presión entre dos puntos de una línea o pasaje.
§  Calor.	Es una forma de energía que tiene la capacidad de crear un aumento de temperatura en una sustancia. Se mide en BTU (British Thermal Unit)
§  Cámara.	Compartimiento de un elemento hidráulico.
§  Carrera.	Longitud que se desplaza el vástago de un cilindro de tope a tope. Unidades: m, cm, pulg, pies.
§  Caudal.	Volumen de fluido que circula en un tiempo determinado. Unidades: m³/min, cm³/min, l/min, gpm
§  Cavitación.	Condición que producen los gases encerrados dentro de un líquido cuando la presión se reduce a la presión del vapor.
§  Centro abierto.	Condición de la bomba en la cual el fluido recircula en ella, por la posición neutral del sistema.
§  Centro cerrado.	Condición en la cual la salida de la bomba no esta con carga, en algunos casos se diría que esta trabajando en neutro.
§  Cilindro de doble acción.	Es un cilindro cuya fuerza del fluido puede ser aplicada en ambas direcciones.
§  Cilindro diferencial.	Cilindros en los cuales las dos áreas opuestas del pistón no son iguales.
§  Cilindro.	Dispositivo que convierte energía hidráulica en energía mecánica, en dirección lineal.
§  Circuito.	Entiéndase como el recorrido completo que hace un fluido dentro del sistema hidráulico.
§  Componente.	Una sola unidad hidráulica.
§  Contra-presión.	Se refiere a la presión existente en el lado de descarga de una carga. Se debe añadir esta presión para el cálculo de mover una carga.
§  Controles hidráulicos.	Es un control que al funcionar determina una fuerza hidráulica.
§  Convertidor de torque.	Un tipo de acople hidráulico capaz de multiplicar el torque que ingresa.
§  Desplazamien-to.	Es la cantidad de fluido que puede pasar por una bomba, un motor o un cilindro en una revolución o carrera. Movimiento del vástago de un cilindro. Volumen desplazado de aceite al recorrer la carrera completa del cilindro. Unidades: m³, cm³, L, gal.
§  Desplazamien-to positivo.	Característica de las bombas de engranajes y de paletas.
§  Drenaje.	Un pasaje, una línea o un componente hidráulico que regresa parte del fluido al reservorio o tanque.
§  Eficiencia.	Es la relación entre la salida y la entrada, esta puede ser volumen, potencia, energía y se mide en porcentaje.
§  Enfriador.	Intercambiador de calor del sistema hidráulico.
§  Filtro.	Dispositivo que retiene partículas metálicas o contaminantes del fluido.
§  Fluido.	Líquido o gas. Un líquido que es específicamente compuesto para usarlo como medio de transmitir potencia en un sistema hidráulico.
§  Flujo.	Es producido por la bomba que suministra el fluido.
§  Frecuencia.	Número de veces que ocurre en una unidad de tiempo.
§  Fuerza.	Efecto necesario para empujar o jalar, depende de la presión y el área. F = P x A. Es la aplicación de una energía. La fuerza hace que un objeto en reposo se mueva. La fuerza hace que un objeto en movimiento cambie de dirección.
§  Hidráulica.	Ciencia de la ingeniería que estudia los fluidos. El uso de un fluido bajo presión controlada para realizar un trabajo.
§  Hidrodinámica.	Estudio de los fluidos en movimiento.
§  Hidrostática.	Estudio de los fluidos en reposo.
§  Intercambiador de calor.	Dispositivo usado para producir transferencia de calor.
§  Ley de Pascal.	La fuerza hidráulica se transmite en todas direcciones. “La presión ejercida sobre un líquido confinado se transmite con igual intensidad en todas direcciones y actúa con igual fuerza sobre todas las áreas iguales”.
§  Línea de retorno.	Línea usada para regresar el fluido al reservorio.
§  Línea de succión.	Línea que conecta el reservorio con la bomba.
§  Líquido.	Sustancia con la capacidad de adoptar cualquier forma.
§  Manifold.	Múltiple de conexiones o conductores.
§  Motor.	Dispositivo que cambia la energía hidráulica en mecánica en forma giratoria.
§  Orificio.	Es una restricción que consiste en un orificio a través de la línea de presión.
§  Pasaje.	Conductor de fluido a través del control hidráulico.
§  Pascal.	Científico que descubrió que se podía transmitir fuerza a través de un fluido.
§  Pistón.	Elemento que dentro del cilindro recibe el efecto del fluido.
§  Plunger.	Pistón usado en las válvulas.
§  Potencia.	Trabajo por unidad de tiempo. Se expresa en HP o kW.
§  Presión.	Fuerza por unidad de área. Se expresa en PSI o en kPa. Es creada por la restricción al flujo. La presión ejercida en un recipiente es la misma en todas direcciones.
§  Presión absoluta.	Escala de presiones en la cual a la presión del manómetro se le suma la presión atmosférica.
§  Presión atmosférica.	Es la presión que soporta todo objeto, debido al peso del aire que le rodea. El valor de la presión atmosférica normal es 14.7 PSI (a nivel del mar).
§  PSI	Pound per square inch - Libras por pulgada cuadrada.
§  Relación de flujo.	El volumen, masa, peso del fluido, en una unidad de tiempo.
§  Reservorio.	Depósito que contiene el fluido hidráulico.
§  Respiradero.	Dispositivo que permite al aire entrar y salir  del recipiente manteniendo la presión atmosférica.
§  Restricción.	Reducción de la línea para producir diferencias de presión.
§  Spool.	Carrete que se mueve dentro de un cuerpo de válvula.
§  Succión.	Es la ausencia de presión o presión menor que la atmosférica.
§  Torque.	Fuerza de giro.
§  Trabajo.	Es el efecto que produce una fuerza cuando se desplaza una determinada distancia, se mide en kg-m, N-m, lb-pie.
§  Válvula check.	Válvula que permite el flujo en un solo sentido.
§  Válvula de alivio.	Es la que determina la máxima presión del sistema, desviando parte de aceite hacia el reservorio cuando la presión sobrepasa el valor ajustado.
§  Válvula de control de flujo.	Válvula que controla la cantidad de flujo de un fluido.
§  Válvula direccional.	Válvula con diferentes canales para dirigir el fluido en la dirección deseada.
§  Válvula piloto.	Válvula auxiliar usada para actuar los componentes del control hidráulico.
§  Válvula.	Dispositivo que cierra o restringe temporalmente un conducto. Estas controlan la dirección de un flujo, controlan el volumen o caudal de un flujo y controlan la presión del sistema.
§  Velocidad.	Es la rapidez de movimiento del flujo en la línea.
§  Viscosidad.	Es una medida de la fricción interna o de la resistencia que presenta el fluido al pasar por un conducto.
§  Volumen.	Tamaño de espacio de la cámara, se mide en unidades cúbicas: m³, pies cúbicos.