El servicio de mantenimiento en los vehículos pesados

El Caterpillar 793F es un enorme camión para carga de minerales en la categoría servicio pesado con una carga útil de 250 toneladas. Este “coloso” tiene 8 metros de ancho por 13,7 metros de largo y 6,4 metros de altura cuando la tolva está echada.

Los pre-limpiadores requieren mantenimiento de limpieza mientras los ocho filtros de aire deben reemplazarse.

El cárter del motor C175 tiene una capacidad de 82 galones de aceite de motor que es cambiado fácilmente utilizando un acople rápido colocado en el parachoque delantero.

También, el recambio de los 291 galones de líquido refrigerante es más fácil de lo que pensabas. Es bombeado desde abajo hacia arriba, elimina la posibilidad que atrape aire, y así permite a la máquina ponerse más rápido en servicio.

Existen un total de cinco filtros de combustible en todo el recorrido del combustible; primero pasa por dos filtros primarios/separadores de agua de 10 micrones, cerca del tanque de combustible. Luego, el combustible pasa a través de la bomba de transferencia movida por el motor del camión y dos filtros secundarios de 4 micrones. Finalmente, pasa por un solitario tercer filtro de 4 micrones. ¡El combustible no puede estar más limpio!

En la industria minera, las grandes máquinas “pagan” el dinero invertido en ellas. El costo de estas máquinas es astronómico y casi siempre trabajan las 24 horas. Las fallas imprevistas son extremadamente costosas. Cualquier esfuerzo por prevenir este tipo de fallas está justificado.

Todo lo contrario es el servicio automotriz de los vehículos livianos donde el mantenimiento se realiza de acuerdo a los intervalos de kilometraje especificados por el fabricante mientras el servicio preventivo en las máquinas mineras se determina utilizando las horas de trabajo del motor. Por ejemplo el mantenimiento menor para un volquete 793F tiene lugar cada 250 horas de trabajo o aproximadamente cada dos semanas.

Durante un mantenimiento preventivo los líquidos y filtros son cambiados. Se realiza una inspección completa de la máquina y se toman muestras de los aceites y líquido refrigerante para ser analizadas en el laboratorio del taller. Si el escáner lee alguna alteración en las memorias adoptivas de la ECM, se buscará la presencia de partículas metálicas o contaminación en cada fluido y la información es utilizada para una pronta atención o servicio programado.

Es decir, el técnico responsable de estos gigantes diesel además de saber cambiar líquidos, filtros, el uso de herramientas desde el desarmador hasta el torquímetro y multímetro, contar con la habilidad de interpretación de los parámetros capturados por el escáner, además debe tener conocimientos de tomas de muestras químicas, mediciones físicas, administración de datos, control de calidad, estadística, etc.

Los motores diesel de servicio pesado adoptan rápidamente el diseño de la alimentación del combustible tipo riel común de alta presión el cual es capaz de producir presiones en el riel de los inyectores mayores de 1 800 Bar. El riel común permite una notoria flexibilidad en el volumen, rapidez y sincronización de la cantidad de petróleo inyectado.

Una de las ventajas que distingue al common rail es la habilidad de separar cada evento de inyección diesel en cinco o más pulsos. Antes que la electrónica fuera incorporada en la inyección diesel de los motores gigantes, el petróleo era inyectado en el interior del cilindro en una sola “inyectada”. Esta forma abrupta de inyección ocasionaba descontrolados aumentos de la presión de combustión y golpes ruidosos en los cilindros. Esta característica ruidosa distinguió a los diesel. También las excesivas presiones de combustión en el cilindro ocasionaban elevadas temperaturas de combustión y excesivas emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx).

En los primeros modelos de los inyectores common rail en los motores diesel, la ECM  activa al solenoide que controla el retorno, sin fraccionar la inyección. El ruido y el elevado nivel de emisiones aún es alto. El análisis a través del osciloscopio es necesario en los common rail, la onda de voltios describe la condición del transistor periférico en la ECM mientras la onda de amperios refleja el esfuerzo del campo magnético en el solenoide de la válvula de retorno del inyector.

Los inyectores common rail para vehículos livianos y pesados están diseñados y fabricados con extrema precisión. Es de suma importancia que los inyectores fluyan exactamente la misma cantidad de combustible. Si el fabricante buscara que cada inyector inyecte igual cantidad, sin margen de error, su costo de fabricación se volvería exagerado. Con tolerancias reducidas de manufactura, los inyectores common rail aun su costo es altísimo. Precisamente, buscando la disminución de este costo, una alternativa es “aflojar” las tolerancias de fabricación aceptando que los inyectores se fabriquen con desigual caudal. Pero se utiliza un programa para corregir esta desigualdad de caudal. Cada inyector terminado es examinado en fábrica y marcado de acuerdo a sus características de flujo. Un “archivo corrector de combustible” es creado para cada inyector y cuando este inyector es instalado, el archivo será descargado en la computadora del motor (ECM). El programa corrector le dice a la ECM el margen de reajuste en los pulsos a cada inyector para balancearlo con los otros inyectores. Por ejemplo, un inyector con flujo menor que el número estándar obtendrá un pulso más prolongado ordenado por la ECM. Esta estrategia reduce el costo de fabricación de los inyectores common rail y a la vez permitirá que todos ellos inyecten el mismo nivel de caudal.

 El otro método es un diagnóstico más detallado, el técnico deberá utilizar el escáner tipo laptop con el programa Caterpillar ET (Electronic Technician), se pronuncia “i” “ti”. Este programa ET tiene similar funcionalidad como cualquier escaner para taller automotriz, se lee los datos de parámetros en vivo, captura y borra los códigos, tiene los controles bidireccionales para los actuadores y configura los módulos.

Este procedimiento es requerido cada vez que los inyectores son reemplazados o intercambiados entre cilindros. El archivo corrector para los nuevos tipos de inyectores se puede bajar desde la página web de Caterpillar o adquirirlo en un CD. Una vez realizada la “programación” de los inyectores, se acciona la bomba eléctrica a bordo para “llenar” de petróleo a todo el circuito primario de combustible. Se termina borrando los códigos de falla y el camión está listo para regresar al servicio.

“La fortaleza del escáner es la debilidad del osciloscopio y viceversa la debilidad del escáner es la fortaleza del osciloscopio”. El diagnóstico acertado es utilizando ambos instrumentos a la vez. El escaner está relacionado con el interior de la ECM mientras el osciloscopio con la parte externa de la ECM.
En resumen, existen diferencias significativas en los procedimientos de mantenimiento realizados en los motores gigantes diesel. Estos motores de gran potencia se vuelven más sofisticados conforme adoptan la tecnología que ya fue desarrollada en los automóviles diesel.