Máquina balanceadora de turbocargadores: Previniendo Pérdida de Potencia

Balancing Machine Turbocharger

Máquina Balanceadora de Turbos: Previniendo pérdida de potencia por exceso de vibración

A ningún conductor le gustaría que el turbo de su motor falle en plena subida o a la hora de rebasar, ¿verdad? El balanceo de un turbocargador es la última etapa de un buen mantenimiento para un motor en óptimas condiciones. Esto se vuelve crucial debido a los altos niveles de velocidad que alcanzan los turbos: hasta 300,000 RPM.

El desbalanceo, especialmente a altas velocidades, genera daños permanentes en los ensambles que reducen el desempeño del motor. También producen problemas en todo el sistema si no se atiende pronto. No hace falta decir que un mantenimiento completo y cuidadoso para un turbocargador es una tarea vital para evitar fallas.

Causas del desbalanceo en sistemas con turbocargador

Todo cuerpo sometido a rotación sobre un eje necesita una correcta distribución de peso para evitar el desbalanceo dinámico. A esto se le llama balanceo o equilibrado. Los turbocargadores fueron diseñados para incrementar la potencia en motores de combustión interna. Por medio de los gases de escape calientes se hace girar una turbina. Ésta a su vez hace girar la turbina de compresión que se encarga de inyectar el aire limpio a la cámara de combustión.

Durante el proceso de fabricación de los turbocargadores se requieren máquinas balanceadoras. Sin embargo, cuando los turbos ya tienen ciertas horas de uso, requieren de un nuevo balanceo para seguir trabajando correctamente sin necesidad de cambiar todo el ensamble. Eso no quita que sobre-revolucionar el turbo daña prematuramente los componentes, junto con provocarle más desbalanceo.

Otra causa común de desbalanceo es el daño ocasionado por objetos que golpean las turbinas cuando giran a gran velocidad. Pequeñas piezas de plástico, metálicas o cerámicas se desprenden de la tubería del motor u otro componente. Estos se convierten en proyectiles peligrosos para la turbina y el compresor.

Efectos del desbalanceo en sistemas turbocargados

La vibración es el principal problema cuando se trata de turbos desbalanceados. Una buena parte de la energía proporcionada por el turbo se desperdicia en vibración y lo primero que daña son los bujes. Al perder la medida, las turbinas empiezan a rozar en la carcasa y el daño es ya irreversible. Luego, el motor pierde potencia hasta que ya es necesaria la intervención del especialista. Por lo tanto, la vibración es la principal fuente de fallas prematuras en motores.

Las vibraciones pueden dañar otros componentes como rodamientos, tornillos, bandas, etc. Por ejemplo, los tornillos de sujeción pueden aflojarse debido a la vibración y provocar otro tipo de problemas.

El resultado de turbos desbalanceados es un decremento en la potencia final del motor, que puede ser o no significativa, pero al final puede ocasionar una falla mayor.

¿Qué necesito?

Hay diferentes máquinas en el mercado. Existen las máquinas de bases rígidas muy robustas (más de 150kg de peso). Éstas usan sensores de presión o fuerza que son comunes aunque requieren de calibración constante. También están las máquinas de bases flotantes ligeras (menos de 40kg). Éstas permiten detectar desbalance de hasta 0.002 mg y menos problemas de calibración. Es ideal contar con un equipo que se adapte a sus necesidades y que su mantenimiento sea sencillo al momento de realizar balanceo de turbos. Un equipo inapropiado puede presentar imprecisiones o poca sensibilidad que afectarán el resultado del balanceo.

Los turbocargadores vienen en cientos de modelos y tamaños. Por ello, una máquina balanceadora versátil es preferible a una máquina específica para ciertos ensambles. Una buena opción es la EI-30 de Erbessd Instruments®. Esta balanceadora de propósito general utiliza un Sistema de Bases Flotantes para obtener muy altos grados de calidad de balanceo G0.4. Esta máquina incluye un motor de corriente directa con variador de velocidad y posición de poleas ajustable, además de otras características útiles.

¡Portátil y Versátil!

La principal característica de las bases flotantes es que permiten que el rotor gire en torno a su centro de masa. Esto se transforma en una medición de desplazamiento. Las máquinas rígidas hacen girar el rotor conforma a su centro geométrico. Se generan esfuerzos más importantes que transmiten la vibración a toda la estructura y base de la máquina. El sistema flotante simula el comportamiento del rotor en el espacio sin ninguna restricción, por lo que es posible balancear a cualquier velocidad de rotación. Esta característica permite que un rotor de muy alta velocidad, se balancee a 5000 RPM. Esta versatilidad hace a estas máquinas muy ligeras y portátiles, que pueden colocarse en un escritorio. Las bases flotantes absorben toda la vibración y prácticamente nada se transmite a la mesa.

EI-30 balancing machine from Erbessd Instruments.

Puedes visitar nuestro canal de Youtube para ver el proceso completo de balanceo de turbos y cómo nuestro software DigivibeMX, te ayuda a realizar cálculos precisos para remover el exceso de peso de la turbina.

Estamos ansiosos de escuchar tus opiniones sobre nuestros productos. Para conocer más sobre diferentes máquinas balanceadoras y como realizar adecuadamente un balanceo, contacta a nuestros expertos.

SOBRE EL AUTOR

Xavier Erbessd

Xavier Erbessd, es Ingeniero en Electrónica egresado de la Universidad Autónoma Metropolitana. Aficionado a los deportes extremos es actualmente parte del Departamento de Ventas, Capacitaciones y Soporte Técnico de ERBESSD INSTRUMENTS®

ERBESSD INSTRUMENTS® empresa fabricante de Equipos de Análisis de Vibraciones y Máquinas de Balanceo Dinámico con oficinas en México y Estados Unidos.