Análisis de falla del árbol de levas de un motor de seis cilindros en línea

Abstract

Análisis de falla del árbol de levas de un motor de seis cilindros en línea 57 la Figura 1 se aprecia una sección típica de un árbol de levas. FIG. 1. El análisis de la falla ocurrida al árbol de levas em-pezó al realizar una observación macroscópica de las partes y las superficies de fractura. Inicialmen-te fueron identificados los muñones de bancada (a, b, c, d, e, f) y las levas (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12), los cuales fueron numerados como se muestra en la Figura 2. FIG.2. IDENTIFICACIÓN Y NOMENCLATURA DE LA SECCIÓN FALLADA Fuente: Los autores En la Figura 2 se puede apreciar la posición de la falla respecto a la longitud total del árbol de levas. De acuerdo con la numeración propuesta, la falla ocurrió en el muñón de bancada b. La falla se pre-sentó cuando se completaron aproximadamente 20,000 Km. (2 años de servicio). Igualmente se aprecia la nomenclatura de las secciones, I para la sección más corta y que contiene el muñón y más cercana al engranaje de transmisión. Sec-ción II para la más larga y que empieza justo en el borde de la leva donde ocurrió la falla. Las fotografías 1 al 8 (excepto No. 2) fueron to-madas con una cámara comercial SONY Cibers-hot 8.1 Megapixels. Las fotografías 7 a 13 fueron tomadas con un Microscopio Cofocal 3D HIROX, del laboratorio de Bio-materiales de la Universi-dad Industrial de Santander. La composición quí-mica fue evaluada con Fluorescencia de Rayos X (XRF) realizada en el CDP (Centro de Desarrollo Productivo) de joyería en Bucaramanga. La observación de las superficies de los muñones y las levas del árbol de levas permitió valorar la calidad de los acabados superficiales de mecani-zado y se observó que las superficies no presen-taban desgaste excesivo ni ninguna otra evidencia física de deterioro. Además el ensamble fue ade-cuado y no existían reparaciones previas. No se evidenció picado o desprendimiento de material. Para la ubicación de defectos se numeró la sec-ción como se muestra en la Figura 3. Por la geometría del pedazo de cigüeñal despren-dido en la fractura con el muñón 1 se aprecia que la falla ocurrió cercana al lado del engranaje. En este extremo se manifiesta la entrega del torque hacia el resto del eje. La región de la falla está localizada en la parte final del muñón de apoyo de bancada "b" del eje próximo a la leva "4". FIG 3. NOMENCLATURA PARA LA UBICACIÓN DE DEFECTOS EN LA SECCIÓN FALLADA DEL LADO DE LA LEVA Fuente: Los autores