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Investigación Causa Raíz para solucionar problemas
- Admisión de aire para el Motor -
Por Richard Widman

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Este artículo explora un caso donde los chóferes y mecánicos buscan su salida empírica a un problema de diseño y fabricación local.
Este es el Boletín #23 de nuestro programa de Boletines Informativos mensuales. Todos los boletines están disponibles en formato Acrobat pdf en www.widman.biz

Este mes tomamos un caso real de un problema en el país y lo analizamos para buscar la solución real. El proceso y los resultados son aplicables para reducir el costo de mantenimiento en muchas empresas.

Problema:
Los chóferes se quejan de una falta de fuerza en los buses (Flotas), especialmente en altura. También se quejan de que los motores se calientan. Para resolver esto eliminan el filtro de aire interior y soplan el filtro exterior de papel cada mil kilómetros con aire a alta presión, dejando el papel filtrante tan abierto que pasan partículas mayores de tierra, lijando las camisas y los anillos del motor, acortando la vida útil del mismo. Están habituados a rectificar los motores cada 2 a 3 años (300,000 kilómetros).

Evaluación:

• Las carrocerías de los buses son fabricadas localmente, utilizando el chasis, motor y tren de fuerza de un camión Volvo.
• En este proceso los conductos para la entrada de aire desde la carrocería hasta el filtro son también de fabricación local.
• En algunos casos, nuevos compartimientos son fabricados para facilitar el servicio del filtro de aire.
• Las tomas de aire son fabricadas en el exterior de la carrocería para captar la entrada de aire al filtro.

• No puede ser que Volvo fabrique vehículos que tengan estos problemas.
• Los camiones Volvo originales llevan mayor carga por la misma ruta, sin problemas de fuerza ni calentamiento (cuando están con termostatos, refrigerante, etc.).

• La entrada de aire al ducto que ingresa al filtro de aire en el camión original es una caja con una área exterior de entrada de aproximadamente 77,000 mm², utilizando una rejilla para que el aire sucio pase directo y solamente lo más limpio entre al ducto de 6,000 mm² que va al filtro (corte transversal).
• Esa área se reduce a 13,300 mm² al entrar al filtro de aire.
• La salida del filtro al motor es de 10,000 mm².

• Hay una fila de 8 perforaciones de 5 mm x 55 mm y 10 perforaciones de 3 mm x 23 mm. Esto provee una superficie de 2890 mm² de entrada de aire en el ducto para el filtro.
• La entrada de aire al filtro tiene un diámetro de 147 mm para proveer una área de 17,000 mm² para el aire.
• El diámetro de la salida del filtro es de 130 mm para proveer 13,300 mm² de aire al motor después de las restricciones del filtro.

• Hay 83% menos aire disponible para filtrar que el diseño de fábrica.
• Hay 78% menos aire entrando al filtro que la necesidad de aire a la salida del filtro para el buen funcionamiento del motor.

• La apertura en la carrocería es de 130 mm (diámetro), proveyendo 13,300 mm² de área para que entre el aire al ducto.
• El ducto que va de la carrocería al filtro es el mismo tamaño que la entrada al filtro. Este ducto tiene un diámetro de 147 mm para un área de 17,000 mm².
• La salida al motor tiene un diámetro de 130 mm para proveer 13,300 mm² de aire al motor.
• La restricción de la carrocería reduce la cantidad de aire disponible para el filtro en un 22%.

• La entrada al ducto, con la combinación de perforaciones y aperturas es suficiente para proveer bastante aire al filtro.
• Los apoyos en el ducto para asegurarlo a la carrocería reduce el flujo de aire a 13,800 mm².
• La entrada al filtro de aire es de 17,000 mm².
• La salida del filtro al motor es de 13,300 mm².

• La carrocería tiene 7 filas de 10 perforaciones de 11 mm de diámetro haciendo un área total de 6600 mm².
• El diámetro de la entrada de aire al filtro es de 130 mm, dando un área de 13,300 mm².
• La entrada al motor es de 113 mm de diámetro, dando un área de 10,000 mm².
• La restricción de la carrocería elimina 50% de aire necesario para filtrar.

Conclusiones:

• La fabricación de un equipo tiene que tomar en cuenta los requisitos de producción, la fuerza, carga y otros aspectos técnicos. El diseño de cada pieza debería tomar en cuenta el efecto que tendrá en lo demás del sistema.
• Antes de eliminar piezas de fábrica, como filtros de aire, se debería investigar la causa real del problema.
• La ampliación de las entradas de aire de estos buses eliminará el problema de falta de fuerza y calentamiento causado por la falta de aire, se debe además ver la posibilidad de utilizar los filtros de fábrica, para filtrar el aire correctamente y extender la vida útil de los buses.
• El mantenimiento de un equipo tiene que incluir inspecciones y correcciones a las piezas dañadas, aunque no tienen efectos obvios para el chofer o mecánico inexperto.
• Es imposible compensar el diseño mal hecho, la eliminación o destrucción del filtro de aire. En ninguno de estos casos llega suficiente aire al filtro para que el motor opere como fue diseñado.