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i CARRERA PROFESIONAL TECNICA: TECNICO MECANICO DE EQUIPO PESADO TEMA: ¨MODERNIZACION DE SISTEMAS DEL VEHICULO BLINDADO M113A1 A LA VERSION M113A3¨ AUTOR: PROFESOR CAMILO ALLCCA LUQUE ASESOR: Ing. BELISARIO CÁRDENAS CAMPOS Lima – Perú 2,014
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CARRERA PROFESIONAL TECNICA: TECNICO MECANICO DE EQUIPO PESADO
TEMA: ¨MODERNIZACION DE SISTEMAS DEL VEHICULO BLINDADO M113A1 A LA VERSION M113A3¨
AUTOR: PROFESOR CAMILO ALLCCA LUQUE
ASESOR: Ing. BELISARIO CÁRDENAS CAMPOS
Lima – Perú
2,014
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AGRADECIMIENTO
El más sincero agradecimiento al Centro de
Mantenimiento de Blindados del Ejército en
especial al crl Ángel Bohorquez Ordoñez por
facilitarme valiosos datos que me ha sido de
gran utilidad para plasmar este proyecto de
investigación, a mis colegas por su apoyo moral
y sus concejos para que todo salga bien, a mis
estimados alumnos de quienes aprendí mucho,
al Instituto Superior Tecnológico Público del
Ejército - ETE, por brindarme la oportunidad de
ejercer la docencia tecnológica y ser una
persona útil al glorioso Ejército Peruano.
Gracias a todos Uds.
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DEDICATORIA
Mi tesis está dedicada con mucho amor a mis Padres y
a mi Dios Todopoderoso, por haberme brindado una
oportunidad más de superación en mi vida
profesional. A mi adorada esposa Norma, compañera
incondicional en todos los momentos que compartimos
juntos en el hogar y en el transcurrir de la vida con
sus consejos en los momentos oportunos y cuando
la necesitaba, siempre ha estado presente.
Agradezco a la vida por tener compañeros de trabajo
y alumnos con los cuales puedo contar y confiar
incondicionalmente, gracias por su apoyo jamás los
defraudare.
Los agradezco mucho.
iv
INDICE
Portada.................................................................................................. i
Agradecimiento.................................................................................... ii
Dedicatoria............................................................................................ iii
Índice ...................................................................................................... iv
Introducción........ .................................................................................. v
CAPITULO I MARCO REFERENCIAL
1. Descripción de la realidad problemática ................................ 1
2. Formulación del problema..................................................... 3
2.1 Problema general ......................................................... 3
2.2 Problemas específicos ...................................................... 3
3. Revisión y análisis bibliográfico y documental ...................... 4
3.1 Antecedentes ................................................................... 5
3.2 Bases teóricas .............................................................. 6
3.3 Definición de términos .................................................. 60
3.4 Marco legal ....................................................................... 63
4. Justificación e importancia ........................................................ 64
5. Objetivos de la Investigación Tecnológica ...................... 67
5.1 Objetivo General ................................................................ 67
5.2 Objetivos específicos ..................................................... 67
6. Hipótesis y variables ................................................................. 68
6.1 Hipótesis ............................................................................. 68
6.1.1 Hipótesis general ...................................................... 68
6.1.2 Hipótesis especificas.............................................. 68
6.2 Variables............................................................................. 69
6.2.1 Variable independiente ............................................ 69
6.2.2 Variable dependiente .............................................. 69
+6.2.3 Operacionalizacion de variables ......................... 69
6.3 Indicadores........................................................................ 69
6.3.1 Indicadores independientes...................................... 69
v
6.3.2 Indicadores dependientes ……............................... 70
CAPITULO II DISEÑO METODOLOGICO
1. Tipos de investigación ............................................................... 71
2. Nivel de investigación ................................................................ 71
3. Diseño de investigación ............................................................ 72
4. Población y muestra .................................................................. 72
5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .................. 72
6. Análisis e interpretación de resultados .................................... 73
CAPITULO III CONCLUSIONES Y REMENDACIONES
I. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................ 74
II. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA.................................................. 77
III. ANEXOS
Anexo 1. MATRIZ DE CONSISTENCIA....................................... 79
Anexo 2. ENCUESTA................................................................... 79
Anexo 3. CUADROS ESTADISTICOS......................................... 85
Anexo 4. FICHA TECNICA........................................................... 99
Anexo 5. DIAGRAMAS........................................................... 90
Anexo 6. MANTENIMIENTO TECNICO ¨Q¨.............................. 93
Anexo 7. PROCEDIMIENTOS TECNOLOGICOS........................ 94
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INTRODUCCION
Los Vehículos Blindados M113A1 motivo del proyecto de investigación
Pertenecen a la familia de los vehículos Porta Tropa M113, primera generación de
vehículos de transporte de personal desarrollados por el Ejercito de los EEUU a
partir del M59 (APC) y M75 (APC) a finales de los años 50, motorizados con una
planta motriz de ciclo Otto, estos vehículos son capaces de realizar operaciones
anfibias, aunque su navegabilidad es bastante limitada usándose esta capacidad
a fin de vadear ríos, riachuelos, lagunas, cuyas olas no superen la altura de 50
cm.
A finales de los años de 1,970, el vehículo M-113, equipado con una planta motriz
de ciclo Otto evoluciona aumentando su potencia y capacidad de fuego
motorizándose con una planta motriz de ciclo diésel, convirtiéndose así en el
vehículo porta tropa M113A1 que es un vehículo blindado de tracción a orugas
destinado para el transporte de personal, material y varias armas.
El Vehículo Blindado PTO M113A1 está distribuido en las diferentes Unidades
del Ejército Peruano:
N/O ARTICULO LUGAR
01 Vehículo Blindado M113A1 y M106A1 TON : 9ª BB BIB N° 211
02 Vehículo Blindado M113A1 Lima 18ª BB RCB N° 101
03 Vehículo Blindado M113A1 y M106A1 TOS 6ta BB BIB N° 57
04 Vehículo Blindado M113A1 TOS BIB N° 41
05 Vehículo Blindado M113A1 TOS BIB N° 61
06 Vehículo Blindado M113A1 y M106A1 Destacamento TACNA
RCB N° 211 07 Vehículo Blindado M113A1 y M106A1 RCB N° 113
08 Vehículo Blindado M113A1 y M106A1 RCB N° 3
09 Vehículo Blindado M113A1 3ra BB MOQUEGUA EBE
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Este Vehículo Blindado por su gran maniobrabilidad está configurado como
transporte de fusileros, ambulancia, transporte de carga, anfibio, patrullaje contra
disturbios civiles y aerotransportable.
Puede desarrollar una velocidad máxima de hasta 30 millas/h en terreno variado
y de 40 millas/hora. En carretera o pista, puede desplazarse en pendientes del
45% de inclinación. Las zapatas de los elementos de oruga disponen de tacos
de goma que le facilitan su desplazamiento por carreteras pavimentadas llegando
a desarrollar 60 km/h. La Planificación y Organización Estratégica Institucional,
determina la necesidad de organizar a la Fuerza Terrestre, con una estructura
apropiada, que le permita el cumplimiento de sus misiones en tiempo de paz y
tiempo de guerra.
A mediados del año 1,978 el Ejército de los EEUU.NA, lanza la versión M113A2
con una evolución tecnológica más moderna, este vehículo está dotado con una
planta motriz TDI Turbo Diésel, de mucha mayor potencia para la Fuerza
Terrestre.
En 1,987 apareció una nueva versión, la M113A3, como la evolución del modelo
M113A2, provista del más potente motor diésel turbo alimentado 6V-53T de 275
HP de potencia con una nueva transmisión, nuevos controles para el conductor,
tanques de combustible externos que permiten liberar espacio dentro del vehículo
y reducen el riesgo de fuego en el compartimiento de tropa, y la posibilidad de
añadir blindaje externo adicional.
Con el fin de optimizar su conservación mantenimiento se crea en el año 1986, el
“CENTRO DE MANTENIMIENTO DE BLINDADOS DEL EJERCITO
(¨CEMABLIN¨) con su propia estructura orgánica y funcional cuya finalidad es
planificar, organizar, evaluar, diseñar, modificar y ejecutar el mantenimiento
técnico de III, IV y V escalón según normas y procedimientos tecnológicos del
OEM (Fabricante del equipo) y SIME (Sistema de Mantenimiento del Ejercito) .
La modernización refleja el interés del comando del Ejército de mantener en
óptimas condiciones las flotas de vehículos blindados de las diferentes Unidades
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de Infantería Blindadas y Regimientos de caballería perteneciente a la fuerza
terrestre y en particular a los vehículos blindados M113A1 y M106A1 que
representan un eje fundamental de apoyo para la institución por ser vehículos
multiuso
Figura 1: Vehículo Blindado M113A3 empleándose como ambulancia
El M113A3 es totalmente anfibio, siendo impulsado en el agua por sus orugas a
una velocidad de 5,8 km/h, previa disposición manual de una plancha rompeolas
situada sobre la parte anterior del casco y previa puesta en funcionamiento de las
bombas eléctricas de sentina.
El blindaje del M113A3 está hecho de aluminio, magnesio y manganeso.
El espesor del mismo es de un máximo de ¾ de pulgada (19 mm) en las partes
menos blindadas y de 1 ¼ pulgada (32 mm) en el frente del vehículo. Este
blindaje es bastante aceptable para proveer protección contra proyectiles de
fusiles de asalto y fragmentos de metralla, pero no para proteger al vehículo de
munición o cohetes antitanque.
1
CAPITULO I
MARCO REFERENCIAL
1. DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA
La modernización de las unidades M113A1 ha sido considerada como una
necesidad de servicio que genera hoy en día nuestro entorno ya que las
nuevas tecnologías y tendencias innovadoras permiten cambios y
transformaciones que se logran plasmar en beneficios para las instituciones
como es el Ejército Peruano que para este fin tiene actualmente un centro de
investigaciones que promueve, estimula y apoya anualmente tareas de
investigación a nivel nacional donde todos pueden participar en temas de
Defensa Nacional
El Ejército Peruano tiene planes en el futuro para el VVHHBB M113A1, de
aumentar la potencia de fuego y el blindaje, pero antes se tiene que
aumentar la potencia de la planta moto propulsora y reforzar la suspensión,
además de modernizar otros sistemas como el óptico, eléctrico y hidráulico
Los vehículos blindados M113A1 motivo del proyecto de investigación fueron
adquiridos en el año 1,975, actualmente han cumplido 40 años de servicio
sobrepasando largamente su ciclo de vida útil, como es lógico han sufrido
desgastes mecánicos en sus componentes principales. Estos desgastes se
deben a tres factores fundamentales que inciden en el desgaste prematuro
del material y estos son: Operación deficiente del sistema de refrigeración,
alimentación y lubricación.
El sistema de refrigeración: Empleo inadecuado del líquido refrigerante, se
entiende por refrigerante la mezcla de tres componentes fundamentales que
son el agua pura, anticongelante y antioxidante mezclados en diferentes
porcentajes de acuerdo a la altitud del medio ambiente en el que trabajan,
2
cada uno cumple su función protectora evitando la formación lodos, costras y
sustancias corrosivas en las chaquetas de agua y cilindros que restan la
capacidad de evacuación del calor de los zonas calientes del motor , la
operación del motor, a altas temperaturas produce graves daños como
desgastes prematuros baja potencia,, fisura de culatas y cilindros,
degradación del lubricante, mala economía de combustible y otras fallas
que acortan el ciclo de servicio del motor
Sistema de alimentación: El uso del combustible almacenado por largas
temporadas en forma inadecuada en los deposito que carecen de cierre
hermético permiten la entrada de la humedad contaminando y degradando
la estructura de los aditivos, causando graves daños al sistema de inyección
lo que da como resultado recalentamientos, emisión de humos negros o
azules y detonación, acortando el ciclo vida del motor
Sistema de lubricación: Largos intervalos de cambio de aceite y la
operación a alta temperaturas del motor produce la degradación de los
aditivos del lubricante ocaccionando desgastes prematuros por adhesión y
abrasión las piezas móviles del motor que acortan su ciclo de vida
Trasmisión: 60% Fallas en el cambio automático 1-3, debido al Desgaste
excesivo del paquete de embragues de intermedia que corresponden al
cambio automático 1-3, esta falla no permite el cambio automático a
intermedia o lo hace a muy altos regímenes de la trasmisión ocasionando
recalentamientos excesivos del lubricante que degradan la estructura de sus
aditivos, ocasionando desgaste abrasivo de los discos de embrague
Sistema de suspensión y rodamiento: El 75% de los componentes del
tren de rodamiento presentan desgastes excesivos en las zapatas, bujes,
pines y cojines que limitan su desplazamiento en operaciones tácticas, con
el peligro de que puedan desorugarse en el camino
Este desgaste se debe al uso de derivados de petróleo en el mantenimiento
3
de las orugas
Sistema óptico: El 90% de los periscopios Infra rojos M19 se encuentran
quemados, su electrónica es la década de los 70 y no existe repuestos en el
mercado internacional por ser obsoletos
Obsolencia por tiempo de uso:
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
2.1 Problema General
¿De qué manera influye la modernización de los sistemas del
Vehículo Blindado M11A1 a la versión M113A3 en el Ejército del
Perú?
2.2 Problemas Específicos
Pe1: ¿Cómo influye el estado técnico del sistema de tren de
potencia del Vehículo Blindados M11A1 en la capacidad operativa de
las Unidades Blindadas del Ejército del Perú?
Pe2: ¿Cómo influye el estado técnico del sistema de suspensión
y rodamiento del Vehículo Blindados M11A1 en el desplazamiento a
campo traviesa de las Unidades Blindadas del Ejército del Perú?
Pe3: ¿Cómo influye el estado técnico del sistema óptico del
Vehículo Blindados M11A1 en las Operaciones tácticas diurnas y
nocturnas de las Unidades Blindadas del Ejército del Perú?
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3. REVISIÓN Y ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO Y DOCUMENTAL
3.1 ANTECEDENTES
MODERNIZACIÓN DE VEHICULOS BLINDADOS PTO M113A1 A LA
VERSION M113 A3
Titulo 1: Versiones del Vehículo Acorazado de Transporte de Personal
M113 del Ejercito de los Estados Unidos de Norte América
Información Internet cssbl.com/tierra/m113, htm 2014
Autor: La Ordenance Division (encargada de los materiales militares) de la
Food Machinery Corporation (FMC) de San José, California Año:1987
En el año de 1987 el Ejercito de los EE.UU de NA moderniza la versión
M113A2 a la versión ía la M113A3, que no es otra cosa que el M113A2
provisto del más potente motor diésel turbo alimentado modelo 6V-53T, de
275 hp de potencia, con nueva transmisión y controles para el conductor y
sistema de refrigeración mejorado, estos vehículos tuvieron una participación
exitosa en la guerra del golfo en 1990
Análisis: La evolución tecnológica y la filosofía de la mejora continua han
hecho posibles la modernización de materiales obsoletos a versiones
modernas logrando mejorar el rendimiento, confiabilidad y capacidad
operativa de de las unidades blindadas
Titulo 2: ¨Elaboración del Manual Guía para la Modernización de los
Vehículos Blindados M113 a la versión de M113A2¨
Autor: Fausto Paul Arce Martínez y Byron N. Fonseca Gómez de la
Escuela Politécnica Lacatunga del Ejército Ecuatoriano.
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Año: 2011
Este trabajo fue realizado por un grupo de estudiantes de Ingeniería
Automotriz para obtener el título de Tecnólogo en Mecánica Automotriz
Análisis : Con el soporte técnico de empresas especializadas en trabajos de
modernización, los autores realizaron trabajos de investigación que
consistían en confeccionar un manual guía sobre los procedimientos para
modernizar la planta Moto propulsora del Vehículo Blindado M113 de ciclo
Otto, que tenía un elevado consumo de gasolina y era antieconómico,
repotenciando con un motor de ciclo Diésel turbo alimentado de 215 HP se
logro mejorar sustantivamente el rendimiento y la capacidad operativa de
las unidades del Ejercito Ecuatoriano
Titulo 3:¨M113 en Fuerza Armadas Latino Americanas¨
fda.blogspot.com/2010/09/apc.m113-usa-html
Autor: Ejército Argentino
Año: 2008
En el Ejército Argentino los vehículos M113A1 fueron modernizados, a la
versión M113A2, en el año 2,008, de los 470 M113A2, 370 eran M113A1
repotenciados, algunos 70 vehículos recibieron torretas tipo ACAV equipada
con una ametralladora pesada M2HB parecidos a los usados en Vietnam,
pero solamente con frontal blindada. Algunos vehículos están armados con
cañón automático de 20mm remplazando la ametralladora .50
Análisis: Como se ha visto en los antecedentes, la sustitución de equipos
obsoletos ha sido el denominador común de los países que poseen este tipo
de materiales, Argentina con tecnología propia ha logrado modernizar, a
versiones modernas acordes con los avances de la tecnología con la
6
finalidad de mejorar el rendimiento y la capacidad operativa de sus unidades
blindadas
3.2 BASES TEÓRICAS
Modernizacion: Proceso mediante el cual una maquina antigua toma
forma o aspecto modernos, ejecutando adaptaciones de mecanismos,
repotenciando componentes de un equipo para mejorar su rendimiento o
productividad y reconfigurando los planos de ubicación
Evolución: La tecnológica avanza rápidamente por la presencia de
soluciones creativas o innovaciones tecnológicas propias de los mismos
equipos que continuamente evolucionan a través de nuevos modelos porque
los fabricantes están continuamente investigando, ensayando y
desarrollando nuevos materiales, y nuevos componentes.
Ética: Cada día toma mayor conciencia para reducir el impacto medio
ambiental y mejorar la seguridad en operaciones tanto del conductor como
el de armamento.
Soluciones concretas: Las diversas innovaciones tecnológicas
incrementan la productividad de las maquinas porque permiten diagnosticar
y pronosticar el ciclo de vida de cada componente del equipo
Mejoras: Las innovaciones apuntan al menor consumo de combustible con
el menor impacto medio ambiental, reducción de costos de mantenimiento,
mayor vida útil de los componentes del equipo, comodidad y seguridad en la
operación y durabilidad de los componentes.
En desarrollo: Un instrumento que está en desarrollo y aplicación en
maquinaria pesada es el GPS que sirve para conectar con la computara de
los vehículos (CAN BUS) y que permita la extracción de datos para ser
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procesada en un centro de diagnóstico (Taller)
Utilidad: Esto hará posible conocer en tiempo real por ejemplo detectar
indicaciones de intervalos de mantenimiento, fallas funcionales conectando
luces de alarma sonora y detener el motor, revoluciones del motor para
poder detectar los riesgos de exposición de una mala maniobra en el uso
del embrague, frenos o aceleraciones bruscas, combustible consumido y
kilometraje recorrido.
3.2.1 MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía
mecánica directamente de la energía química producida por un combustible
que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un
motor.
3.2.2 PARTICULARIDADES DEL MOTOR DIESEL
El motor Diésel no utiliza chispa para que se inflame el combustible y se
inicie el tiempo de combustión.
El aire se comprime fuertemente a altas presiones aproximadamente de 450
a 580 libras por pulgada cuadrada (PSI) según la altitud, alcanzando
temperaturas de combustión de 600 a 750 °C. En motores diésel de dos
tiempos como este modelo GMC 6V-53T
Al entrar el combustible por medio de los inyectores en forma de choro
pulverizado a alta presión por lo que se utiliza la tecnología de inyector
bomba individual para la inyección de combustible, y al encontrar el aire a
esta temperatura inmediatamente se inflama y produce la combustión.
Algunos motores Diésel utilizan una cámara de pre combustión en donde
está ubicada una bujía de precalentamiento que únicamente se utiliza para
arranques en frío.
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3.2.3 FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL DE DOS TIEMPOS.
Tiempo de admisión y barrido
Un soplador obliga a entrar aire a los cilindros para expulsar los gases
quemados y para suministrar una nueva carga de aire fresco a los cilindros
para la combustión. Las paredes de los cilindros, contienen una hilera de
puertos o lumbreras que quedan más arriba del pistón cuando éste llega a
su punto muerto inferior. Estas lumbreras dejan entrar el aire enviado por el
soplador a los cilindros, como la cabeza del pistón deja al descubierto las
lumbreras. La corriente de aire en una sola dirección hacia las válvulas de
escape, produce el "barrido", con lo cual los cilindros vuelven a quedar llenos
de aire fresco cuando el pistón vuelve a cubrir las lumbreras de admisión
Durante el ciclo de admisión el aire ingresa al interior del cilindro por medio
de las lumbreras de admisión ubicadas en el interior del cilindro. Poco antes
de que el pistón llegue a su punto más bajo, llamado punto muerto inferior o
PMI las válvulas de escape se abren permitiendo la salida de los gases
producidos por la combustión, el aire que ingresa al cilindro hace un barrido
y fuerza a los gases a salir del cilindro por las válvulas de escape.
Figura 2: Soplador Roots
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Principio de funcionamiento: El soplador es esencialmente una bomba de
aire previsto de dos rotores huecos de doble lóbulo que giran en una caja de
aluminio para suplir un flujo continuo y uniforme de aire a la caja de aire del
motor, dos rotores asimétricos giran en direcciones opuestas accionados por
un eje lápiz propulsado por los engranajes de distribución
Figura 3: Ciclo de barrido.
Tiempo de Compresión El pistón en su carrera ascendente cierra las
lumbreras de admisión, las válvulas de escape se cierran, el pistón llega a su
punto muerto superior o PMS comprimiendo el aire alojado al interior del
cilindro, aumentando su presión y temperatura. El cigüeñal ha girado 180
grados o media vuelta.
Figura 4: Ciclo de compresión.
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Tiempo de Combustión: El combustible diésel se inyecta cerca del final de
la carrera de compresión. Esto produce la combustión y da comienzo al
tiempo de combustión. Las lumbreras de admisión y las válvulas de escape
permanecen cerradas para sellar la cámara de combustión.
Figura 5: Ciclo de combustión.
La fuerza de la combustión empuja el pistón hacia abajo, lo que hace girar el
cigüeñal otros 180 grados.
El calor intenso que se genera durante la compresión a que es sometido el
aire, inflama el combustible pulverizado y la combustión continúa hasta que
se ha quemado todo el combustible que se inyectó. La presión resultante de
la expansión empuja el pistón hacia abajo para la carrera de potencia.
Cuando el pistón está, aproximadamente, a la mitad de su carrera
descendente, se abren las válvulas de escape para permitir la salida de los
gases quemados por el múltiple de escape.
Tiempo de Escape: Se abren las válvulas de escape a medida que el pistón
se mueve hacia abajo permitiendo el ingreso de aire por medio de la
lumbreras de admisión que comienzan a abrirse, obligando a los gases
quemados a salir el cilindro. El cigüeñal ha girado una vuelta completa o 360
grados al completar el ciclo.
Un instante más tarde, el pistón al moverse hacia abajo, deja al descubierto
las lumbreras de admisión y de nuevo ocurre el barrido del cilindro con aire
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limpio y fresco. Este ciclo de combustión, se repite en cada cilindro, por cada
revolución del cigüeñal o, en otras palabras "cada dos tiempos de pistón"; de
ahí se deriva el nombre dos tiempos.
Figura 6: Ciclo de escape
3.2.4 TURBO EN EL MOTOR DIESEL
El proceso de la turbo alimentación en realidad, tiene su historia vinculada a
la aviación. Con una presión mayor que la atmosférica en los cilindros, se
compensa el problema del aire enrarecido a grandes altitudes.
Paralelamente, el motor también aumentaba su potencia, lo que después se
convirtió en un nuevo recurso para los autos de carreras en la década de los
30. Actualmente, consagrados con una versión perfeccionada del motor
común, de aspiración natural, gradualmente los motores turbo alimentados
se incorporan a la industria de motores pesados y livianos.
Cuanta más cantidad de aire y combustible se queme en los cilindros, más
potencia se obtendrá de un motor. Introducir una buena cantidad de
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combustible en el motor es cuestión sencilla pero si se requiere que el
combustible se queme por completo será necesario introducir más aire.
El aire que nos rodea está sometido a una presión, que recibe el nombre de
presión atmosférica y que se debe al peso de la capa del aire que circula en
la tierra (un metro cubico de aire pesa aproximadamente 1,34 kp).
En el límite exterior de la atmósfera, el aire carece de presión pero a medida
que nos acercamos a la superficie terrestre, el peso del aire situado encima
empuja hacia abajo cada vez con mayor presión, hasta que al nivel del mar
la presión atmosférica llega a valer aproximadamente 1kp por centímetro
cuadrado (exactamente 1,033 kp/cm2).
La misión de los sobrealimentados es incrementar la potencia de los motores
Introduciendo mayor cantidad de aire a los cilindros, un sobre alimentador
sencillamente es una bomba que toma aire de la atmósfera circulante, lo
comprime a mayor presión y después lo suministra a las válvulas de
admisión del motor.
El sobre alimentador Roots, es un compresor volumétrico accionado por el
motor a través de un eje lápiz que se emplea en motores de 2 tiempos, el
sobre alimentador o compresor está situado en este caso entre los cilindros
y por encima de los mismos (es un motor en V de 2 tiempos)
Durante el funcionamiento el aire penetra por la parte superior (lado de
admisión), como consecuencia de la presión creada por el giro de los
rotores, pasa por entre los lóbulos de estos y por la caja del compresor hacia
la salida de este, lado de presión situado en el fondo del mismo.
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Figura 7: Sobre alimentador Roots
F
Figura 8: Esquema de admisión de aire de un motor turbo alimentado.
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3.2.5 CONSTITUCIÓN BÁSICA DEL MOTOR DIESEL
a. Piezas estáticas
Culata.-
Es una pieza de fundición que funciona como tapa para los cilindros del
block. La culata es la que tiene construida en su parte de asentamiento con
el block (parte inferior), las cámaras de combustión en la que se realiza la
inflamación de la mezcla aire combustible.
Posee conductos de comunicación de la cámara de combustión con el
exterior, los conductos son de dos tipos; admisión para permitir el ingreso de
la mezcla o aire fresco (según sea motor Otto o Diésel) y conductos de
escape para permitir la evacuación de los gases quemados al exterior.
Para motores en que la comunicación con el exterior se efectúa por medio
de lumbreras tanto para la admisión de mezcla o aire como para el escape,
la culata cumplirá funciones de tapa de cilindros y soportará las bujías de
encendido o inyectores según sea el caso.
La culata posee además sistemas evacuadores de calor alrededor de las
cámaras de combustión para producir el debido enfriamiento ya sea ductos
para agua o aletas de refrigeración dentro de una corriente de aire fresco,
para la transferencia térmica. En la culata se inserta la bujía de encendido e
inyectores (en los ductos de admisión) para sistemas con inyección de
gasolina para los motores Otto o el inyector para motores Diésel.
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Figura 9: Culata
b. Block de Cilindros.-
Es la pieza que aloja los cilindros, con los pistones y bielas, y que soporta al
cigüeñal. El bloque está cerrado por arriba por la culata y, por debajo, por el
cárter inferior o de aceite.
Según la disposición de los cilindros, puede ser en línea si los ejes de todos
los cilindros son paralelos, y hay una culata común para todos los cilindros;
en «V». Según la construcción, puede ser cerrado o abierto.
En bloque cerrado está hecho de una pieza y sujeta al cigüeñal mediante
casquillos de bancada.
El bloque abierto está hecho de dos piezas, el bloque de cilindros
propiamente dicho por arriba y, por abajo, el cárter superior o cárter del
cigüeñal; entre las dos piezas envuelven al cigüeñal.
Según el tipo de cilindros, puede ser con camisas intercambiables o sin
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ellas. Las camisas intercambiables son piezas independientes que se
añaden al bloque durante la fundición o la mecanización, para que estén en
contacto con los pistones.
Según el material con el que están construidos, puede ser de hierro
(fundición gris o fundición con grafito), de aluminio o de magnesio (reforzado
con aluminio).
Figura 10: Block de cilindros
c. Cilindro.-
Referido al bloque motor, cada uno de los espacios con esa forma que tiene
para alojar parte de la cámara de combustión, el pistón y parte de la biela.
Cuando se habla del volumen de un cilindro no se consideran sus medidas
reales, sino un cilindro teórico donde la base es el diámetro y la altura el
desplazamiento del pistón entre sus dos extremos. En un motor de varios
cilindros, se llama «cilindrada unitaria» al volumen de cada uno de ellos.
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Figura 11: Cilindro
d. Cárter.-
Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una
vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes
mecanismos, el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que
el ciclo de lubricación continúe, sin interrupción, durante todo el tiempo que
el motor se encuentre funcionando.
3.2.6 PIEZAS MÓVILES
e. Pistón.-
Se considera como la parte móvil de la cámara de combustión, transmite a la
biela la fuerza motriz generada por la presión del gas, sirve de guía al pie de
biela, e impide que la presión del gas se pierda a través de las superficies
laterales de acoplamiento con el cilindro. El pistón debe ser resistente para
soportar las altas presiones y elevadas temperaturas que se desarrollan en
el momento de la explosión. La cabeza, que soporta directamente las
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presiones y temperaturas del gas, y la falda, que sirve de guía al pie de biela
soporta el empuje lateral y el rozamiento contra las paredes del cilindro.
En la falda va practicado un orificio que aloja a un eje llamado bulón, que
realiza la unión del pistón a la biela. En la cabeza del pistón se practican
unas gargantas, donde se alojan unos anillos circulares y elásticos llamados
segmentos, que ajustan perfectamente a las paredes del cilindro evitando
las fugas del gas. El alojamiento del eje del bulón se une a la cabeza del
pistón por medio de nervaduras que dan consistencia al conjunto y
favorecen la evacuación del calor.
Figura 12: Piston.
f. Biela.-
La biela es el elemento del motor encargado de transmitir la presión de los
gases que actúa sobre el pistón al cigüeñal, y transformar el movimiento
alternativo (pistón) en rotativo (cigüeñal). La biela tiene en cada uno de sus
extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la une con el
pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal. Las bielas
puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar la presión del
19
aceite lubricante al pistón. Debido a los grandes esfuerzos que tiene que
soportar, y a que es un elemento de lubricación difícil, la biela es una parte
crítica del motor, y su correcto diseño y fabricación son muy importantes.
La cabeza o tapa de biela, es la parte que va unida al cigüeñal, a diferencia
del pie, la cabeza va dividida en dos mitades, una de ellas unida al cuerpo, y
la otra (sombrerete) separada de éste, necesitando dos tornillos para unirse
a él.
Figura 13: Biela y cuerpo de biela
g. Cigüeñal.-
Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en
una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto
después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con
suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro)
que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En
cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le
transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el
tiempo de explosión.
20
F
Figura 14: Partes del cigüeñal
3.2.7 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DIESEL
Este sistema se compone de dos depósitos, dos cañerías, una bomba de
alimentación, filtros primario y secundario, un dispositivo de comando de
fijación. Dos llaves en cada depósito, una conduce a la alimentación y otra al
retorno, los dos depósitos son puestos a la misma presión atmosférica por
un orificio de puesta a presión y situados por un soporte.
La bomba aspira el diésel de los depósitos a través del filtro primario y pasa
sobre presión a través del filtro secundario. A partir del filtro secundario el
diésel es enviado por conductos hacia la culata hasta los inyectores bomba,
los inyectores bomba generan la alta presión que necesita para ser
pulverizado dentro de la cámara de combustión.
El excedente de diésel de los inyectores bomba retorna por medio de
conductos de retorno hacia los depósitos de combustible, el retorno del
diésel de los inyectores no puede llevar aire dentro del sistema.
21
Figura 15: Sistema de combustible con tanque de combustible empernado
Partes del sistema de combustible:
1. Tapa de combustible
2. Orificio de puesta a presión
3. Transmisor de nivel de combustible
4. Llave de retorno de combustible
5. Llave de alimentación
6. Conducto de retorno
7. Conducto de alimentación
8. Filtros
9. Alimentación de la calefacción
22
Figura 16: Partes del sistema de combustible:
a. Inyector bomba.-
Es una bomba de inyección y un inyector, dotado de una electroválvula,
agrupados en un solo componente.
Cada cilindro del motor tiene su propio inyector bomba. De esta forma se
eliminan las tuberías de alta presión que suelen instalarse en las versiones
con bomba de inyección distribuidora rotativa, permitiendo alcanzar una
elevada presión de inyección.
. Generar la alta presión alcanzando a los 1.500 bar para la inyección.
. Atomiza el combustible que pasa a la cámara de combustión.
. Permite un flujo de combustible continuo.
. Inyectar el combustible en la cantidad correcta y al momento preciso.
23
Figura 17: bomba inyectora
3.2.8 SISTEMA DE ADMISIÓN DE AIRE
El aire para la combustión proviene de dos fuentes, es aspirado por el
ventilador del compartimiento motor vía la reja de admisión e ingresa al
fondo de la caja de admisión, la otra aspiración de aire por el puesto de
conducción y tiene una reja de admisión regulable por una manivela.
Partes del sistema de admisión de aire:
1. Reja de admisión
2. Conducto de llegada de aire
3. Indicador de impurezas
4. Caja del filtro de aire
5. Conducto de salida
6. Turbocompresor
7. Filtro de aire
24
Figura 18: Sistema de admisión de aire.
3.2.9 SISTEMA DE ESCAPE
Este sistema comprende de dos colectores izquierdo y derecho, un
turbocompresor, un tubo de escape principal y un silenciador, situado dentro
del habitáculo bajo del radiador, el silenciador esta fijo por dos tornillos y está
equipado por un múltiple de escape fijo a través del cual salen los gases
quemados.
Partes:
1. Colector de escape
2. Codo de escape
3. Tubo en Y
4. Codo de escape
5. Turbocompresor
6. Tubo de escape
25
7. Silenciador
8. Válvula de estribo de protección
Figura 19: Partes del sistema de escape
3.2.10 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
El radiador está montado en la parte delantera derecha del vehículo sobre la
ventanilla de salida de aire. La bomba del líquido de refrigeración, el
termostato y el intercambiador de calor van en la parte frontal del motor. El
líquido de refrigeración es aspirado por la bomba desde el radiador y circula
a través del intercambiador de calor, el bloque de cilindros y la culata del
motor hasta la caja del termostato. El termostato es de tipo bypass y
funciona dentro de una escala (71+/-2°C) cerrado hasta los (95+/-2°C)
completamente abierto.
26
Figura 20: Sistema de refrigeración
Partes:
1. Ventilador
2. Radiador
3. Tuberías de retorno
4. Tubería de entrada
5. Bomba de líquido refrigerante y termostato
6. Conducto de salida del enfriador al motor
7. Polea del ventilador
27
3.2.11. ELEMENTOS DE LA TRANSMISIÓN
3.2.11.1 TREN DE POTENCIA
La potencia y transmisión del motor a la caja de velocidades automática es
mediante la caja de trasferencia. La caja de velocidades esta acoplada al diferencial
de conducción, la potencia del diferencial es transmitida por los arboles de salida a
los reductores izquierdo y derecho que comandan las ruedas motrices de las
orugas.
El grupo de potencia (motor, caja de transferencia y caja de velocidades
automática), están instalados en un solo bloque. Las conexiones de abertura y
aceleración rápida están conectadas por cañerías permitiendo la instalación o
desacople en un tiempo mínimo. Para remplazar el líquido de la caja de
transferencia y de la caja de velocidades automática, el grupo de potencia de este
vehículo son los que transmiten el movimiento a los árboles de salida del vehículo.
Partes :
1. Motor diésel
2. Caja de Trasferencia
3. Caja de Velocidades
Semiautomática
4. Junta Universal
5. Árbol de Transmisión
6. Diferencial
7. Reductor Derecho
8. Rueda Motriz
9. Reductor Izquierdo
Figura 21: Partes del tren de potencia.
28
3.2.11.2 CAJA DE TRANSFERENCIA (2)
La caja de transferencia permite hacer posible la rotación del motor a la caja
de velocidades semiautomática. La caja de transferencia esta empernada a
la salida del motor y sobre la entrada de la caja de velocidades
semiautomática.
Es un elemento de desacoplamiento del motor que permite realizar el
funcionamiento del motor sin el resto del tren de potencia por medio de una
palanca de acople y desacople.
La presión de potencia de la bomba de accionamiento hidráulico acciona la
Bomba de aceite del diferencial y de la rampa, otras presiones de potencia
Entre el ventilador de enfriamiento y el alternador lo realiza el movimiento a
través de poleas y bandas.
Partes:
1.- Orificio de relleno
2.- Varilla de control
3.- Brazo de acople del
motor
4.- Caja transfer
5.- Polea del alternador
6.- Bomba de aceite de
la rampa
7.- Polea del ventilador
Figura 22: Partes de la caja de transferencia.
29
3.2.11.3 CAJA DE VELOCIDADES AUTOMÁTICA
La caja de velocidades automática es de tipo Power Shift de engranajes
planetarios de un convertidor acoplado al motor de una pieza, está
asegurada a la caja de transferencia de entrada de potencia se realiza por
un costado de la caja de velocidades automática. La salida de potencia la
realiza por la parte delantera de la caja automática.
La potencia pasa sucesivamente dentro del convertidor de acople, al árbol
de acople de la caja de velocidades automática, es posible seleccionar las
siguientes velocidades: marcha atrás, punto muerto, velocidad lenta,
intermedia y elevada.
Figura 23: 218 Trasmisión automática TX-100-1
Posee un embrague automático acoplado dentro del convertidor que permite
el acoplamiento de las velocidades directamente del motor por medio de
engranajes de la caja de cambios automática para conseguir las diferentes
velocidades de rotación.
30
Pendiente de su funcionamiento la caja de velocidades automática está
protegida por una sonda de temperatura conectada sobre el sistema de
refrigeración de aceite y por un circuito eléctrico conectado al tablero de
alarma
3.2.11.4 SISTEMA DIFERENCIAL
La función del mecanismo diferencial es la de permitir el giro a diferentes
velocidades de cada una de las ruedas motrices. Esto es necesario por el
hecho de recorrer más distancia la rueda exterior que la interior en aquellos
casos en que el vehículo no siga la trayectoria corta
TEORIA DE FUNCIONAMIENTO
El torque generado por el motor antes de llegar a los mandos finales pasa
necesariamente por el puente propulsor con mecanismo diferencial .Una de
las funciones de este mecanismo consiste entonces en trasmitir la potencia
proveniente de la caja de transmisión y distribuirla hacia los mandos finales
en igual proporción siempre que el equipo marche en línea recta .
Sin embargo cuando la maquina da vuelta una curva ,en ese instante las
ruedas exteriores tienen que recorrer una distancia mayor que las ruedas
interiores , esto debido a que el arco generado durante el movimiento para la
rueda exterior es mucho mayor que el arco generado por la rueda interior .
El diferencial de conducción lo integra un elemento de engranajes
planetarios dobles y es comandado por la presión ejercida sobre los
tambores de frenos interiores. Un árbol de entrada conecta al diferencial a la
caja de velocidades automática, los arboles de salida conectan del
diferencial a los reductores. La velocidad proviene de la caja de velocidades
y es transmitida por intermedio de una caja a los engranajes derecho a la
unidad de comando, la unidad de comando comparte un diferencial de dos
31
tambores de freno.
Los patines de freno son relativamente mecánicos a las levas de conducción
en el compartimiento del conductor. Luego que el vehículo gire en línea
recta la unidad de comando realiza una presión sobre los arboles de salida
como a la derecha e izquierda. Cuando el conductor tira una de las dos
palancas de conducción el patín de freno correspondiente ejerce una presión
sobre el tambor haciendo disminuir la velocidad de rotación del árbol de
salida, la acción del diferencial que resulta dentro de la unidad de comando
provoca una aceleración del árbol de salida.
Fig. 24: Partes del diferencial
Durante el movimiento puede realizar un viraje del vehículo hacia la derecha
o izquierda. Cuando el conductor gire simultáneamente las dos palancas de
conducción el ralentí se para y suprime el movimiento de acción del
diferencial.
Partes:
1.- Leva de comando del patín de bomba de freno
32
2.- Tornillo o tapón de acceso a los frenos
3.- Tobera de cambio de calor del diferencial
4.- salida del árbol izquierdo
5.- Tapón de verificación de nivel de aceite
6.- Tapa de acero del diferencial
7.- Respirador o desgasificador
3.2.11.4 JUNTAS UNIVERSALES
Las juntas universales son árboles de transmisión que permiten conectar a la
caja de velocidades semiautomática y el diferencial.
Es necesario tener bastante cuidado en el torque de los pernos de sujeción,
ya que esos se aflojan constantemente si no están aplicados con Loctaen
Cada 75 horas, 750 millas se debe engrasar con grasa EP-2 grafitada a
base de litio.
Figura 24: Acople de las juntas universales del diferencial hacia los reductores.
3.2.11.5 REDUCTORES.-
Los reductores son de tipo piñón recto y están colocados en los árboles de
salida del diferencial, ellos transmiten el giro a los mandos finales.
33
Cada reductor posee una rueda dentada interna con relación a los giros
finales.
La rueda dentada interna y el piñón está dentro de un cárter hermético y son
lubricados por aceite dentro de este cárter, además tiene un tapón para el
vaciado del aceite
Figura 25: Engranajes del reductor.
1. CIRCUITO DE ACEITE.-
El aceite es aspirado por una bomba colocado sobre la caja de transferencia
dentro de ella contiene un filtro, el enfriamiento del aceite está relacionado
dentro del diferencial y el recorrido realizado entre el diferencial para el
enfriamiento y lubricación.
El cambio de temperatura y enfriamiento está dado por un líquido de
refrigeración
1. Tubería de entrada de aceite frio
2. Tubería de salida de aceite caliente
34
3. Cambio de temperatura al enfriador
4. Filtro de aceite
5. Bomba
2. SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE ACEITE.
El aceite de lubricación circula por una cañería y un filtro de aceite, que se
encuentran en el lado izquierdo del bloque de cilindros hasta el
intercambiador de calor q se encuentra ubicado dentro del bloque del motor.
La caja de velocidades semiautomática está conectada por dos tuberías
flexibles montadas al costado derecho.
Sistema de aceite del diferencial comprende de una bomba montada sobre
la caja de transferencia, comandada por esta, un filtro montado sobre una
consola en la parte delantera del motor y un intercambiador de calor
montado al lado izquierdo del motor.
Figura 26: Partes del sistema de refrigeración de aceite.
3. SSISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE ACEITE.
El aceite es aspirado por la bomba del fondo del cárter del diferencial, el
35
aceite circula enseguida hasta el filtro de aceite, a través del intercambiador
de calor, y retorna a la parte superior del cárter del diferencial
Figura 27: Partes del sistema de aceite.
1. Tubo de aceite del motor
2. Tubo de aceite de la caja semiautomática
3. Tubo de aceite del diferencial
4. Intercambiador de calor
5. Filtro de aceite del motor
6. Filtro de aceite del diferencial
4. DISPOSITIVO DE CONDUCCIÓN DEL DIFERENCIAL
Las palancas de conducción se encuentran dentro del compartimiento del
conductor.
Las palancas de dirección están montadas sobre diferentes arboles las
mismas que están acopladas al comando del diferencial. Las palancas de
dirección permiten el accionamiento al comando del diferencial, dentro del
diferencial la bomba de frenado ejerce una presión sobre el tambor de
frenado y permite realizar un giro o una parada de vehículo.
La triangulación del accionamiento permite un reglaje de salida en el mismo
36
Desplazamiento de las palancas de conducción provocando la rotación de
cada leva del diferencial
Figura 28: Varillajes y mandos del diferencial.
1.- Palancas de conducción
2.- Árboles de comando
3.- Tirantes
4.- Resortes de tensión
5.- Árbol de comando
6.- Palanca final izquierda
7.- Árbol de comando derecha
8.- Leva del comando del diferencial izquierdo
9.- Leva del comando del diferencial derecho
3.2.12 SISTEMA DE FRENOS DE PIVOTE
El sistema de frenos de pivote comprende dos palancas de comando, un
par de tirantes, dos cilindros maestros hidráulicos, dos discos de frenado,
dos recipientes y son montados sobre los arboles de salida del diferencial.
37
Son de conducciones rígidas y flexibles conectadas a los cilindros maestros
y a los frenos de pivote, cuando se actúa las levas de comando la presión
hidráulica proviene de los cilindros maestros, accionados por los pistones
internos de los cilindros, enviando el fluido a presión hacia los pistones que
actúa a las pastillas las mismas q presionan sobre el disco lo que permite el
frenado. El vehículo se para o gira rápidamente dentro de la dirección del
freno que aplique.
Posee un sistema permanente de reglaje automático entre las pastillas del
freno y los discos de frenado, las levas de comando se utilizan durante el
vadeo de obstáculos de agua y no deben utilizarse a velocidades superiores
de 5 Km/h por lo que puede causar el vuelco del vehículo. Este sistema de
frenos es utilizado en tierra como freno de emergencia y en el agua en
operaciones anfibias.
Figura 29: Partes del sistema de frenos de pivote
Partes del sistema de frenos de pivote:
1.- Purgadores
38
2.- Disco de frenado
3.- Leva de comando derecho
4.- Leva de comando izquierdo
5.- Tirantes
6.- Cilindros maestros
7.- Eje del pistón del cilindro maestro
8.- Cañería de alimentación del freno derecho
9.- Acople rápido de cañería
10.- Tapón
11.- Conducto del freno izquierdo
12.- Cañería rígida de alimentación de freno izquierdo
13.- Conducto del freno derecho
14.- Cañería flexible de alimentación del freno izquierdo
3.2.13 CHASIS Y ESTRUCTURAS (CASCO)
El casco está construido de placas de aluminio y reforzadas por un chasis
interior, la construcción de placas soldadas no permite el ingreso del agua.
Las escotillas, las puertas, las rampas, y las otras aberturas están provistas
de juntas herméticas. Un panel rompeolas colocado en la parte delantera del
vehículo permite la estabilidad en operaciones anfibias. Los depósitos de
combustible (Diésel) están situados en la parte posterior del vehículo
El grupo de potencia.-
Se encuentra en la parte delantera derecha del vehículo y separado de los
otros compartimientos por unos tabiques.
Es posible acceder al compartimiento del grupo de potencia por uno de los
Tres tableros interiores o por la puerta exterior del vehículo.
Compartimiento del conductor.-
Está situado en la parte izquierda del vehículo, en la parte superior del
39
conductor tiene una escotilla con un seguro y de tipo pivotante.
Compartimiento izquierdo.-
Está situado detrás del conductor por esa razón posee un campo de visión
más extenso la escotilla está constituida por láminas de torsión y
contrapesas.
Compartimiento del equipaje.-
Está compuesto o equipado para transportar a la tropa y material. Puedes
ser utilizado como puesto de mando o ambulancia, su compartimiento está
equipado de una escotilla de carga con láminas de torsión y contrapesas.
3.2.14 SISTEMA HIDRAULICO DE LA RAMPA
Este sistema de la rampa tiene por función permitir la subida y bajada de la
rampa en el mínimo tiempo posible, para posibilitar un rápido ascenso y
descenso del personal, la rampa está compuesta por varios componentes
(hidráulicos y mecánicos) en parte ubicados en el compartimiento del grupo
de potencia, compartimiento del conductor y compartimiento de equipaje.
Este sistema es comandado hidráulicamente, está montado sobre unos
soportes en la parte posterior del casco del vehículo. Una puerta dentro de la
rampa permite la entrada y salida del personal, cuando la rampa está
cerrada. La rampa está asegurada en la posición cerrada por un mecanismo
de barrilaje montado sobre los ángulos superiores derecho e izquierdo del
interior de la rampa.
El mecanismo de varillaje puede ser utilizado con la ayuda de un piñón en la
parte superior del compartimiento del conductor.
Un cable y dos poleas montadas en la rampa a un cilindro hidráulico fijo bajo
la plancha del compartimiento del equipaje del casco del vehículo.
40
1. CERRADA DE LA RAMPA
La bomba hidráulica de entrada para la bomba de transferencia aspira el
aceite hidráulico de la reserva situado sobre la caja del transfer, y la fuerza a
través de la válvula comando tipo bypass situado al lado izquierdo del grupo
de potencia. El fluido empuja el émbolo del cilindro que tira la rampa en
posición cerrada por intermedio de un cable atado a la extremidad del
émbolo y el ángulo inferior izquierdo de la rampa.
Figura 30: Sistema hidráulico de la rampa
2. ABERTURA DE LA RAMPA
La posición de la rampa cuando ella desciende forzando al fluido del cilindro
a través de la válvula comando tipo bypass y lo envía al depósito. Partes:
1.- Válvula de comando
2. Depósito de hidráulico
41
3. Cilindro hidráulico
4. Cables
5. Polea
6. Orificio de postura a presión atmosférica
3.2.15 TABLERO DE ABORDO Y LÁMPARAS TESTIGO
Los instrumentos e indicadores y las lámparas testigo son necesarios para
verificar el buen funcionamiento del grupo de potencia de las partes
eléctricas. Para proteger estos elementos, el tablero está montado sobre el
casco y comandado en la parte fija, para realizar el mantenimiento de estos
elementos es posible desconectar del tablero los conductores eléctricos.
Figura 31: Tableros: Tablero principal, tablero de instrumentos y de alarma
42
3.2.16 PANEL DE INSTRUMENTOS DEL CONDUCTOR
Interruptor de potencia del IR.-
Interruptor de palanca de dos posiciones, para encender o apagar el
periscopio IR M- 19.
Interruptor selector ir-osc.-
Interruptor de palanca de dos posiciones, para seleccionar los modos OSC
(Oscurecimiento) o IR (Infrarrojo) de las luces de operación.
Figura 32: Partes del panel de instrumentos.
Botón de partida.-
Enciende el motor principal del vehículo.
Interruptor de las bombas de sentina.-
Interruptor de palanca de dos posiciones, para encender o apagar las
43
bombas de sentina trasera o delantera.
Indicador carga batería.-
Advierte las condiciones de la batería y el generador, como sigue:
Zona roja izquierda.-
Indica carga baja de la batería con el motor parado. La batería puede no
hacer partir el motor.
Figura 33: Partes del panel de instrumentos.
Zona amarilla.-
Indica que la batería tiene un voltaje normal con el motor parado. Indica que
el generador no está cargando cuando funciona el motor.
Zona verde.-
Indica que el generador está cargando normalmente cuando funciona el
44
motor.
Zona roja derecha.-
Indica que el generador está sobrecargando cuando funciona el motor.
Medidor de combustible.-
Indica el nivel de combustible en el estanque.
Tacómetro.-
Indica las revoluciones del motor por minuto (rpm) y acumula las horas de
operación del motor.
Interruptor seguro de las luces.- Con tensión de resorte, palanca de dos
posiciones. Debe ser puesto en la posición
Figura 34: Partes del panel de instrumentos.
45
Luces del panel de instrumentos. Iluminan los relojes e indicadores del
panel de instrumentos cuando son encendidas.
DESASEGURADO
cuando se está ajustando el interruptor de luces de conducción a cualquier
posición diferente a Marcador de oscurecimiento Retorna a la posición
asegurada cuando sea liberado.
Interruptor luces del panel.- El interruptor rotatorio de 4 posiciones controla
las luces del panel como sigue:
Intensidad de iluminación del panel.- Pone las luces brillantes.
Dim.- Regula la intensidad de las luces
Apagado.- Apaga las luces del sistema
Estacionamiento.- Enciende las luces de estacionamiento.
Figura 35: Partes del panel de instrumentos.
46
Interruptor de la partida en frío del motor.- Usado para hacer partir el
motor con temperaturas ambiente entre –31° C y +4° C. El interruptor tiene
tensión de resorte cuando está apagado.
Velocímetro.- Indica la velocidad en millas por hora del vehículo.
Cuenta millas.- Indica la cantidad de millas totales recorridas por el
vehículo.
Luz indicadora interruptor maestro encendido.- Enciende cuando el
INTERRUPTOR MAESTRO está ENCENDIDO.
Medidor temperatura refrigerante del motor.- Indica la temperatura de
operación del motor en grados Fahrenheit.
Interruptor luces de conducción.- El interruptor rotatorio de 5 posiciones,
controla las luces exteriores del vehículo, como sigue:
Conducción de oscurecimiento (osc).- Con el interruptor IR-OSC en OSC,
las luces de oscurecimiento y las 4 luces Marcadoras de oscurecimiento
están encendidas. Cuando se aplican los frenos, enciende la luz de freno de
oscurecimiento. Con el interruptor IR-OSC en IR, y el interruptor IR
encendido, encienden las dos luces exteriores IR y los 4 marcadores de
oscurecimiento. Cuando se aplican los frenos, la luz de freno de
oscurecimiento enciende.
Marcador osc.- Enciende 4 luces marcadoras de oscurecimiento. Cuando
se aplican los frenos, la luz de freno de oscurecimiento enciende.
Encendido.- Enciende todas las luces exteriores
Tablero principal:
47
Luz de freno.- Permite que las luces de freno funcionen durante
operaciones de días sin luces.
Conducción de servicio.- Enciende todas las luces y permite el
funcionamiento de la luz de freno.
Figura 36: Partes del panel de instrumentos.
3.2.18 PANEL DE LUCES DE ADVERTENCIA
Luz advertencia alta temperatura aceite diferencia.-
La luz enciende cuando la temperatura del aceite del diferencial es
demasiado alta para una operación segura.
Luz advertencia alta temperatura aceite transmisión.-
La luz enciende cuando la temperatura del aceite de la transmisión es
demasiado alta, para una operación segura.
Luz advertencia alta temperatura y baja presión aceite motor.-
48
La luz enciende cuando la presión del aceite del motor es demasiado baja o
demasiado alta la temperatura, para una operación segura. La luz deberá
apagarse 10 segundos después que el motor parta.
Botón bocina.-
Hace sonar la bocina del vehículo.
Luz indicadora luces altas.-
Enciende cuando las luces de carretera están en alta.
Figura 37: Partes del panel de luces de alarma.
Baterías y circuito de carga.-
Dos baterías de doce voltios, conectadas en serie colocadas en una caja de
baterías, en el interior del vehículo. El interruptor principal está sobre una
caja de distribución dentro del compartimiento del conductor, los relés del
interruptor principal y los relés del interruptor secundario están colocados en
el interior de una caja de distribución delante del panel.
49
La toma de alimentación exterior y de servicio es instalada sobre la caja de
distribución, el indicador del interruptor principal y el interruptor de carga de
baterías se encuentran sobre el tablero de abordo.
El alternador está montado sobre el motor, el regulador de tensión esta fijo
sobre el alternador, el contacto de excitación del alternador está colocado
sobre el filtro de combustible. El borne negativo de las baterías está
conectado directamente al chasis del Vehículo.
Figura 38: Partes del circuito de carga.
1. Contacto del circuito 2
2. Regulador de tensión
3. Alternador
4. Conductores de circuitos 525 y 526
5. Mano-contacto de excitación del alternador
6. Conductor del circuito 6
7. Caja de baterías
8. Caja de distribución
50
9. Toma de servicio
10. Interruptor principal
11. Tablero de abordo
12. Indicador de carga de baterías
13. Toma de alimentación exterior
14. Interruptor de carga silencioso
15. Indicador del interruptor principal
Compartimiento de baterías:
92 - Tapa con orificio de ventilación
93 - Cable positivo al arrancador
94- Terminal o borne de batería
3.2.19 CIRCUITO DE ARRANQUE
Este circuito posee un arranque con relés, un segundo relé, un interruptor de
puente neutro y un interruptor de arranque.
51
El arranque esta fijo sobre el volante, un segundo relé sobre el bloque del
motor en la parte delantera del arranque, el interruptor de puente neutro está
instalado dentro de la caja de levas del selector de velocidades. El
interruptor de arranque se encuentra sobre el tablero de abordo.
El arranque es alimentado por un relé que está sobre el interruptor de
arranque.
Figura 39: Partes del circuito de arranque.
1. Baterías
2. Caja de distribución
3. Tablero de abordo
4. Interruptor de Puente neutro
5. Arranque con relés
6. Interruptor de arranque
3.2.19 CIRCUITO DE CLAXON (PITO) Y DE ALUMBRADO INTERIOR Y
EXTERIOR.
52
El circuito de claxon y alumbrado
Situado en la parte delantera del vehiculó se compone de dos faros (19 y
28), de dos focos de posición y dos focos de direccional black out (2 y 26),
dos focos de posición de dirección (1 y 25) y un faro con visera para el black
out (18) y de un claxon (3).
En la parte posterior vienen dos focos black out, dos focos de stop (6 y 8),
dos indicadores de dirección y dos de posición (5 y 9), un foco de placa (29),
toma de foco de remolque (12) está colocada sobre la rampa.
A la izquierda dentro del compartimiento del conductor se encuentran los
interruptores de luz, un botón del claxon, las lámparas indicadoras del
tablero de abordo.
El selector de diversos modelos de focos, el selector de focos de ruta (11),
un interruptor de focos de stop (27), comando de las luces exteriores y de las
luces de remolque.
Para el alumbrado interior el conductor y jefe del vehículo disponen de una
palanca o interruptor fijo incorporado.
El compartimiento de equipaje tiene dos lámparas regulables (roja y blanca),
el interruptor del tablero del jefe del vehículo (17) comanda el alumbrado del
interior del equipaje (4, 7, 13).
Cuando el interruptor de las luces del interior (17) están en posición OVER
RIDE- B.O. y que el interruptor principal está en la posición MARCHE, los
dos Focos blancos (4 y 13) están encendidos.
Cuando el interruptor de luces interiores (17) está en posición NORMAL y el
53
Interruptor principal está en posición MARCHE, los dos focos blancos (4 y
13) están prendidos la rampa está cerrada. Si la rampa está abierta las luces
blancas se apagan y las luces rojas (7) se encienden cuando la rampa está
abierta.
Figura 40: Circuito de claxon y de alumbrado interior y exterior.
1. Direccional delantera derecha
2. Foco de dirección black- out delantero derecho
3. Claxon
4. Lámpara de alumbrado interior del compartimiento de equipaje
5. Direccional posterior derecha
6. Foco de stop posterior derecho black- out
7. Lámpara roja de alumbrado del compartimiento de equipaje
8. Foco de stop posterior izquierdo black- out
9. Direccional posterior izquierda
10. Interruptor black-out de la rampa
11. Selector de dos focos de ruta (carretera- cambio de luces)
54
12. Toma de luces de remolque
13. Lámpara blanca de alumbrado del compartimiento de equipaje
14. Caja de baterías
15. Luz del jefe de vehículo
16. Indicador de luz interior
17. Interruptor de luz interior
18. Faro con visera
19. Faro delantero izquierdo de ruta
20. Caja de distribución
21. Tablero del jefe de vehículo
22. Luz del conductor
23. Tablero de abordo
24. Tablero de lámparas testigo
25. Direccional delantera izquierda
26. Foco de dirección black- out delantero izquierdo
27. Interruptor de focos de stop
28. Faros de ruta delanteros derechos
29. Alumbrado de placa
3.2.20 SISTEMA ELÉCTRICO DEL TREN DE POTENCIA
Este sistema indica al conductor que el motor, la transmisión, el diferencial
no funcionan correctamente. Este sistema comparte dos lámparas- testigos,
dos mano – contactos y dos sondas de temperaturas.
Partes:
1. Arnés del compartimiento del motor
2. Conductores del circuito 328 para la subida de temperatura del
aceite del diferencial
3. Conductores del circuito 34 de baja presión del aceite del motor
4. Conductores del circuito 74 A del relé del arranque
55
Figura 41: Partes del sistema eléctrico del ten de potencia.
5. Conductores del circuito 6 derl relé de arranque
6. Conductores del circuito 2 y 526 del alternador
7. Conductor de masa alternador y arranque
8. Conductores del circuito 525 y 526 del interruptor de excitación del
alternador
9. Caja de distribución de indicador de temperatura alta de aceite del
diferencial
10. Interruptor de arranque
11. Interruptor del sistema de precalentamiento del motor
12. Indicador de temperatura del motor
13. Conductores del circuito 327 de alta temperatura de aceite de la
trasmisión
14. Conductor del circuito 33 de sonda de temperatura de refrigerante del
motor
15. Conductores del circuito 406 del sistema de precalentamiento del
56
motor
3.2.21 SISTEMA ELÉCTRICO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE
COMBUSTIBLE
Cada depósito de combustible posee un dispositivo de nivel, este dispositivo
transmite la información del combustible al indicador de nivel al tablero de
abordo.
El combustible es succionado por la bomba de combustible, pasando al
mismo tiempo de los dos depósitos el combustible al encontrarse abiertas la
llaves de paso, también hay la posibilidad de cerrar el paso de combustible
de uno de los depósitos para que circule de un solo depósito el combustible,
es decir cada d depósito posee una llave de paso.
El interruptor de sistema de precalentamiento abre la bomba de aire, la
electroválvula montada en el conducto de alimentación y la bujía de
encendido al sistema eléctrico.
El aire a presión es enviado al interior de cada cilindro del motor, a un
costado el inyector pulveriza el combustible a presión permitiendo la abertura
de la Electroválvula y la mezcla es inflamada por la chispa de la bujía de
encendido creada por la alta tensión de la bobina.
57
Figura 42: Partes sistema eléctrico del sistema de alimentación de combustible.
1. Captador de nivel de combustible del depósito derecho
2. Captador de nivel de combustible del depósito izquierdo
3. Caja de baterías
4. Caja de distribución
5. Tablero de abordo
6. Bobina de encendido
7. Bomba de aire
8. Conductores del circuito eléctrico del sistema de precalentamiento
9. Bobina de arranque en frío
10. Electroválvula de arranque en frío
3.2.22 SISTEMA ELÉCTRICO DE LAS BOMBAS DE SENTINA
El sistema eléctrico de las bombas de sentina (succión), la bomba de sentina
se encuentra en la parte delantera del compartimiento del motor y una
segunda bomba de sentina está ubicada en la parte posterior debajo de la
plancha del compartimiento del equipaje.
Las lámparas de aviso y el interruptor se encuentran sobre el tablero de
58
abordo, el interruptor está conectado a las bombas y a las lámparas con
unos fusibles automáticos.
1. Bomba de sentina delantera: Front bilge pump
2. Tablero de abordo: Switch
3. Indicadores de funcionamiento de las bombas delantera y trasera:
indicador
4. Interruptor de las bombas de sentina: Switch
5. Caja de distribución (dos fusibles automáticos, un relé): Circuito breaker
6. Caja de baterías
7. Bomba de sentina trasera: Rear Bilge Pump
Figura 43: Ubicación de las bombas de sentina y tubos de drenaje
59
Figura 44: Diagrama del circuito eléctrico de la bomba de sentina
60
3.3 DEFINICION DE TERMINOS
Modernización: Cambio de apariencia, modificación de sistemas,
implementación, sustitución de un componente
para aumentar su rendimiento
Soplador: Bomba de aire tipo tornillo que alimenta aire a gran
caudal a los cilindros de un motores de dos
tiempos
Motor atmosférico: Motor diésel de aspiración natural sin
turbocompresor
Turbo compresor: Dispositivo mecánico de alimentación de aire que
acciona a un compresor de alabes utilizando la
energía dinámica de los gases de escape del MCI
Falla potencial: Es una condición identificable que indica que una
falla funcional está a punto de suceder o está en
proceso de ocurrir
Falla funcional: Es la imposibilidad de una máquina de tener el
desempeño deseado (imposibilidad de cumplir su
función para lo que fue diseñado o cumplirla en
forma ineficiente) en un contexto operacional dado.
MCI: Motor de combustión interna
ABQ: Sistema de protección anti atómica
OVERHALL Reparación total del equipo
CEMABLIN Centro de Mantenimiento de Blindados del Ejército
PTO Porta tropa a orugas
¨Q-1¨ Mantenimiento Preventivo ejecutado por el
operador
¨Q-2¨ Mantenimiento correctivo ejecutado por el
mecánico de la Unidad usuaria
¨Q-3¨ Reparación general de 3er escalón
¨Q-4¨ Reparación General 4to y 5to escalón
M113 Versión original con motor a gasolina adquirido por
61
Ecuador, Venezuela y otros países
M113A1 versión modificada con motor a diésel adquirido
por el Perú y otros 80 países en el mundo
M113A2 Versión del M11A1 modernizado con motor Turbo
alimentado de 215 HP, y mejoras en suspensión y
enfriamiento
M113A3: Versión del M11A2 modernizado con motor Turbo
alimentado de 275 HP,.
MPv Mantenimiento Preventivo
Mc Mantenimiento correctivo
MMTT Manual técnico
RPM Revoluciones por minuto
VVHHBB Vehículo Blindado
OEM Manufactura original del equipo
AFA Análisis de fallas
HYDRO Hidráulico
IMPLEMENTACIÓN: Es la instalación de una aplicación, realización o
la ejecución de un plan, idea, modelo científico,
diseño, especificación, estándar, algoritmo o
política . Poner en funcionamiento, aplicar los
métodos
REPOTENCIAR: Es la manera de aumenten potencia y mejorar
rendimiento.
UUBB: Unidades Blindadas
62
3.4 MARCO LEGAL
El presente trabajo está basado en los trabajos de investigación y
modernización realizados por las empresas AECOM ,IPS, el Ejército
Argentino en el año 2,008 y el Ejército Ecuatoriano realizado por los
estudiantes de la Escuela Politécnica del Ejército Ecuatoriano
Latacunga - en Octubre de 2,011.
Las empresas AECOM y IPS (EE UU NA) en el año 2013 hicieron
propuestas económicas al Ejército Peruano para la modernización del
VVHHBB M113A1 a la versión M113A2MK1, esta propuesta
actualmente se encuentra en la etapa de evaluación
Más de 80 países en el mundo tienen tienen en sus Ejércitos los
VVHHBB M113 en servicio en sus diferentes versiones, adquiridos en
la década de los 70 de los EEUU. Entre ellos Israel y Alemania,
quienes, ya modernizaron estos VVHHBB. De acuerdo a las
necesidades de servicio de sus fuerzas terrestres.
Para realizar este proyecto de investigación aparte de los antecedentes
mencionados, el trabajo se basó en la bibliografía de los manuales
técnicos del fabricante, biblioteca personal, manuales como:
N/O MMTT AUTOR EDICION
/AÑO USO
01 TM 9-2300-257-10 Ejercito USA 3ra/19749 OPERADOR
02 TM 9-2300-257-20 Ejercito USA 3ra/1974 MECANICO
03 TM 9-2815-205-34 Ejercito USA 3ra/1974 MOTOR GMC
04 TM 9-2520-254-35 Ejercito USA 3ra/1974 TRASMISION
O5 TM 9-2520-238-34 Ejercito USA 3ra/1974 DIFERENCIAL
63
06 TM 9-2520-238-34 Ejercito USA 3ra/1974 TRANSFER
07 TM 9-2520-238-34 Ejercito USA 3ra/1974 ALTERNADOR
08 TM 9-2815-205-34 Ejercito USA 3ra/1974 ARRANCADOR
09 TM98000 Ejercito USA 6ta/1980 Mecánica
General
10 LO9-2300-257-12 Ejercito USA 3ra/1974 LUBRICACION
64
4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
TEORÍA DE ENVEJECIMIENTO DE LAS MÁQUINAS
Según A I Selivanov (Academia de ciencias de Rusia), Toda máquina está
diseñada originalmente para trabajar un periodo determinado de tiempo, ya
que, por su uso y por otras condiciones adversas sus partes van perdiendo
capacidad para cumplir sus funciones, así mismo, existen condiciones como
el mantenimiento que extiende la vida útil de una máquina. Un parámetro
que nos indica la capacidad remanente que tiene una máquina es la
confiabilidad, que significa capacidad relativa y las posibilidades potenciales
de una máquina para cumplir sus funciones durante el plazo de su servicio,
dentro de los límites de las desviaciones tolerables por la calidad y
economía.
Según esta teoría toda máquina tiene tres etapas de ciclo de vida útil, al
término del cual se vuelve obsoleto:
. Zona inicial, de baja fiabilidad, por averías infantiles
. Zona de fiabilidad estable, o zona de madurez del equipo
. Zona final, nuevamente de baja fiabilidad, o zona de envejecimiento
Según Ernest Rabinowick investigador del Instituto Tecnológico de
Massachusets cuando una maquina alcanza el 70% de degradación
superficial (50% desgaste Mecanico y 20% de desgaste abrasivo) está fuera
de servicio (ver cuadro del anexo 3)
Motor: Presenta fallas funcionales muy críticas en tres sistemas:
refrigeración, alimentación de combustible y lubricación que han producido
desgastes mecanicos en los conjuntos móviles y fijos afectando la
operatividad del motor.
La trasmisión: Presenta problemas en cambios de intermedia a alta
65
(cambio 1-3) y requieren la sustitución de paquetes completos, lo que implica
un mantenimiento de depósito con costos muy elevados.
El tren de rodamiento: Presenta desgastes que han sobrepasado los
límites de tolerancia especificados por el OEM, los costos de reparación
son muy altos y no existen repuestos en el mercado nacional y en el
mercado internacional es obsoleto,
En el sistema óptico los componentes del sistema Infra-rojo están
totalmente quemados o defectuosos, su tecnología electrónica de la década
de los años 70 es obsoleta.
La modernización de los VVHHBB M113A1 a la versión M113A3
comprende:
• Repotenciar el tren de potencia (motor, trasmisión, diferencial y mandos
finales) de mayor torque y potencia.
• Mando final planetario con mayor torque de salida
• Reconfiguración de posición de varillajes de mando del diferencial
• Rediseño y Mejor rendimiento del sistema de refrigeración
• Reconfiguración de tanques de combustible externos
• Modernización del sistema óptico: Periscopio Infra rojo M19 accesorios y
periscopio diurno M17
• Modernización del sistema de suspensión y rodamiento más robustos y
más amortiguadores de trabajo pesado
• Modernización del sistema eléctrico de mayor Amperaje, Reconfiguración
y adaptación de puntos de anclaje, soportes, perforaciones en la
estructura para conexiones electrificas, soldadura y otras
complementarias y en el futuro evaluar la implementación de mayor
blindaje y mayor potencia de fuego
Ventajas que ofrece la versión modernizada de los vehículos blindados
M113A3:
66
Tren de potencia de mayor torque y potencia de 275 a 300 HP turbo
alimentado
Nueva trasmisión de mayor torque
Mejor control de manejo por tener controles hidráulicos
Frenos antibloqueo
Nuevo alternador de 200 Amp. y cuatro(4) baterías
Se instala líneas expansivas para colocar un blindaje adicional externo
Armamento de mayor potencia de fuego
Mayor Blindaje frontal que permite resistir proyectiles hasta de 14.7 mm,
protección especial para el tirador o jefe de carro
En vista de que en el Ejército peruano no existen proyectos de adquisición
de nuevo material blindado a mediano plazo, la modernización del material
que tenemos en servicio es la opción más importante porque se va a
recuperar la capacidad operativa de las unidades blindadas, capacitación del
personal que va trabajar en el proyecto, adquisición de nuevas tecnologías
para la industria militar propia, modernización de las instalaciones de
CEMABLIN para convertirse en una planta de montaje de todo tipo de
vehículos militares que cubran las necesidades de defensa del País
67
5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION TECNOLOGICA
5.2 OBJETIVO GENERAL
Determinar la influencia de la modernización de los sistemas del
vehículo blindado M113A1 a la versión M113A3 en la capacidad
operativa conservando la estructura original del equipo, considerando
cambios en los sistemas críticos según el cuadro anexo 3
5.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Oe1: Establecer la influencia de la modernización de modernización
del VVHHBB M113A1 a la versión M113A3 en el sistema de tren de
potencia: motor, trasmisión, transferencia y diferencial.
Oe2: Establecer la influencia de la modernización del VVHHBB
M113A1 a la versión M113A3 en los sistemas de suspensión y
rodamiento.
Oe3: Establecer la influencia de la modernización del VVHHBB
M113A1 a la versión M113A3 en los sistemas óptico, eléctrico y
complementarios.
68
6. HIPOTESIS Y VARIABLES
6.1 HIPOTESIS
6.1.1 HIPOTESIS GENERAL
La modernización de los sistemas del vehículo blindado M113A1 a la
versión M113A3 influye significativamente en la capacidad operativa
de las Unidades Blindadas del Ejército del Perú
6.1.2 HIPOTESIS ESPECIFICOS
He1: Los procesos de modernización del VVHHBB M113A1 a la
versión M113A3 influyen la operatividad en el sistema de tren de
potencia.
He2: Los procesos de modernización del VVHHBB M113A1 a la
versión M113A3 influyen la operatividad en los sistemas de suspensión
y rodamiento.
He3: Los procesos de modernización del VVHHBB M113A1 a la
versión M113A3 influyen la operatividad en los sistemas óptico y
eléctrico
6.2 VARIABLES
6.2.1 Variable independiente (x)
X: Modernización de los sistemas de VVHHBB. M113A1 a la versión
M113A3 en el Ejército del Perú
6.2.2 Variable dependiente (y)
69
Y: Operatividad del VVHHBB M113A1 a la versión M113A3
6.3 Indicadores
6.3.1 Indicadores Independientes
Variables Dimensiones Indicadores
Variable Independiente(x) Modernización de los sistemas del VVHHBB. M113A1 a la versión M113A3 en el Ejército del Perú
x1:Reconfiguracion, Adaptación y repotenciación del Sistema del Tren de potencia al vehículo M113A1
1. Reconfiguración de planos de ubicación
de componentes 2. Adaptación y soldadura de soportes y
anclajes del motor y conexiones 3. Adaptación y soldadura de soportes de la
caja de transferencia 4. Adaptación de soportes de la trasmisión 5. Repotenciación de la planta motriz 6. Repotenciación de la trasmisión 7. Ensamble de piezas diversas 8. Pruebas de rendimiento
X2:Reconfiguracion Adaptación y reforzamiento de sistemas de suspensión y rodamiento al vehículo M113A1
1. Reconfiguración de planos de la ubicación de los soportes, anclajes, puntos de soldadura 2. Adaptación de soportes del amortiguador 3. Instalación de amortiguadores de trabajo
pesado 4. Adaptación y soldadura de soportes del
tensor de orugas 5. Instalación de tensores reforzados 6. Mejorar la tensión de las barras de torsión 7. Repotenciación de los mandos finales 8. Modernización del tren de rodamiento 9. Control de ajustes del tren de rodamiento 10. Pruebas de rendimiento
X3:Reconfiguracion Adaptación y modernización de Sistemas óptico y eléctrico al vehículo M113A1
1. Reconfiguración de la posición de los soportes
2. Adaptaciones de soportes del IR en el casco
3. Repotenciación del periscopio IR M19 4. Instalación de nuevos periscopios M17 5. Instalación de cables de alta tensión
reforzados 6. Repotenciación del elevador de voltaje 7. Reconfiguración de puntos de conexión del
sistema eléctrico 8. Repotenciar el alternador 9. Pruebas de rendimiento
70
6.3.2 Indicadores dependientes
Variables Dimensiones Indicadores
Variable dependiente (y) : Operatividad del VVHHBB M113A1 a la versión M113A3
Y1:Potencia, Confiabilidad, y bajos costos operativos del tren de potencia
1. Motor desarrolla mayor torque-potencia Mejor relación potencia/peso Mayor rendimiento (turbo alimentado) Mejor Economía de combustible 2. Trasmisión desarrolla mayor torque Mejor relación de reducción Presiones hidráulicas mejoradas 3. Transferencia: reducción mejorada 4. Diferencial: Dirección y frenos mejorados 5. Mando final de mejor reducción y alto
torque
Y2 : Resistencia, confiabilidad y bajos costos operativos de los sistemas suspensión y rodamiento
1. Suspensión de alta torsión y resistente
Barras de torsión de mayor diámetro para mayor tonelaje
2. Metalurgia del tren de rodamiento mejorado y mayor vida útil
3. Bujes auto lubricados de mayor duración 4. Seis Amortiguadores de trabajo pesado 5. Mejor movilidad en todoterreno 6. Reducción de fuerzas G
y3: Confiabilidad, seguridad y bajos costos operativos de los sistemas óptico y eléctrico del OEM
1. Periscopio M17 antiparasitario libre de mantenimiento
Periscopio Infra-rojo M19 de mayor alcance y campo de visión
2. Elevador de voltaje y cables mejorados 3. Sistema eléctrico de mayor capacidad 4. Sistema de protección de circuitos
mejorado 5. Alternador de alta eficiencia
(Fuente propia)
71
CAPITULO II
DISEÑO METODOLOGICO
1. Tipos de Investigación
Según Murillo (2008), el presente proyecto de investigación reúne las
condiciones metodológicas de una investigación aplicada, en razón, que se
utilizan conocimientos de la investigación práctica, la investigación
aplicada es aquella que busca la aplicación o utilización de los
conocimientos adquiridos, a la vez que se adquieren otros, después de
implementar y sistematizar la práctica basada en investigación. La
investigación aplicada busca el conocer para hacer, para actuar, para
construir, para modificar. La palabra clave de una investigación aplicada es
innovación, transferencia, se aplica en campos de educación e ingeniería
2. Nivel de Investigación
De acuerdo a la naturaleza del estudio de la investigación, su nivel es de
un estudio descriptivo y comparativo
La Investigación Descriptiva: Tiene como objetivo la descripción precisa
del evento de estudio. Este tipo de investigación se asocia con el
diagnóstico. El método se basa en la indagación, observación, el registro y
la definición, para la investigación científica describir es medir eventos,
comportamientos, características
Investigación Comparativa: Por lo general se realiza con dos o más
grupos, y su objetivo es comparar el comportamiento de un evento en los
grupos observados. La comparación implica encontrar semejanzas y
diferencias. Trabaja con un fenómeno de estudio en varios grupos o
72
contextos. El método se basa en la indagación, el registro la definición y la
contrastación.
3. Diseño de la Investigación: No Experimental
De acuerdo con Kerlinger (1983) la investigación no experimental o Ex
Post Facto es un tipo de “... investigación sistemática en la que el
investigador no tiene control sobre las variables independientes porque
ya ocurrieron los hechos o porque son intrínsecamente manipulables,”
(p.269). En la investigación Ex Post Facto los cambios en la variable
independiente ya ocurrieron y el investigador tiene que limitarse a la
observación de situaciones ya existentes dada la incapacidad de influir sobre
las variables y sus efectos
4. Población y muestra
Población: Ciento cincuenticinco (155) Vehículos Blindados M113A1
Fabricados en Estados Unidos de N.A. en el año de 1,975 y que están
ubicados en las diferentes Unidades Blindadas del Ejército Peruano
Muestra: Un (1) Vehículo Blindado PTO M113A1 EP - 132 ubicado en
CEMABLIN
5. Técnicas e Instrumentos de recolección de datos
Encuestas ver anexo N° 2
.Información bibliográfica (ver referencia bibliográfica)
Ficha técnica: Son características específicas establecidos por el
fabricante del equipo durante pruebas en laboratorio que indican los
parámetros de operación de los sistemas de un vehículo. Todo vehículo
que sale de fábrica lleva en sus componentes mayores una ficha técnica
grabado en una placa metálica, este es el Software del vehículo y está
establecido según normas ISO. Ver anexo 4
73
7. Análisis e interpretación de resultados: Ver anexo 3
74
CAPITULO III
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES: Después de realizar el AFA a los VHHBB M113A1 se
llegó a las Siguientes conclusiones:
Conclusión N°1: El Sistema de tren de potencia sobrepasa los límites de
desgaste Mecanico especificados por el OEM :
Motor: El 50% de motores se encuentran con desgaste mecánico por
deficiencias del sistema de refrigeración, alimentación y lubricación
En el sistema de refrigeración no se utiliza el refrigerante adecuado, solo
se usa agua del caño lo que ha ocasionado desgaste corrosivo de sus
componentes, como cañerías de aluminio perforadas, termostatos
atascados, formación de lodos y costras en las camisas y chaquetas,
radiadores atascados; lo que ocasiona la operación del motor a altas
temperaturas produciendo graves fallas como el desgaste prematuro de las
piezas, fisuras de la culata y cilindros
En el sistema de lubricación: se ha comprobado que los intervalos de
cambio de aceite son prolongados, no se cumple con lo establecido por el
manual de lubricación LO9-2300-257-12 de fabricante que estable los
intervalos de todo los cambios de aceite cada 3 meses, 75 horas o tres
meses, la lubricación con aceite degradado además de la operación del
motor a altas temperaturas contribuye al acelerado desgaste mecánico de
las piezas como cilindros, camisas, cojinetes de biela y bancada y cigüeñal.
Sistema de alimentación: Uso de un combustible degradado por Humedad
y almacenamiento inadecuado en el deposito por largos Periodos de tiempo,
carente de sellos de hermetizacion o válvulas de alivio atascadas que dan
lugar a la contaminación del combustible por humedad causando graves
75
daños al sistema de Inyección (Bomba e inyectores)
Trasmisión: El 60% de paquetes de embrague de cambios automáticos de
intermedia a alta (1-3) de la trasmisión Power Shift presentan dificultades en
el cambio automático por excesivo desgaste abrasivo de los discos, esto se
debe al uso continuo e inadecuado de este grupo de cambios y a intervalos
de cambio de aceite muy prolongados. Según el manual de OEM, los
cambios de aceite se deben realizar cada 75 horas, 750 millas o cada tres
meses. Este grupo de cambios es muy importante porque está diseñado
para el desplazamiento del vehículo en carretera afirmada y a campo
traviesa
Otras fallas en la trasmisión:
Fisura de la caja de trasmisión automática .......................20%
Sistema de dirección y frenos de pivote .............................60%
Conclusión N° 2: Sistema de suspensión y rodamiento con desgastes
que sobrepasan las tolerancias especificados por el OEM:
Casi el 75% de elementos de oruga han sobrepasado los límites de
desgaste establecidos por el OEM,( Luz permisible de 1/4 a 5/16¨ entre
zapatas), esto se debe al desgaste de los bujes como consecuencia de uso
de derivados de petróleo para tareas de mantenimiento preventivo El tren de
rodamiento presenta 75% de desgaste en los zapatas, bujes, pines y
ruedas motrices El 25% de amortiguadores y brazos de suspensión
presentan fugas afectando la operación del vehículo a campo traviesa.
Conclusión N° 3 : Sistema Óptico colapsado: Casi el 90% de elevadores
de alto voltaje y cables de alta tensión de los aparatos ópticos nocturnos se
encuentran quemados y su reparación es costosa y anti económica por ser
un material obsoleto que ya no se encuentra en el mercado internacional
Periscopios diurnos M17 deteriorado por acción parásita de los hongos 50%
Periscopio Infra-rojo M19, con visores dañados 50%
76
2. RECOMENDACIONES:
Recomendación N°1 Tren de Potencia:
◦ Implementar los procesos de la modernización en el sistemas del Tren
de fuerza, repotenciado la planta motriz con un motor Detroit Diésel
modelo 6V-53T de 275 HP
◦ En el sistema de lubricación cumplir con los intervalos de cambio de aceite establecidos por el manual de lubricación LO9-2300-257-12
◦ En el sistema de refrigeración usar el refrigerante adecuado
establecido por el manual técnico TM9-2815-205-34
◦ La trasmisión automática con una trasmisión Allisson modelo TX100-A1
de mayor torque de salida
Diferencial controlado: Ensamblando fajas de frenado de mayor área
Recomendación N°2 Sistema de suspensión y rodamiento:
◦ Reforzar el sistema de Suspensión y rodamiento con nuevos elementos
de oruga de mejor metalurgia
Aumentar y adaptar amortiguadores HD(trabajo pesado)
◦ Estandarizar las técnicas de conducción y mantenimiento orgánico en las unidades usuarias y capacitar a los técnicos Mecánicos TMEP de acuerdo a los procedimientos tecnológicos del manual técnico TM9-2300-257-20 especificados por el fabricante del equipo
Recomendación N°3
Sistema óptico: Modernizar la tecnología de los visores infrarrojos M19
y diurnos M17
◦ Sistema electrifico : configurar los circuitos eléctricos, alternador de
mayor amperaje con cuatro baterías para otras aplicaciones futuras
Para una correcta aplicación del Manual de procedimientos se
recomienda capacitar al personal en áreas de soldadura, mecánica de
equipo pesado, electricidad de maquinaria pesada, y seguridad
industrial.
77
II. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Ejercito USA año 1974, Manual técnico TM 9-2300-257-10, pag. 32, 122,131, para el operador del equipo.
Ejercito USA año 1974, Manual técnico TM 9-2300-257-20. Pág. 110-376, para mecánico de unidad.
DETROIT DIESEL GMC año 1974, Manual técnico TM 9-2815-205-34. Pág. 10-150. Manual de taller del motor GMC.
ALLISSON División GMC año 1974, Manual técnico TM 9-2520-254-35. Pag.20-35. Manual de taller de transmisión.
Ejercito USA año 1974, Manual técnico TM 9-2520-238-34, pag.45-65, manual de taller de diferencial y transferencia.
Ejercito USA año 1974, Manual técnico TM 9-2520-238-34, pag.20-30, manual de taller del alternador.
Ejercito USA año 1974, Manual técnico TM 9-2520-238-34, pag.30-40, manual de taller arrancador.
Ejercito USA año 1980, Manual técnico del taller TM98000, para arrancador. Pág. 317-392, para mecánica general.
Ejercito USA año 1981, Manual técnico de mantenimiento TM9-2300-257-ESC, Pág. 3-10, para criterio de utilidad del equipo.
Ejercito USA año 1974, Manual de mantenimiento TM9-6650-217-34, pág. 10-20, para periscopio infrarrojo M19.
Ejercito USA año 1974, Manual de mantenimiento TM9-1608E, pág. 8-15, para periscopio M17.
Ejercito USA año 1974, Manual de mantenimiento LO9-2300-257-12, pág. 2-12, para lubricación.
78
III. ANEXOS
![1[1].1 Peloton de Fusileros](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/563db95f550346aa9a9cb376/111-peloton-de-fusileros.jpg)
