Reparación y mantenimiento del compresor de aire con sus propias manos

El compresor de aire es un dispositivo esencial y rentable, necesario para el funcionamiento de diversos equipos neumáticos, ya se utilicen en entornos industriales o en el hogar. Estos compresores se presentan en dos tipos: fijos y portátiles, lo que ofrece a los usuarios una gama más amplia de opciones para sus respectivas aplicaciones.

Ámbito de aplicación de los compresores de aire

Los compresores de aire tienen una amplia aplicación en diversas industrias y sectores. Estos dispositivos son esenciales para tareas relacionadas con la instalación, carpintería, construcción y reparaciones. Además, los compresores de aire también son muy útiles en entornos residenciales. Por ejemplo, una unidad doméstica puede utilizarse para tareas como inflar neumáticos, pintar y aerografiar. Normalmente, estas unidades cuentan con un motor eléctrico que funciona con una fuente de alimentación de 220 V. En entornos profesionales, es aconsejable optar por una unidad de aceite rotativo, ya que ofrece una vida útil más larga y requiere un mantenimiento menos frecuente. Dada su versatilidad y eficacia, los compresores de aire son muy demandados en sectores industriales que dependen en gran medida del aire comprimido.

Existen dispositivos de purificación de aire muy eficaces que encuentran aplicación en industrias que requieren entornos limpios, como la química, la farmacéutica y la alimentaria, así como en la fabricación de productos electrónicos.

Además, los compresores de aire encuentran aplicaciones en la industria del petróleo y el gas, las explotaciones mineras y la extracción de carbón y piedra.

Cómo funciona un compresor de aire

El tipo de construcción determina el diseño de una unidad de compresión de aire. Existen tres tipos de compresores: de pistón, rotativos y de diafragma. El tipo más común es la unidad neumática de pistón, en la que la compresión se produce en el cilindro mediante el movimiento de vaivén del pistón.

Esquema del aparato

El compresor de pistón de aire funciona según un principio simple. Su componente principal es el cabezal del compresor, que guarda similitudes con el cilindro de un motor de combustión interna (ICE). El siguiente diagrama muestra una representación clara de la unidad de movimiento alternativo, destacando sus componentes. El grupo compresor consta de los siguientes elementos:

1. Cilindro: Aquí es donde se comprime el aire.
2. Pistón: El pistón aspira aire en el cilindro o lo comprime mediante un movimiento alternativo.
3. Segmentos del pistón: Los segmentos se montan en el pistón y contribuyen a aumentar la compresión.
4. Biela: Esta biela conecta el pistón al cigüeñal, transfiriendo el movimiento alternativo al cigüeñal.
5. Cigüeñal: El diseño del cigüeñal facilita el movimiento ascendente y descendente de la biela.
6. Las válvulas de entrada y salida cumplen la función de permitir que el aire entre y salga del cilindro. Sin embargo, a diferencia de las válvulas de los motores de combustión interna, las válvulas de los compresores tienen forma de placa y son presionadas por un muelle. Estas válvulas se abren no por la fuerza, como en los motores de combustión interna, sino por la diferencia de presión en el cilindro.

Para minimizar la fricción entre los segmentos y el cilindro, se suministra aceite al cabezal del compresor. Sin embargo, el aire que sale del compresor está contaminado con lubricante. Para eliminar estas impurezas, se instala un separador en el pistón que separa la mezcla en aceite y aire.

Si se necesita un alto nivel de pureza del aire, como en los campos de la medicina o la fabricación de productos electrónicos, el diseño de la unidad de pistón no requiere el uso de aceite. En su lugar, se utilizan anillos de pistón de polímero y se reduce la fricción mediante la aplicación de lubricación de grafito.

Las unidades de pistón pueden diseñarse con dos o más cilindros dispuestos en una configuración en forma de V, lo que mejora el rendimiento del equipo.

El cigüeñal es accionado por un motor eléctrico mediante transmisión por correa o transmisión directa. En la configuración de transmisión por correa, el aparato está equipado con dos poleas: una en el eje del motor y otra en el eje del bloque del pistón. La segunda polea está equipada con paletas para refrigerar el aparato. En el caso de la transmisión directa, los ejes del motor y de la unidad de pistón están directamente conectados y alineados en el mismo eje.

Otro componente crítico en el diseño del compresor alternativo es el recipiente, un contenedor metálico utilizado para evitar las pulsaciones de aire y servir como depósito de almacenamiento para el aire descargado de la unidad de pistón.

Gracias al depósito, es posible mantener la presión a un nivel constante y distribuir el aire de forma uniforme. El receptor también está equipado con una válvula de alivio de emergencia, que entra en acción cuando la presión en el interior del depósito supera los valores críticos, garantizando la seguridad.

Para que el compresor funcione automáticamente, se instala un presostato (pressostat). Cuando la presión en el recipiente alcanza el nivel deseado, el relé abre los contactos y el motor se detiene. Por el contrario, cuando la presión en el recipiente desciende por debajo del límite inferior establecido, el presostato cierra los contactos, reanudando así el funcionamiento de la unidad.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de un compresor alternativo puede explicarse por el siguiente principio.

1. En cuanto se pone en marcha el motor, el cigüeñal inicia la rotación y transmite el movimiento alternativo al pistón a través de la biela.
2. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, genera un vacío en el cilindro, lo que provoca la apertura de la válvula de admisión. El aire pasa por un sistema de filtración antes de entrar en la cámara de compresión.
3. A continuación, el pistón comienza a moverse en dirección ascendente, con ambas válvulas cerradas. Durante la etapa de compresión, la presión dentro del cilindro aumenta, y una vez que alcanza un cierto nivel, se abre la válvula de escape.
4. Una vez abierta la válvula de escape, el aire comprimido se dirige hacia el depósito de aire.
5. Cuando la presión en el recipiente alcanza un nivel determinado, el presostato se activa y detiene la compresión del aire.
6. Al alcanzar el nivel de presión predeterminado, el presostato vuelve a arrancar el motor, reanudando la compresión del aire en el receptor.

Averías comunes y su eliminación

Tenga en cuenta los principales problemas que pueden surgir al utilizar un compresor de aire y que pueden resolverse sin ayuda profesional.

El motor de la unidad no arranca

Antes de solucionar el fallo del motor, es importante asegurarse de que hay tensión en la red. También es aconsejable inspeccionar el cable de alimentación en busca de cualquier signo de daño. Además, es fundamental comprobar los fusibles, ya que pueden fundirse en caso de subidas de tensión. Si se estropea el cable o se funden los fusibles, hay que sustituirlos cuanto antes.

Un presostato mal ajustado también puede impedir que el motor arranque. Para verificar el funcionamiento del relé, es necesario purgar el aire del receptor y luego volver a arrancar la máquina. Si el motor arranca correctamente, ajuste el presostato siguiendo las instrucciones del manual.

En determinadas situaciones, el disparo del relé térmico puede impedir el arranque del motor. Esto suele ocurrir cuando la máquina se utiliza mucho, con pausas mínimas. Es importante dejar que el equipo se enfríe lo suficiente antes de volver a ponerlo en marcha.

El motor zumba pero no arranca

Puede que el motor no gire debido a una baja tensión en la red eléctrica. Esto puede dar lugar a una potencia insuficiente para que el motor arranque. Para resolver este problema, puede considerar la instalación de un estabilizador de tensión.

Un consejo útil: si la tensión de red baja debido al funcionamiento de otra máquina, como una soldadora, sería aconsejable desconectarla mientras se utiliza el compresor.

Otra posible causa de que el motor no gire el cigüeñal es que la presión en el receptor sea demasiado alta, lo que provoca resistencia en la descarga. Para solucionarlo, pruebe a purgar ligeramente el aire del receptor y, a continuación, ajuste o sustituya el presostato si es necesario. También vale la pena comprobar la válvula de alivio; si está defectuosa, retírela y límpiela, y sustitúyala si es necesario.

Partículas de agua en la salida de aire

En el caso de que haya humedad presente en el aire que se descarga desde el receptor, resultará imposible aplicar pintura de forma eficaz sobre cualquier superficie. A continuación se indican los casos en los que pueden encontrarse partículas de agua en el aire comprimido:

1. La sala donde está funcionando la máquina tiene un alto nivel de humedad. Para solucionar este problema, es importante garantizar una ventilación adecuada en la sala o considerar la instalación de un separador de humedad en el compresor (como se muestra en la ilustración siguiente).
2. Hay acumulación de agua en el receptor. Para evitarlo, es necesario vaciar regularmente el agua a través de la válvula de drenaje.
3. Mal funcionamiento del separador de agua. La sustitución de este elemento solucionará el problema.

Pérdida de rendimiento de la unidad

El rendimiento de la unidad puede disminuir en caso de que los anillos del pistón se quemen o desgasten. En consecuencia, el nivel de compresión se reduce y la unidad queda incapacitada para funcionar en su modo estándar. Si esto se verifica al desmontar el cilindro, será necesario sustituir los anillos desgastados.

Además, los platos de las válvulas pueden contribuir a una disminución del rendimiento si se rompen o se atascan. Las placas defectuosas deben sustituirse, mientras que las obstruidas deben enjuagarse. La causa más frecuente de pérdida de rendimiento es un filtro de aire obstruido, que requiere una limpieza regular.

Sobrecalentamiento del cabezal compresor

Si el aceite no se cambia a tiempo o si se utiliza un lubricante que no cumple las especificaciones de la hoja de datos, el cabezal del pistón puede sobrecalentarse. En ambas situaciones, se recomienda sustituir el aceite por un aceite especial para compresores que tenga la viscosidad especificada según la ficha técnica de la unidad.

Otra posible causa de sobrecalentamiento en la cabeza del pistón es el apriete excesivo de los tornillos de la biela, que puede provocar un flujo inadecuado de aceite a las camisas. Para solucionar este problema, es necesario aflojar los tornillos de la biela.

Sobrecalentamiento del aparato

Normalmente, el aparato puede sobrecalentarse cuando se utiliza de forma intensiva o cuando la temperatura ambiente es elevada. Si el aparato sigue sobrecalentándose incluso durante un uso regular y a temperaturas ambiente normales, la causa puede ser un filtro de aire obstruido. El filtro de aire debe extraerse, limpiarse y secarse a fondo.

Consejo útil! Se recomienda realizar este procedimiento de mantenimiento con regularidad. Para las máquinas que se utilizan con frecuencia, es aconsejable lavar el filtro a diario.

Golpes en el cilindro

Causado por la rotura o desgaste de los segmentos del pistón debido a la suciedad, este problema suele surgir cuando se utiliza aceite de baja calidad.

El golpeteo del cilindro también puede deberse al desgaste del casquillo de la cabeza de la biela o del bulón del pistón. Para solucionar el problema, es necesario sustituir estos componentes por otros nuevos. En los casos en los que el cilindro y el pistón están desgastados, la reparación del compresor de aire implica la perforación del cilindro y la instalación de un pistón nuevo.

Golpes en el cárter

Hay varias causas para el sonido de golpeteo en el cárter mientras la unidad está funcionando:

1. Los pernos de la biela flojos. Es necesario apretar los tornillos al par especificado.
2. El fallo de los cojinetes del cigüeñal. Es necesario sustituir los rodamientos.
3. Desgaste de los muñones de biela del cigüeñal y de las camisas de biela. La solución es mecanizar los muñones de la biela a un tamaño de reparación. Además, las bielas deben ser sustituidas por piezas de tamaño de reparación similar.

Presión reducida en el sistema al apagar

El problema suele deberse a fugas en uno o varios componentes del sistema. Es aconsejable inspeccionar primero la válvula de escape y la válvula de pistón, así como toda la tubería por donde se bombea y mantiene la presión.

Un método fiable y probado es aplicar una solución jabonosa en las zonas problemáticas. Cualquier fuga de aire será inmediatamente evidente a través de la formación de burbujas. Los huecos identificados pueden sellarse con un material de sellado adecuado, preferiblemente de consistencia gelatinosa para evitar cualquier desprendimiento.

La válvula de salida puede comprobarse de la misma manera. Si la solución jabonosa produce burbujas cuando se cierra la válvula, hay que sustituir el componente. En este caso, debe prestarse especial atención al sellado: cuando se instala un grifo nuevo, es esencial envolver las roscas con cinta aislante sanitaria.

Atención! Antes de realizar cualquier reparación en la línea de aire, es esencial liberar todo el aire presente en el sistema. No hacerlo podría provocar quemaduras graves y posibles daños en las mangueras y válvulas.

Ocasionalmente, una simple limpieza de todos los componentes móviles, como válvulas y aletas, para eliminar la suciedad acumulada puede ayudar a restablecer la presión a niveles normales.

Activación ocasional de los sensores de protección térmica

La razón aparente de este fenómeno es una temperatura ambiente muy elevada o la exposición directa del aparato a la luz solar. Si las condiciones climáticas son buenas, el problema podría deberse a una falta de tensión de red suficiente.

La refrigeración del compresor de aire puede conseguirse mediante varios métodos, pero uno de los más comunes es la refrigeración por aire. Con la ayuda de un multímetro se puede detectar cualquier avería en este método de refrigeración. Si las lecturas obtenidas durante el proceso de sondeo son significativamente inferiores a las normas especificadas por el fabricante (que se pueden encontrar en las instrucciones del dispositivo), puede ser necesario añadir un estabilizador de tensión al circuito.

Los compresores clásicos suelen utilizar refrigeración por aire para sus motores. Sin embargo, si el compresor se encuentra en una sala mal ventilada, puede sobrecalentarse rápidamente, disparando los sensores de protección térmica. En tales casos, es crucial reubicar el equipo en un lugar con ventilación adecuada. Además, también es aconsejable inspeccionar el filtro de aire y limpiarlo de cualquier suciedad acumulada, o considerar la posibilidad de sustituirlo por completo.

Funcionamiento inestable del motor

El problema puede deberse a una salida de aire excesiva o al mal funcionamiento del sensor de control de la presión. Si la potencia consumida por la maquinaria de construcción no se corresponde con la capacidad del compresor, siempre habrá un impacto significativo en el rendimiento del motor.

En consecuencia, es fundamental tener en cuenta las especificaciones de la herramienta neumática, en concreto la cantidad de aire consumido por unidad de tiempo, y compararlo con las capacidades de la unidad. El consumo de aire del equipo no debe superar el 70% de la potencia del compresor.

Presostato del compresor

Si ambos dispositivos cumplen las especificaciones técnicas estándar, indica un problema con el presostato. El sensor se puede arreglar, pero es más rentable sustituirlo: es asequible y fácil de conseguir en la mayoría de tiendas especializadas.

Mayor caudal de aire

En primer lugar, es importante inspeccionar el filtro de aire. Si es necesario, hay que limpiarlo o sustituirlo. Otro posible problema podría ser una fuga de gas en el sistema. Es fundamental examinar a fondo toda la tubería, en particular las juntas y conexiones. Estos deben tratarse con material de sellado y cinta fum-tape.

Además, algunos usuarios pueden pasar por alto la necesidad de asegurar el grifo de salida después de vaciar el condensado del recipiente. En algunos casos, puede aflojarse ligeramente debido al aumento de la presión. Es aconsejable apretarlo bien y verificar la presión del sistema.

Mantenimiento del compresor

Realizar un mantenimiento preventivo regular y seguir las directrices proporcionadas en el manual de instrucciones del dispositivo puede prolongar significativamente la vida útil del equipo. Al comprar un compresor, es importante asegurarse de que se incluye el pasaporte, la tarjeta de garantía y el inventario de componentes de fábrica. La no presentación de estos documentos puede dar lugar a que el centro de servicio se niegue a prestar servicio.

Las siguientes son recomendaciones generales de los fabricantes de equipos y de los especialistas de los centros de servicio:

1. Cuando se pone en marcha la máquina por primera vez, es esencial comprobar el nivel de aceite con una varilla. El lubricante utilizado debe elegirse según las instrucciones proporcionadas. Después de arrancar la máquina, deje que el motor funcione al ralentí durante 10-15 minutos.
2. El aceite debe sustituirse por aceite nuevo después de 500 horas de funcionamiento (asegúrese de llevar un libro de registro). Una vez vaciado el aceite usado, se debe limpiar el depósito para eliminar la suciedad acumulada.
3. Si la presión es demasiado alta, es importante reducirla a un nivel normal antes de utilizar la herramienta.
4. El filtro de aire debe limpiarse al menos una vez a la semana. Algunos fabricantes recomiendan cambiarlo cada trimestre, sobre todo si el equipo se utiliza con frecuencia.
5. Al final de cada jornada de trabajo, es necesario vaciar el agua acumulada en el receptor.
6. Al terminar el trabajo, asegúrese de soltar el aire y desconectar completamente el equipo de la fuente de alimentación.
7. Si el compresor no se va a utilizar durante un periodo prolongado de tiempo, es importante lubricar la almohadilla y las piezas móviles de la válvula de aire.
8. Mantiene la limpieza de la unidad. La presencia de suciedad en el sistema puede provocar no sólo una pérdida de presión, sino también el mal funcionamiento de los componentes clave del compresor.

Es esencial prestar especial atención a la conexión a tierra del equipo, sobre todo en el caso de elementos metálicos no conductores de corriente. Muchos fabricantes ya han incluido el conductor correspondiente en el enchufe. El único paso restante es conectar correctamente a tierra la toma donde se conectará el aparato.

Cómo cambiar el aceite del compresor de aire

Calcular el número de horas de motor trabajadas por la unidad puede ser todo un reto. Sin embargo, es muy recomendable llevar un control de los mismos, al menos aproximado, ya que los cambios de aceite a tiempo contribuyen significativamente a la longevidad del aparato. Normalmente, para una unidad nueva, el primer cambio de aceite debe realizarse antes de alcanzar las 50 horas de funcionamiento del motor. Los servicios posteriores de lubricación del compresor deben realizarse según las instrucciones específicas indicadas en el manual del compresor, que varían en función del modelo de la unidad.

Es muy recomendable utilizar aceite de marca diseñado específicamente para compresores de aire. En caso de que no se disponga de aceite de marca, se puede utilizar como sustituto cualquier aceite de compresor con la viscosidad requerida.

Importante: Nunca vierta aceite normal de máquina en la unidad!

Así es como se realiza la sustitución del aceite en la unidad de compresión de aire.

1. Para empezar, es imprescindible desconectar el aparato de la fuente de alimentación y purgar bien todo el aire del depósito. Todos los manómetros deben indicar cero.
2. Cree un recipiente con una botella de plástico para recoger el aceite drenado.
3. Coloque el recipiente debajo del orificio de drenaje de la grasa y retire la tuerca que lo cubre. Generalmente, la grasa debe tener un color medio, ni demasiado claro ni demasiado oscuro. Si la grasa es de color claro, indica que ha entrado humedad, mientras que la grasa oscura sugiere que la unidad se ha sobrecalentado.
4. Una vez que la grasa haya dejado de salir del cárter, vuelva a enroscar la tuerca en su sitio.
5. A continuación, desenrosque y retire el tapón respiradero del orificio de llenado del cárter.
6. Para evitar derrames, se recomienda utilizar una regadera al verter aceite en el cárter. La cantidad de grasa debe ser suficiente para alcanzar la marca de control en la mirilla.

Compruebe regularmente el nivel de aceite del cárter y añada más si es necesario.