Tutores:
Tutor Académico:
Msc. Evelio Guerra
Tutor Técnico
Ing. Wilfredo Muñoz

Participantes:
José Guevara
C.I: 25.622.018

RESUMEN

El presente proyecto sociointegrador tuvo como finalidad principal el diseño de un dispositivo de análisis de vibraciones mecánicas para motores de vehículos a gasolina, destinado al Taller Mecánica y Pintura Fluidos Carúpano C.A., ubicado en el municipio Bermúdez, estado Sucre. La iniciativa surgió como respuesta a la carencia de herramientas tecnológicas en dicho taller, las cuales limitaban la precisión y la eficiencia en la detección de fallas mecánicas. La investigación se sustentó en el enfoque de marco lógico, aplicando técnicas de observación directa y entrevistas para diagnosticar la situación actual de la comunidad de impacto. Como resultado, se logró la creación de un prototipo funcional de bajo costo basado en tecnología de código abierto, utilizando un microcontrolador Arduino Uno y un sensor MPU-6050, capaz de registrar aceleraciones y giros en seis ejes. El dispositivo permitió capturar y procesar datos de vibración en tiempo real, proporcionando información confiable para la identificación de anomalías en motores de combustión interna. Los resultados obtenidos evidenciaron una mejora significativa en la detección de fallas, optimizando los tiempos de diagnóstico y reparación, además de reducir los costos operativos del taller. La implementación del sistema fortaleció la cultura de mantenimiento predictivo, disminuyendo la dependencia de métodos empíricos. Es preciso mencionar que el proyecto demostró la viabilidad técnica y económica de aplicar sistemas electrónicos accesibles al ámbito automotriz local. El análisis de vibraciones se consolidó como una herramienta eficaz para anticipar fallas críticas —como desequilibrios, desalineaciones o desgastes prematuros—, evitando daños mayores y elevando la eficiencia del servicio. El Taller Fluidos Carúpano, con más de diez años de experiencia, se benefició directamente de esta innovación, contribuyendo además al fortalecimiento académico del Programa Nacional de Formación en Ingeniería Mecánica y promoviendo la innovación tecnológica regional sostenible.

INTRODUCCIÓN

En el ámbito de la ingeniería mecánica automotriz, la vibración constituye un fenómeno inevitable asociado al funcionamiento de los motores de combustión interna. Estos sistemas, por su naturaleza, generan oscilaciones y movimientos periódicos que, dentro de ciertos parámetros, son considerados normales y no representan riesgo alguno para la integridad del motor. Sin embargo, cuando los niveles de vibración exceden los límites establecidos, se convierten en indicadores críticos de posibles fallas mecánicas, tales como desequilibrios en los componentes rotativos, desalineaciones en los ejes, holguras excesivas o desgaste prematuro de piezas esenciales. La detección temprana de estas anomalías resulta indispensable para garantizar la confiabilidad y prolongar la vida útil de los motores.

En este contexto, el análisis de vibraciones se presenta como una herramienta fundamental dentro de las estrategias de mantenimiento predictivo. A diferencia de los métodos correctivos o tradicionales, el mantenimiento predictivo permite anticipar fallas antes de que estas se materialicen en daños mayores, evitando paradas inesperadas, disminuyendo los costos de reparación y mejorando la eficiencia operativa. La implementación de sistemas de monitoreo de vibraciones no solo contribuye a la seguridad y productividad de los talleres mecánicos, sino que también fortalece la cultura tecnológica y la formación de competencias en el área de diagnóstico avanzado.

El proyecto se desarrolla en el Taller Mecánica y Pintura Fluidos Carúpano C.A., una organización con más de una década de experiencia en el sector automotriz. A pesar de su trayectoria, el taller carece de equipos electrónicos especializados para el monitoreo de vibraciones, lo que limita la precisión de los diagnósticos y obliga al personal a depender de métodos empíricos. Esta situación evidencia la necesidad de incorporar soluciones tecnológicas accesibles que permitan mejorar la calidad del servicio y potenciar el aprendizaje práctico de los mecánicos. Bajo la línea de investigación «Perfeccionamiento de Sistemas de Mantenimiento» del PNF en Ingeniería Mecánica, se plantea el diseño de un vibrómetro digital de bajo costo, basado en un microcontrolador Arduino Uno y un sensor MEMS MPU-6050. Este dispositivo permitirá capturar datos de aceleración y giros en tiempo real, procesarlos de manera eficiente y ofrecer información confiable para la toma de decisiones. Con ello, se busca atender una necesidad técnica inmediata del taller y, al mismo tiempo, fomentar la innovación tecnológica regional mediante la aplicación de sistemas electrónicos abiertos y accesibles para el diagnóstico industrial y automotriz. Finalmente, el proyecto está estructurado en cuatro fases principales que desarrollan de manera progresiva la problemática, los fundamentos teóricos y la propuesta tecnológica.

Objetivos del proyecto

• Objetivo general:
  Diseñar un dispositivo de análisis de vibración en motores de vehículos a gasolina para el Taller Mecánica y Pintura Fluidos Carúpano C.A., ubicado en Carúpano, estado Sucre.
  
• Objetivos específicos:
  • Indagar los aspectos teóricos y técnicos para el diseño de un dispositivo de vibración de motores de vehículos a gasolina.
    
  • Establecer los materiales y componentes a utilizar en el diseño del dispositivo de vibración en motores de vehículos a gasolina.
    
  • Elaborar los diagramas eléctricos y los planos de ensamblaje del dispositivo de vibración en motores de vehículos a gasolina.
    
  • Presentar el dispositivo tecnológico funcional.

Antecedentes de la investigación

Se toma como antecedente el trabajo de grado de Moya (2024), realizado en la Universidad Politécnica Territorial de Paria “Luis Mariano Rivera” (UPTP), en donde se expone el diseño de un equipo de análisis de vibración en máquinas rotativas. En este estudio se utilizó la plataforma Arduino y el software PuTTY, capaz de procesar los datos obtenidos. Tras un exhaustivo análisis de las necesidades y requisitos, se logró identificar de manera precisa los desafíos operativos y las aplicaciones específicas que requerían la implementación de un equipo de análisis de vibraciones en máquinas rotativas. Además, este diagnóstico proporcionó una comprensión integral de la importancia y la viabilidad del proyecto, sentando las bases para el diseño y la implementación exitosa del equipo.

En el mismo orden de ideas, se considera el proyecto de Vega Galarza (2014), realizado en la Escuela Politécnica Nacional de Quito, cuyo título es El análisis y diagnóstico de vibraciones en vehículo liviano cuando sufre ciertas anomalías. Dicho trabajo concluyó que cada anomalía que se presenta en un vehículo posee síntomas característicos, lo cual ayuda a determinar la ubicación del problema y a tomar acciones correctivas oportunas.

Conclusiones

• Se identificaron y comprendieron los principios teóricos de las vibraciones y los requisitos técnicos necesarios, lo que sirvió como base fundamental para el diseño del dispositivo.
  
• Se definió una lista específica de materiales y componentes (como acelerómetros, microcontroladores y cables) que son adecuados, accesibles y cumplen con la función requerida para el análisis.
  
• Se completó con éxito la elaboración de los planos eléctricos y mecánicos, los cuales detallan claramente cómo ensamblar todos los componentes y conectar el circuito.
  
• Se construyó y entregó un prototipo físico del dispositivo completamente funcional, capaz de medir y registrar las vibraciones de un motor de gasolina.