Departamento de Capacitación SESV1672-01 Abril -2002
PRESENTACION TECNICA
MOTOR 3408E/3412E HEUI
José Quintanilla Toro. Instructor Técnico
CONTROL DEL MOTOR 3408E/3412E
CON UNIDAD DE INYECCION ELECTRONICO HIDRAULICO (HEUI) GUIA de REUNION 672 RECUADROS Y ESCRITURA AUDIENCIA
Nivel II – Para todo el personal de Servicio que entiende los principios de la operación de los sistemas de motor, diagnóstico del equipo, y de los procedimientos para probar y ajustar.
CONTENIDO
Esta presentación es diseñada preparar al técnico de servicio a identificar los componentes, explicar su función, y reparación de los motores 3408E/3412E con Inyector Unitario de accionamiento Hidráulico y Control Electrónico (HEUI) en las actuales máquina y aplicaciones industriales.
OBJETIVOS
Después de aprender la información en esta presentación, el técnico será capaz de: 1. Localizar e identificar los componentes mayores en el sistema del 3400HEUI;
2. Explica las funciones de los componentes mayores en el sistema del 3400HEUI;
3. Trazar el flujo de aceite a través del sistema hidráulico motor;
4. Trazar el flujo del combustible a través del sistema del combustible; y 5. Trazar el flujo de la corriente por el sistema eléctrico motor
PRE- REQUISITOS
Vídeo Curso Interactivo "Fundamentos de Hidráulica Móvil" TEVR9001 Vídeo Curso Interactivo "Fundamentos de Sistemas Eléctricos" TEVR9002 Curso de la Instrucción Programada “Electricidad Básica” SEBV0534 STMG Básico 546” Símbolos Gráficos del Potencia del los Líquidos" SESV1546
Antes de la instrucción en la operación de sistemas y procedimientos para Pruebas y Ajustes se debe completar la sesión de entrenamiento en los motores
3408C/3412.
Adicionalmente, los participantes deben tener las habilidades en un PC y han completado la instrucción en software Windows®
Forma SESV1672-01:
MATERIAL ADICIONAL
Cinta de Vídeo "3408E/3412E HEUI Introducción de Servicio” SEVN3550 Folleto" Motores Caterpillar 3408E y 3412E" LEDH6055 ESTMG "Introducción al Técnico Electrónico" LEPV5155 Folleto"Técnico Electrónico Caterpillar” NEHP5614 Mapa de Pared "Sistema de Combustible de HEUI" (pequeño) LEWH6116 el Mapa de Pared "Sistema de Combustible de HEUI" (grande) LEWH6266 del Mapa de Pared Motor HEUI LEWH6740 Libro para entrenamiento "Windows Fácil, 3.1 Edición" por Shell O' Hara
Disponible la publicación por Computadora de Oficina
Prentice 0-88022-985-3 Attn: Departamento de Orden. 201 W. 103rd St. Indianapolis, IN 46290
Libro de la Referencia "la Guía de Campo a Microsoft Windows 95" por Stephen L. Nelson
Disponible de: Microsoft Aprieta Internacional en FaxNo. (206) 936-7329 También disponible en librerías el Libro que Introduce al "Windows 95" Publicado por Mundo de Libros de IDG.
HERRAMIENTAS RECOMENDADAS HEUI
Uso Licencia Técnico Electrónico JERD2124 La suscripción del Técnico Electrónico y Datos Anuales
(Para todos los Motores y Máquinas) JERD2129 Adaptador de Comunicación 7X1700 Cable Adaptador de Comunicación a PC 7X1425 Adaptador Comunicación al Cable de la Máquina 139-4166 (Cable combinado ATA CDL; reemplaza (7X1570 y 7X1412)
Multímetro Digital (FLUKE 87) 9U7330 Cables probadores 7X1710 Extractor Inyector Hidráulico 131-3921 Extractor de la Camisa de la Unidad Inyectora 111-5051
REFERENCIAS
Manual de localización de fallas de "Motor 3408E -631E
Tractor de Rueda 637ETraillas " SENR1037 Manual de localización de fallas "de Motor 3412E -24H
Motoniveladoras" SENR1038 Manual de localización de fallas " Motor 3408E -834B/836
Tractores de Rueda " SENR1052 Manual de localización de fallas Motores "3408E/3412E -D9R/D10R
Tractores de Camino" SENR1054 Manual de localización de fallas Motores "3408E/3412E 988F/990
Cargadoras Ruedas " SENR1060 Manual de localización de fallas Motores "3408E/3412E 769D/775D
Camiones Fuera de carretera" SENR1062 Manual de localización de fallas Motores "3408E/3412E Aplicaciones
Industriales" SENR1065 Manual de localización de fallas Motores "3408E/3412E-651E
657E Traillas" SENR1076 Manual de Desarme y Armado "3408E/3412E Motores Cautivos" SENR1013 Manual de Desarme y Armado "3408E/3412E
Motores Industriales y Marinos" SENR1063 Manual de Testeo y Ajuste Motores "3408E/3412E
Motores Cautivos" SENR1018 Manual deTesteo y Ajuste Motores "3408E/3412E
Motores Industriales" SENR1033 Esquemático Eléctrico "3408E/3412E Motores Cautivos" SENR1026 Esquemático Eléctrico "3408E/3412E Motores Industriales" SENR1064 Instrucción Especial "Uso del ECAP” SEHS8742 Instrucción Especial "Instalar la Tabla de la Expansión
del ECAP”7X1180 SEHS8833
Manual de Operación de Herramienta "Uso del Adaptador
de Comunicación" SEHS9264 Manual de Operación de Herramienta "Uso del Módulo de
Manual de Partes "3408E Motor Industrial" SEBP2509 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION.………...7 Vista General…………...8 Componentes Mayores...9 SISTEMA de CONTROL ELECTRONICO ……….26
Inyección de Combustible …...………....29
Sistema de Control de Inyección de combustible.…....………...…...31
SISTEMA de INYECCION de COMBUSTIBLE………..49
Componentes del Sistema ...51
Operación del Sistema……….53
Operación Hidráulica de la Unidad Inyectora.………56
Características de Operación del Inyector………...………61
Componentes de Inyector.………...64
Desmontaje y Montaje del Inyector………68
Secuencia de Inyección………...71
SISTEMA HIDRAULICO………..82
Grupo de Bomba Hidráulica de Suministro………83
Operación del Sistema……….93
SISTEMA DE SUMINISTRO DE ALIMENTACION………105
Suministro de Alimentación al ECM………106
Suministro de Alimentación a los Sensores de Velocidad/Tiempo………..108
Suministro de Alimentación a los Inyectores………109
Suministro de Alimentación a los Sensores Análogos………..110
Suministro de Alimentación a los Sensores Digitales………...111
Suministro de Alimentación a la Válvula de Control de la Bomba………..112
SISTEMA ELECTRONICO Y SENSORES………114
Sensores de Velocidad y Tiempo………. 115
Circuitos de Sensores Análogos………117
Circuitos de Sensores Digitales……….131
Sistema de parada del motor……….135
Control del Requerimiento del Ventilador………137
Conector Data Link………...139 Eventos Lógicos………141
APLICACIONES DE MAQUINAS……….144
Tractores de CadenasD9RD10R………...145
Cargadores de Rueda 988F/990 Serie II………...149
Camiones Fuera Carretera 769C/771C/773B/775B ……….152
Motores Industriales 3408E/3412 HEUI………...155
LISTADO DE IMÁGENES………..158
INTRODUCCION
Esta presentación discute los Motores 3408E/3412E con Inyector de Accionamiento Hidráulico con Control Electrónico (HEUI) en todas las aplicaciones.
Los temas a continuación son:
-Introducción y Componentes Mayores -Sistema Electrónico de Control
-Sistema de Inyección de Combustible -Sistema Hidráulico
-Sistema de Alimentacion
-Sistema Electrónico y Sensores -Aplicaciones de Máquina
NOTA del INTRUCTOR: Esta presentación se refiere y describe al Técnico Electrónico (ET) como la herramienta de programación para los motores 3408E/3412E. Son ahora nuevos y más sofisticados controles electrónicos de motor. El Programador y Analizador del Control Electrónico (ECAP) usado al principio no es adecuado para todas las funciones (tal como programación rápida) El software ET, instalado en un PC, es ahora la herramienta principalmente usada.
• APLICACIONES HEUI
Los motores 3408E/3412E equipados con el sistema de combustible HEUI están disponibles en los equipos de construcción y aplicaciones industriales.
Los motores industriales están disponibles en ambos 3408C/3412C (con sistema bomba de combustible en línea) y las versiones 3408E/3412E HEUI.
Las máquinas Caterpillar accionadas por motores 3408E/3412E HEUI, se incluyen:
- 769D/771D/773D Camiones Fuera de carretera - 988F/990 Cargadores de rueda Serie II.
- D9R/D10R Tractores
- 631E/637E/651E/657E Mototraillas - 24H Motoniveladoras
Los motores HEUI tienen muchas características y beneficios no posibles con sistemas mecánicos de combustible. Estas características incluyen un escape muy limpio, el consumo mejorado del combustible y una mejor partida en frío, la conservación simplificada con menos partes móviles, y costos de operación menores.
• COMPONENTES MAYORES
Estas exposiciones esquemáticas muestran varios componentes en el sistema de combustible HEUI.
Una explicación detallada del sistema y de sus componentes se dará luego en esta presentación.
Los componentes electrónicos en el sistema de combustible HEUI son muy semejantes a los usados en los sistemas EUI.
Sin embargo, en el sistema HEUI, el inyector no es accionado por un camón de leva.
Una bomba de alta presión hidráulica, que recibe un flujo de aceite a presión, de la bomba de lubricación, eleva la presión a un máximo de 22.800 kPa (3300 psi.) La presión es controlada por el Módulo de Control Electrónico o (ECM). El flujo hidráulico es dirigido a actuadores hidráulicos en cada inyector.
El inyector se activa electrónicamente (como en el sistema EUI) el aceite bajo alta presión mueve un pistón que mueve el plunger presurizando el combustible.
• Componentes mayores del Sistema:
Esta imagen muestra alguno de los componentes mayores utilizados en el sistema de combustible HEUI.
1. La Bomba Hidráulica de Suministro 2. ECM 3. Control de aceleración 4. Sensor de velocidad/tiempo 5. Inyector de combustible 6. El sensor de temperatura
7. Sensor de Presión
• Conector Cat data link e Interruptor de Flujo de Líquido Refrigerante (no mostrado)
-El conector de datos (no mostrado) proporciona una vía de comunicación vidireccional de comunicación entre el sistema HEUI y los circuitos electrónicos o los restantes sistemas en la máquina. El data link permite también que la herramienta de servicio se comunique con el sistema electrónico del motor.
NOTA: Sólo un ejemplo de cada sensor (de presión, de temperatura y de velocidad/tiempo) es mostrado en el recuadro.
El componente principal en el sistema HEUI, es el Módulo de Control Electrónico, montado encima de la tapa delantera derecha de válvulas.
El ECM es el "corazón" del motor. El ECM gobierna el motor, determina el tiempo y limita el combustible. Lee la información de los sensores y lo comunica al sistema de instrumentos por el conector de datos Data Link.
El Módulo de Personalidad es usado para programar el ECM con toda la información que precisa la aplicación. El Módulo de la Personalidad puede ser cambiado por el reemplazo directo o puede tener un programado rápido (reprogramado) con un PC. La cubierta de acceso del Módulo de Personalidad se localiza debajo del ECM.
El Grupo de Bomba Hidráulica de Suministro se monta en la V del motor en la misma posición como la bomba original de combustible y el gobernador para los motores 3408C/3412C. Esta bomba suministra el flujo de presión que acciona los inyectores. Montado en la parte trasera de la bomba esta bomba de transferencia del combustible.
Entre los componentes visibles esta el Arnés de Alambrado y el Conectores de 40 pines del ECM. NOTA del INSTRUCTOR: Los recuadros que siguen la exposición corresponden a máquina y motores industriales. La apariencia y la función físicas y componentes son muy semejantes.
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Esta vista del lado izquierdo superior del motor muestra el Sensor (1) de
Temperatura de Combustible. El Sensor de Presión Atmosférico (2) montado en el adaptador del Grupo Hidráulico de Bomba de Suministro.
Montado en el Grupo de Bomba Hidráulico de Suministro esta el Sensor (3) de Presión de Aceite de Lubricación. El sensor es usado por el ECM para generar una alarma de baja presión de aceite para el operador.
También montado en el Grupo Hidráulico de Bomba de Suministro esta el Sensor Hidráulico de Temperatura (4). Este sensor es usado por el ECM para la compensación de la viscosidad y mantiene la entrega sólida del combustible y el tiempo de inyección a pesar de cambios de viscosidad causados por la variación de la temperatura del aceite.
Ambos sensores se encuentran en la caja de bomba de suministro.
El Conector de Comunicación de Máquina de 40 Pines (5) se monta atrás del Grupo de Bomba Hidráulico de Suministro. Este componente hace la conexión entre el motor y Arnés de cableado de la máquina.
Una parte esencial del cableado es un perno a masa (6) montado en la máquina. NOTA: El flujo de Aceite al Grupo de Bomba Suministro Hidráulico se referirá como "Hidráulico" para evitar la confusión con el sistema de la lubricación.
1. El conector de la sonda de calibración de tiempo 2. El sensor de presión hidráulica
3. El conector de Inyector Ubicación:
El Conector de Calibración de la Sincronización se localiza adyacente al ECM. El Sensor de Presión Actuación de Inyección se localiza entre las bases de la tapa de válvulas y el Múltiple Suministro de aceite
El Conector de Inyector es uno de cuatro conectores en un motor 3408E. (Cada conector suministra la corriente a dos solenoides de inyector.)
• Sensor de Temperatura de Líquido Refrigerante
El Sensor de Temperatura de Líquido Refrigerante de motor (flecha) se localiza en la frente de la culata derecha de los cilindros. Este sensor lo utiliza el ECM para el control de varias funciones. Los sistemas o los circuitos siguientes utilizan la señal del Sensor de Temperatura:
El Sistema de Monitoreo de la Información Vital (VIMS), Sistema de Monitoreo Caterpillar (CMS) transmitido por el conector de enlace de datos Caterpillar (Cat Data Link.
El indicador de Alerta de Alta Temperatura de Refrigerante, esta información sé suministrada al VIMS con el objeto de almacenar y luego transmitirla por el conector Cat Data Link.
El Control de Demanda variable del Ventilador , si esta instalado, usa la referencia de la señal del sensor para proporcionar la velocidad apropiada al ventilador. El Técnico Electrónico (ET) posiciónado en la pantalla de estado indica la temperatura de líquido refrigerante.
El Interruptor de Flujo del Líquido Refrigerante (no visible en este recuadro) es montado debajo del sensor de temperatura de líquido refrigerante en la caja del enfriador de aceite.
• SENSOR DE VELOCIDAD (secundario)
Esta vista muestra uno de los Sensores de Velocidad y Tiempo. Un sensor se monta en cada lado de la caja donde esta el engranaje de sincronización. Esta vista muestra el sensor de Velocidad/Tiempo secundario. El sensor de Velocidad primario se localiza cerca del ECM.
Estos sensores son utilizados para calcular la velocidad del motor y posición del Cigüeñal para propósitos de Tiempo.
Los sensores son de libre ajuste, pero precauciones especiales son necesarias durante la instalación para prevenir su daño. (Las precauciones se describen luego en la presentación.)
NOTA: Los sensores mantienen un espacio libre de cero con la rueda de la sincronización.
• Ranura de diente tamaño 50/50
Esta vista muestra el Engranaje de Sincronización removido del motor.
Advierta las ranuras del mismo tamaño, son de igual medida 50/50 mostrado en la rueda. Las otras 23 ranuras son 80/20 en tamaño relativo.
El diente del tamaño 50/50, la ranura es usada por el ECM como un punto de referencia para determinar la posición del motor para tiempo de inyección (completamente explicado luego en la presentación). El sensor de Velocidad/Tiempo puede identificar este diente porque crea una señal diferente que los otros dientes.
Una marca de la sincronización, "H," en el lado inverso de la rueda de la sincronización está como referencia para poner a punto el engranaje a los otros engranajes de la distribución y el cigüeñal en TDC.
El Sensor de la Presión de entrada de Turbo (flecha) se monta entre el filtro de aire y el turbocargador. No todas máquinas tienen este sensor instalado.
Este sensor (si esta instalado) es usado en unión con el sensor presión de atmosférico para la medida de restricción del filtro de aire, con el propósitos de protección de motor. La diferencia entre las dos medidas de presión se usa como la presión diferencial de filtro.
El ECM usa este cálculo y determina la disminución de potencia necesaria para protege el motor.
En el frente del motor en la culata de cilindros esta el Sensor de la Presión de Salida de Turbo (Boost). Este sensor es usado por el ECM para el control electrónico de la relación aire / combustible.
Esta característica permite el control muy preciso de las emisiones de humo, que no era posible con motores gobernados mecánicamente.
El sensor permite leer también la presión de múltiple usando la herramienta de servicio.
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• Identificación de Componentes: 1. Sensor de presión Atmosférica
2. Sensor de temperatura de combustible 3. Sensor de Velocidad /Tiempo primario 4. Sensor de Velocidad /Tiempo secundario
El Sensor de la Presión Atmosférica (1) se instala en el adaptador Hidráulico del Grupo de Bomba de Suministro y es ventilado a la Atmósfera. Este sensor tiene varias funciones que se describen completamente luego en la presentación.
Un bloque de la espuma ayuda al sensor para prevenir la entrada de tierra en este. Brevemente, el sensor realiza las funciones siguientes:
- Medición de la presión del Ambiente para la compensación automática de la Altitud y la compensación automática del filtro de Aire.
- Medición de la presión Absoluta para el control de la relación aire/combustible, los cálculos de presión para el Panel de Sistemas de Monitoreo Caterpillar El Sensor de Temperatura del Combustible (2) es usado para la compensación automática de la temperatura del combustible.
Los Sensores de Velocidad Primario (3) y Secundario (4) de Sincronización (discutido más adelante) son localizados en el lado trasero donde se instala el engranaje de sincronización.
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1. Línea de suministro de aceite 2. La válvula de la compensación 3. Válvula de control de Bomba
4. Bomba de transferencia de combustible
Varios componentes se montan en el Grupo Hidráulico de Bomba de Suministro. La Línea del Suministro del Aceite de la galería de aceite es una línea de diámetro mayor para la entrega máxima de flujo durante la operación en frío. La bomba hidráulica depende de la bomba de la lubricación para la primera etapa del aumento de la presión.
La Válvula de Compensación se monta en la parte trasera de la bomba. Debajo de la válvula de la compensación, esta es la Válvula del Control de Bomba. Esta válvula se puede referir también a como la "Válvula de Control de Presión de Actuación de Inyección." Esta válvula controla el ángulo de inclinación del plato, que varía la descarga de la bomba.
La Bomba de Transferencia del Combustible se monta en la parte trasera de la Bomba Hidráulica del Suministro y es movida por el eje principal de la bomba del suministro.
También visible en este recuadro son la entrada de bomba de transferencia y líneas de combustible de retorno y los sensores de presión y temperatura (discutido anterior mente).
• Bomba de Aceite de Lubricación
Montado internamente en el cárter de aceite esta la Bomba de Aceite de Lubricación. Esta bomba suministra aceite en aproximadamente 400 kPa (65 psi) a la galería del aceite para la lubricación de motor.
El aceite es suministrado también a la bomba hidráulica para propósitos de la Actuación para la inyección. Por esta razón, la bomba de aceite de lubricación del motor HEUI es más grande que la bomba en el motor anterior, abasteciendo las necesidades aumentadas de la lubricación y los sistemas hidráulicos de actuación de inyección.
El Sensor de la Calibración de la Sincronización se instala en la caja, donde esta el volante.
Este sensor (fonocaptor magnético) es instalado en la perforación normalmente reservada para el punto de la sincronización. (El punto es usado para la posición del cigüeñal con el pistón No. 1en punto muerto superior.)
NOTA: En algunas aplicaciones ( algunos tractores) donde la accesibilidad es limitada, este sensor se instala permanentemente.
FILTROS
El separador de agua (1) que funciona también como un Filtro Primario de combustible, es una parte importante del sistema del combustible.
Al existir una alta presión en el sistema de combustible con presiones de trabajo que bordean aproximadamente 150000 kPa (22000 psi), la calidad del combustible es importante. El agua en el combustible puede causar corrosión de los émbolos y cilindros. La tierra puede causar lo mismo al poco tiempo en los estos componentes. El separador de la agua contiene un filtraje de 30 micras. La Bomba de cebado esta montada en la base del filtro. Por la misma razón, el filtro Secundario(2) de 2 micras se debe usar en el sistema. El espacio libre entre el pistón y el cilindro es aproximadamente 5 micras. Típicamente, con 3 a 8 micras la materia abrasiva desgasta prematuramente los componentes de sistema de combustible.
El separador agua se mantiene diariamente drenando el agua y sedimentos.
El filtro separador de agua se cambia por un elemento nuevo cada 500 horas de servicio.
NOTA del INSTRUCTOR: El combustible a alta presión mencionado en este texto son obligaciones de las regulaciones internacionales para las emisiones y humo. También por las altas presiones mantiene un bajo consumo de combustible, el cual con el sistema HEUI se reúnen y se superan esos requisitos.
• Identificación de Componentes del Motor
Este esquemático identifica los componentes externos del motor HEUI (mostrado en el lado derecho del arnés de motor de este esquemático). Los componentes mostrados en el lado izquierdo del esquema se montan en el motor. Denota que el sensor de la presión de admisión de turbo se monta en la máquina.
NOTA del INSTRUCTOR: En este tiempo, se recomienda que cada componente sea localizado en la máquina y la función de cada uno sea revisado con los estudiantes. Hay una lista de los componentes en la próxima página.
Material adicional (usado/defectuoso) los componentes disponibles para el examen en una sala serán útiles. Un ECM con el Módulo de la Personalidad y varios sensores se puede examinar en este tiempo y usarlos para localizar fallas en los ejercicios siguientes.
Componentes Eléctricos
Conector 40 Pines ECM Módulo de Personalidad
Conectores de Tiempo y Ubicación de Instalación Sensor Sensor de Presión de Aceite Hidráulico
Sensor de Temperatura Aceite
Sensor Primario de velocidad y Tiempo Sensor Secundario de velocidad y Tiempo Sensor Temperatura del Refrigerante Sensor de Presión Atmosférica
Sensor de Presión entrada Turboalimentador Sensor de Presión salida Turboalimentador Sensor de presión de aceite
Sensor Temperatura del Combustible Interruptor de flujo de refrigerante Conector de interface comunicación Pernos de Masa Motor y Maquina Conector Data Link
Sensor posición del acelerador Interruptor de parada
Componentes Mecánicos
Grupo de Bomba de Suministro Hidráulico Válvula de Control de Bomba
Válvula de Compensación Deposito para Partida en Frío Válvulas Hidráulicas
Múltiple de Aceite
Filtro Primario/Separador De Agua Filtro Secundario
Bomba de Transferencia Válvula de Control de Presión Inyector de combustible
Tubo Alimentación
SISTEMA DE CONTROL ELECTRONICO
SISTEMA DE CONTROL ELECTRONICO
Esta sección de la presentación explica el Sistema Electrónico del Control incluye los componentes siguientes:
ECM
Módulo de Personalidad
Unidad Hidráulica y Solenoide de Inyector Engranaje Tiempo
También veremos los siguientes subsistemas y procedimientos relacionados: Control del Tiempo Inyección
Control de la Cantidad de Combustible Control de la Velocidad
El Módulo Control Electrónico (ECM) es una computadora y tiene la función de gobernar el sistema de combustible. El ECM recibe todas las señales de los sensores y energiza el solenoide del inyector controlando el tiempo y velocidad del motor.
El ECM es sellado con excepción del acceso al software que contiene en el Módulo de la Personalidad (próximo recuadro). Este ECM es la segunda generación de Sistemas Avanzados de Administración de Motor Diesel y se puede referir frecuentemente como "ADEM II."
Este ECM se usa en la totalidad de aplicaciones de motores 3408E y 3412E.
El ECM se puede cambiar también de una aplicación a otra; sin embargo, una contraseña es requerida para activar el ECM cuando el software nuevo se instala. NOTA: El ECM tiene un registro excelente de confiabilidad. Por lo tanto, cualquier problema en el sistema es muy probable que sean los conectores o arnés de cables. En otras palabras, el ECM debe ser típicamente el último artículo en la localización de fallas.
El Módulo de la Personalidad (mostrado fuera del ECM) contiene el software con toda la información de regulación de combustible (tal como potencia en HP, curva de TORQUE y la proporción de relación Aire/Combustible) que determina el comportamiento del motor. El Módulo de la Personalidad se instala en la cara inferior del ECM, donde tiene el acceso. En este momento, dos métodos se están utilizando para actualizar el software:
1. El destello Programando: reprogramacion electrónica del software del Módulo de Personalidad. (Este método se prefiere para actualizar el software.)
2. Reemplazo del Módulo de Personalidad. (Este método se puede usar si no es posible la Reprogramacion.)
Mejorar el software no es una tarea rutinaria, pero quizás se realice por razones de mejoras del producto, una mejora del desempeño o una reparación de problemas del producto
NOTA: El ECM es sellado y no necesita ajuste ni mantenciones rutinarias. El Módulo de la Personalidad se monta dentro del ECM. La instalación del Módulo de la Personalidad es la única razón para entrar al ECM. Esta operación se realizaría normalmente durante una instalación del ECM o una actualización de software.
INYECTOR DE COMBUSTIBLE
La unidad inyectora HEUI 3400 es eléctricamente semejante a la unidad inyectora electrónica del 3500. El inyector es controlado eléctricamente por el ECM pero es accionado hidráulicamente. La señal del ECM controla la apertura y cierre de la válvula de solenoide. La válvula solenoide controla el flujo de alta presión de aceite hidráulico al inyector. Este sistema facilita al ECM para el control del volumen de combustible, la sincronización y la presión de actuación de la inyección (la presión hidráulica de bomba de suministro).
PRECAUCION
El solenoide del inyector opera con 105 voltios de corriente continua. Debe permanecer siempre despejada el área del inyector cuando el motor esta en funcionamiento o una descarga eléctrica puede ocurrir.
METODOS PARA PRUEBA DE INYECTORES
HEUI
PRUEBA DE SOLENOIDE DEL INYECTOR CORTE DE CILINDROS
PRUEBA AUTOMATICA DEL INYECTOR
Tres pruebas se utilizan para determinar cuál cilíndro o inyector tiene un mal funcionamiento:
PRUEBA del SOLENOIDE del INYECTOR Esta prueba se realiza mientras el motor esta detenido. El solenoide de inyector se puede probar automáticamente con la herramienta de servicio “ Prueba del Solenoide del Inyector”. Esta prueba individualmente el funciónamiento de cada solenoide en forma secuencial e indica sí esta presente un corto circuito o un circuito abierto.
CORTE de CILINDRO ( prueba de manual) Esta prueba se realiza mientras el motor esta en funcionamiento a cualquier velocidad. El pulso de 105volt puede ser cortado individualmente para ayudar a la localización de falla de un inyector o cilíndro con problemas.
PRUEBA AUTOMATICA del INYECTOR Esta prueba se realiza con la herramienta del servicio mientras el motor esta en funcionamiento y en cualquier velocidad. La prueba hace una evaluación relativa de todos los inyectores y muestra numéricamente los resultados. La prueba habilita una evaluación del motor y los inyectores. (Esta prueba no se puede realizar usando el ECAP.)
Una prueba satisfactoria de todos los solenoides de inyector, sin que exista algún código de diagnóstico presente nos indica que un problema mecánico en el cilíndro probablemente existe.
Sistema de Control de Inyección de Combustible
Este esquema muestra la lógica del control de la sincronización dentro del ECM. La velocidad del motor, la cantidad del combustible (que relaciona a la carga), y la señal de entrada de la temperatura del aceite hidráulico es recibida para el control de la sincronización. La señal de la temperatura hidráulica determina cuando se debe activar el Modo Frío. Estas señales de entrada combinadas determinan el comienzo de inyección de combustible.
El control de la sincronización proporciona la puesta a tiempo óptima para todas las condiciones. Los beneficios de un control "instantáneo" de la sincronización es: - Reducción de las partículas y menos emisiones
- Consumo menor de combustible mientras el rendimiento es mantenido
- Mayor vida útil del motor
• El control de la cantidad del Combustible
Cuatro entradas controlan la cantidad del combustible: 1. Velocidad del motor
2. Presión actuación de inyección (hidráulico) 3. Posición del acelerador
4. Presión de múltiple
Estas señales son recibidas por una porción del gobernador electrónico del ECM. El gobernador entonces manda la señal deseada a la inyección del combustible y el control de la actuación de inyección. La cantidad del control lógico del combustible recibe también las señales de la relación del combustible y control del momento de torsión.
Tres variables determinan la cantidad del combustible y el tiempo:
- El comienzo de inyección determinada por la puesta a punto del motor. - La duración de inyección y presión de actuación (hidráulico) de inyección, - Determina la cantidad del combustible que será inyectado.
Dos sensores de Velocidad/Tiempo se instalan: un primario y un secundario. Los Sensores de Velocidad/ Tiempo tienen tres funciones en el sistema: 1. La medida de la velocidad del motor
2. La relación del orden de encendido del motor 3. La ubicación del cilíndro y el TDC
Los sensores de Velocidad/Tiempo, están montados en la caja frontal que contiene el engranaje de sincronización, son de auto ajuste durante la instalación y no tienen espacio libre con la rueda de la sincronización.
La cabeza se extiende antes de su instalación.
Con la acción de atornillar el sensor en la caja se empuja la cabeza en el cuerpo hasta que esta topa la rueda de la sincronización.
Este contacto es sólo momentáneo mientras el motor comienza a realizar la primera RPM y se produce el ajuste correcto.
El Sensor de Velocidad /Tiempo Primario (en lado derecho de motor) mide y gobierna la velocidad de motor, además tiene el propósito de la identificación de los cilíndros y la posición del cigüeñal.
El Sensor de Velocidad /Tiempo Secundario (el lado izquierdo de motor) permite la operación continua si el sensor primario falla (respaldo). Una falla del sensor primario causará que el ECM automáticamente asuma al sensor secundario. También, encenderá la lámpara de chequeo de motor y almacenara el código de falla.
El ECM suministra 12.5 ± 1 Voltios a los Sensores de Velocidad/Tiempo Primario y Secundario.
Los conectores A y B transmiten la alimentación común a ambos sensores. Los conectores C transmiten las señales por separado de cada sensor al ECM para propósitos de identificación.
NOTA: Los Sensores de Velocidad/Tiempo tienen una alimentación particular. Los circuitos de estos sensores no deben ser alterados en su alimentación.
La Rueda de la Sincronización es una parte integrante del engranaje de impulsión para la bomba. Las marcas de la sincronización se usan para localizar la rueda en el diente correcto de la posición al cigüeñal. Esta Rueda de sincronización es común para todos los motores 3408E/3412E.
Como previamente expresado, la Rueda de la Sincronización tiene una suma de 24 dientes. 23 dientes son grandes con espacios pequeños entre ellos (el tamaño del diente 80/20.)
El otro diente tiene el espacio y las dimensiones iguales (el tamaño del diente 50/50.) Esta configuración es usada por el ECM para localizar TDC del cilindro N° 1.
NOTICIA
La cabeza del sensor no se debe posicionar en la ranura de la rueda (ancho) de la sincronización durante la instalación. La posición incorrecta causará el daño a la cabeza del sensor.
Los sensores Velocidad/Tiempo se posicionan verticalmente sobre los dientes.
Los dientes y los sensores generan una señal de salida de Ancho de Pulso Modulado (PWM) para el propósito de Sincronización y una señal salida de Frecuencia Modulada para la medida de la velocidad.
El Sensor Secundario de Velocidad / Tiempo funciona al mismo tiempo que el sensor Primario. El Sensor de Velocidad / Tiempo Secundario se usa cuando la señal del sensor Primario se pierde o se distorsiona. Si el sensor Secundario se seleccione, continuará en uso hasta que el motor se detenga y después arranque nuevamente. Entonces, el sensor primario será seleccionado.
Una vez que el motor arranque, el ECM no cambiará del Sensor Secundario al Sensor Primario. Esta característica previene la conmutación constante entre sensores si un defecto intermitente ocurre.
NOTA del INSTRUCTOR: Una descripción de señales de PWM se proporciona luego en esta presentación (Sensores y Sistemas)
El Sensor de Velocidad/Tiempo usa los dientes de la rueda de sincronización y determina:
- Punto Muerto Superior del cilindro N°1 (Cuando encuentra, los cilindros que identifica.)
- Velocidad del motor
La sucesión de señales mostradas en la segunda columna ( ciclo de trabajo) es analizada por el ECM. En este punto, ningún combustible será inyectado hasta que ciertas condiciones se reúnan. Los motores son semejantes al EUI, este motor no se fía de configuración de dientes para prevenir la rotación inversa.
La bomba de lubricación y la bomba hidráulica no desarrollarán flujo durante la rotación inversa, y no suministraran el combustible de la bomba al inyector. Por lo tanto, el motor no puede arrancar en sentido inverso.
Durante el arranque, el sensor controla inicialmente los pulsos creados por los dientes que pasan e identifica la sucesión como se muestra. Después que una rotación completa se realiza, el control puede reconocer la ubicación de TDC del modelo como la ilustración superior.
Durante el arranque inicial, ningún combustible se inyecta hasta que: La rueda de la sincronización haya completado una revolución completa. El control identifique los TDC de todos cilindros.
Después que el sensor ha proporcionado las señales necesarias, el ECM está listo para el comienzo de la inyección (sí la presión hidráulica está disponible para accionar los inyectores.)
NOTA: Los puntos de referencia señalan las posiciones en la rueda de la sincronización que el control mide como el punto de inyección y TDC.
• Operación Normal
Durante la operación normal, el ECM puede determinar la sincronización del punto y la referencia para cada uno de los cilindros. El punto de referencia es almacenado por el ECM después que la calibración de tiempo se a realizado.
La Sincronización de inyección se realiza conectando una sonda con una señal TDC al conector del acceso de servicio en el Arnés de motor, y activando la
sucuencia de la calibración con la herramienta de Servicio Caterpillar ET. El ECM eleva la velocidad del motor a 800 r.p.m. (para optimizar la certeza de la medida), compara la verdadera ubicación No. 1 en TDC al cilíndro asumido N°1 ubicación de TDC, y corrige la desviación en la EEPROM (Memoria Sólo de Lectura
Programable y Borrable Eléctricamente.)
NOTA: El rango de la desviación de la calibración es limitado a ± 10 grados del eje cigüeñal. Si el rango se excede, la desviación es puesta a cero (calibración insuficiente) y un mensaje de diagnóstico se genera por la calibración.
El Sensor de la Calibración de la Sincronización (fonocaptor magnético) es instalado en el cubre volante durante la calibración. El conector se localiza arriba del ECM.
(En algunas máquinas, en otras palabras D9R/D10R, el sensor se instala permanentemente.)
Usar la herramienta del servicio ET, la calibración de tiempo se realiza automáticamente para ambos sensores cuando sé esta en la pantalla apropiada.
La velocidad deseada del motor es puesta a 800 r.p.m. Este paso es realizado para evitar la inestabilidad y asegura que ningún contragolpe se presente en los engranajes de la distribución durante el proceso de la calibración.
Los Sensores de Velocidad/ Tiempo usan la rueda de sincronización para referencia de la sincronización, la calibración de sincronización mejora la certeza de inyección de combustible corrigiendo alguna tolerancia leve entre el eje cigüeñal, los engranajes de distribución y la rueda de sincronización.
Durante la calibración, la desviación se almacena en la memoria del módulo de control EEPROM (Memoria de sólo Lectura Eléctricamente Borrable y Programable). La distancia de la desviación de la calibración es limitada a ± 10 grados del eje cigüeñal. Si la sincronización esta fuera de rango, la calibración se aborta. El valor previo se retendrá y un mensaje diagnóstico se apuntará.
La calibración de sincronización se realiza normalmente después los procedimientos siguientes:
1. El reemplazo de ECM
2. El reemplazo del sensor velocidad/ Tiempo 3. El reemplazo de la rueda sincronización
Flujo de Corriente al Inyector
Esta ilustración muestra como la corriente aumenta inicialmente para crear la atracción en la bobina del inyector y cerrar la válvula poppet. Después, por el rápido corte (pulso) de 105 Voltios ON-OFF , el flujo de la corriente se mantiene. La inyección finaliza cuando el suministro de corriente se corta y la presión hidráulica disminuye. Por lo tanto, la presión de combustible disminuye rápidamente en el inyector.
•MOVIMIENTO DE LA VALVULA POPPET
Este esquema muestra el movimiento de la válvula poppet cuando el ECM energiza el solenoide. La válvula poppet permite el paso de aceite hidráulico sobre el pistón intensificador de inyector el cual mueve él embolo del inyector.
CARACTERISTICAS de RESPUESTA DURACION INYECCION y FIN DE INYECCION
Aquí esta ilustrado gráficamente la sincronización de:
1. El ECM inicia la señal al inyector para el comienzo de la inyección.
2. El solenoide del inyector abre la válvula de poppet. 3. La proporción de la inyección aumenta.
LIMITES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
•
POTENCIA MAXIMA•
MAXIMO TORQUE•
RELACION DE COMBUSTIBLE•
LIMITACION MODO PARTIDA EN FRIO•
COMBUSTIBLE PARA LA PARTIDAAsí como en el motor MUI los límites mecánicos determinan la entrega del combustible máximo durante la carga total, el momento de torsión y la aceleración, el sistema electrónico HEUI tiene también los límites de protección del motor. Estos límites son:
- La potencia Máxima
- El Límite del Momento de torsión (Características de ascensión de momento de torsión)
- Control de la Relación de Combustible (el combustible se Limita hasta que la presión de múltiple esté disponible)
- Modo Límite Frío (el combustible se Limita con el motor frío para el control del humo blanco)
- Limitación del combustible para la partida (el combustible se Limita durante el arranque)
Una demora de aceleración existe durante el arranque del motor el cual sostiene la marcha en baja en vacío por dos segundos hasta que la presión de aceite alcanza 140 kpa (20 psi.)
Los Camiones fuera de carretera tienen un sistema que aumenta la potencia del motor solo en marcha directa. Este sistema protege el tren de mando del momento de torsión excesivo en las marchas más bajas.
Los Camiones fuera de carretera también tienen la característica herramienta de servicio diseñada para programar puntos más bajos de marcha y la limitación de combustible para mejorar el consumo del combustible a petición del cliente.
MODO FRIO DEL SISTEMA DE
COMBUSTIBLE
• CONTROL DE VELOCIDAD
• LIMITACION DEL COMBUSTIBLE • SINCRONIZACION DE INYECCION
• PRESION DE ACTUACION DE INYECCION • INYECCION DE ETHER
MODOS FRIOS
El sistema de combustible HEUI esta diseñado para modificar la característica operacional del motor durante la operación en frío. Esta modificación es hecha para proteger el ambiente, y mejorar las características del motor.
NOTA del INSTRUCTOR: Los varios Modos Fríos se tabulan en la hoja de servicio N° 2. Discuta cómo estas variaciones de Modo Frío pueden cambiar las características de motor, particularmente durante los diagnósticos de operación. Por ejemplo:
- La presión de actuación de Inyección variará con la temperatura de motor.
REDUCCION DEL SISTEMA DE
COMBUSTIBLE
• COMPENSACION AUTOMATICA POR ALTITUD
• COMPENSACION AUTOMATICA POR RESTRICCION DE FILTRO • DISMINUCION DE POTENCIA POR ALERTA DE MOTOR
El sistema limita el combustible para cada condición, el sistema disminuye y contribuye en la protección. Esta disminución de potencia se describe
individualmente luego en la presentación, aquí son resumidos:
- Compensación Automática por la Altitud (Disminución por altitud geografica)
- Compensación Automática del Filtro (Disminución por la restricción de filtro de aire sí esta instalado)
Disminución por Alerta de Motor (Disminución para la baja presión de aceite y alta temperatura de refrigerante; no instalado en todas las aplicaciones)
- Si una pérdida de la señal del sensor de presión de múltiple ocurre, el ECM asume la presión de múltiple a cero. Una disminución de la potencia será reducida aproximadamente 50 a 60%.
- Compensación de Temperatura del Combustible (Compensa hasta 5% para la pérdida del poder causada por el combustible caliente)
NOTA de INSTRUCTOR:
Esta materia es reforzada con las siguientes tareas demostradas con el ET. Revise la materia con preguntas que siguen las tareas. La demostración se puede realizar en un motor o máquina con una computadora. Los temas sugeridos son:
La revisión Básica de ET (se requiere)
La Posición seleccionada con la posición del interruptor de acelerador, la velocidad deseada de motor, la posición del combustible, la presión de actuación de inyección.
Los códigos diagnósticos activos
Los códigos de diagnósticos registrados Códigos de diagnostico de eventos Pantalla de Configuración
Calibración de Inyección y Tiempo Corte de cilindros
SISTEMA DE INYECCION DE
COMBUSTIBLE
SISTEMA de INYECCION de COMBUSTIBLE
Esta parte de la presentación describe los principios de la operación del Sistema de Inyección de Combustible HEUI usado en motores 3408E y 3412E. NOTA del INSTRUCTOR: Varios códigos del color que se usarán en esta sección de la presentación identifican flujos y presiones:
Circuitos Hidráulico y de Lubricación
Rojos - Aceite a alta presión
Rayas Rojas y Blancas - Aceite reducido de presión Verde - Succión de aceite
Circuitos de combustible
Rojos - Combustible a alta presión
Rayas Rojas y Blancas - Presión de bomba de transferencia de combustible
SISTEMA de COMBUSTIBLE 3408E/3412E HEUI
El Sistema de Actuación de Inyección de Combustible se logra usando la hidráulica, antes la actuación se realizaba usando el eje de leva sobre el inyector utilizado en otros sistemas del combustible diesel. Hoy en día la Actuación hidráulica ofrece varias ventajas comparativas con la actuación mecánica, incluye la habilidad de mantener la presión de inyección de manera independiente a la velocidad de operación del motor. Esta capacidad es especialmente ventajosa en muchos aspectos, inclusive la respuesta rápida del motor, partida en frío, y el control de emisiones y ruido.
NOTA del INSTRUCTOR: El siguiente esquemático puede aparecer idéntico en las ilustraciones blancas y negras. Sin embargo, los recuadros verdaderos se coloran diferentemente.
•
Componentes de Sistema
Una revisión a los sistemas del motor 3400 HEUI y los circuitos hidráulicos de suministro combustible serán vistos a continuación:
• Grupo de Bomba de Suministro Hidráulico (1) incluyendo: - Bomba Hidráulica
- Bomba de transferencia de combustible - Válvula de control de bomba
• Módulo de Control Electrónico (ECM) (2) • Sensores Electrónicos (3 y 4)
- Temperatura Hidráulica - Presión Hidráulica • Inyectores (5)
3
2 1
•
Grupo Hidráulico de bomba de suministro:
Los siguientes componentes se integran en una sola unidad llamado Grupo Hidráulico de Bomba de Suministro:
- Bomba Hidráulica(1)
- Válvula de control de bomba(2) - Bomba de transferencia (3)
Este grupo de bomba se localiza en la V del motor en la misma posición como la bomba de inyección de combustible en motores anteriores.
Tres circuitos de líquidos se incluyen en el sistema: aceite de baja presión, aceite de alta presión(hidráulico), y el suministro de combustible de baja presión.
NOTA al INSTRUCTOR: Estos componentes y los circuitos se cubrirán en detalle luego en la presentación.
• Operación del Sistema
En un equipó con motor HEUI, la bomba de la lubricación tiene dos funciones: 1. Proporciona la lubricación al motor
2. Proporciona aceite a baja presión a la bomba hidráulica HEUI
La bomba de lubricación del motor ha sido ampliada para proporcionar el aumento de flujo requerido. La bomba hidráulica tiene un depósito de aceite para la partida en frío. Este depósito previene a la bomba hidráulica de la cavitacion durante partida inicial del motor hasta que la bomba de lubricación pueda suministrar la aceite a presión adecuada. Un sensor de presión del aceite se localiza en el depósito aceite de arranque en frío, que esta en la caja de la bomba hidráulica del aceite. El sensor controla la presión de aceite de lubricación. Un sensor de temperatura de aceite se instala también en el depósito. Este sensor se referirá como el "sensor hidráulico de temperatura" por decirlo así y usado para este propósito.
• Alta presión de accionamiento hidráulico
Durante condiciones normales de operación, el aceite se presuriza entre 5000 y 21500 kPa (725 y 3100 psi) por la bomba hidráulica de alta presión y acciona los inyectores. El nivel de la presión hidráulica es controlado por el ECM, con una señal a la válvula de control de bomba produciendo un aumento de carrera de la bomba hidráulica.
Cuándo el motor esta en funcionamiento, aceite a alta presión está disponible siempre para todos los inyectores.
El aceite de la bomba de alta presión entra a los dos pasajes del suministro de aceite.
Las válvulas inversoras de flujo son usadas para prevenir golpes de presión entre los pasajes de aceite de los bancos. Los pasajes del suministro del aceite hidráulico son conectados al inyector por tubos puente. El aceite usado por el inyector es liberado debajo de las cubiertas de válvula y drenado al cárter por los compartimentos de los alza válvulas.
• Suministro de combustible de baja presión
•El combustible es succionado desde el tanque a través del separador de agua y la bomba de cebado por una bomba de transferencia tipo engranaje.
El combustible se dirige por el Módulo de Control Electrónico (ECM) para propósitos de refrigeración de este. Desde allí fluye por el filtro secundario de combustible. Posteriormente, el combustible entra a la galería de suministro de baja presión, abasteciendo los múltiples encima de las culatas. El exceso de combustible no inyectado sale desde el múltiple. El flujo entonces se combina en una sola línea y pasa por la válvula reguladora de presión, que trabaja entre 310 y 415 kPa (45 y 60 psi). Desde la válvula reguladora de presión, el exceso de flujo retorna al tanque. La cantidad del combustible para la combustión y el combustible de retorno al tanque está cerca de 1:3 ( tres veces mas del volumen requerido para la combustión es suministrado al sistema con propósitos de la refrigeración de los
inyectores). Un sensor de temperatura del combustible se instala en el sistema de suministro, para compensar las pérdidas de potencia causadas por las variaciones de temperatura del combustible.
Operación Hidráulica de la Unidad Inyectora
La alta presión de aceite hidráulico es proporcionada a cada inyector por los pasajes hidráulicos de suministro y los tubos puentes individuales.
El combustible es suministrado al inyector por un pasaje de suministro de baja presión localizado en el múltiple de alimentación (descrito mas adelante.)
Los anillos especiales de "Viton" se usan en las coyunturas hidráulicas entre el inyector y el múltiple de alimentación.
NOTA: Esta imagen y la imagen siguiente parten de la leyenda del color usando anaranjado para el aceite a alta presión y evita la confusión entre los dos líquidos.
• SUMINISTRO de COMBUSTIBLE de BAJA PRESION
El combustible llega por un pasaje taladrado localizado en el múltiple de alimentación.
El suministro del combustible a cada inyector es sellado de la cámara de la combustión y el área debajo de la tapa de válvula por sellos superiores y más bajos de un anillo entre el inyector y la camisa de inyector en la culata.
Los gases de la cámara de la combustión son impedidos de entrar al pasaje del suministro del combustible por un sello de contacto de metal a metal entre la camisa del inyector en la culata y el inyector.
La camisa del inyector se atornilla en la culata. Una arandela de metal es usada de sello en la parte inferior del adaptador para prevenir perdidas entre el sistema de refrigeración y la cámara de la combustión.
• Pasajes de suministro
Los pasajes siguientes se localizan en el Múltiple de Suministro Hidráulico: - Pasaje de suministro Hidráulico
- Pasaje de suministro de Lubricación - Pasaje de suministro de Combustible
El múltiple de alimentación es montado en la culata y conduce aceite hidráulico bajo presión para el accionamiento del inyector a través de tubos puente. El combustible de baja presión y el aceite de lubricación al mecanismo de la válvula se dirigen también por el múltiple. Estos pasajes se muestran en la imagen seccionada en el próximo recuadro.
MULTIPLE DE SUMINISTRO
Este recuadro en corte muestra los pasajes del Múltiple Suministro Hidráulico
- Pasajes de suministro hidráulico de alta presión - Pasajes de suministro de combustible de baja presión - Pasajes de suministro de aceite de lubricación
El combustible entra por el frente del múltiple y sale por la parte trasera.
La refrigeración de los inyectores es lograda circulando un volumen mayor de combustible al inyector que es requerido para la combustión.
Inicialmente, el combustible circula alrededor del exterior de la camisa del inyector y es contenido entre la camisa y el múltiple de suministro por los sellos superiores e inferiores de combustible de la camisa del inyector.
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El Tubo puente (1) y el Adaptador (2) dirigen aceite hidráulico desde un pasaje del múltiple de alta presión y luego al inyector. Un procedimiento específico de apriete (torque) se debe realizar a los seis pernos (para el Tubo puente y adaptador) el cual debe ser seguido al realizar su instalación. Este procedimiento se describe mas adelante en esta presentación.
NOTA
El seguir este procedimiento de apriete en forma incorrecta puede tener como resultado las quejas de baja potencia, causadas por fugas hidráulicas internas. También, los esfuerzos internos en el inyector causados por un procedimiento impropio de apriete puede causar los cambios de los espacios libres internos del inyector que pueden disminuir la vida útil o rendimiento del inyector.
Características de la Operación del Inyector
La cantidad del combustible entregado es controlada variando el tiempo que el solenoide se energiza. Este período de tiempo es llamado.” duración" es calculada por el ECM y asegura la entrega de la cantidad correcta del combustible.
Otras entradas afectan el cálculo del tiempo, incluidas (pero no limitan) la presión del suministro hidráulico, la temperatura de aceite y características trazadas de desempeño del inyector. Dos niveles actuales se generan en la forma de onda:
1. La fuerza atractiva de la corriente crear un campo magnético más fuerte y atrae la armadura y levanta la válvula poppet del inyector de su asiento contra la fuerza de resorte.
2. Una alta corriente es usada para sostener la armadura y la poppet en su asiento. La corriente más baja reduce el calor en el solenoide y la vida del solenoide aumenta.
La imagen gráfica el desempeño del inyector como una función de tiempo, en la presión de bomba, y en la temperatura de aceite, las cuales el ECM almacena en la memoria.
Este recuadro muestra, cuando el ECM energiza el solenoide, y se realiza el movimiento de válvula poppet. Entonces, la tasa de inyector aumenta para el comienzo de inyección. El fin de la inyección ocurre cuando las gotas de tasa llegan a cero.
Por lo tanto:
• La cantidad de combustible es una función del comienzo de inyección. • La cantidad del Combustible es una función directa para:
- La Duración de inyección
El ECM manda una corriente mayor al solenoide para crear un campo magnético fuerte. Este campo fuerte es necesario para la máxima atracción de la armadura, que está en su distancia más lejana del solenoide.
La valvula poppet es mantenida normalmente en su asiento de entrada a travez del resorte de la poppet. El incremento mayor de la corriente atrae la armadura y levanta el poppet de su asiento de entrada hacia el asiento del escape contra la fuerza de resorte. El ECM reduce el nivel de la corriente y la poppet es mantenida en el asiento de escape.
La inyección comienza después que el asiento de escape esta cerrado y la presión de aceite empuja el émbolo intensificador y pistón hacia abajo. El movimiento del pistón hacia abajo presuriza el combustible aproximadamente 31000 kPa (4500 psi) y la válvula check se levanta, permitiendo que el combustible entre al cilíndro. El tiempo en que se abastece de combustible y sale por la punta se llama " comienzo de inyección."
La proporción que se abastece de combustible inyectado es controlada por la presión de inyección hidráulica. La presión hidráulica más alta empuja el émbolo y plunger más rápidos, causando una proporción más alta del flujo por la punta de la tobera.
Cuándo la inyección es finalizada por el ECM, disminuye la corriente que causa que el campo magnético se desvanezca en el solenoide. El resorte de la valvula poppet entonces mueve la poppet hacia el asiento de entrada. Como la poppet es llevada a su asiento, el aceite hidráulico es cortado, y el movimiento hacia abajo del émbolo y plunger regresa al punto de inicial , llenando el barril para la próxima carrera de inyección
Cuando la presión baja en el embolo; la tobera la válvula de aguja se cierra, la cual está cerca de 21000 kPa (3000 psi), causando que esta presión sea retenida en la tobera para el próximo ciclo.
NOTA del INSTRUCTOR: Una desmontracion en un inyector en corte están disponibles, se recomienda que la sucuencia anterior sea revisada usando los componentes verdaderos.
COMPONENTES DEL INYECTOR
La unidad inyectora de los 3408E/3412E ha sido diseñada para representar los últimos adelanto de la industria. Esta sección de la presentación describirá todos los componentes y sus funciones
Este recuadro muestra un inyector en corte y la camisa de inyector. Note los siguientes grupos mayores que componente el inyector:
- Cuerpo de válvula con solenoide y válvula de poppet
- Grupo de pistón intensificador, Cilindro con émbolo de bombeo - Grupo de Tobera
La camisa del inyector tiene cuatro ranuras de sello. Las dos ranuras superiores tienen los sellos que contienen el combustible dentro del múltiple de suministro (mostrado en más detalle posteriormente).
Los dos sellos inferiores contienen el líquido refrigerante. Una arandela del metal sella la parte inferior de la camisa y previene la entrada de refrigerante a la cámara de combustión.
El inyector se compone de tres grupos básicos que se describirán en detalle: - Conjunto del Cuerpo de Válvula
- Conjunto de Cilindro - Conjunto de Tobera
Esta imagen muestra la vía de la puerta de escape para la ventilación del inyector drenando el aceite hacia abajo. Esta condición es una modificación del diseño previo que ventilaba el aceite hacia arriba. Este inyector es intercambiable. Sin embargo, el inyector más moderno reduce la tendencia del motor a la niebla del aceite por la descarga del respiradero.
El inyector HEUI se diseñó con un mínimo de partes componentes. El inyector contiene 35 partes.
Esta imagen en despiese muestra todos los componentes por secuencia de ensamblaje:
El Grupo del Cuerpo de Válvula contiene el solenoide, armadura y la válvula de poppet. Estando ensamblada dirige el aceite al pistón intensificador hidráulico que mueve el plunger del combustible. El Grupo del Barril y plunger contienen el combustible a alta presión. El Grupo de la punta contiene, la punta, válvula de aguja y tobera.
NOTA: Aunque los componentes del inyector se expliquen en esta presentación, se debe notar que ninguna de las partes individuales del inyector es reparable. Este inyector esta armado a precisión por una máquina, y reemplazar los componentes individuales del inyector tendrían como resultado los problemas de rendimiento o falla del inyector.
Este recuadro muestra las partes componentes en los tres grupos básicos discutidos previamente.
El cuerpo de la válvula tiene tres partes (el cuerpo, adaptor y espaciador) que se arman con una gran precisión. Cualquier daño sostenido en el área del cuerpo de válvula durante la instalación causará la falla del inyector.
NOTICIA
Los procedimientos correctos del desmontaje de inyector y herramientas se encuentran especificados en el Manual del Servicio y siempre se deben usar. Cualquier apalancamiento aplicado debajo del cuerpo de válvula puede causar la deformación de los asientos de la válvula poppet o una falla posible del inyector puede suceder.
Desmontaje e Instalación del Inyector
Los procedimientos correctos para el desmontaje del inyector e instalación deben ser seguidos para evitar esfuerzos en el inyector y escapes hidráulicos en el área del tubo puente. Las tres superficies que unen el tubo puente, el adaptador de aceite y el inyector se deben alinear antes de aplicar él apriete final (torque)
NOTA del INSTRUCTOR: En este tiempo, se recomienda que los procedimientos de desmontaje e instalación del inyector sean demostrados. El énfasis se debe colocar en el uso del extractor correcto durante el desmontaje (antes de usar una palanca de barra, que podría tener como resultado el daño de inyector). También, desmontar un inyector usado e identificar los componentes mostrados en este recuadro.
Esta parte del procedimiento del ensamble asegura que todas las uniones y caras que sellen se unen estén alineadas y tengan un contacto completo antes de apretar los pernos.
1. Limpie las caras del inyector y la camisa de inyector e instale los sellos nuevos.
2. Lubrique los sellos con aceite e instale el inyector en la camisa de inyector. 3. Alinee visualmente el inyector con la superficie paralela plana a la línea central
del motor.
4. Posicione la abrazadera de inyector en el inyector y apriete el perno a 47 ± 9 N•m (35 ± 7 lb. p.)
5. Instale los sellos nuevos en el tubo de puente y la base del brazo del balancín.
6. Coloque el adaptador de aceite del inyector y tubo puente en su posición.
7. Instale los tornillos Allen y pernos de cabeza hexagonal apretados. Si el adaptador de aceite de inyector se instaló previamente en el inyector, afloje los tornillos Allen.
El objetivo en este punto del procedimiento es para atraer todas las caras que se unen en contacto y la alineación completa antes de comenzar el procedimiento final de apriete.
Mala alineación de los componentes ocasionará un esfuerzo en el inyector que entonces torcerá la válvula poppet y las guías del barril. Estos componentes operan con un espacio libre de 5 micras a causa de las altas presiones hidráulicas de inyección. Por lo tanto una cantidad pequeña de deformación causará un atascamiento.
Adicionalmente, algún desajuste podría causar que gases de la combustión entren al sistema de alimentación.
La secuencia de la instalación del Inyector y apriete torsiónal a fin de cuentas es aplicar un procedimiento para que las superficies se unan y alinien, en forma adecuada y se puede realizar de la siguiente forma:
1. Apriete los tornillos de Allen y pernos de cabeza hexagonal apenas apretados suficientemente para atrae las superficies que se juntan y para la alineación de estas.
2. Aplique un torque inicial a los pernos verticales de la cabeza hexagonal a 5 ± 3 N•m (4 ± 2 lb. pie.)
3. Aplique un torque inicial a los pernos horizontales de cabeza hexagonal 5 ± 3 N•m (4 ± 2 lb. pie.)
4. Aplique un torque inicial a los tornillos Allen de 1 ± 0.2 N•m (10 ± 2 lb. Pul.) 5. Realice el torque final a los pernos verticales de cabeza hexagonal de 47 ± 9
N•m (35 ± 7 lb. pie.)
6. Realice el torque final a los pernos horizontales de cabeza hexagonal de 47 ± 9 N•m (35 ± 7 lb. pie.)
7. Realice el torque final a lo tornillos Allen de 12 ± 3 N•m (9 ± 2 lb. pie.) 8. Verifique el sistema para ver fugas(arranque con inyección incapacitada)
Verificar la presión hidráulica (se puede comparar con la presión deseada).
Varias posibilidades para escapes pueden existir. El aceite bajo alta presión puede fugarse de las uniones del tubo puente o del puerto del escape del cuerpo de válvula de inyector.
El combustible podría salir del sello superior en el inyector. También, gas de combustión puede salir posiblemente de la base del inyector.
Si aire ha entrado el sistema del suministro del combustible, múltiples inyectores en un banco pueden tener un funcionamiento defectuoso. Si el procedimiento no fue seguido correctamente, aire podría entrar por el sello inferior. Si esta condición ocurre, quite el inyector y verifique la presencia de carbón debajo del sello inferior. Reemplace el sello y realice la secuencia del procedimiento de apriete. Aire en el sistema puede ser descubierto por un ligero contacto en la línea flexible del retorno y la verificación de pulsaciones extremas o golpes de presión por la línea. Una alternativa, consiste en instalar una botella de vidrio en cada línea del retorno, arrancar el motor y chequear la expulsión de aire.
Cuando el solenoide esta desenergizado, la válvula poppet es mantenida en su asiento en el cuerpo (vista izquierda) por el resorte de la válvula. La válvula poppet es conectada a la armadura por el tornillo de armadura. Cuándo la poppet esta cerrada, el asiento previene el ingreso de aceite a alta presión al inyector. El asiento de la poppet de escape está abierto, conectando la cavidad de émbolo de intensificador a la atmósfera.
Basado en señales de entrada de los diversos sensores electrónicos, el ECM calcula la cantidad y mide el combustible para ser entregado por el inyector a la cámara de la combustión. En el tiempo apropiado, el ECM manda una corriente eléctrica al solenoide del inyector.
El solenoide desarrolla una fuerza magnética que atrae la armadura y cambia de posición la válvula poppet. La válvula poppet se mueve contra la fuerza de resorte, abre el asiento de alimentación y cierra el asiento del escape (vista derecha).
El aceite hidráulico bajo presión desde el múltiple de suministro se dirige por el tubo puente a la parte superior del émbolo del pistón intensificador.
El suministro de aceite de la bomba de suministro a la válvula poppet causa que el émbolo del pistón intensificador y el plunger de combustible se muevan hacia abajo. El desplazamiento del plunger presuriza el combustible atrapado entre la cámara bajo el plunger y el asiento de la válvula de aguja.
NOTA: El émbolo del pistón intensificador tiene casi siete veces el área del plunger del combustible. Cuándo el circuito hidráulico suministra una presión de 21000 kPa (3000 psi), aproximadamente 145000 kPa (21000 psi) serán generados debajo del plunger del combustible.
