Índice de Contenidos
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Introducción al motor C9...3
Introducción al motor C9...3
Operación de los Sistemas principales...5
Operación de los Sistemas principales...5
Sistema de Sistema de Refrigeración...5 Refrigeración...5 Sistema de Sistema de Lubricación...7 Lubricación...7 Sistema de Admisión Sistema de Admisión !scape..."" !scape..."" Sistema de Sistema de Combustible..."# Combustible..."# Conceptos $%sicos..."# Conceptos $%sicos..."# Sistema &!'I...(5 Sistema &!'I...(5 Sistema Sistema !l)ctrico...*( !l)ctrico...*( Sistema de Control Sistema de Control !lectrónico...*3 !lectrónico...*3
Calibraciones de los Sistemas...55
Calibraciones de los Sistemas...55
Calibración del sensor de +elocidad Calibración del sensor de +elocidad tiempo...55 tiempo...55 Calibración de la Calibración de la Sincroni,ación...57 Sincroni,ación...57
Calibración del Sensor de Calibración del Sensor de -resión...5
-resión...5
/etección del grado del /etección del grado del aceite...59
Compensación Autom%tica de Compensación Autom%tica de Altitud.. Altitud...#0....#0 1erminolog2a...#" 1erminolog2a...#" Introducción al 1roublesooting...## Introducción al 1roublesooting...## Conclusiones...#7 Conclusiones...#7
Introducción al Motor C9
Introducción al Motor C9
Diseño del Motor
Diseño del Motor
44AA 66%%ll++uullaas s dde e !!ssccaappee 44$$ 66%%ll++uullaas s dde e AAddmmiissiióónn /i%metro de los cilindros...""( mm 4**" inc
/i%metro de los cilindros...""( mm 4**" inc Carrera..."*9 mm 457 inc. Carrera..."*9 mm 457 inc. Cilindrada... L 4537 Cu In. Cilindrada... L 4537 Cu In. /ise8o...
/ise8o...# ...# cilindros cilindros en en l2neal2nea 6%l+ulas por cilindro...*
6%l+ulas por cilindro...*
Lu, de +%l+ulas con el motor parado 4fr2o Lu, de +%l+ulas con el motor parado 4fr2o
!scape...0#* 00 mm 400(5 0003 inc 1ipo de Combustión...Inección /irecta
Orden de encendido..." 5 3 # ( *
La rotación del cig:e8al es obser+ada desde el +olante del motor. Rotación del cig:e8al..Antiorario
NOTA:
la parte frontal del motor es opuesta a la ubicación del +olante. !l lado dereco e i,;uierdo del motor es +isto desde el +olante. !l cilindro <= " es el ;ue se alla ubicado en la parte frontal del motor.!l motor C9 utili,a una unidad de inección electro> idr%ulica 4&!'I para la inección del
combustible. !l sistema &!'I elimina mucos componentes mec%nicos utili,ados en un sistema de bomba lineal.
!l sistema &!'I pro+ee un maor control de la sincroni,ación como tambi)n un maor control de la me,cla de aire combustible.
!l a+ance de la sincroni,ación 41imming Ad+ance es reali,ado por un control preciso de la sincroni,ación de la unidad inectora. Las r.p.m son controladas a?ustando la duración de la inección. 'na rueda de sincroni,ación pro+ee la información al @ódulo de Control !lectrónico 4!C@ para detectar la posición de los cilindros las r.p.m del motor.
!l motor tiene un sistema de diagnóstico para asegurar ;ue todos los componentes se encuentren operando apropiadamente. !n el caso de falla de un componente del sistema el operador ser% alertado de la condición por el parpadeo de la lu, ubicada en el tablero. 1ambi)n con los sitces se puede mostrar el código en la lu, de acción. Las fallas intermitentes son registradas guardadas en la memoria.
Arranque del motor
!l !C@ del motor alimenta autom%ticamente con una determinada cantidad de combustible de manera ;ue el motor arran;ue. <o es necesario presionar el pedal 41rottle mientras ;ue el motor est% girando. Si el motor no arranca en (0 segundos suelte la lla+e de arran;ue permita ;ue el motor de arran;ue se enfr2e aproBimadamente ( minutos +uel+a a intentarlo.
!n el caso de arran;ue en climas fr2os el arran;ue la operación depende del tipo de
combustible empleado la +iscosidad del aceite si posee audas opcionales de arran;ue. -ara maor información obser+ar el @anual de Operación @antenimiento en el tópico Sección de Operación.
Operación de los Sistemas
!n este módulo se describen los Sistemas de Admisión !scape Refrigeración Lubricación !l)ctrico de Combustible.
-ara maor información se puede consultar el @anual de Ser+icio módulo Operación de Sistemas S!<R> 950".
Sistema de Reri!eración
!l motor e;uipa un sistema presuri,ado el cual ofrece dos +enta?asD
E!l sistema puede operar en forma segura a una temperatura mas ele+ada ;ue el punto de ebullición del agua.
E !l sistema pre+iene ca+itaciones en la bomba de agua.
La ca+itación se produce por burbu?as en l2;uidos a ba?a presión por fuer,as mec%nicas este sistema pre+iene la ca+itación a ;ue pro+ee un flu?o constante de refrigerante desde la bomba de agua.
NOTA:
!n los sistemas con enfriadores aire> aire se debe utili,ar una me,cla m2nima de !tileno> Flicol de 30 G para un eficiente rendimiento de la bomba de agua.La bomba de agua se encuentra locali,ada en el lado dereco del blo;ue es comandada por una correa conectada a la polea del cig:e8al. !l refrigerante ingresa a la bomba por tres
puntosD
E -or la parte inferior
E @anguera b pass en la parte superior.
EL2nea de $ pass 4Sunt line en la parte superior de la bomba
!l refrigerante desde la parte inferior del radiador ingresa a la bomba por la acción del impelente.
1odo el refrigerante pasa a tra+)s del enfriador de aceite e ingresa al mHltiple del blo;ue donde se dispersa a las camisas alrededor de los cilindros.
47 $omba de agua 49-uerto de b pass
/esde el blo;ue del motor el refrigerante ingresa a la tapa de cilindros de a;u2 a las camisas de los inectores a la ca?a de termostato.
!l termostato controla la dirección del flu?o. Cuando la temperatura del refrigerante est% por deba?o de la temperatura normal de operación el termostato se encuentra cerrado. Al alcan,ar la temperatura normal de operación el termostato se abre se cierra el b pass la maor2a del refrigerante se dirige al radiador para ser enfriado el remanente se dirige por el b pass a la bomba de agua.
La l2nea de b pass Sunt +a desde la parte superior de la bomba de agua al tan;ue de eBpansión. !sta l2nea debe colocarse correctamente para e+itar ;ue las burbu?as de aire ;ueden atrapadas.
NOTA:
el termostato es una parte fundamental del sistema de refrigeración este di+ide el flu?o de refrigerante entre el radiador el b pass para mantener la temperatura normal de traba?o. Si no tenemos instalado el termostato la maor2a del refrigerante se dirigir% al lugar de menor resistencia es decir a tra+)s del b pass causando el sobrecalentamiento del motor en ambiente calurosos ;ue no alcance la temperatura de operación en ambientes fr2os.La bomba de aceite del motor 4(3 se alla montada en la parte inferior del blo;ue de motor dentro del c%rter 4(#. !sta en+2a aceite ;ue toma desde el c%rter a tra+)s de un conducto al enfriador 4(". Luego el aceite flue a tra+)s del filtro 4(0 el aceite filtrado ingresa al turbo por la l2nea 4"# a la galer2a 4"*.
La galer2a principal de aceite distribue el aceite a las siguientes %reasD co?inetes de bancada 4(( directores de aceite 4"0 bu?es del %rbol de le+as 4"". !l aceite ;ue sale de la galer2a principal ingresa a la distribución delantera.
!l aceite ingresa al cig:e8al a tra+)s de los agu?eros en los mu8ones de bancada ;ue por pasa?es internos se comunica con los mu8ones de biela.
Los pasa?es de la distribución delantera en+2a el aceite en dos direcciones. &acia la parte superior el aceite es dirigido de nue+o al blo;ue luego el aceite flue acia la galer2a de la tapa de cilindros 4 a tra+)s del pasa?e 43 al mecanismo de +%l+ulas. A tra+)s del pasa?e 4"9 el aceite es en+iado al engrana?e de la bomba de aceite.
La bomba idr%ulica 4" es una bomba a pistón aBial comandada por engrana?es. !l circuito de aceite consta de un circuito de ba?a presión uno de alta presión.
!l circuito de ba?a presión opera a una presión de (*0 pa 435 psi a *0 pa 470 psi pro+ee aceite a filtrado a la bomba &!'I al sistema de lubricación del motor mientras ;ue el aceite sobrante retorna al c%rter.
!l circuito de alta presión pro+ee aceite de actuación a la unidad inectora opera con rangos de presión entre # @pa 470 psi (5 @pa 43#(# psi. !l aceite a alta presión flue a tra+)s de una galer2a dentro de la tapa de cilindros.
La +%l+ula de ali+io de la bomba de aceite del motor 4(* limita la presión de aceite ;ue en+2a la bomba de aceite a ;ue esta Hltima puede en+iar maor cantidad de la necesaria lo cual
incrementa la presión pro+ocando la apertura de la +%l+ula de ali+io.
Las +%l+ulas b pass 4"( 4"3 abrir%n cuando el motor traba?a en condiciones de arran;ue en fr2o. Abriendo las +%l+ulas b pass tenemos lubricación inmediata a todos los componentes esta lubricación es cr2ticaD aceite fr2o con alta +iscosidad causa restricción al flu?o de aceite a tra+)s del enfriador el filtro de aceite lo ;ue pro+oca ;ue el aceite se diri?a por los b pass de dicos elementos acia la l2nea de lubricación del turbo la galer2a principal del blo;ue de motor.
Cuando el aceite comien,a a calentarse la diferencia de presión en la +%l+ula b pass
disminue la +%l+ula se cierra. Con estas cerradas el flu?o de aceite es el normal es decir el aceite flue a tra+)s del enfriador el filtro.
Las +%l+ulas b pass tambi)n abrir%n cuando a una restricción en el enfriador o en el filtro. !ste dise8o permite ;ue el motor sea lubricado ante la e+entualidad de obstrucción en el enfriador o filtro.
La +%l+ula de ali+io de alta presión regula la alta presión del sistema. Cuando la presión de aceite es de #95 pa 4"00 psi o m%s la +%l+ula abrir% el aceite regresa al lado de succión de la bomba.
!l aceite flue continuamente acia el enfriador el refrigerante flue a tra+)s del enfriador para mantener el aceite fr2o.
Si la presión diferencial a tra+)s del enfriador alcan,a los "55 "7 pa 4(( ( psi la +%l+ula abre permitiendo ;ue el flu?o de aceite circule por el b pass del enfriador.
AproBimadamente un 5 G del flu?o de aceite es dirigido por un orificio de la +%l+ula b pass este aceite flue al filtro secundario o auBiliar 4si e;uipa al c%rter. !l flu?o de aceite principal llega al filtro si la presión diferencial en la +%l+ula b pass alcan,a "70 pa 4(5 psi la +%l+ula abre permitiendo el flu?o de aceite.
!l aceite filtrado flue a tra+)s de la galer2a principal de aceite llega a los siguientes componentesD
E @ecanismo de +%l+ulas E $u?es del %rbol de le+as 4"" E Co?inetes de bancada E Cartuco del turbo
!l aceite ;ue flue del director de aceite entra a la c%mara de refrigeración a tra+)s de un agu?ero en la falda del pistón retorna por la lu, ;ue a entre la corona la falda. Los cuatro agu?eros en la ranura de los aros drena el eBceso de aceite.
!l respiradero 4(9 permite ;ue los gases escapen del c%rter a tra+)s de la manguera 430 a la atmósfera.
Sistema de Admisión $ %scape
Los componentes del sistema de admisión escape controla la calidad cantidad de aire disponible para la combustión.
!l aire de admisión pasa a tra+)s del filtro de aire a la rueda compresora del turbocargador. !l aire de admisión es comprimido calentado a "50 = C 4300 = J antes de ;ue ingrese al
enfriador. Como el aire flue a tra+)s del enfriador la temperatura del aire comprimido desciende a *3 = C 4""0 = J.
!l enfriamiento del aire de admisión incrementa la eficiencia de la combustión obteniendo las siguientes me?orasD
E @enor consumo de combustible E Aumenta de la potencia
/esde el enfriador el aire es en+iado al mHltiple de admisión. &a dos +%l+ulas de admisión dos +%l+ulas de escape por cada cilindro. Las +%l+ulas de admisión abren cuando el pistón desciende en la carrera de admisión en este momento el aire enfriado comprimido ingresa al
cilindro. Luego las +%l+ulas de admisión se cierran el pistón comien,a a ascender en la carrera de compresión en este momento el combustible es inectado en el cilindro. La me,cla del combustible con el aire comien,a a gestarse. /urante la carrera de eBplosión o eBpansión la fuer,a de la combustión fuer,a al pistón acia aba?o las +%l+ulas de escape se abren los gases son eBpulsados a tra+)s del mHltiple de escape cuando el pistón alcan,a la carrera de escape. /espu)s de esta Hltima las +%l+ulas de escape se cierran el ciclo se repite.
Los gases de escape desde el mHltiple de escape ingresa al turbocompresor del lado de la turbina ;ue se encuentra conectada al e?e ;ue mue+e a la rueda compresora. /e a;u2 los gases se dirigen al silenciador de a;u2 al eBterior.
!l calentador del aire de admisión es controlado por el !C@ es usado como auda de arran;ue para reducir el umo blanco durante el arran;ue.
Tur#ocompresor
!l turbocompresor se alla ubicado en el centro del mHltiple de escape. 1odos los gases de escape desde el motor pasan a tra+)s del turbocompresor. !l lado de compresión del turbo se alla conectado mediante un conducto al enfriador.
Los gases de escape ingresan a la carca,a de la turbina estos actHan sobre los alabes de la turbina. La turbina se alla conectada al compresor por un e?e.
!l aire filtrado es for,ado a ingresar en la carca,a del compresor por la rotación de la rueda compresora causando la compresión del aire.
Cuando la carga del motor se incrementa se necesita mas combustible para ser inectado dentro de los cilindros. La combustión de este combustible adicional produce ;ue la turbina el compresor giren mas r%pido. -or esto mas aire es for,ado a ingresar dentro de los cilindros. !l incremento del flu?o de aire genera maor potencia al permitir ;ue el motor ;ueme maor
La operación de la astegate es controlada por la presión de admisión. Con altas presiones de admisión 4boost la astegate abre para reducir la presión de admisión +ice+ersa.
Cuando el motor opera ba?o condiciones de ba?a presión de admisión un resorte actHa sobre el diafragma 4"( ;ue mue+e la le+a 4"3 para cerrar la +%l+ula astegate permitiendo ;ue el turbocompresor opere a m%Bimo rendimiento.
Como la presión de admisión a tra+)s de la l2nea 4"* se incrementa sobre el diafragma 4"( la +%l+ula astegate se abre las r.p.m son limitadas por la deri+ación de una porción de gases de escape. Los gases de escape dirigidos a tra+)s de la astegate ;ue des+2a los gases de la turbina.
!ste sistema controla el flu?o de aire de admisión ;ue ingresa a los cilindros durante el funcionamiento del motor. 1ambi)n controla el flu?o de los gases de escape.
!l cig:e8al comanda al %rbol de le+as por medio de engrana?es intermediarios. !l %rbol de le+as debe ser puesto a punto de acuerdo al cig:e8al con el fin de obtener la correcta relación de mo+imiento entre el pistón el grupo de +%l+ulas.
!l %rbol de le+as posee dos camones por cada cilindro estos operan las +%l+ulas de admisión escape. Al girar el %rbol de le+as el camón le+anta el botador 4# ;ue mue+e la +arilla le+anta +%l+ulas acia arriba acia aba?o. Cuando la +arilla se mue+e acia arriba causa el
mo+imiento del balanc2n 4" lo ;ue ace abrir las +%l+ulas 45.
Cada cilindro tiene dos +%l+ulas de admisión dos de escape el puente 43 ace mo+er ambas +%l+ulas al mismo tiempo cuando recibe el mo+imiento de la +arilla el balanc2n. !l resorte de +%l+ula 4* cierra las +%l+ulas cuando el botador se desciende.
Calentador del aire de admisión
Los motores est%n e;uipados con un calentador el)ctrico ubicado detr%s del codo del sistema de admisión. !l calentador cumple dos funcionesD
E Auda en el arran;ue
!l sistema es capa, de entregar calor 30 segundos antes 30 segundos durante el arran;ue del motor. Luego de ;ue el motor arranca el sistema es capa, de entregar calor
constantemente durante siete minutos o el sistema puede reali,ar un ciclo de calentamiento por 30 minutos calentando die, segundos esperando otros die, para +ol+er a actuar.
Componentes del sistema
E Rel) del calentador de aire de admisión
E Calentador
E Sensor de temperatura de refrigerante E Sensor de temperatura del mHltiple de escape
E !C@
4" Rel) del calentador de aire de admisión
4( Calentador
!l rel) del calentador del aire de admisión 4" se acti+a desacti+a en respuesta a las se8ales desde el !C@.
La operación del calentador del aire de admisión se alla determinada por 5 condiciones diferentesD
E
Ciclo de ener!i(ación:
el calentador la lu, de acción son energi,ados durante dos segundos despu)s ;ue el !C@ es energi,ado por primera +e,.E
Modo de precalentamiento:
!n condiciones de ba?a altitud la suma de latemperatura de refrigerante la temperatura del mHltiple de admisión es menor a (5=C 4"09=J el !C@ acti+ar% el calentador la lu, indicadora por 30 segundos.
!n condiciones de ele+ada altitud la suma de la temperatura de refrigerante la temperatura del mHltiple de admisión es menor a 53=C 4"#0=J el !C@ acti+ar% el calentador la lu, indicadora por 30 segundos.
E
Modo de arranque:
!l calentador la lu, se reacti+an cuando la suma de la temperatura del refrigerante la temperatura del aire de admisión es menor a (5 =C para condiciones de ba?a altitud menor a 53=C para condiciones de ele+ada altitud. E)uncionamiento del motor:
Cuando el motor funcione a ba?as re+oluciones el calentador la lu, se reacti+ar%n durante 7 minutos adicionales cuando la suma de la temperatura de aire la de refrigerante es menor a 35=C 4"(7=J para condiciones de ba?a altitud o cuando la suma de la temperatura de aire la de refrigerante es menor a #3=C 4"77=J para ele+ada altitud.E
Ciclo post*calentamiento:
la suma de la temperatura de aire la de refrigerante es menor a 35=C 4"(7=J para condiciones de ba?a altitud o cuando la suma de la temperatura de aire la de refrigerante es menor a #3=C 4"77=J para ele+ada altitud. $a?o estas circunstancias el calentador la lu, indicadora son acti+adas desacti+adas por ciclos durante un periodo adicional de "3 minutos siendo "0 segundos acti+ados otros "0 segundos desacti+ados.Sistema de Com#usti#le
Conceptos +'sicos
Antes de ingresar al sistema de combustible de los motores C9 es con+eniente dar un bre+e repaso de un sistema de inección con+encional reali,ar una analog2a con sus sucesores.
)inalidad de un Sistema de Com#usti#le
La cantidad de combustible ;ue consume un motor est% relacionada directamente con la cantidad de potencia par motor necesarios. !n general cuanto m%s combustible llegue al motor maor ser% el par motor disponible en el +olante. !l sistema de combustible suministra combustible limpio en el momento la cantidad adecuada para satisfacer la demanda de potencia.
Los componentes del sistema en+2an el combustible de acuerdo a la demanda de potencia del motor alterando la cantidad de combustible inectado el momento de la inección. !stas funciones son mane?adas por la bomba inectora.
!Bisten dos grandes grupos de sistemas de combustible el sistema de bomba tuber2as el sistema de inección con inector> bomba unitario ;ue puede ser mec%nico o electrónico. <osotros nos ocuparemos del primer caso.
Sistema de #om#a $ tu#er,as
"> 1an;ue de combustible (> Jiltros de combustible 3> $omba de transferencia *> $omba inectora
5> Regulador
#> @ecanismo de a+ance de la sincroni,ación 7> Control de la relación aire K combustible > 1uber2as de alta presión
9> 1uber2as de ba?a presión "0> Inectores
""> 1uber2as de retorno
!l combustible comien,a a circular al girar la lla+e de arran;ue del motor. Al girar la lla+e se acti+a un solenoide ;ue permite la circulación de combustible desde la bomba de transferencia acia la bomba inectora.
La bomba de transferencia eBtrae combustible del tan;ue a tra+)s de los filtros. !l filtro de combustible principal elimina las part2culas grandes del combustible.
Ciertos sistemas disponen tambi)n de un separador de agua ;ue permite ;ue el asentamiento del agua atrapada o condensada pueda ser eBtra2da
La bomba de transferencia suministra flu?o de combustible a ba?a presión a tra+)s de la tuber2as. !l combustible ;ue sale de la bomba de transferencia ingresa al filtro secundario o final el cual elimina las part2culas contaminantes diminutos ;ue pueden da8ar o taponar los inectores. Los filtros secundarios se allan ubicados entre la bomba de transferencia la bomba inectora.
A diferencia de los filtros de aceite los filtros de combustible no poseen +%l+ulas de deri+ación es decir ;ue si se tapan los filtros el combustible de?a de fluir el motor no funciona. !sto protege el motor contra el combustible sucio.
!l combustible sale del filtro pasa por un canal de combustible dentro de la carcasa de la bomba inectora. Los elementos bombeantes miden someten el combustible a presión.
La bomba inectora est% ubicada por lo general cerca de la parte delantera del motor debido a ;ue es impulsada por un engrana?e a partir del %rbol de le+as.
@as adelante +eremos en detalle los distintos tipos de bombas.
Las tuber2as de alta presión est%n construidas en acero conectan la bomba inectora con los inectores o bo;uillas.
Las bo;uillas disponen de +%l+ulas ;ue se abren cuando la presión de combustible es suficientemente alta. Cuando se abre la +%l+ula el combustible se atomi,a se pul+eri,a en la c%mara de combustión. Al final de la inección se produce una ca2da r%pida de presión ;ue cierra la +%l+ula.
!n la bomba inectora se dispone mas combustible del ;ue puede usar el motor por esto se cuenta con la tuber2a de retorno la cual dirige el eBceso de combustible al tan;ue. Adem%s elimina el aire del combustible lo enfr2a debido a ;ue se alla en mo+imiento.
-or Hltimo todos los sistemas de combustible disponen de m)todos electrónicos o manuales para cortar el suministro de combustible.
C'maras de com#ustión
!l dise8o de la c%mara de combustión afecta la eficiencia del combustible el rendimiento del motor. !l dise8o del pistón el m)todo usado para inectar combustible dentro del cilindro determinan la rapide, con ;ue el combustible se ;uema por completo.
!n los sistemas de bomba tuber2as a dos tipos de dise8o de c%mara de combustiónD "> c%mara de precombustión o -C
(> Inección directa o /I
!n un dise8o de c%mara de combustión directa el combustible se inecta directamente en el cilindro a tra+)s de la bo;uilla o inector.
!n un sistema de precombustión la bo;uilla inecta el combustible en una c%mara de precombustión donde se inflama. !sto obliga al resto del combustible a pasar a la c%mara principal donde tiene lugar la combustión completa. !n algunos motores se usan bu?2as incandescentes para calentar el aire al arrancar el motor.
Sistemas de in$ección mec'nico
Con el tiempo Caterpillar a efectuado cambios de dise8o importantes en el sistema de combustible. Los nue+os dise8os an me?orado el rendimiento del motor reducido las emisiones.
A continuación se eBplicar% un Sistema mec%nico de inección de combustible ;ue usa un regulador una unidad de a+ance de la sincroni,ación un control de la relación de aire K combustible.
E
Momento en el que se produce la in$ección
D en los motores diesel el combustible se inecta durante el tiempo de compresión antes de ;ue el pistón llegue al punto muerto superior. !l principio b%sico de inección de combustible es ;ue se debe inectar la cantidad apropiada de combustible en el momento oportuno para satisfacer las demandas de potencia.inectar la cantidad adecuada de combustible en el momento indicado del tiempo de compresión para ;ue se ;ueme completamente. !sto se denomina 6entana de uemado 4" se mide en grados de giro del cig:e8al. La +entana de ;uemado se define por el punto inicial de la inección o sincroni,ación 4( la duración de la inección 43 ;ue tambi)n se miden en grados.
E
Componentes del Sistema mec'nico:
!n un sistema de combustible mec%nico la bomba inectora 4" el a+ance de sincroni,ación 4( el regulador 43 el control de la relación de combustible 4* funcionan en con?unto para controlar la inección de combustible.
A medida ;ue cambia la carga la +elocidad del motor se deben inectar cantidades +ariables de combustible en momentos diferentes para mantener las +entanas de ;uemado apropiadas. !l momento en ;ue se inecta el combustible es controlado por una unidad de a+ance de
sincroni,ación mientras ;ue el regulador controla la cantidad de combustible suministrada al motor.
E
+om#a in$ectora:
es el nHcleo del sistema de combustible. !ntender la forma en ;ue opera es el primer paso cr2tico para entender la inección de combustible. !n un sistema de bombas tuber2as las unidades inectoras tienen un )mbolo 4" dentro de un cuerpo cil2ndrico 4(. !l )mbolo se mue+e acia arriba acia aba?o siguiendo el mo+imiento del %rbol de le+as de la bomba de combustible.!l combustible a ba?a presión ingresa al canal 43 sale del cuerpo cil2ndrico por los orificios 4*.
!l )mbolo tiene una ranura o )lice ma;uinada 45 cuando )sta se alinea con los orificios el combustible pasa del orificio de entrada por la c%mara de bombeo 4# al orificio de salida.
atrapado for,ado contra la bo;uilla. !s en este momento ;ue comien,a la inección. !ste punto se llama sincroni,ación de inección se controla cambiando la posición del %rbol de le+as de la bomba de combustible.
E
Duración de la in$ección de com#usti#le:
La inección se produce durante el tiempo en ;ue las lumbreras est%n cerradas por la )lice. !ste per2odo se llama duración 4" cuanto maor sea la duración maor ser% la cantidad de combustible inectada.
La duración +iene controlada girando el )mbolo en su interior esto cambia la cantidad de )lice ;ue eBiste entre las lumbreras. Las lumbreras se cierran antes 4corte de combustible o se de?an abiertas mas tiempo 4suministro de combustible.
E
Re!ulador $ cremallera:
la duración de la inección +iene controlada por el regulador la cremallera. 1odas las unidades bombeantes de combustible est%n conectadas al regulador por medio de la cremallera de control de combustible. Cuando el motor re;uiere mas combustible sólo puede conseguirlo si aumenta la duración de la inección. !l regulador detecta la necesidad de combustible mue+e la cremallera.E
.osición de la /0lice:
los )mbolos pueden girar ligeramente en el interior del cuerpo cil2ndrico de modo ;ue la )lice mantenga cerradas las lumbreras mas tiempo aumentando la duración de la inección. !sta posición se denomina Suministro de combustible 4".A medida ;ue disminue la demanda de combustible la cremallera se mue+e acia la posición de Corte de combustible 4( las lumbreras se abren antes.
E
)uncionamiento del re!ulador mec'nico:
los reguladores usan un sistema de pesas resortes para mo+er la cremallera de control. Los resortes siempre tratan de mo+er la cremallera a una posición de entrega de combustible mientras ;ue las pesas tratan de mo+er la cremallera acia la posición de corte de combustible. Cuando las fuer,as se e;uilibran el motor opera a r.p.m estables.!l suministro de combustible afecta directamente la +elocidad del motor la potencia producida. !l maor suministro de combustible aumenta la potencia del motor.
Los reguladores regulan el suministro de combustible para controlar la +elocidad del motor entre un a?uste de ba?as r.p.m un a?uste de altas r.p.m llamado +elocidad ba?a en +ac2o alta en +ac2o respecti+amente.
E
A&ance de sincroni(ación:
a medida ;ue cambian la carga la +elocidad del motor se debe inectar combustible en momentos diferentes para mantener el tiempo apropiado para la combustión. A medida ;ue aumenta la +elocidad del motor el combustible debe inectarse antes esto es el A+ance de la sincroni,ación. A medida ;ue disminue la +elocidad del motor el combustible debe inectarse m%s adelante.La unidad de a+ance de sincroni,ación Ma+an,aN o MretrasaN la inección de combustible alterando el giro del %rbol de le+as de la bomba de combustible.
La sincroni,ación de la inección puede a+an,arse o retrasarse la sincroni,ación de a+ance significa ;ue el combustible se inecta antes mientras ;ue la de retraso significa ;ue el combustible se inecta m%s adelante.
E
Control de la relación aire 1 com#usti#le:
el sistema de combustible no puede operar aislado de otros sistemas del motor. !n particular el sistema de admisión de aire es cr2tico es decir ;ue el combustible no se ;uema completamente a menos ;ue aa suficiente aire.!l control de la relación de combustible asegura ;ue aa la cantidad apropiada de combustible inectada para la cantidad de aire presente en el cilindro. !ste sistema detecta la presión de refuer,o ManulaN la acción del regulador para impedir ;ue se inecte un eBceso de combustible lo ;ue me?ora las emisiones la eficiencia de combustible.
!l control de aire K combustible se aa montado en el regulador.
La operación del sistema &!'I es completamente diferente de cual;uier otro sistema de combustible ;ue este actuado mec%nicamente. !l sistema &!'I no re;uiere a?ustes los cambios en el rendimiento del motor se reali,an instalando diferentes softare en el !C@. !l sistema de combustible consta de cuatro componentes b%sicosD
E 'nidad de inección !lectro> &idr%ulica 4&!'I
E !C@
E $omba idr%ulica
E $omba de 1ransferencia
La bomba de transferencia puede ser reparada. Los componentes internos del sistema &!'I no pueden ser reparados es decir no pueden ser desarmados. !l desarme de estos da8ar% el componente.
Descripción de los componentes
!l sistema de combustible utili,a una unidad inectora controlada electrónicamente actuada idr%ulicamente. 1odos los sistemas de combustible a gasoil poseen un embolo camisa para bombear combustible a alta presión dentro de la c%mara de combustión. !l sistema &!'I utili,a aceite del motor a alta presión para accionar el )mbolo.
!l sistema &!'I usa aceite de lubricación presuri,ado de # @pa 470 psi a ( @pa 4*0#" psi para bombear combustible desde el inector.
!l sistema &!'I opera como un cilindro idr%ulico de manera de multiplicar la fuer,a de la alta presión. !sta multiplicación de presión es reali,ada por la aplicación de la fuer,a de la alta presión de aceite por medio de un pistón. !l pistón es m%s grande ;ue el )mbolo
aproBimadamente # +eces. La presión de actuación del aceite genera la presión de inección ;ue es entregada por la unidad inectora. La presión de inección es # +eces maor a la presión de actuación del aceite aproBimadamente.
4$
%4C4M
!l !C@ se encuentra en el lado dereco del motor. !l !C@ es una computadora ;ue pro+ee un control electrónico total del rendimiento del motor. !ste utili,a información ;ue es entregada por +arios sensores. -or medio de esta información el !C@ reali,a a?ustes en la entrega de
combustible presión de inección sincroni,ación de la misma.
/entro del !C@ se alla programado un mapa de rendimiento 4Softare ;ue define la potencia cur+as de tor;ue r.p.m.
La bomba idr%ulica utili,ada es una bomba a pistones de caudal +ariable. !sta utili,a una cantidad de aceite del motor lo presuri,a para utili,arlo como presión de actuación ;ue le entrega a los inectores &!'I.
La bomba de transferencia se alla montada en la parte trasera de la bomba idr%ulica es la Hnica parte ;ue puede darse ser+icio.
La bomba de transferencia en+2a combustible desde el tan;ue a la bomba idr%ulica tambi)n presuri,a el sistema a *50 pa 4#5 psi. /ica bomba posee una +%l+ula de ali+io interna para proteger el sistema. !l combustible presuri,ado es entregado a los inectores.
4!
Sensor de .resión de Actuación de la In$ección 5IA.6
!l sensor IA- monitorea la presión de actuación de la inección este en+2a una se8al de +olta?e continuo al !C@. !l !C@ interpreta la se8al corrige la presión de actuación a?ustando la
corriente ;ue llega a los solenoides del inector.
Circuito de com#usti#le de +a7a .resión
4" $omba idr%ulica 4( $omba de transferencia
43 'nidad de inección electro> idr%ulica 4* Jiltro Secundario
45 Jiltro primario separador de agua
4# 1an;ue
47 Regulador de presión !l sistema de ba?a presión cumple dos funcionesD
E -ro+eer combustible a los inectores para la combustión.
Circuito de Actuación de in$ección
)lu7o de Aceite
4" $omba idr%ulica 4 Jiltro de aceite 49 !nfriador de aceite 4"0 $omba de aceite del motor 4"" Alta presión de aceite !l sistema de actuación de inección cumple dos funcionesD
E -ro+eer alta presión de aceite a los inectores
ERegular la presión de inección producida por la unidad inectora cambiando la presión de aceite.
!l sistema de actuación de inección consta de cuatro componentes b%sicosD E $omba de aceite del motor
E Jiltro de aceite del motor
E $omba idr%ulica
E Sensor de presión de actuación de inección 4IA-
!l aceite tomado del c%rter es presuri,ado por la bomba de aceite del motor el aceite flue desde la bomba al enfriador pasando por el filtro luego ingresa a la galer2a principal. 'n
circuito separado del principal dirige una cantidad de aceite para abastecer la bomba idr%ulica de inección. !l aceite flue a tra+)s de un tubo de metal ingresando a la bomba llenando el reser+orio. !ste aceite es utili,ado durante el arran;ue para la bomba idr%ulica asta ;ue se incremente la presión del sistema de lubricación.
!l aceite del reser+orio es presuri,ado dentro de la bomba en+iado por el puerto de salida a ele+ada presión ingresando a la tapa de cilindro de a;u2 a los inectores. Luego de ser utili,ado retorna al carter a tra+)s de los conductos de la tapa de cilindros.
Control de la presión de aceite de actuación
4" Solenoide de la +%l+ula de control
4( 6%l+ula -oppet 43 Armadura 4* Resorte actuador 45 Camisas 4# -istón actuador 47 -lato 4 Rueda 49 -uerto de llenado 4"0-uerto de salida de la bomba
4"" !ngrana?e de mando 4"( 6%l+ula cec
4"3 -istón
La bomba de caudal +ariable usa un plato angulado ;ue rota. Los pistones no rotan sino ;ue se mue+en de acuerdo a la angulación del plato dentro de las camisas.
alla montado sobre el e?e de mando por lo cual la rotación del plato pro+oca el mo+imiento acia adentro afuera de las camisas.
Cuando el pistón se mue+e acia fuera el aceite ingresa en el cilindro o camisa a tra+)s del pasa?e de aceite del plato. !l aceite es for,ado a salir cuando el pistón ingresa a la camisa. Cambiando la posición relati+a de los puertos cambia el +olumen de aceite dentro del pistón. La ubicación de la camisa cambia continuamente es determinada por el !C@ con esto se modifica el flu?o de la bomba.
La posición de las camisas es cambiada de manera de controlar el flu?o de salida de la bomba es decir mo+iendo las camisas acia las tapas i,;uierdas el puerto de llenado ;ueda a una distancia maor lo ;ue incrementa la carrera efecti+a el flu?o de salida. @o+i)ndolas acia la dereca la distancia es mas corta lo ;ue pro+oca una menor carrera efecti+a por ende un menor flu?o de salida.
Las camisas est%n conectadas a la rueda 4. 'na camisa se alla conectada al pistón
actuador es decir ;ue mo+iendo el pistón actuador a la dereca o i,;uierda causa ;ue la rueda la camisa se mue+a la misma distancia a la dereca o i,;uierda.
La presión de control es determinada por la cantidad de corriente desde el !C@ al solenoide. 'na pe;ue8a cantidad del flu?o de salida de la bomba se dirige a tra+)s de un pe;ue8o pasa?e al pistón actuador por un orificio a la ca+idad del control de presión. La presión en esta ca+idad es limitada por una +%l+ula poppet ;ue al abrir permite ;ue una cantidad de aceite sea
drenada. La +%l+ula poppet se mantiene cerrada por la fuer,a de un campo magn)tico ;ue actHa sobre la armadura. La fuer,a del campo magn)tico determina ;ue presión se re;uiere para +encer la fuer,a del resorte actuador.
'n incremento en la corriente del solenoide causa un incremento enD E Juer,a del campo magn)tico
E Juer,a en la armadura +%l+ula poppet
ELa presión de control ;ue causa el mo+imiento del pistón actuador ;ue pro+oca un maor flu?o
!n el caso de reducir la corriente del solenoide los efectos anteriores son in+ersos. &a tres componentes ;ue traba?an ?untos para controlar la presión de actuaciónD
E !C@
E Sensor
!ste circuito traba?a de la siguiente maneraD
E!l !C@ determina una presión de actuación deseada de acuerdo a la información recibida por los sensores de entrada el mapa de softare.
E!l !C@ monitorea la presión actual a tra+)s de la se8al constante del sensor IA-E!l !C@ cambia continuamente la corriente de control de la +%l+ula de control lo ;ue altera el flu?o de salida.
&a dos tipos de presión de actuaciónD
E -resión de actuación deseada E -resión de actuación actual
La presión de actuación deseada es a;uella ;ue re;uiere el sistema para un rendimiento optimo del motor. !sta presión est% determinada en el mapa del !C@ el !C@ selecciona la presión de actuación deseada dica selección es en base a las se8ales de entrada de los sensores. La presión de actuación es constante solo ba?o condiciones de carga r.p.m estables.
La presión actual de actuación es a;uella ;ue actHa sobre los inectores. !l !C@ el regulador de presión de la bomba est%n continuamente cambiando el flu?o de salida. !ste cambio constante ace ;ue la presión actual de actuación se iguale con la presión deseada.
Operación de la &'l&ula de Control de la #om#a
La operación de la +%l+ula la podemos di+idir en tres etapasDE @otor apagado
E @otor arrancando
E @otor funcionando
E
Operación de la &'l&ula con el motor apa!ado
Cuando el motor est% apagado no a presión de salida de bomba por lo ;ue tampoco a corriente en el solenoide de la +%l+ula de control desde el !C@. !s decir ;ue el resorte actuador mantiene al pistón actuador acia la i,;uierda. La rueda las camisas tambi)n son mo+idas acia la i,;uierda por lo ;ue la bomba en este momento se encuentra en la posición de m%Bima salida.
inección de combustible alrededor de 35 @pa 45000 psi ;ue es utili,ada como auda para el arran;ue.
-ara ;ue el motor arran;ue r%pidamente la presión de actuación debe crecer r%pidamente. A su +e, la bomba idr%ulica de inección est% girando a la +elocidad del motor por lo ;ue el flu?o de bomba es mu ba?o. !l !C@ en+2a una ele+ada corriente al solenoide de la +%l+ula de
control para mantener cerrada la +%l+ula poppet es decir ;ue todo el flu?o de drena?e es blo;ueado.
La fuer,a idr%ulica ;ue actHa a ambos lados del pistón actuador es la misma por lo ;ue el resorte actuador mantiene al pistón acia la i,;uierda manteniendo un flu?o m%Bimo asta ;ue la presión deseada de # @pa 470 psi es alcan,ada. Aora el !C@ reduce la corriente en el solenoide para reducir la presión de control la presión de control reducida permite ;ue el pistón actuador se mue+a acia la dereca reduciendo el flu?o de salida para mantenerlo a la presión deseada de # @pa 470 psi.
NOTA:
si el motor a a tomado temperatura la presión ;ue se re;uiere para arrancar el motor es maor a # @pa 470 psi. !s decir ;ue los +alores de presión deseada +ar2an con latemperatura del motor.
'na +e, ;ue los inectores est%n operando el !C@ controla la corriente de la +%l+ula de
control es decir ;ue mantiene la presión a # @pa 470 psi asta ;ue el motor arranca. !l !C@ monitorea la presión actual a tra+)s del sensor IA- locali,ado en el mHltiple de aceite de alta presión. !l !C@ establece la presión de actuación deseada bas%ndose en la información de +arios de los sensores en+2a una corriente determinada al solenoide de la +%l+ula de control. 1ambi)n el !C@ compara la presión actual la deseada a?usta los ni+eles de corriente de manera de igualar ambas presiones.
E
Operación de la &'l&ula con el motor uncionando
'na +e, ;ue el motor arrancó el !C@ controla la corriente de la +%l+ula de control para
mantener la presión deseada. !l sensor IA- monitorea la presión actual mientras ;ue el !C@ compara la presión actual la deseada #7 +eces por segundo a?usta los ni+eles de corriente cuando las presiones no son iguales.
Operación de los in$ectores 2%3I
!l inector &!'I cumple dos funcionesDE-resuri,a el combustible de *50 pa 4#5 psi a "75 @pa 4(53( psi E Junciona como un atomi,ador
E!ntrega la cantidad correcta de combustible atomi,ado dentro de la c%mara E/istribue el combustible uniformemente dentro de la c%mara de combustión
E Cuerpo superior o actuador 4A E Cuerpo medio o unidad de bombeo 4$ E Cuerpo inferior o tobera 4C
La unidad de bombeo o cuerpo medioD
!l inector &!'I opera en 5 etapasD E -re> inección E Inección piloto E !spera de inección E Inección principal E Llenado
.re*in$ección
!sta etapa sucede cuando el motor est% funcionando el inector est% entre el ciclo de
encendido. La agu?a 4"0 el pistón intensificador 4 est%n en la parte superior de las camisas la ca+idad deba?o de la agu?a se encuentra llena de combustible.
!n el cuerpo superior la armadura 43 el perno 4* se mantienen acia aba?o por la acción del resorte de la armadura 4(. La alta presión de actuación de aceite ingresa al inector el aceite flue a tra+)s del perno 4* a la parte superior del pistón 4"# pro+ocando una fuer,a acia deba?o de la agu?a 4"9. &asta aora el combustible no a sido inectado.
!l carrete o spool 4# se mantiene en la parte superior del cilindro debido a la acción del resorte del carrete 45 blo;ueando la actuación del aceite desde el pistón intensificador. La presión de actuación es sentida a ambos lados del carrete de manera ;ue la fuer,a idr%ulica est)
balanceada. La +%l+ula spool se mantiene en la parte superior o en la posición cerrada debido a la fuer,a del resorte del spool.
La inección piloto ocurre cuando el !C@ en+2a una corriente al solenoide 4" esta corriente La inección piloto ocurre cuando el !C@ en+2a una corriente al solenoide 4" esta corriente crea un campo magn)tico ;ue le+anta la armadura 43 el perno 4*. /ico perno posee un crea un campo magn)tico ;ue le+anta la armadura 43 el perno 4*. /ico perno posee un asiento superior otro inferior. Cuando el perno es le+antado por la armadura el asiento asiento superior otro inferior. Cuando el perno es le+antado por la armadura el asiento superior cierra e impide el paso del aceite de actuación a la +%l+ula cec por lo tanto el superior cierra e impide el paso del aceite de actuación a la +%l+ula cec por lo tanto el asiento inferior se abre permite ;ue el aceite de actuación situado sobre el pistón 4"# se asiento inferior se abre permite ;ue el aceite de actuación situado sobre el pistón 4"# se drene a tra+)s del pasa?e 4(".
drene a tra+)s del pasa?e 4(".
La ca2da de presión sobre el spool causa una diferencia idr%ulica ;ue actHa sobre el spool La ca2da de presión sobre el spool causa una diferencia idr%ulica ;ue actHa sobre el spool mo+i)ndolo a la posición de apertura cuando la presión idr%ulica actHa en la parte superior del mo+i)ndolo a la posición de apertura cuando la presión idr%ulica actHa en la parte superior del spool. !sta presión idr%ulica fuer,a al spool acia aba?o mo+i)ndolo asta ;ue es detenido spool. !sta presión idr%ulica fuer,a al spool acia aba?o mo+i)ndolo asta ;ue es detenido cuando el spool el perno fuer,a la +%l+ula de ce;ueo 47 a tra+)s del pistón intensificador 4 cuando el spool el perno fuer,a la +%l+ula de ce;ueo 47 a tra+)s del pistón intensificador 4 sobre el asiento de la +%l+ula de?%ndola en posición cerrada. !sto pre+iene ;ue la presión de sobre el asiento de la +%l+ula de?%ndola en posición cerrada. !sto pre+iene ;ue la presión de actuación escape de la ca+idad del pistón intensificador 4 mientras ;ue la ca2da en la presión actuación escape de la ca+idad del pistón intensificador 4 mientras ;ue la ca2da en la presión de actuación libera la fuer,a acia aba?o sobre el pistón.
4"0 presuri,a el combustible en la ca+idad del )mbolo la tobera 4(0. 4"0 presuri,a el combustible en la ca+idad del )mbolo la tobera 4(0.
La inección piloto es cuando la presión de inección se incrementa de manera de +encer el La inección piloto es cuando la presión de inección se incrementa de manera de +encer el resorte de la agu?a 4"5 ;ue le+anta la agu?a 4"9.
resorte de la agu?a 4"5 ;ue le+anta la agu?a 4"9.
La inección piloto continuar% si eBisten las siguientes condicionesD La inección piloto continuar% si eBisten las siguientes condicionesD
E
E !l !l ssoolleennooiidde e eesstt% % eenneerrggii,,aaddoo E
E !!l l ssppooool l ppeerrmmaanneecce e aabbiieerrttoo
ESi no a presión de actuación en la parte superior del pistón 4"# ESi no a presión de actuación en la parte superior del pistón 4"#
%spera de la in$ección
%spera de la in$ección
La espera de la inección ocurre cuando no a corriente en el solenoide 4" es decir el La espera de la inección ocurre cuando no a corriente en el solenoide 4" es decir el solenoide se des>energi,a. La armadura 43 se mantiene en la posición superior debido al solenoide se des>energi,a. La armadura 43 se mantiene en la posición superior debido al
campo magn)tico pero cuando la armadura se des>energi,a el resorte 4( empu?a la armadura campo magn)tico pero cuando la armadura se des>energi,a el resorte 4( empu?a la armadura el perno 4* acia aba?o. !l perno 4* asienta sobre el asiento inferior cerr%ndolo abriendo el el perno 4* acia aba?o. !l perno 4* asienta sobre el asiento inferior cerr%ndolo abriendo el asiento superior. !sto permite ;ue la presión de actuación flua acia la parte superior del
asiento superior. !sto permite ;ue la presión de actuación flua acia la parte superior del pistón 4"# la fuer,a idr%ulica sobre este supera r%pidamente la presión de inección la pistón 4"# la fuer,a idr%ulica sobre este supera r%pidamente la presión de inección la agu?a 4"9 se cierra deteniendo la inección.
agu?a 4"9 se cierra deteniendo la inección.
La presión de actuación deba?o de la +%l+ula spool 4# se incrementa crea un balance de la La presión de actuación deba?o de la +%l+ula spool 4# se incrementa crea un balance de la fuer,a idr%ulica por encima deba?o del spool. !l resorte del spool 45 actHa sobre el spool fuer,a idr%ulica por encima deba?o del spool. !l resorte del spool 45 actHa sobre el spool cerr%ndolo lentamente mientras ;ue la presión de actuación continua fluendo a tra+)s del cerr%ndolo lentamente mientras ;ue la presión de actuación continua fluendo a tra+)s del spool acia el pistón intensificador 4 el )mbolo 4"0. La presión de inección se incrementa spool acia el pistón intensificador 4 el )mbolo 4"0. La presión de inección se incrementa r%pidamente en la ca+idad de la tobera el )mbolo cuando la agu?a se mantiene cerrada. r%pidamente en la ca+idad de la tobera el )mbolo cuando la agu?a se mantiene cerrada.
In$ección principal
La inección principal ocurre cuando el solenoide 4" es re>energi,ado. !l campo magn)tico es creado instant%neamente la fuer,a del campo le+anta la armadura 43 el perno 4* por lo tanto el asiento superior cesa el flu?o de la presión de actuación abriendo el pistón 4"# conectando la parte inferior del spool 4# a drena?e a tra+)s del conducto 4((. La fuer,a idr%ulica ;ue mantiene la agu?a 4"9 cerrada desaparece r%pidamente la presión de inección le+anta la agu?a. !ste es el momento de la inección principal.
1ambi)n se crea una diferencia de fuer,as idr%ulicas sobre el spool mo+i)ndolo acia aba?o. La +%l+ula cec 47 es mantenida en la posición cerrado por el pistón intensificador
"lenado
!l ciclo de llenado comien,a cuando el solenoide 4" es des>energi,ado. La armadura 43 el perno 4* son for,ados acia aba?o por el resorte de la armadura 4(. !l perno asienta en su apoo inferior mientras ;ue el asiento superior se abre. La presión de actuación se almacena sobre el pistón 4"#. !stas presiones idr%ulicas balancean el spool el resorte 45 lentamente cierra el spool detiene el flu?o de aceite de actuación acia el pistón intensificador 4.
Como el spool asciende la +%l+ula cec 47 no se mantiene cerrada por la acción del pistón intensificador el aceite en la ca+idad del pistón intensificador le+anta la +%l+ula drena por el conducto 4((. !l resorte 49 le+anta el )mbolo 4"0 el pistón intensificador 4 lo ;ue genera ;ue el aceite salga de la ca+idad del pistón intensificador. La +%l+ula cec 4" debido al ingreso de combustible es mo+ida del asiento el )mbolo se ele+a lo ;ue permite ;ue el combustible flua dentro de la ca+idad del )mbolo. !l ciclo de llenado se completa cuando el )mbolo el pistón se encuentran en la parte superior del cilindro la ca+idad del )mbolo est% llena de combustible.
Sistema %l0ctrico del Motor
!l sistema el)ctrico tiene tres circuitos separadosD E Circuito de carga E Circuito de arran;ue
E Circuito de accesorios de ba?o ampera?e
Algunos componentes del sistema el)ctrico son usados en m%s de un circuito estos sonD
E Jusibles E Cables de bater2a
!l circuito de carga se encuentra en operación cuando el motor est% funcionando. !l alternador genera electricidad para el circuito de carga el regulador de +olta?e controla la salida para mantener la bater2a a plena carga.
Si el motor tiene un sitc de desconeBión el circuito de arran;ue operar% solo si el sitc se encuentra en la posición O<.
!l circuito de arran;ue se encuentra solo cuando la lla+e de arran;ue es acti+ada.
1anto el circuito de accesorios el de carga se conectan al ommetro el circuito de arran;ue se conecta al lado opuesto del ommetro.
IM.ORTANT%:
nunca opere el alternador sin la bater2a en el circuito.4" Sensor de temperatura de refrigerante 4( Sensor de presión de actuación de inección 43 Sensor de presión de combustible 4* Sensor de presión del mHltiple
45 Sensor de temperatura de aire de admisión 4# Sensor de presión atmosf)rica
47 Conector calibración de la sincroni,ación 4 Sensor de temperatura de alta presión de aceite 49 Sensores de +elocidad tiempo
4"0 Sensor de presión de aceite del motor
!l sistema de control electrónico est% dise8ado 2ntegramente para el sistema de combustible el de admisión escape para controlar la entrega de combustible el tiempo de inección. !ste sistema pro+ee un control de la sincroni,ación mas la relación de aire> combustible en relación a los sistemas de los motores mec%nicos. La sincroni,ación de la inección es reali,ada por el control preciso del tiempo del encendido de la me,cla las r.p.m. son controladas a?ustando la duración de la inección.
!l !C@ energi,a los solenoides de los inectores para iniciar la inección de combustible des> energi,a los solenoides para detener la inección.
!l !C@ utili,ado es el A/!@ III. !ste es la tercera +ersión de esta serie de !C@ posee dos conectores de 70 pin.
!l @ódulo de -ersonalidad es usado por el !C@ para almacenar la información para una aplicación particular. !l @ódulo personal no puede ser reempla,ado f2sicamente este debe ser reno+ado program%ndolo con una -C.
-ara maores detalles referirse a M-ruebas A?ustes P Operación de sistemasN en el tópico MJuel SstemN.
!l motor utili,a tres tipos de componentes electrónicosD 4" Componentes de entrada 4( Componentes de Control 43 Componentes de salida
4" 'n componente de entrada es a;uel ;ue en+2a una se8al el)ctrica al !C@. La se8al ;ue en+2a +ar2a los siguientes par%metrosD
E 6olta?e
E Jrecuencia
E Anco del pulso
La +ariación de la se8al es en respuesta a cambios en algHn sistema espec2fico. Algunos componentes de entrada sonD
E Sensores de +elocidad tiempo E Sensor de temperatura de refrigerante
!l !C@ interpreta las se8ales como una información acerca de condiciones ambiente operación del motor.
4( 'n componente de control 4!C@ recibe las se8ales de entrada los circuitos internos e+alHan dicas se8ales pro+een energ2a a los componentes de salida.
rendimiento de traba?o o bien para pro+eer información.
-or e?emplo un solenoide ;ue mue+e un )mbolo me?orar% el rendimiento de traba?o el componente tendr% funcionalidad para regular el motor.
Otro e?emplo ser2a el panel de luces o la alarma ;ue pro+ee información al operador del estado del motor.
!stos componentes pro+een la abilidad de controlar electrónicamente la operación del motor la ;ue proporciona las siguientes +enta?asD
E @e?oramiento del rendimiento
E @e?oramiento en el consumo de combustible E Reducción en los ni+eles de emisión
)uentes de entre!a de ener!,a
!l motor C9 tiene siete fuentes de entrega de energ2a con +arios +olta?es tal como se muestra a continuaciónD
4" Juentes de energ2a eBterna
E !C@ 4ma;uinas
(* +olts E Callenger algunos motores industriales
"( +olts
E Calentador de admisión 4ma;uinas (* +olts
E &erramienta de ser+icio
(* +olts 4( Juentes de energ2a interna
E Inector frenos de compresión 70 +olts
E 6%l+ula de control de la bomba -Q@
E Sensores an%logos
5 +olts
E Sensores digitales
NOTA:
Si un inector es reempla,ado este debe ser calibrado. 1ambi)n si se reempla,a un !C@ la calibración del inector o la configuración no es copiada un mensa?e de falla ser% generado.)uente de ener!,a de la &'l&ula de control de la #om#a /idr'ulica 5IA.C-6
!sta +%l+ula traba?a con una se8al -Q@ la cual puede ser probada con el !.1. Si no a una especificación la corriente debe oscilar entre (50 "000 mA.
NOTA:
cuando se ce;uea el +olta?e de entrega a un sensor an%logo siempre se debe usar para medir el retorno no el bastidor o puesta a tierra. -uede producirse una diferencia en las mediciones obtenidas las tolerancias en estos son mu pe;ue8as.Sensores Di!itales
NOTA:
cuando se ce;uea el +olta?e de entrega a un sensor digital siempre se debe usar para medir el retorno no el bastidor o puesta a tierra. -uede producirse una diferencia en lasComponentes del Sistema de Control %lectrónico
Los componentes principales del sistema sonDE !C@
E @ódulo de -ersonalidad E !ngrana?e de sincroni,ación
1ambi)n podemos nombrar los siguientes sub>sistemas procedimientos relacionadosD E Control de la sincroni,ación
E Control de la cantidad de combustible E Control de la +elocidad
E Calibración de sistemas
3nidades in$ectoras
1res m)todos pueden ser utili,ados para determinar ;ue cilindro o inector est% funcionando malD
E
.rue#a del solenoide del in$ector:
esta prueba se reali,a con el motor detenido los solenoides del inector pueden ser probados autom%ticamente con la erramienta de diagnóstico en M Solenoid 1estN. !sta función prueba indi+idualmente cada solenoide en secuencia e indica si a un corto o un circuito abierto.E
Corte Manual de Cilindros:
esta prueba se reali,a con el motor funcionando a cual;uier +elocidad. !l pulso de 70 +olt puede ser cortado indi+idualmente.E
Corte de cilindros autom'tico:
esta prueba se reali,a con la erramienta de diagnóstico mientras el motor se alla funcionando. !sta prueba reali,a unacomparación de todos los inectores muestra num)ricamente los resultados. !sta prueba se repite tres +eces para asegurarse tomar el promedio.
Sistema de control de com#usti#le
sincroni,ación para compensar cambios de +iscosidad por temperatura relacionada. !stas combinaciones de las se8ales de entrada determinan el comien,o de la inección.
Cinco son las se8ales utili,adas para controlar la cantidad de combustibleD E 6elocidad del motor
E -osición del acelerador 41rottle E -resión de mHltiple de admisión E -resión de aceite idr%ulico E 1emperatura de aceite idr%ulico
Sensor de &elocidad $ tiempo
/os son los sensores de +elocidad tiempo ;ue utili,a el motor C9 el superior 4alta +elocidad el inferior 4ba?a +elocidad. !stos cumplen dos funciones b%sicasD
4" @edir la +elocidad del motor 4( Sincroni,ación del motor
E Identificación del cilindro E Locali,ación del -@S
!stos sensores son pasi+os por lo ;ue no re;uieren una fuente de alimentación. Adem%s los sensores de alta +elocidad de arran;ue no son intercambiables se instalan de a pares.
Los sensores est%n instalados con una lu, entre el sensor la rueda de sincroni,ación esta lu, no es a?ustable es determinada por las dimensiones del sensor.
!n la figura anterior se obser+a la relación entre la rueda de sincroni,ación el engrana?e del %rbol de le+as el cig:e8al +istos desde el frente del motor.
La medición de la +elocidad tiempo se reali,a con los dos sensores pasi+os la rueda de sincroni,ación a su +e, esta ultima sincroni,a el cig:e8al. Sobre la rueda de sincroni,ación a (5 dientes (* son iguales uno un poco mas grande. !ste Hltimo se alla locali,ado *5= antes del -@S del cilindro <= " le2do por el sensor superior.
Los sensores tiene frecuencias ancos de pulso modulados.
Cali#raciones del sistema
&a tres calibraciones ;ue pueden ser reali,adas en el motor C9D E Calibración del Sensor de +elocidad tiempo E Calibración de los inectores
!l probador de calibración de sincroni,ación 4picup magn)tico debe ser instalado en el blo;ue del motor para la calibración.
'n eBtremo del cable se conecta al -robador de Calibración de la sincroni,ación el otro eBtremo del cable se conecta al conector -*00.
!l cig:e8al tiene ma;uinado una muesca en el contrapeso el picup magn)tico es instalado en el blo;ue genera una se8al en dica muesca.
!sta calibración normalmente es re;uerida cuandoD E Reempla,o de !C@
E 1raba?o sobre la rueda de sincroni,ación E Reempla,o del sensor de +elocidad tiempo
Se debe tener cuidado al colocar el probador para e+itar da8arlo es decir despu)s de locali,ar el -@S se debe rotar el motor en sentido orario aproBimadamente 5= para pre+enir
engancar el probador en la muesca.
'na +e, comprobado esto inserte el probador ;ue aga contacto con el contrapeso luego se lo retrae " mm para pro+eer la lu, indicada.
diferencia en la tolerancia entre el cig:e8al intermediarios rueda de sincroni,ación sensor de +elocidad tiempo.
/urante la calibración la compensación es registrada en el módulo de control !!-RO@
4@emoria de Solo Lectura -rogramable $orrable !l)ctricamente. !l rango de compensación de calibración es limitado a 3 grados del cig:e8al. Si la sincroni,ación se encuentra fuera de tolerancia la calibración debe abortarse.
!sta calibración suele reali,arse cuandoD E Reempla,o !C@
E Reempla,o del sensores de +elocidad tiempo E Reempla,o de la rueda de sincroni,ación
Cali#ración de los in$ectores
Los inectores son ce;ueados calibrados en f%brica. Cual;uier des+iación es representada por un código en este caso el código 1rim es MA6'9RN.
!stos códigos est%n programados dentro del !C@ en la función de calibración del inector. Si por cual;uier ra,ón un inector es cambiado o intercambiado debe reali,arse esta calibración
para no afectar el rendimiento de los inectores pro+ocar un desbalance de potencias entre cilindros.
-ara acceder a la calibración de los inectores &!'I utili,ar la siguiente secuenciaD
Ser&ice 8 Cali#rations 8 In7ector Codes Cali#ration
Seleccionar cada inector presionar sobre el código o presionar MenterN para cambiar el código. 'n cuadro de di%logo aparecer% para ingresar el nue+o código de calibración luego siga las instrucciones ;ue se mostraran en la pantalla.
Cali#ración del sensor de presión
Se pueden utili,ar dos m)todos para la calibración del sensor de presión por medio de un sitc o con el !1. Siguiendo el mismo procedimiento ;ue en el caso anteriorD
!l motor no debe ser puesto en marca durante esta calibración. !l sensor de presión
atmosf)rica es utili,ado como patrón para a?ustar los otros sensores. A;uellos sensores cuas lecturas no est)n de acuerdo con las lecturas de salida del sensor de presión atmosf)rica deben ser a?ustados.
Seleccione
Start
oA
para comen,ar la calibración del sensor. 'n diagnostico de rutina se encuentra dentro del programa ;ue identificar% un problema en la calibración.Detección del !rado del aceite
!l motor C9 es sensible a los diferentes cambios de grados de aceite. !l proceso descrito m%s aba?o es usado por el !C@ para un grado particular de aceite ;ue se est% utili,ando.
/os conectores de detección de aceite se allan instalados en el motor ?usto deba?o del !C@. 1res selecciones se pueden reali,ar del grado de aceite dos mediante los conectores los tres usando el !1.
Cuando cambiamos el grado del aceite el operador debe asegurarse ;ue selecciono el conector correcto dentro del arn)s.
Los siguientes conectores son utili,ados como se8al del !C@ cuando un grado particular de aceite es utili,adoD
M0todo
Conector N
rado del aceite
!1PConector " "0Q30
!1PConector ( "5Q*0
!1 0Q (0
Compensación autom'tica de altitud
La medición de la presión atmosf)rica por el sensor pro+ee una altitud de referencia por medio de la compensación autom%tica de altitud
!l gr%fico describe como el de rateo comien,a a 7500 ft. continua linealmente asta un
m%Bimo de "7.000 ft. !n otros motores C9 puede eBistir +ariación dependiendo de la aplicación el rango de potencia.
La +enta?a del sistema &!'I es ;ue el motor siempre opera al rango de potencia correcta para cada altitud.
Terminolo!,a
Sensores analó!icos
> Los sensores analógicos ;ue se usan en el sistema &!'I se acti+an mediante una fuente de alimentación de 50 05 6CC ;ue est% dentro del !C@. Los sensores analógicos producen una se8al de salida de CC ;ue puede +ariar de 0( a *# 6CC.Los siguientes son sensores analógicosD
T Sensor de temperatura del refrigerante
T Sensor de presión de salida del turbocompresor T Sensor de temperatura de admisión
T Sensor de presión atmosf)rica T Sensor de presión de lubricación
T Sensor de presión del aceite idr%ulico
