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Sistema de Inyección de Combustible Komatsu

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(1)

Introducción

Sección 1

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 1 2

Objetivos de IPA

Varios países están

trabajando conjuntamente

para buscar soluciones

globales a problemas del

medio ambiente que el

mundo estará afrontando en

el futuro.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 2

IPA Objetivos

IPA ha propuesto desarrollar

motores de alta calidad y alto

rendimiento para cumplir con

las estrictas normas de

control de emisión que se

establecerán en el futuro.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 3

(2)

Empresa Conjunta

Sec 2

La Industrial Power Alliance (IPA) es una empresa conjunta

establecida por

Komatsu

;

una compañía japonesa fabricante

de equipos de construcción y motores, y

Cummins

, líder

mundial en la fabricación de motores.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 4

Empresa Conjunta

IPA

es una alianza de las fuerzas de

Komatsu

y

Cummins

, y

su misión es desarrollar productos estándar a nivel mundial

que cumplan los requerimientos del gran mercado

competitivo de motores.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 5

Información General del Sistema

En el sistema de inyección de alta presión con control electrónico del tipo “CRI”, el combustible es inyectado a (118 MPa {1200 kg/ cm 2 }), puede ser inyectado desde bajas hasta altas velocidades. Además, el control electrónico asegura llevar a cabo un control optimo de la inyección, que coincida con la configuración de la velocidad y la carga. Como resultado, el motor logra rendimiento en la limpieza de los gases de escape, en su color, así como bajo consumo de combustible y menos ruido.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

(3)

Información General del Sistema

Sec 2

La bomba de alta presión, que crea la alta presión en el CRI es 1/3 del tamaño de la bomba de inyección convencional. Además, está conectada de forma compacta al engranaje de distribución en vez de estar sobre un banquillo. Como resultado la disipación del ruido se reduce. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 7

Información General del Sistema

Sec 2

• La capacidad de la bomba de lubricación se incrementó en un 15% sobre la bomba del motor convencional, esto contribuye a mejorar la fiabilidad y durabilidad.

• El sellado del filtro de aire ha sido cambiado de su forma convencional al tipo radial para evitar la entrada de suciedades. Además un sensor de 5 etapas ha sido incorporado para brindar una información más precisa del cambio del filtro de aire.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 8

Información General del Sistema

Sec 2

El filtro de combustible es un filtro especial de gran rendimiento y gran eficiencia, el cual recoge partículas de suciedad pequeñas. Este sistema de filtrado es usado para todas las especificaciones y protege el sistema de inyección de alta presión con control electrónico. La capacidad de filtrado es de 2 micrones y 10 micrones el pre filtro.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 9

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CRI (Carrilera Comun de Inyeccion) diagrama del sistema

Supply Pump Common Rail Controller Cylinder No. sensor injectors Throttle P ressure sensor Max. 1200 Kg/cm2 Sensor de posición de Pistón Controlador Inyectores Opturador Carrilera Comun Sensor de Presión Bomba de Alta Presión K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 10

Sistema de Combustible

Tanque Control de descarga de Volumen Inyector Bomba de Inyección Riel Comun Control Electrónico Control de apertura de vál. solenoide del inyector K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 11

Competidores y Komatsu

CAT tiene HEUI, un tipo de unidad de inyección.

KOMATSU adoptó CRI, Common Rail Injection, para motores de 125 y 140 mm de diámetro y HPCR, High Pressure Common Riel para motores de 107 mm y 114mm de diámetro. CRI es suministrado por DENSO y HPCR es suministrado por CUMMINS. o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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Sistema Combustible CRI

Sección 2

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 14

Sistema de Combustible CRI

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 15

Resumen del Sistema Combustible CRI

RESUMEN

El sistema CRI detecta las condiciones del motor (revoluciones, ángulo del acelerador, temperatura del agua etc.) desde varios sensores y utiliza una micro-computadora para llevar a cabo un control total de la cantidad de combustible, tiempo de inyección y presión de inyección para operar el motor en óptimas condiciones. La computadora también lleva a cabo un auto diagnóstico de los principales componentes y si se encuentra alguna anormalidad se lleva a cabo el diagnóstico y se envía una señal de alarma al operador. Existe además la función de seguridad contra falla, para detener el motor en dependencia de donde esté localizada la anormalidad y una función de seguridad para cambiar el método de control que permita hacer posible continuar la operación.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 16

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Resumen del Sistema Combustible CRI

1. Sistema de Combustible

El combustible a alta presión generado por la bomba de suministro va desde el raíl común y es distribuido a cada cilíndro. El inicio y final de la inyección es controlado por la apertura o cierre de la válvula de aguja de la tobera, usando una válvula electromagnética ubicada dentro del inyector.

Tanque Control de descarga de Volumen Inyector Bomba de Inyección Riel Comun Control Electrónico Control de apertura de vál. solenoide del inyector K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 17

Resumen del Sistema de CRI

El sistema CRI consta de una bomba de Alta Presión de combustible, riel común, inyectores, sensores y la unidad de control ECU.

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Estructura & Función del Sistema CRI

La bomba de Alta Presión genera el caudal que mantiene constante la presión de combustible dentro del CRl. El caudal de combustible es controlado por el envio de una señal eléctrica (ON-OFF) desde el ECU al interruptor PCV (válvula control de descarga) de la bomba de Alta Presión. El CR distribuye el combustible a Alta Presión a los cilindros. EL sensor de Presión del CR retroalimenta el ECU, el cual asegura que los valores de presión actuales coincidan con los valores fijados en la programación del ECU para la carga y revoluciones del motor.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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Estructura & Función del Sistema CRI

El combustible a presión del CR llega a través de las tuberías de inyección a cada cilindro y es enviada a la cámara de control y a las toberas de los inyectores.

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Estructura & Función del Sistema CRI

El inyector controla la cantidad de combustible inyectado y el tiempo de la inyección. Este es controlado por el cambio de posición ON-OFF de la válvula TWV( válvula electromagnética de 2 vías). Cuando TWV está en la posición ON (fluye corriente), el combustible a alta presión en la cámara de control pasa a través del orificio y fluye hacia el tanque. La válvula de aguja es desplazada hacia arriba por la Alta Presión del combustible y la inyección empieza. Cuando TWV está en OFF (no fluye corriente), el circuito a alta presión pasa a través del orificio, por lo que la válvula de aguja baja y la inyección finaliza.

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Estructura y Función del Sistema CRI

El tiempo de inyección es controlado electrónicamente por el tiempo en que la electricidad pasa a través de TWV, y la cantidad de combustible inyectado es controlado por la cantidad de tiempo que la corriente pasa a través de TWV.

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Sistema de Combustible

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Bomba de Combustible

SUPPLY pump barril bomba primaria Embolo de bomba de transferencia PCV remplazar con conjunto valvula de entrega

Sensor de Pos. de Cilindro valvula sobre flujo valvula de plato cigueñal resorte de excentrica excentrica cojinete de rodillo (dentro del ) sustituir con un juego nuevo ajuste de (2.5 0.5μm) K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 25

Bomba de Combustible

1. Cámara tipo de 3 salientes

2. Válvula de sobre flujo

3. Engranaje impulsor

4. Bomba de alta presión No.1

5. PCV (válvula de control de

entrega)

6. Bomba de alta presión No 2

7. Bomba primaria

8. Bomba de alimentación

9. Engrane sensor de rev. G

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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Bomba de Combustible - Bomba Alimentadora

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Bomba de Combustible - Valvula de Control PCV

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Sistema de Combustible - Operación de la Válvula

En la bomba de alta presión, estan instaladas las Válvula de control de las bombas (válvula de control de cantidad de descarga) en cada cilindro para controlar la fuerza del sistema de alimentación y la cantidad de descarga de combustible en la misma forma que una bomba de inyección convencional en línea.

Con el uso de levas de 3 salientes, la cantidad necesaria de bombas de alta presión (cilindros) se reduce en 1/3 del número de cilindros del motor. Además, la fuerza de alimentación del CR es el mismo número de veces que el número de veces de inyección de combustible, esto hace posible obtener en el CR una presión más suave y estable.

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Sistema Combustible - Operacion de la Válvula

La fuerza de alimentación de combustible desde la bomba de alta presión hacia el CR se divide como sigue para cada bomba.

La bomba de alta presión No. 1 (lado del engranaje impulsor) (4) cubre la caída de presión dentro del CR debido a la inyección de combustible en los cilindros No. 1, No. 3 y No.5, mientras que la bomba de alta presión No. 2 (lado bomba alimentación) (6) cubre la caída en la presión de los cilindros No.2, No.4 y No.6 del CR en la misma manera.

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Sistema de Combustible - Operación de la Válvula

ECM - Power Off PCV

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Sistema Combustible - Operación de la Válvula

Operación

A. Durante el recorrido descendente del émbolo, la PCV está abierta, por lo que el combustible a baja presión pasa a través de PCV y es succionado hacia la cámara del émbolo.

B. Aúnque el émbolo entra en carrera ascendente mientras no hay electricidad fluyendo hacia la PCV y esta permanece abierta, el combustible succionado pasa a través de PCV, por lo que la presión no aumenta y este regresa en dirección opuesta.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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Sistema de Combustible - Operación de la Válvula

ECM - Power ON PCV K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 33

Sistema de Combustible - Operación de la Válvula

Operación

C. Cuando se envía electricidad a PCV para cerrar la válvula con el tiempo justo de la cantidad de descarga necesaria, el pasaje de retorno esta cerrado, y la presión en el émbolo aumenta. Por lo tanto, el combustible pasa a través de la válvula de entrega (válvula cheque) y es forzado a alimentar el CR. En otras palabras, cuando la PCV está cerrada, el émbolo sube generando descarga hacia el CR, y cambiando el tiempo de cerrar la PCV (émbolo antes de la carrera), la cantidad de descarga cambia y la presión de combustible en el es controlada.

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Sistema Combustible - Operación de la Válvula

Operación

D. Cuando la leva pasa la máxima altura, el émbolo entra en carrera descendente y la presión dentro de la cámara del émbolo baja. Cuando esto pasa, la válvula de entrega se cierra y detiene la fuerza de alimentación de combustible. Además, el flujo de corriente a la PCV se cancela, por lo que la PCV abre y el combustible a baja presión es succionado dentro de la cámara del émbolo. En otras palabras, este retornaa la condición en A. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 35

(12)

CRI - Operación de la Válvula

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CRI - Operación de la Válvula

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 37

CRI - Operación de la Válvula

ECM está completamente

a tierra para energizar las

2 válvulas PCV

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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CRI- Tuberías de Combustible

1. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 1) 2. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 2) 3. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 3) 4. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 4) 5. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 5) 6. Tubería de Inyección ( Cilindro No. 6) 7. CR ( Raíl Común)

8. Tubería retorno combustible 9. Bomba Principal 10. Bomba de alimentación 11. Tubo entrada de aceite (para lubricación de bomba) 12. Bomba de alta presión 13. Fuel supply pump drive gear

(No de dientes : 48) 14. Válvula de sobre flujo 15. PCV K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 39

CRI- Tuberías de Combustible

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 40

CRI - Tuberías de Combustible

Filtro de combustible de 2 Micron y pre-filtro de 10 Micron. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 41

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CRI- Enfriador de Combustible

1. Soporte de montaje

2. Núcleo

A. Del tanque de

combustible

B. A bomba suministro

Especificaciones

• Método: Enfriado por aíre

• Tipo de núcleo: AL-CFT-1

Fuel Cooler K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 42

CRI

El CR actúa para distribuir el combustible a alta presión generado por la bomba de alta presión y envia este a los inyectores de cada cilindro. El CR está equipado con un sensor de presión de combustible, amortiguador de flujo, y limitador de presión. El amortiguador de flujo está equipado con un tubo de inyección de combustible y envia el combustible a alta presión al inyector. La tubería del limitador de presión está ubicada para retornar el combustible al tanque.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 43

CRI - Componentes

Alivio de Presión Amortiguador de Flujo o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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CRI - Amortiguador de Flujo

El amortiguador de flujo reduce los pulsos de presión dentro de las tuberías de alta presión y actúa para suministrar combustible con una presión estable al inyector. Si algún exceso de combustible fluye, este actúa para cerrar el pasaje de combustible y prevenir cualquier flujo anormal de combustible.

Si se genera algún sobre-flujo, la alta presión golpea el pistón, el pistón y la bola se mueven hacia la derecha como se muestra en el diagrama y se pone en contacto con el asiento. Como resultado, el pasaje de combustible se cierra. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 45

CRI - No Flujo

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 46

CRI - Flujo Normal

El amortiguador de flujo reduce los pulsos de presión dentro de las tuberías de alta presión y actúa para suministrar combustible al inyector a una presión constante.

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CRI - Flujo Anormal

Como dijimos anteriormente, si se genera algún flujo anormal la alta presión golpea el pistón, por lo que éste y el balín se mueven a la derecha y entra en contacto con el asiento, como se muestra en la figura. Como resultado, el pasaje de combustible se cierra. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 48

CRI - Limitador de Presión

El limitador de presión abre si se genera alguna presión anormal, y actúa para que la presión se disipe. Este abre si la presión en el CR alcanza aproximadamente 140 MPa {1,430 kg/cm 2 }, y cuando la presión baja aproximadamente hasta 30 MPa {310 kg/cm 2 }, este vuelve a la posición anterior (cierra) manteniendo así la presión.

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CRI - Limitador de Presión

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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CRI - Sensor de Presión del CR

Sensor de

Presión del CR

Proporciona una lectura de presión para la alimentación del

ECM

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CRI- Sensor de presión del CR

El sensor de presión de combustible del CR está instalado en el CR y detecta la presión del combustible. El sensor es un sensor de presión semi-conductor . Este usa las características del sílicio, el cual cambia su resistencia eléctrica si se aplica una presión sobre él.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 52

CRI- Related electrical circuit diagram

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 53

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ECM & Controles

Sección 3

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 54

Control Electrónico

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 55

ECM - Localización en el WA500-3 m/c

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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ECM

Sistema de Control

El ECU (Unidad de Control del Motor) lleva a cabo el control mediante el cálculo de la longitud de tiempo y el tiempo de envio de la corriente a los inyectores usando señales de sensores instalados en el motor y varias partes de la máquina, por lo que se inyecta una cantidad adecuada de combustible en el momento de inyección adecuado.

El sistema de control y componentes eléctricos de forma general se pueden dividir en: los sensores, computadora, y actuadores.

Tanque Control de descarga de Volumen Inyector Bomba de Inyección Riel Comun Control Electrónico Control de apertura de vál. solenoide del inyector K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 57

ECM

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 58

ECM- Circuito para Energizar Inyector

Voltaje en inyectores

es 110 to 130 Volts

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Circuito del Inyector - Inicio de Inyección

Carga de corriente es de 11 to 12 Amps K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 60

Circuito del Inyector - Inyección

Corriente constante o mantenida de 2 to 3 Amps K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 61

Sensores

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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Sensores NE & G

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 63

Sensor NE

1) Sensor de Revolución NE (sensor de ángulo del cigueñal) Cuando el orificio señal en el volante pasa por el sensor, las líneas de fuerza magnética pasando a través de la bobina cambian y se genera un voltaje en la bobina. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 64

Sensor NE

Orificios señales estan ubicados en el volante cada 7.5 grados, pero hay 3 lugares donde no existen orificios, por lo que hay un total de 45 orificios de señales. Por tanto, por cada 2 vueltas del motor, 90 se generan 90 pulsos.

De esta señal, se detecta la velocidad del motor y el ángulo del cigueñal para cada 7.5 grados.

Espiga para alinear la volante

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 65

(22)

Sensor G

Sensor de revolución G

(sensor de juicio del cilindro) de la bomba de alta presión De la misma forma que el sensor de revoluciones NE, el cambio en la línea de fuerzas magnéticas pasando a través de a bobina es usada para generar un voltaje.

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 66

Sensor G

El engrane en forma de disco provisto en el centro del árbol de levas de la bomba de alta presión tiene dientes cortados(se ha hecho una muesca) cada120° (con respecto al cigüeñal) o cada 60° del disco, además, hay un diente extra en un punto. Por tanto, por cada 2 vueltas del motor (cigüeña), existen 7 pulsaciones de salida. La combinación de los pulsos del sensor de revoluciones NE y los pulsos del sensor de revoluciones G se reconocen como las pulsaciones estándar del cilindro No. 1 . K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 67

Sensor de Velocidad de la Máquina

Sensor de revoluciones del motor para el controlador de la máquina, no es parte del sistema de control del CR. Toma lectura de dientes del

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

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TPS

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 69

Sensores -Sensor Temperatura de Combustible

El sensor de temperatura del combustible detecta la temperatura del combustible y envía esta al ECU. El sensor tiene una resistencia térmica la cual cambia el valor de la resistencia acorde con la temperatura. Esta aplica voltage a la resistencia y detecta con el voltage dividido en el valor de la resistencia en la computadora y el valor de la resistencia del resistor.

ECM utiliza 80 °C para el cálculo en el evento que el sensor falle K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 70

Sensores -Sensor de Temperatura del Combustible

Conforme la temperatura del combustible aumenta, el ECM reduce la entrega de combustible en 4-6 % entre 50 °C y 70 °C. La temperatura Máxima de combustible es 80 °C. K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 71

(24)

Inyectores

Sección 4

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 72

ECM Energiza los Inyectores

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 73

Resumen

La función de los inyectores es inyectar combustible a alta

presión desde el CR de acuerdo con la señal recibida del

ECU dentro de la cámara de combustión del motor, con un

tiempo de inyección óptimo, cantidad de combustible,

proporción de inyección y condición de pulverizado.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

(25)

ECM Circuito que Energiza los Inyectores

Voltaje a Inyectores

es 110 a 130 Volts

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 75

Cicuito de Inyectores - Inicio de Inyección

Carga o salida de corriente 11 a 12 Amps K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 76

Circuito de Inyector - Inyección

Corriente constante o mantenida 2 a 3 Amps K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 77

(26)

Resumen

La TWV (Válvula electromagnética de 2 vías) controla la presión en la cámara de control con el objetivo de controlar el inicio y final de la inyección. TWV Off TWV On K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 78

Inyector - Componentes

1. Conector de Entrada

2. Terminal

3. Cuerpo superior

4. Solenoide

5. Cuerpo exterior

6. Oificio de Salida

7. Orifio de Entrada

8. Cámara de Control de

Presión

9. Pistón de Mando

10. Resorte

11. Pasador

12. Tobera Ensamblada

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 79

Inyector - Componentes TWV Off

TWV Off Válvula cerrada

El pistón

hidráulico

transmite la

fuerza a la

válvula de aguja

de la tobera de

acuerdo con la

presión en la

cámara de

control.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

(27)

Inyector - Componentes TWV On

Injector Tip Open TWV On Válvula abierta K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 81

Control de gasto del combustible Inyectado

EL diseño actual utiliza inyección dividida para arranques en frío. Los motores Komatsu pueden usar inyección piloto para cumplir con las futuras demandas de emisión K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 82

Instalación del Cable

Es importante que los cables de los inyectores no interfieran con el mando de las válvulas K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 83

(28)

84

Sistema Combustible HPCR

Sección 5

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 85 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Sistema de Combustible

Información General

Sistema de Combustible de Riel Común Cummins

El sistema de combustible es uno de inyección de riel común de alta presión. Se usa un riel del combustible para almacenar combustible presurizado para inyección del combustible. Hay cuatro componentes que proporcionan o reciben entrada para el módulo de control electrónico (ECM). El ECM energiza la bomba eléctrica de elevación del combustible (localizada atrás del ECM) aproximadamente por 30 segundos al conectarse la llave para cebar el sistema de combustible. El actuador normalmente abierto de la bomba del combustible, recibe una señal de ancho de impulso modulado (PWM) desde el ECM para abrir o cerrar, en respuesta a la señal del sensor de presión del riel del combustible. Los inyectores tienen solenoides individuales. El ECM alimenta individualmente a cada inyector para proporcionar dosificación de combustible a cada cilindro.

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

(29)

87 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

La bomba de combustible de alta presión puede dividirse en cuatro ensambles distintos. Ellos son la bomba de engranes del combustible, carcasa del actuador de la bomba de combustible, carcasa del árbol de levas, y cabeza de la bomba de combustible de alta presión. El combustible fluye por la bomba de engranes a un filtro del lado de presión de 3 micras. Después del filtro del lado de presión, el combustible entra a la carcasa del actuador de la bomba de combustible. La carcasa del actuador de la bomba de combustible incluye una conexión de purga de aire y el actuador de la bomba de combustible. Algún combustible regresa continuamente al drenado a través de la conexión con orificio de purga de aire. El combustible que es dosificado a través del actuador de la bomba de combustible entra a la cabeza de la bomba de combustible de alta presión, donde es bombeado a presión del riel del combustible y sale en la conexión de salida de alta presión. 88 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

89 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Se usa una bomba de levante para cebar la bomba de engranes en el arranque. La bomba de levante funciona por aproximadamente 30 segundos después de conectar la llave. Una vez que el motor arranca, la bomba de engranes es capaz de mantener el cebado sin ninguna asistencia de la bomba de levante.

El ECM y la placa de enfriamiento del ECM deben desmontarse para tener acceso a la bomba de levante y a las líneas de combustible de la bomba de levante. Esto se realiza desconectando primero los arneses del motor y las líneas del combustible estilo desconexión rápida. La remoción de los tornillos de la placa de enfriamiento del ECM permite que el ECM, placa de enfriamiento, bomba de levante y tubería de la bomba de levante sean desmontados como un ensamble.

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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90 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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.A La salida de la bomba de engranes se dirige a un filtro de combustible de 3 micras. El combustible filtrado regresa a la carcasa del actuador de la bomba de combustible.

La bomba de alta presión es impulsada por el árbol de levas del motor. La bomba de engranes es impulsada por el árbol de levas de la bomba a través de un acoplamiento interno.

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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Cada uno de los dos émbolos de bombeo es impulsado por un árbol de levas de tres lóbulos. El árbol de levas está colocado en el módulo de carcasa de árbol de levas por cojinetes de rodillos cónicos. Los cojinetes que soportan el árbol de levas, así como también los levantaválvulas, rodillos y el árbol de levas mismo son lubricados con aceite para motor. Estos son los únicos componentes en la bomba lubricados con aceite del motor.

El aceite del motor a la bomba de alta presión es suministrado a través de un taladro en la carcasa de engranes del motor. El aceite pasa de la carcasa de engranes del motor a la carcasa del árbol de levas de la bomba de alta presión. Un arosello pequeño en un receso en la parte posterior de la carcasa de engranes del motor sella este pasaje.

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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.A Combustible presurizado desde la bomba de engranes es suministrado al actuador de la bomba de combustible. El actuador de la bomba de combustible es abierto o cerrado por el ECM para mantener la presión apropiada del riel del combustible.

Una conexión con orificio de purga de aire en la carcasa del actuador de la bomba de combustible ayuda a purgar el aire del suministro de combustible. Debido a la conexión con orificio de purga de aire, algo del combustible que es suministrado por la bomba de engranes regresará al drenado en todo momento.

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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.A El combustible que es dosificado al

pasar el actuador de la bomba de combustible, entra al taladro de entrada de la bomba de combustible de alta presión, pasa la válvula check de entrada y llena la cámara de bombeo presionando hacia abajo al émbolo de bombeo. Cuando el árbol de levas empuja el émbolo de bombeo hacia arriba, el combustible alcanza presión del riel y causa que la válvula check de salida se eleve. El combustible entra entonces al taladro de salida de la bomba de combustible y sale de la línea de combustible de alta presión al riel del combustible.

Sistema de Combustible de Riel Común

Cummins

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Diagrama de Flujo, Sistema de

Combustible

1. Combustible del tanque de suministro

2. Filtro de combustible y separador de agua 3. Conexión de suministro de combustible del OEM 4. Suministro de combustible a la bomba de levante del combustible montada al ECM 5. Placa de enfriamiento del ECM 6. Bomba de levante del combustible montada al ECM 7. Salida de combustible de la bomba de levante del combustible montada al ECM

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Diagrama de Flujo, Sistema de

Combustible

8. Bomba de engranes del combustible

9. Combustible de la bomba de engranes al filtro de combustible 10. Filtro de combustible primario 11. Entrada de combustible al actuador de la bomba de combustible 12. Bomba de combustible de alta presión 13. Salida de combustible de la bomba de alta presión 14. Conexión del flujo de drenado de la bomba de alta presión 15. Riel del combustible 16. Líneas de suministro de alta presión del inyector

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Diagrama de Flujo, Sistema de

Combustible

17. Conector del combustible de alta presión 18. Inyector de combustible

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Diagrama de Flujo, Sistema de

Combustible

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.A Los sistemas de combustible de riel común de alta presión usan inyectores

accionados por solenoide. El combustible de alta presión fluye hacia el lado del inyector. Cuando el solenoide es activado, una aguja interna se eleva y el combustible es inyectado. Las tolerancias en el barreno de la boquilla son extremadamente pequeñas y cualquier suciedad o contaminante puede causar que el inyector se pegue. Esto es por lo que es importante limpiar alrededor de todas las conexiones de combustible antes de dar servicio al sistema de combustible. También, tape o cubra cualquier conexión de combustible abierta antes de efectuar una reparación del sistema de combustible.

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

101 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S

.A El combustible de alta presión es suministrado al inyector desde el riel del

combustible por una línea de suministro del inyector y un conector de combustible. El conector de combustible empuja contra el cuerpo del inyector cuando la tuerca del conector de combustible es apretada. La línea de suministro del inyector es entonces conectada al conector de combustible.

El torque y secuencia para esta unión es crítico. Si la tuerca o la línea se aprietan de menos, las superficies pueden no sellar y resultar en una fuga de combustible de alta presión. Si la tuerca se aprieta de más, el conector y el inyector se deforman y pueden causar una fuga de combustible de alta presión. Esta fuga será dentro de la cabeza y no será visible. El resultado será un código de falla, baja potencia, o la imposibilidad de arrancar.

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

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102 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

Si el inyector no está completamente asentado antes de la instalación del conector de alta presión, la unión no sellará. 103 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S

.A El conector de combustible contiene un filtro de corte que rompe pequeños

contaminantes que entran al sistema de combustible.

Los filtros de corte no son un sustituto para la limpieza y para cubrir todas las conexiones del sistema de combustible durante la reparación. Asegúrese de tapar o cubrir todas las conexiones y puertos del combustible.

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

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105 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Todos los inyectores son alimentados en un taladro de retorno común contenido dentro de la cabeza de cilindros. Cualquier combustible excesivo es regresado al tanque vía este taladro y la línea de retorno conectada a la parte trasera de la cabeza de cilindros. Una válvula de contrapresión está colocada en la parte posterior de la cabeza de cilindros, donde la línea de drenado se conecta.

El módulo de control electrónico (ECM) controla la dosificación de combustible del motor accionando los solenoides de los inyectores. Un impulso electrónico es enviado a los solenoides para levantar la aguja e iniciar el evento de inyección. Controlando electrónicamente los inyectores, hay un control más preciso y exacto de la cantidad de dosificación de combustible y de la sincronización. También, pueden alcanzarse eventos de inyección múltiple controlando electrónicamente los inyectores.

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

106

Inyectores y Líneas de Combustible

K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 107 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

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108 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A Filtros de Combustible

Los motores cubiertos en este manual requieren que los fabricantes de equipo original (OEM) monten un filtro de succión de 10 micras antes de la conexión de suministro de combustible del OEM atrás del bloque del motor. El filtro de 10 micras efectúa la separación del agua e incluye un sensor de agua en el combustible. El sensor de agua en el combustible debe estar instalado. Si no, una lámpara de advertencia de código de falla estará activa.

Los motores cubiertos en este manual también incluyen un filtro de combustible de 3 micras en el lado de presión. El filtro del lado de presión estará colocado corriente abajo de la bomba de engranes, antes de la entrada de la bomba de combustible de alta presión. Si se experimenta una falla de agua en el combustible, drene el filtro separador de agua y reemplace el filtro de combustible del lado de presión.

Inyectores y Líneas de Combustible –

Resumen

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Filtros de Combustible

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El sistema de alimentación de combustible esta dividido en circuito de baja presión y circuito de alta presión.

El circuito de baja presión esta compuesto por: - Filtro de Combustible

- Electrobomba auxiliar de combustible - Depósito de Combustible - Pre-filtro(separador de agua) - Bomba de Engranaje

- Tubos de Alimentación de baja Presión

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111 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

El sistema de alimentación de combustible esta dividido en circuito de baja presión y circuito de alta presión.

El circuito de alta presión esta compuesto por: - Bomba de alta presión

- Tubos de alta presión - Los inyectores - Rampa de combustible

Bomba de Combustible (Bomba inyectora)

112 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S

.A Esta bomba de alta presión utilizada en el motor SAA6D114E-3 instalada en

el D65EX-15E0 es accionada por el motor, siendo arrastrada por la polea motora. La bomba no necesita colocación de sincronismo con respecto al punto de encendido, ya que el mismo es controlado por el controlador. La bomba eleva la presión de combustible hasta + 1600bar.

La misma se compone de un eje con una leva que acciona a través de pistones ubicados en forma radial o lineal. La bomba de alta presión es lubricada por el mismo combustible, que pasa por conductos de lubricación que se encuentran en bancadas del eje de la bomba.

La válvula que permite la aspiración del gasoil es del tipo de disco, y la válvula de envío de combustible a presión es del tipo de bola de obturación.

Bomba de Combustible (Bomba inyectora)

113 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Bomba de Combustible (Bomba inyectora)

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114 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Regulador de presión (Actuador)

Esta montado en la bomba de alta presión y comandada por el controlador de inyección, regula la presión de alimentación de combustible a los inyectores.

El regulador de presión es la unidad de control de la presión de la bomba.

La regulación de la cantidad, viene dada por la corriente eléctrica mediante una modulación de impulsos - PWM - dirigida por el controlador. El regulador de presión no tiene funciones de cierre del circuito. Para considerar su respectivo mantenimiento no se cambia, en caso de mal funcionamiento del mismo es necesario cambiar la bomba de alta presión completa El motivo es la dificultad de probar el funcionamiento de dicho componente individualmente y la ausencia de sistemas de medición del mismo. La resistencia del regulador de presión es igual a 2,4 ohm.

115 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A • La resistencia máxima es 5 ohms. • Recibe alimentación de 12V

Regulador de presión (Actuador)

o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Circuito relacionado con el accionador de

la bomba de suministro de combustible

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Bomba de Levante

El circuito es un controlador modulado de ancho de pulso en el módulo de control electrónico (ECM) que controla la bomba de elevación de combustible eléctrica. La bomba de levante está aterrizada en el ECM.

Revise si hay un circuito abierto en la bomba de levante eléctrica de control del combustible. La resistencia debe ser menos de 10 ohm.

Mida el voltaje entre el pin de ALIMENTACION de la bomba de levante del combustible y el pin de RETORNO de la bomba de levante del combustible, en el conector de la bomba de levante del arnés del motor.

El voltaje debe estar entre 2.5 y 5.0 VCD. (Llave en ON) K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A 117

Sincronización de la Bomba del Combustible

118 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Si existe una reclamación por mal desempeño de la bomba de combustible, y el problema ocurrió primero después de desmontaje y reemplazo del tren de engranes, entonces revise la sincronización entre el engrane del árbol de levas y el engrane del cigüeñal y entre el engrane del árbol de levas y el engrane impulsor de la bomba del combustible.

Gracias

119 K o m a ts u M it s u i M a q u in a ri a s P e rú S .A

Referencias

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