CARGADOR DE RUEDAS
988 H
INDICE
Objetivos 4
MÓDULO
1
-
MOTOR
5
Componentes Eléctricos del Motor 6
Sistema de Combustible 7
Componentes 8
Gráficos Motor 16
Sensor de Presión de Aceite 20
Gráfico baja presión de Aceite 21
Componentes Eléctricos de la Máquina 22
MÓDULO 2 – TREN DE POTENCIA
27Componentes 28
Esquema Sistema Hidráulico 32
Componentes 34
Válvula de Control de la Transmisión 37
Válvula de Alivio de la Transmisión 38
Panel Toma Presiones 39
Convertidor de Torque 41
Válvula del Embrague de Impelentes 42
Diagramas Transmisión 43
Sistema Eléctrico Tren de Potencia 47
Panel Advertencia 53
Stic 54
Interruptor Transmisión manual / automática 55
Palanca Bloqueo 56
Interruptor Rimpull 58
MÓDULO 3 – SISTEMA DE DIRECCIÓN
61Componentes 63
Bomba de Dirección 70
Válvula Control de la Bomba 72
Válvula Control Piloto 75
Válvula Control de Dirección 77
Diagramas Sistema de Dirección 80
MÓDULO 4 – SISTEMA DE FRENOS
84Componentes 85
Válvula de Freno de Servicio 91
Diagrama Sistema de Frenos 92
Freno de Parqueo Aplicado 96
MÓDULO 5 – SISTEMA DE IMPLEMENTOS
97Control Electrónico de Implementos 98
Palanca de Control 100
Sensores 102
Válvula de Alivio Piloto 103
Actuador Piloto 104
Bomba de Implementos 108
Válvula de control Bomba 110
Válvula Control Implementos 112
OBJETIVOS
Al término de este curso los técnicos y mecánicos conocerán el funcionamiento de los diferentes sistemas del cargador 988 H.
Con el conocimiento adquirido serán capaces de interpretar los diferentes planos y diagnosticar fallas en los sistemas.
Con las competencias adquiridas en este curso optimizarán los tiempos de diagnóstico, mejorando así el trabajo hacia el equipo.
MÓDULO 1 – MOTOR
El motor C18 utiliza un módulo de control electrónico A4, y está equipado con el sistema de enfriamiento de aire de entrada ATAAC. El motor C18 está rateado a 581 hp a 1900 rpm.
El ECM del motor utiliza el ADEM IV para controlar el Solenoide de combustible y para monitorear la inyección del combustible.
El C18 ACERT, es un motor de 6 cilindros con un desplazamiento de 18.1 litro. La mayoría de los puntos de testeo están ubicados en el lado izquierdo del motor.
El motor C18 reúne a la Agencia de Protección Ambiental (EPA), la Regulación de Emisión para Norte América (Tier III) y la Regulación de Emisión Europea (Stage III).
Componentes Electrónicos del Motor
- Inyectores
- Sensor de Velocidad / Tiempo Cigüeñal - Sensor Velocidad / Tiempo Eje de Levas - Sensor Temperatura Refrigerante
- Sensor Temperatura Combustible
- Sensor Temperatura Aire de Entrada Múltiple - Sensor de Presión Atmosférica
- Sensor Presión Aire Entrada Múltiple - ECM Motor con A4E4
- Sensor Presión Combustible - Sensor tiempo Calibración
- Interruptor Presión Diferencial Combustible - Sensor Presión de Aceite
Sistema de Combustible
El combustible es drenado desde el tanque a través del filtro primario (10 micras) y el separador de agua, por la bomba de transferencia del tipo de engranajes. La bomba de trasferencia envía el combustible por el filtro secundario (2 micras) al sistema.
El combustible entonces fluye hacia la culata. El combustible en la culata va a la galería de combustible, en donde abastece a cada una de las 6 unidades inyectoras. Cualquier exceso de combustible no inyectado se va de la culata al filtro secundario, donde el flujo pasa por el regulador de presión de combustible.
El regulador de combustible y una válvula check, están instalados en el filtro secundario de combustible. El regulador mantiene presurizado el sistema entre la bomba de transferencia y el regulador de presión de combustible.
Desde el regulador el exceso de combustible regresa a tanque. La relación entre el combustible usado para la combustión y el que retorna a tanque es de 3:1.
Un interruptor de presión diferencial esta instalado en la base del filtro secundario, alertando al operador de una restricción en el filtro de combustible. El interruptor de presión diferencial compara la presión del combustible de entrada al filtro con la presión de salida. Una señal es enviada al sistema de monitoreo Caterpillar, cuando el interruptor detecta una restricción en el flujo de combustible en el filtro secundario.
Componentes
El filtro primario y separador de agua (5) es de 10 micras y esta localizado en el lado izquierdo de la máquina. El filtro primario remueve el agua del combustible. El agua en un sistema de combustible de alta presión puede causar una falla prematura debido a la corrosión y la falta de lubricación. El agua puede ser drenada desde el separador de agua a diario, usando la válvula de drenaje que esta ubicada en el fondo del filtro.
El combustible es enviado desde el filtro primario al filtro secundario, por la bomba de transferencia. El filtro secundario remueve todos los contaminantes que pueden causar daño a los inyectores de combustible.
La bomba eléctrica primaria de combustible (3) esta integrada dentro de la base del filtro primario. Ella es activada presionando el interruptor para la bomba (4). La bomba primaria de combustible es usada para llenar los filtros de combustible después de que han sido reemplazados. La bomba fuerza a salir al aire dentro del sistema de combustible.
El la ilustración también esta la válvula de cierre de combustible (shutoff) (1) y el puerto SOS (2). Cuando la manilla es movida a una posición perpendicular a la línea del combustible, esta válvula cierra el paso desde el tanque al filtro primario de combustible.
La bomba de transferencia (1) esta localizada en la parte baja, en el lado izquierdo del motor. La bomba de trasferencia es movida por el tren de engranajes delanteros. El combustible desde el filtro primario y separador de agua entra a través del puerto (2) de la bomba y es enviado al filtro secundario por el puerto de salida (3) de la bomba de trasferencia.
La bomba de transferencia incorpora una válvula check. Esta válvula permite que el combustible fluya a través de los engranajes de la bomba cuando se esta preparando la combustión. La válvula de alivio (no mostrada) esta instalada en la bomba de trasferencia. Esta válvula limita la presión máxima del sistema de combustible.
El filtro secundario de 2 micras (1) esta localizado en el lado derecho de la maquina sobre el ECM del motor. El combustible es suministrado por la bomba de transferencia a través de la entrada (2) del filtro. El filtro secundario de combustible remueve todos los contaminantes que puedan causar daño a los inyectores de combustible. El combustible es enviado a la galería principal de combustible dentro de la culata a través de la salida (3) del filtro.
El exceso de combustible no usado por los inyectores, retorna por la base del filtro secundario (1) a través del puerto (3). El regulador de presión (2) es una válvula check que mantiene la presión en el sistema de combustible. Desde el regulador de presión de combustible (2), el exceso de flujo retorna al tanque por el puerto de salida (4).
El sensor de velocidad / tiempo del eje de levas (1) esta ubicado en el lado izquierdo del motor. Esta ubicado en un puerto atrás de la carcaza del engranaje de sincronización.
El sensor de presión de aire de entrada al múltiple (2) esta localizado cerca de la parte delantera del motor, en el múltiple de admisión. La diferencia de presión entre la presión atmosférica y la presión de entrada de aire en el múltiple, es conocida coma la presión de refuerzo (boost).
La presión de refuerzo puede ser leída con el E.T. La presión de refuerzo calcula la diferencia entre la señal desde el sensor de presión atmosférica y la señal desde el sensor de presión de entrada de aire. Si falla el sensor de presión de entrada de aire, puede causar que el ECM del motor acuse cero presión de refuerzo registrando una falla en el sistema de monitoreo Caterpillar.
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El sensor primario (cigüeñal) de Velocidad / tiempo (1), esta ubicado bajo la bomba de transferencia, en la parte baja en el lado izquierdo del motor. El sensor de velocidad / tiempo provee al cigüeñal de la información para el ECM del motor de la posición y la velocidad del cigüeñal. Esta información es compartida con la velocidad del motor informada por el ECM del tren de potencia. El motor C18 no tiene un sensor de velocidad de salida del motor en la carcaza del volante.
El sensor de presión atmosférica (1) y el sensor de presión de aceite (2), están ubicados en un múltiple el cual esta en el lado izquierdo bajo del motor, delante del ECM del motor y debajo del tubo de ventilación del motor.
El ECM del motor (4), esta ubicado sobre el motor de partida, en el cual se identifican el conector J2/P2 (5) de 120 pines y el conector J1/P1 (6) de 70 pines.
El conector para la prueba de calibración (3) esta unido al cableado del conector J2/P2 (5). Un cable (7X1695) es usado para conectar el probador del tiempo de calibración con este conector.
El sensor de temperatura de entrada de aire (1) esta localizado en el lado izquierdo del motor, hacia atrás del tubo de entrada de aire y sobre el ECM del motor.
La base del filtro de combustible secundario (5) contiene el interruptor de presión diferencial (2), el sensor de presión de combustible (3) y el sensor de temperatura de combustible (4).
El interruptor de presión diferencial, compara la presión de entrada al filtro de combustible con la presión de salida. Este interruptor esta normalmente cerrado. Cuando la diferencia en la presión de entrada y la presión de salida causa que el interruptor se abra, una falla es registrada en el ECM del motor.
Cuando este evento ocurre, el funcionamiento del motor decae por la falta de combustible en los inyectores, si se ignora esta anomalía, se pueden causar daños en los inyectores de combustible.
El estado del sensor y del interruptor de presión diferencial de combustible, puede ser revisado a través del E.T.
Temperatura de Combustible / Potencia
La figura muestra el gráfico para advertencia y mapa de perdida de potencia por la temperatura del combustible. Cuando la temperatura excede los 90°C (194°F), el ECM del motor activa una advertencia de nivel 1. También el gráfico muestra el incremento de temperatura a 91°C (196°F), una advertencia en nivel 2 será iniciada por el ECM del motor. Al mismo tiempo el motor bajará la potencia en un 12.5%. Si la temperatura del combustible excede los 92°C (198°F), el motor bajará su potencia en un 25%.
Si el sensor de temperatura de combustible, esta en circuito abierto, el motor bajara en un 12.5% su potencia. La excesiva temperatura en el combustible, provocará desgaste en los inyectores.
Restricción Filtro Combustible / Potencia
Cuando el interruptor de presión diferencial reconoce una presión de 15 psi (103 kPa) por 3 minutos, el ECM del motor inicia una advertencia en nivel 1.
Cuando el interruptor de presión diferencial reconoce una presión de 15 psi a través del filtro por 4 horas, el ECM del motor iniciará una advertencia de nivel 2. Cuando la alarma en nivel 2 es iniciada, se aplica una reducción de potencia de un 17.5% al motor. Después de 1 segundo, el ECM del motor iniciará una segunda reducción de potencia de un 17.5%, para llegar a una reducción total de 35% de la potencia..
Una alta restricción en el filtro de combustible, causará una baja en la potencia del motor, esta será deshabilitada cuando la temperatura del combustible esta bajo los 30°C (86°F).
Temperatura Virtual de Escape / Potencia
La reducción de potencia puede ocurrir por la estimación (Virtual) de una alta temperatura en los gases de escape. El ECM del motor, monitorea la presión barométrica, la temperatura de entrada al múltiple, y la velocidad del motor para estimar la temperatura de los gases de escape.
Ciertas condiciones, (altitud, altas temperaturas ambientales, alta carga y mariposa acelerador abierta, temperatura de entrada y alta velocidad del motor) son monitoreadas para determinar si el motor debe aplicar la reducción de potencia. El ECM del motor determina el máximo porcentaje de combustible para mantener segura la potencia de salida bajo condiciones de carga.
Este acontecimiento se debe informar al mecánico, la reducción de potencia, porque ocurre en condiciones de operación. Generalmente esto es normal y no requiere de ningún servicio.
El ECM del motor procesará todas las entradas de reducción de potencia, en el selector de prioridad con altas reducciones. Las condiciones mas críticas de entradas son usadas para ajustar la entrega de combustible y asegurar un nivel de potencia seguro para las condiciones en las cuales esta operando la máquina, de tal modo se evitan elevadas temperaturas de escape.
el sensor de temperatura de refrigerante (1) esta instalado en la esquina delantera derecha del motor, arriba de la bomba de agua.
La figura de abajo muestra el puerto (2) para sacar una muestra del liquido refrigerante, con su tapa que es movible.
Alta Temperatura Refrigerante / Potencia
El sensor de temperatura del refrigerante mide la temperatura del líquido.
Cuando la temperatura del líquido refrigerante excede los 110°C (230°F), el ECM del motor iniciará una alarma nivel 1.
Cuando la temperatura de liquido refrigerante excede los 111°C (231°F), el ECM del motor iniciará una alarma de nivel 2. En 111°C (231°F) el ECM del motor reduce en un 25% la potencia. Vea la ilustración para ver le disminución de potencia con altas temperaturas. En 100% de disminución el motor funciona con aproximadamente el 50% de su potencia.
Sensor Presión Aceite Motor
El sensor de presión de aceite (1) está ubicado en el lado izquierdo del motor, en el lado derecho de la maquina, cerca del ECM (3). El sensor monitorea la presión de aceite del motor. El sensor de presión de aceite, es uno de los muchos censores que funcionan con 5.0 V. El sensor entrega una señal variable de salida de corriente continua.
El ECM del motor usa la información de la presión de aceite del motor, para enviar niveles de advertencia al sistema de monitoreo Caterpillar y reducir la potencia en el motor.
Baja Presión de Aceite
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2
La figura muestra el gráfico con los dos diferentes niveles de advertencia para la baja presión de aceite.
Cuando la presión de aceite esta bajo (154 Kpa a 1600 rpm) indicado en la línea (1), el sistema de monitoreo indica baja presión de aceite e indicia una alarma en nivel 1. Si una alarma de nivel 1 ocurre el operador debe cambiar las condiciones de manejo del equipo o realizar un mantenimiento al sistema.
Cuando la presión de aceite esta bajo (104 Kpa a 1600 rpm) indicado en la línea (2), el sistema de monitoreo indica baja presión de aceite e inicia una alarma de nivel 3. El operador debe para inmediatamente el motor.
Junto con la alarma de nivel 3 el motor comienza a reducir la potencia en un 35%.
Si la señal entre el ECM del motor y el sensor de presión de aceite se pierde o inhabilita, el ECM del motor inicia una alarma en nivel 1 de baja presión de aceite.
Componentes Eléctricos Montados en la Máquina
Los componentes eléctricos montados en la maquina para el motor C18 son : - Interruptor freno derecho
- Interruptor aceleración / resumen mariposa aceleración
- Interruptor desaceleración / programación mariposa aceleración - Interruptor habilitación mariposa aceleración
- Luz mariposa aceleración
- Sensor temperatura lubricación transmisión - Interruptor desconexión
- Relé alimentación principal - Interruptor partida
- Sensor posición mariposa aceleración - Interruptor manual éter partida
- Interruptor parada desde tierra
- Válvula de Solenoide proporcional del ventilador - Relé éter partida
El interruptor del freno derecho (1), está ubicado cerca del pedal derecho de freno. Cuando el interruptor del freno derecho es activado, las rpm del motor bajarán a ralentí, permitiendo el cierre de la mariposa.
El pedal del acelerador (2), esta al lado derecho en la cabina del operador. El pedal del acelerador lo aplica el operador para mantener las rpm deseadas en las condiciones en las cuales opera la maquina.
El interruptor de bloqueo de la mariposa (1) esta ubicado en la parte frontal derecha del panel. Presionando hacia arriba el interruptores aplica la función de taba de la mariposa. La luz indicadora (2) en la figura de abajo, se ilumina cuando se ha habilitado la función de traba.
El interruptor Set / Desaceleración (1), está ubicado en la parte superior derecha del control de implementos del operador. El interruptor puede ser usado para fijar la velocidad del motor con el pedal del acelerador. El interruptor también puede ser usado para reducir las rpm del motor, manteniendo presionado el botón momentáneamente.
El interruptor de Resume / Aceleración (2), está en la parte inferior derecha del control de implementos del operador. El interruptor puede ser usado para resumir la velocidad fijada en el motor. El interruptor puede ser usado para aumentar las rpm del motor manteniendo presionado momentáneamente el botón.
Corta
Corriente
Interruptor
Parada en
el Piso
MÓDULO 2 – TREN DE POTENCIA
La figura muestra el flujo de potencia a través del 988H. La potencia del motor es enviada por el volante al convertidor de torque. En la brida de salida del convertidor se monta el cardán superior. El cardán superior es a su vez unido a la brida de entrada de la caja de transferencia. La caja de transferencia transmite la potencia desde la transmisión al eje cardan delantero y trasero el freno de parqueo esta unido a la salida de la caja de transferencia. El movimiento de la salida de los engranajes de la caja de transferencia a los mandos finales esta detenido mientras este aplicado el freno de parqueo.
Componentes
El convertidor de torque (1) es unido al motor por intermedio de la carcaza del volante (2)y es soportada por el motor. El engranaje de conducción de la bomba esta ubicado en la parte superior de la caja del convertidor de torque. El cardán superior (3) conecta el convertidor con el engranaje de entrada de la transferencia.
El cardán superior es conectado al eje de entrada de la transferencia (1). La potencia va desde el eje de entrada de la transferencia a través de la transmisión (2) al eje de salida (3).
El engranaje de entrada de la transferencia, el grupo planetario de los cambios de la transmisión y el engranaje de salida de la transferencia (3), están empernados y deben ser removidos e instalados juntos. La unidad es desmontada y montada con el freno de parqueo unido.
El tubo de llenado (4) y la rejilla magnética (5) para el aceite del tren de potencia también son mostrados en la ilustración.
La salida de la transferencia es conectada al eje delantero a través de una junta universal (1), un grupo deslizante (2) y una segunda junta universal, un soporte de rodamiento, el cardan delantero (3) y una junta universal para el diferencial delantero. También es mostrado el mando final delantero derecho (4).
El diferencial de engranaje cónico (1) es parte del grupo del eje trasero (2). Este es montado en la parte trasera del bastidor (3) usando el muñón trasero (4) y el muñón delantero. El freno de servicio (5) y el mando final (6) es el mismo para las cuatro ruedas. El tapón de llenado (7) esta montado en la tapa y el tapón de vaciado (8) en el mando. El equipo debe estar en piso
nivelado para llenar o revisar el nivel de aceite.
Las funciones del diferencial delantero y trasero y los ejes son idénticas, sin embargo las oscilaciones del eje delantero y trasero de aproximadamente 11° no son semejantes el eje trasero oscilante permite que la máquina siga siendo estable al viajar por camino rugoso.
La figura muestra los componentes y el flujo de aceite del sistema del tren de potencia. El flujo de aceite de retorno (verde) desde el depósito de la transmisión (ubicado en el fondo de la caja de salida de la transferencia) pasa a través del la rejilla magnética de la bomba de la transmisión.
El flujo de aceite de presión de sistema (rojo) desde la bomba de la transmisión va a través del filtro de la transmisión. La bomba de la transmisión es de engranaje y dos fases. En una fase el aceite circula desde el depósito del convertidor de torque hacia el depósito de la transmisión. La segunda fase envía el aceite de la bomba a través del filtro de al transmisión, hacia un enlace tipo T ubicado en la carcaza del convertidor de torque. Una parte del aceite es direccionado al múltiple de control del convertidor de torque. Una segunda parte de aceite es dirigida a la válvula de alivio de la transmisión y a las seis válvulas de control de la transmisión. La presión para la modulación de las válvulas es regulada por la válvula de alivio de la transmisión. El aceite entra por la válvula de alivio de entrada de la transmisión y el carrete de cambios.
El aceite de pilotaje (salmón) es desviado a la válvula de alivio de salida del convertidor en una línea junto al convertidor de torque, una segunda desviación del aceite de pilotaje fluye desde la válvula de alivio de entrada al convertidor de torque. Esta válvula de alivio limita la presión en la entrada del convertidor de torque cuando el aceite esta mas denso en condiciones frías, esta presión es aproximadamente de 130psi. La válvula de alivio de entrada de convertidor abre y envía el flujo de aceite a través dela válvula de alivio dentro de la carcaza de la transmisión.
El aceite direccionado hacia la válvula de alivio de la transmisión, esta dividido en dos partes, una a la lubricación de la transmisión (café) y la segunda a la entrada del convertidor de torque. El flujo de aceite desde el convertidor de torque también se divide en dos partes, una parte del flujo (verde) va al depósito del convertidor de torque a un máximo de 11.4 L/min (3GPM). La segunda parte del flujo es direccionado a la válvula de alivio de salida del convertidor de torque, cuando la presión en el interior del convertidor se incrementa aproximadamente a 414 Kpa (60psi), la válvula de alivio de salida se abre y envía el flujo de aceite al enfriador de aceite de la transmisión que esta montado en el motor .
La figura anterior muestra la válvula del solenoide del embrague de impelente energizada. Cuando el embrague de impelente comanda entre 46% y 48% la modulación de la válvula direcciona el aceite al embrague del impelente aplicándolo al 100%, con esto se transmite el máximo torque a través del convertidor de torque.
Si la válvula del embrague de traba esta energizada, el flujo de aceite presuriza el embrague de traba, en este modo el convertidor está en mando directo.
La figura muestra la válvula de solenoide (3) energizada y el flujo de aceite desde la válvula de modulación activa el embrague (3), la transmisión está en neutro.
La lista siguiente nos muestra la activación de las diferentes válvulas de modulación con sus respectivos embragues para realizar los cambios :
Velocidad Válvulas energizadas Embragues conectados
4F 4° velocidad adelante 3 y 2 3F 3° velocidad adelante 4 y 2 2F 2° velocidad adelante 5 y 6 1F 1° velocidad adelante 6 y 2 N 4° velocidad 3 1R 1° velocidad reversa 6 y 1 2R 2° velocidad reversa 5 y 1 3R 3° velocidad reversa 4 y 1
Componentes
La bomba de aceite del tren de potencia (1), está montada en la parte inferior izquierda de la carcaza del convertidor de torque y es accionada por un engranaje en el convertidor de torque. El aceite depositado en la carcaza de transferencia de los engranajes de salida, fluyen a través de una rejilla magnética y entran a la sección trasera de la bomba del Tren de Potencia, a través de la línea de entrada de la bomba (2). Suministro de aceite de la bomba es enviado desde la salida de la bomba (3) y fluye hacia el filtro del Tren de Potencia.
En la sección delantera de la bomba del Tren de Potencia, actúa como una bomba de barrido para el convertidor de torque. El aceite desde el colector del convertidor de torque entra en la sección trasera de la bomba a través de la entrada (4) y es enviado al colector de la transmisión, que esta dentro de la carcaza de los engranajes de salida de la transferencia a través del puerto (5).
El aceite desde la bomba de la transmisión fluye hacia el filtro de aceite de la transmisión (1), que esta montado en el lado izquierdo de la máquina, frente al tanque de combustible.
También se muestra el interruptor de bypass de presión del filtro del tren de potencia (2), el tubo de llenado del aceite del tren de potencia (3), y la mirilla de nivel (4).
Dos puntos de testeo están localizados en la parte superior de la base del filtro de aceite. El punto (5) para tomar la presión y el punto (6) para la muestra de aceite.
El aceite a presión regulado por la válvula de alivio de la transmisión es dirigido al convertidor de torque a través del puerto de entrada (8).
El aceite fluye internamente desde el convertidor de torque hacia la válvula de alivio de salida del convertidor (7). La descarga del aceite desde la válvula de alivio es dirigido hacia el enfriador de aceite de la transmisión.
La válvula de alivio del convertidor de torque (7), esta equipada con un sensor de temperatura de aceite de salida de convertidor (6). El sensor de temperatura envía una señal al sistema de monitoreo Caterpillar, determinando la temperatura de aceite dentro del convertidor de torque. También se muestran el sensor de velocidad de salida de convertidor (2), la válvula moduladora del lockup (3), la válvula moduladora del embrague del impelente (4) y el sensor de presión del embrague de impelente.
Vista superior Válvula de Control
El aceite fluye a través del filtro de la transmisión y entra a la caja de la transmisión por el puerto de entrada (1).
El aceite fluye a la válvula de alivio de la transmisión, que esta ubicada bajo el control hidráulico de la transmisión (2). También el aceite fluye a las 6 válvulas de modulación (4), a la válvula moduladora del lockup y a la válvula moduladora del embrague de impelente. El aceite a presión fluye desde la válvula de alivio de la transmisión hacia el convertidor de torque a través del puerto (5).
Las 6 válvulas moduladoras de la transmisión (4), están instaladas en la parte superior de control hidráulico de la transmisión (2). Cada válvula moduladora dirige el aceite a un embrague dentro de un grupo planetario. Un conector para tomar presión esta instalado en cada válvula moduladora.
Válvula de alivio Transmisión y Válvula de alivio entrada Convertidor
La válvula de alivio de la transmisión y la válvula de alivio de entrada al convertidor, están ubicadas en el manifold del control hidráulico de la transmisión (1) la válvula de alivio de la transmisión (2) limita la presión del flujo de aceite del tren de potencia hacia las válvulas moduladoras de dirección y velocidad, la válvula moduladora del embrague de impelente y la válvula moduladora del embrague del lockup. La válvula de alivio de la transmisión es ajustable. La válvula de alivio de entrada del convertidor de torque (3) regula la presión de aceite que es enviada al convertidor, el aceite que fluye fuera de la válvula de alivio es dirigido al sumidero de la transmisión.
Panel Diagnóstico
1.- Válvula moduladora reversa 2.- Válvula moduladora foward 3.- Válvula moduladora 4° velocidad 4.- Válvula moduladora 3° velocidad 5.- Válvula moduladora 2° velocidad 6.- Válvula moduladora 1° velocidad 7.- Presión entrada convertidor de torque 8.- Presión salida convertidor de torque 9.- Presión embrague lockup
Válvula alivio salida convertidor de torque
El aceite fluye a través del convertidor de torque y escapa por la válvula de alivio de salida del convertidor (3). La válvula de alivio mantiene la máxima presión dentro del convertidor de torque. El flujo de aceite del convertidor y el aceite desde la válvula de alivio son enviados al enfriador de aceite de la transmisión, el cual esta montado en el motor en el lado izquierdo de la maquina, por el puerto (4).
La válvula de alivio de salida del convertidor (3), esta equipada con un conector (2) que es usado para la toma de presión en el convertidor de torque. Este conector esta conectado con la tapa de toma de presión en el panel de diagnóstico par su testeo.
También la válvula de alivio de salida esta equipada con un sensor de temperatura (1), el cual monitorea la temperatura del flujo de aceite de salida del convertidor.
Convertidor de Torque
La figura muestra un convertidor de torque con embrague de impelente y embrague de traba. Los componentes mayores incluyen la carcaza, el impelente, la turbina, el estator, el embrague de impelente y el eje de salida.
En el convertidor de torque la carcaza esta unida al volante del motor, el cual la conduce a las revoluciones del motor. El impelente se une a la carcaza rotatoria a través de los discos y platos del embrague de impelente. Los discos están unidos al impelente y los platos del embrague están unidos a la carcaza. Cuando la válvula moduladora del embrague de impelente está desenergizada, el flujo de aceite a presión entra a la cámara del pistón del embrague de impelente, la fuerza del aceite conecta discos y platos. Cuando el embrague de impelente esta conectado, el impelente gira a la misma velocidad que la carcaza. La turbina y el eje impulsor de salida rotan juntos.
Cuando la válvula moduladora del embrague de impelente esta energizada, la presión de aceite en el embrague del impelente se reduce, la carga en los discos y platos también es reducida y el pistón del impelente queda con una mínima presión, con esto, el contacto entre el impelente, los discos y platos queda con un mínimo torque, girando la carcaza del embrague de impelente en forma separada.
El eje de salida y el estator están unidos, este convertidor de torque no esta equipado con un estator libre.
Válvula Embrague de Impelente
Al aumentar la corriente disminuye la presión
Válvula Embrague de Traba
Cuando el interruptor de la transmisión esta en la posición Neutral el ECM de la transmisión energiza el solenoide de la 4° velocidad y el Solenoide para la válvula moduladora del embrague de impelente . el ECM de la transmisión desenergiza al embrague de traba.
El flujo de aceite desde la bomba de la transmisión es enviado a través del filtro de aceite de la transmisión hacia la válvula moduladora del embrague de impelente, a la válvula moduladora del embrague de traba y a las válvulas moduladoras de la transmisión.
El aceite también es enviado a la válvula de alivio de la transmisión que esta ubicada en el manifold hidráulico de la transmisión, y las válvulas moduladoras de la transmisión sobre el manifold. La válvula de alivio limita la máxima presión para el tren de potencia. Las válvulas moduladoras de la transmisión dirigen el aceite hacia los seis embragues de la transmisión, cada una en forma independiente a su correspondiente embrague.
Cuando el carrete en la válvula de alivio de la transmisión cambia de posición, el aceite es enviado a la válvula de alivio de entrada del convertidor y a la entrada del convertidor. La válvula de alivio de entrada limita la presión máxima al convertidor de la torque cuando el aceite esta frío y no puede pasar a través del convertidor de torque fácilmente. Una vez que el aceite se calienta, la presión máxima dentro del convertidor de torque es mantenida por la válvula de alivio de salida del convertidor.
El ECM del Tren de Potencia en la posición Neutral, envía corriente para energizar el Solenoide de la 4° velocidad. Cuando el solenoide de la 4° velocidad esta energizado, la válvula moduladora envía aceite hacia el embrague N° 3. En la posición Neutral los solenoides de la 3°, 2° y 1° velocidad están desenergizados, el aceite esta bloqueado por las válvulas moduladoras de velocidad y sus respectivos embragues están desconectados.
En Neutral el solenoide de reversa y el solenoide de marcha adelante están desenergizados, el aceite esta bloqueado en las válvulas moduladoras de dirección, y ambos embragues direccionales están desconectados.
Cuando le transmisión esta en Neutral, el ECM del Tren de Potencia envía una corriente al solenoide del embrague del impelente. Cuando el embrague del impelente esta entre un 46 a 48%, la válvula moduladora envía el aceite al embrague del impelente, conectando el impelente. El embrague del impelente es conectado y el máximo torque a través del convertidor de torque esta disponible.
Cuando la transmisión esta en Neutral, el ECM del Tren de Potencia desenergiza el solenoide del embrague de traba, la válvula moduladora esta cerrada y el aceite del embrague de traba es enviado a tanque.
Cuando el interruptor de la transmisión esta en marcha delante y el cambio esta en la posición de 1° velocidad, el ECM del Tren de Potencia energiza el Solenoide de la 1° velocidad y el solenoide de marcha adelante. También el ECM energiza el solenoide del embrague del impelente y desenergiza el solenoide del embrague de traba. El embrague de traba esta desconectado en 1° velocidad.
En 1° velocidad el ECM del Tren de Potencia energiza el Solenoide y la válvula moduladora envía el aceite al embrague N°6. Cuando el ECM energiza el Solenoide de marcha adelante, la válvula moduladora dirige el aceite al embrague N°2. El ECM del Tren de Potencia modula la corriente en el Solenoide para controlar la presión en los embragues.
El embrague direccional esta mas tiempo conectado para absorber la energía de los cambios de marcha. El ECM monitorea el sensor de velocidad de la transmisión y el sensor de velocidad del convertidor de torque, para determinar cuando el embrague direccional esta conectado. Durante los cambios de dirección el ECM del Tren de Potencia detecta cuando el embrague direccional esta conectado y entonces desenergiza el embrague del impelente y lo conecta por mas tiempo, para absorber la energía producida por los cambios de dirección. Los cambios direccionales incluyen de Neutral a Reversa o marcha adelante.
Cuando la maquina esta operando en mando convertidor, deben estar presente 5 condiciones, antes que el ECM del Tren de Potencia energice el Solenoide del embrague de traba y cambie de mando convertidor a mando directo.
1.- El interruptor de embrague de traba debe estar en la posición ON 2.- La velocidad de salida del convertidor debe ser superior a 1400 rpm
3.- La máquina debe estar en un cambio y una dirección por mas de 2 segundos 4.- El pedal del freno no debe ser pisado
Control Electrónico del Tren de Potencia
Este diagrama del sistema de control eléctrico muestra los componentes que proporcionan las entradas y salidas para el sistema de control eléctrico del tren de potencia. El ECM del Tren de Potencia envía y acepta la información entre los módulos de control electrónico en el cargador con la trasmisión de datos Cat data link. Entonces esta información es interpretada y las señales salidas se envían a los componentes apropiados para la operación mas eficiente de la máquina.
También, el ECM del tren de potencia energiza el relé para la partida del motor y la alarma de retroceso cuando el operador selecciona la marcha atrás.
La trasmisión de datos CAT data link conecta el ECM del tren de potencia con el ECM del motor, el ECM de implementos y el sistema de monitoreo Caterpillar.
Sistema Eléctrico Tren de Potencia
Componentes de entrada
STIC : Control integrado para el sistema de transmisión y el sistema de dirección.
Interruptor de partida : Envía una señal al ECM del tren de potencia cuando el operador desea poner en marcha el motor. El interruptor direccional de STIC debe estar en neutral y el voltaje debe ser superior a 32 v.
Interruptor cambios manual / automático : Indica al ECM del tren de potencia si el operador ha seleccionado pasar los cambios manuales o automáticos en la transmisión.
Interruptor conexión Rimpull : Cuando el interruptor esta en la posición abierta, el ECM del tren de potencia lee esta condición y determina el rango de torque de salida a las ruedas, a través del embrague del impelente.
Interruptor selección Rimpull : Con el interruptor de selección de reducción del Rimpull se determina el porcentaje de torque de salida.
Interruptor Ride Control : Cuando el interruptor esta en la posición automático el sistema del Ride Control se conecta cada vez que se alcanzan las condiciones para ello. También cuando el sistema se conecta se ilumina la lámpara indicadora.
Sensor T° aceite Transmisión : Indica la temperatura de entrada la manifold del control de la transmisión al ECM del tren de potencia, mediante una señal de ancho de pulso modulado (PWM).
Interruptor presión Freno de Parqueo : Este interruptor monitorea la presión hidráulica del freno de parqueo, para que el ECM del tren de potencia pueda determinar cuando la presión presente liberara el freno de parque.
Interruptor del Embrague de Traba : Estando el interruptor en la posición On se habilita la conexión del embrague de traba, para conectar se deben cumplir las condiciones dadas, también se habilita una luz indicadora para señalar la conexión.
Interruptor bloqueo Dirección y Transmisión : Cuando está en la posición de bloqueo el ECM del Tren de Potencia deja la transmisión en Neutral.
Sensor Posición Pedal del Convertidor de Torque : Indica la posición del pedal del convertidor de torque al ECM del tren de potencia mediante una señal de PWM. El ECM usa esta información para variar el torque de entrega al tren de mando a través del embrague de impelente, el valor actual de reducción de torque es determinado por la combinación de diferentes señales de entrada.
Sensor Velocidad Convertidor de Torque : Proporciona una señal que el ECM del tren de potencia utiliza para determinar la velocidad y dirección del convertidor de torque.
Sensor de Velocidad de la Transmisión : Proporciona una señal que el ECM del tren de potencia utiliza para determinar la velocidad y dirección de la transmisión.
Interruptor Nivel Engrase Automático : Monitorea el nivel de grasa en el deposito del engrase automático, en el cargador 988H este sistema es un accesorio.
Sensor Presión Engrase Automático : Monitorea la presión del sistema de engrase automático y la informa al ECM del tren de potencia.
ECM del Motor : El ECM del motor envía continuamente una señal de la velocidad del motor al ECM del tren de potencia, el cual, supervisa constantemente la velocidad del motor.
Sensor de Temperatura Aceite Eje Delantero : Este sensor monitorea la temperatura del eje y el ECM del tren de potencia envía la señal al Sistema de Monitoreo Caterpillar, cuando la temperatura se eleva por sobre lo normal, el ECM del tren de potencia desenergizará el solenoide para permitir enfriar el eje delantero
Sensor de Temperatura Aceite Eje Trasero : Este sensor monitorea la temperatura del eje y el ECM del tren de potencia envía la señal al Sistema de Monitoreo Caterpillar, cuando la temperatura se eleva por sobre lo normal, el ECM del tren de potencia desenergizará el solenoide para permitir enfriar el eje trasero.
Interruptor Filtro de la Transmisión : El interruptor monitorea la presión en la base del filtro de la transmisión. Si el filtro se tapa este envía una señal al Sistema de Monitoreo Cat, el cual indica al operador encendiendo una luz de advertencia en el panel de control.
Sensor Temperatura de Aceite Salida Convertidor de Torque : El sensor de temperatura monitorea la temperatura que fluye por la válvula de alivio de salida del convertidor y envía la señal al sistema de monitoreo Cat. Si el sistema de monitoreo Cat detecta un evento de una alta temperatura de salida de aceite, el ECM del tren de potencia no proporcionara un Rimpull reducido. El ECM del tren de potencia reduce la corriente para el solenoide del embrague del Impelente, la cual, será aumentada para mantener la presión.
Componentes de Salida
Relé de Partida : El ECM del tren de potencia energiza el relé de partida cuando las condiciones son las apropiadas para que esta pueda funcionar.
Luz indicadora de Rimpull Reducido : El ECM del tren de potencia ilumina la lámpara de Rimpull reducido, cuando las condiciones apropiadas lo conectan.
Luz Indicadora Cambios Automáticos : El ECM del tren de potencia ilumina la lámpara de los cambios automáticos, cuando el interruptor Auto / Manual, esta en la posición automática. Válvula Solenoide del Ride Control : El ECM del tren de potencia energiza la válvula del Solenoide del Ride Control (opcional en el 988H), cuando las condiciones de operación del equipo lo permitan.
Válvulas Moduladoras Embragues de la Transmisión : El ECM del tren de potencia energiza un solenoide de velocidad y dirección con diferentes niveles de corriente para controlar la presión hidráulica en los respectivos embragues.
Válvula Moduladora Embrague de Impelente : El ECM del tren de potencia energiza el solenoide del embrague de impelente diferentes niveles de corriente para controlar la presión hidráulica en el embrague de Impelente.
Válvula Moduladora del Embrague de Traba : El ECM del tren de potencia energiza el solenoide del embrague de traba para conectar el embrague de traba opcional, cuando las condiciones de la operación de la maquina lo permiten.
Alarma de Retroceso : El ECM energiza la alarma de retroceso cuando el operador selecciona la dirección de reversa en el equipo.
Válvula Solenoide Engrase Automático : Cuando el ECM del tren de potencia energiza la válvula Solenoide, el aceite hidráulico es direccionado a la bomba del engrase automático para lubricar en los 18 puntos de engrase.
Panel de Advertencia
La luz (1) arriba indica que el aceite que pasa a través del filtro de la transmisión esta restringido. La Luz se ilumina cuando la diferencia de presión es mayor a 36 psi.
Cuando este estado se indique en el panel del operador, pare inmediatamente la máquina, aplique el freno de parqueo, detenga el motor e investigue la causa de la falla.
STIC
El STIC (1) esta ubicado en la cabina delante al lado izquierdo del operador. El interruptor del control direccional de la transmisión (2), tiene tres posiciones para la operación : Neutral, Adelante y reversa. El interruptor (3) para cambios ascendentes y el interruptor (4) para cambios descendentes de la transmisión.
Cuando el operador selecciona Reversa el ECM del tren de potencia energiza el solenoide direccional de reversa, también energiza la alarma de retroceso. Cuando el operador selecciona Adelante, el ECM energiza el solenoide direccional para adelante. Cuando el operador selecciona Neutral el ECM desenergiza ambos solenoides direccionales. Después de dos segundos el ECM del tren de potencia energiza el Solenoide de velocidad N° 3 y la transmisión queda en Neutral, esperando que el operador seleccione alguna velocidad y dirección en la transmisión.
La transmisión del 988H puede ser operada en cuatro velocidades para adelante y tres en reversa. En el modo manual los cambios los realizará como sigue :
1F – 1R, 2F – 2R, 3F – 3R, 4F – 3R 1R – 1F, 2R – 2F, 3R – 3F
Selector cambio Manual / Automático
El selector de cambios Manual / Automático (1), esta localizado en la parte superior derecha de la consola del operador. En la posición de cambios manuales (mostrado), los cambios de la transmisión son seleccionados por el operador de acuerdo a las necesidades de operación, y en la posición automática el operador puede seleccionar de una a tres posiciones automáticas : 4, 3, o 2.
En la posición automática el operador selecciona el cambio superior deseado y el ECM del tren de potencia realizará los cambios de la forma mas apropiada a medida que se incremente la velocidad de la máquina. La selección del engranaje por parte del ECM esta basado el la velocidad de salida de la transmisión y la velocidad de salida del convertidor de torque.
Cuando los cambios van de Neutral a Reversa o Adelante, el ECM del tren de potencia calcula la velocidad de desplazamiento y dirección de la máquina por las señales recibidas desde las señales de velocidad de salida. El ECM del tren de potencia selecciona el embrague de velocidad apropiado y energiza el Solenoide para ese embrague.
Si la máquina no esta en movimiento cuando el operador selecciona el cambio de dirección, el ECM energizará el Solenoide de la segunda velocidad.
El ECM del tren de potencia cambiará la marcha de la transmisión según como aumente
La velocidad de la máquina. El tren de potencia no cambiará a un engranaje más alto del que este seleccionado por la posición del interruptor auto/manual.
La transmisión 988H puede funcionar con cuatro velocidades adelante y tres velocidades de reversa. En modo auto la transmisión hará cambios direccionales como sigue:
1F- 2R, 2F- 2R, 3F- 2R, 4F- 3R 1R - 2F, 2R - 2F, 3R -2F
Cuando la máquina está en cambio automático el operador debe presionar el interruptor de desplazamiento hacia abajo que está situado en el STIC para cambiar la velocidad de la transmisión a partir de la segunda velocidad a la primera velocidad en avance o retroceso.
También se demuestra el interruptor (2) para el embrague de traba (Lock-Up), y el interruptor (3) para el Ride Control.
NOTA: La velocidad superior en cambio automático se puede fijar usando el Técnico electrónico (ET).
Palanca Bloqueo Dirección / Transmisión
Cuando la palanca del bloqueo de la dirección / transmisión (1) es movido a la posición de bloqueo (la palanca se muestra en la posición de desbloqueo), el STIC es mantenido el la posición central y es desaplicada la dirección. En la posición de bloqueo el interruptor (2) es presionado, recibiendo el ECM del tren de potencia la señal que indica que le transmisión está en neutral.
Cuando la palanca de bloqueo de la dirección / transmisión es movida a la posición de desbloqueo la funciones de la dirección y la transmisión son permitidas.
Si el interruptor direccional esta en la posición adelante o reversa, cuando la palanca es movida a la posición de desbloqueo, el ECM del tren de potencia no pondrá el sistema en neutral, el interruptor direccional debe ser primero movido por el operador a neutral y así el ECM del tren de potencia energizara el Solenoide para la dirección deseada.
Puesta en marcha
El operador gira el interruptor de partida (1) en sentido horario para que el ECM del tren de potencia envíe la señal de partida del motor. El interruptor de partida suministra la señal positiva de la batería al ECM, el cual internamente envía la señal al relé de partida para energizar el Solenoide de partida. Para que se energice el relé de partida se deben cumplir antes cinco condiciones que a continuación se detallan.
1.- El interruptor de control direccional de la transmisión del STIC debe estar en Neutral. 2.- El voltaje del sistema debe estar bajo los 32 Volts.
3.- El interruptor de partida debe estar en la posición de partida.
4.- El ECM del tren de potencia debe completar satisfactoriamente la secuencia de actualización.
5.- La prelubricación del motor ( si esta instalada) debe haber sido completada por el ECM del motor.
Interruptor del Rimpull
El interruptor on/off de reducción de rimpull (1) tiene dos posiciones y esta montado en la consola de control de los implementos.
En la posición abierto, este interruptor suministra una señal positiva al ECM del tren de potencia. El ECM proporciona el máximo rimpull cuando el pedal del convertidor de torque no esta aplicado manteniendo el embrague del impelente conectado a máximo, sin importar la posición del interruptor de selección del rimpull.
En la posición cerrado (mostrado en la figura), este interruptor envía una señal al ECM del tren de potencia para monitorear el interruptor de selección de reducción del rimpull para determinar el ajuste con el pedal del convertidor de torque liberado. Esta condición ocurre solo cuando la máquina esta en la primera velocidad, si la máquina no se encuentra en primera velocidad el rimpull permanecerá al máximo.
Selector del Rimpull
Cuando el interruptor de fuerza máxima de tracción se encuentra en la posición Cerrar el interruptor de selección de fuerza máxima de tracción (1) indica la programación de fuerza máxima de tracción máxima al ECM. La programación máxima de fuerza máxima de tracción se activa cuando el pedal del convertidor de par está liberado totalmente, y la máquina se encuentra en la primera velocidad.
ECM reduce la fuerza máxima de tracción incrementando la corriente que va al solenoide del embrague impulsor, lo que reduce la presión hidráulica del embrague impulsor y permite el deslizamiento entre el impulsor y la carcasa del convertidor de par. Mediante una disminución adicional de la presión del embrague impulsor, el impulsor se desliza mas lo que resulta en un menor torque en el sistema de transmisión. Los HP adicionales de motor se pueden utilizar para los implementos.
El interruptor de selección de fuerza máxima de tracción reducida tiene cuatro posiciones. Cada posición corresponde a un porcentaje aceptable de fuerza máxima de tracción. Los valores por defecto de cada posición son los siguientes:
1.- 90% Rimpull (2) 2.- 80% Rimpull (3) 3.- 70% Rimpull (4) 4.- 60% Rimpull (5)
Pedal del Convertidor de Torque
El ECM del tren de potencia monitorea la posición del pedal del convertidor de torque (1), con el sensor del pedal (2), el cual, se encuentra ubicado al costado izquierdo del pedal en la cabina del operador. Cuando el operador presiona el pedal, el ECM del tren de potencia incrementa la corriente en el Solenoide del embrague de impelente y reduce la presión hidráulica para el embrague del impelente. El rimpull disminuirá con el recorrido del pedal desde la máxima reducción a la mínima reducción seleccionada. Cuando el operador libera el pedal izquierdo el rimpull volverá a su máximo porcentaje seleccionado con el interruptor en la cabina.
Cuando el porcentaje máximo permitido está en los valores más inferiores, el cambio total del rimpull del máximo al mínimo disminuye. Esta condición da lugar a un cambio más gradual de rimpull sobre el recorrido del pedal del convertidor de torque.
Si la máquina no está en primera marcha seguirá habiendo presión en el embrague del impelente será máxima hasta que la transmisión cambie a la condición de primera velocidad. Si el sistema de monitoreo Caterpillar detecta un evento de alta temperatura para el aceite de salida del convertidor de torque, el ECM del tren de potencia no proporcionara reducción de rimpull. El ECM reducirá la corriente al Solenoide del embrague de impelente aumentando la presión en el embrague, no habiendo reducción de rimpull.
MÓDULO 3 – SISTEMA DE DIRECCIÓN
El sistema de dirección se compone de dos circuitos : Circuito piloto y circuito principal.
El circuito piloto de dirección consiste en una bomba de freno y pilotaje, filtro de aceite piloto, válvula de alivio piloto, dos válvulas check, el STIC, válvula de control piloto, dos válvulas neutralizadoras y una válvula check cuádruple. Cuando la palanca de control STIC es movida hacia la izquierdo o la derecha, el aceite piloto es enviado a través de la respectiva válvula neutralizadora, hacia la válvula de control de la dirección.
El aceite piloto mueve el vástago en la válvula de control direccional, permitiendo que el flujo de aceite de la bomba de dirección entre en los cilindros de dirección.
El circuito de dirección principal consiste en una bomba de dirección, la válvula de control de la dirección y los cilindros de dirección. En la válvula de control de dirección está incluida la válvula de alivio de seguridad, la válvula reductora de presión, la válvula de carrete, la válvula de alivio de cruce de cilindros, la válvula make-up y la válvula resolver.
La bomba de dirección toma el aceite desde el tanque y lo envía a la válvula de control de la dirección. La válvula de control de la dirección envía el aceite a los cilindros de dirección.
Para un giro a la derecha, el lado cabeza del cilindro de dirección izquierdo y el lado vástago del cilindro de dirección derecho son presurizados.
Para un giro a la izquierda, el lado cabeza del cilindro de dirección derecho y el lado vástago del cilindro de dirección izquierdo son presurizados.
La válvula de control de la dirección también suple de aceite al circuito piloto si este no se abasteciera en forma normal.
La bomba de dirección secundaria (si esta equipada) suministra el flujo de aceite cuando el motor se detiene o si la bomba de dirección primaria falla cuando la máquina se esta moviendo. La válvula de control de la dirección también incluye una válvula de alivio secundaria y una válvula de derivación si la maquina está equipada con dirección secundaria.
Componentes
La figura muestra la ubicación de los componentes mayores del sistema de dirección.
Los componentes del sistema piloto mostrados son : bomba de freno y pilotaje, válvula de alivio piloto, válvula check cuádruple, válvulas neutralizadoras y la palanca de control STIC.
Los componentes del sistema principal de dirección mostrados son : bomba de dirección, válvula de control de la dirección y los cilindros de dirección.
La bomba secundaria de la dirección es parte del sistema de dirección secundario si esta equipado.
En las ilustraciones superiores se muestran :
La bomba de dirección (1) que es de pistones y desplazamiento variable. Tapa de toma de presión (2) usada para monitorear la salida de presión de la bomba de dirección. La válvula de control de la dirección (3) que es usada para controlar el flujo de aceite desde la bomba de dirección. El ajuste del control de flujo (5) y el ajuste de la presión cutoff (4) en la válvula de control de la bomba.
La válvula de alivio piloto (1) esta localizada en la parte frontal del tanque hidráulico (2). La válvula de alivio piloto limita la presión en el sistema piloto a 350 psi. El filtro piloto esta ubicado en la parte frontal del tanque, sobre la válvula de alivio piloto. Una válvula de alivio de depresión esta ubicada en la tapa del tubo de llenado de aceite hidráulico (5).
La toma de presión piloto (6), la toma de muestra de aceite SOS (7) y el acumulador de freno (8) también se pueden ver en esta figura.
La palanca de control STIC (1) esta en la parte delantera de asiento del operador en la cabina de la maquina. El STIC es usado para la dirección de la maquina. Otros componentes que están en la palanca de control STIC son el control direccional de la transmisión (2) y el interruptor de cambios ascendentes y descendentes de la transmisión.
La válvula de control piloto esta localizada bajo el STIC. Cuando el STIC se mueve a la izquierda o a la derecha, la palanca moverá la respectiva válvula de carrete en la válvula de control piloto.
También esta visible la palanca de bloqueo de la dirección / transmisión (4) mostrada en la posición de desbloqueo.
Dos válvulas neutralizadoras (1) están montadas en la junta de la articulación del bastidor. Cada válvula neutralizadora es accionada por un tope ajustable (2), también montado en el bastidor. Cuando la maquina realiza un giro máximo (ya sea derecha o izquierda), el respectivo tope hará contacto con la válvula neutralizadora llegando al fin del giro. El tope ajustable mueve la válvula neutralizadora y bloquea el flujo del aceite piloto hacia la válvula de control de la dirección. Cuando el flujo de aceite es detenido la válvula de control de la dirección es centrada por los resortes de la válvula, no entrando mas presión a los cilindros de dirección, pero permitiendo seguir realizando el giro.
La válvula check cuádruple (3 ) esta localizada en la parte trasera del bastidor, detrás de las válvulas neutralizadoras. La válvula cuádruple amortigua el movimiento del carrete de la válvula de control de la dirección por la restricción del aceite piloto de retorno desde el carrete de la válvula de control de la dirección hacia el STIC.
La válvula de control de la dirección esta ubicada bajo la cabina en el lado izquierdo del bastidor. La válvula de control del sistema de dirección dirige el aceite hacia los cilindros de dirección y envía una señal de aceite a través de la válvula de derivación (resolver) (1) para la válvula compensadora en la bomba de la dirección.
La válvula de alivio de seguridad (2) limita la máxima presión en el sistema de dirección, si la presión de cutoff falla en la válvula compensadora de la bomba. La válvula de alivio de cruce de línea (3) limita la presión en los cilindros de dirección ante una fuerza externa ala maquina. La válvula reductora de presión (4) reduce la presión en el sistema de dirección para una presión piloto de seguridad si esta presión piloto se pierde desde la bomba de freno y pilotaje.
Si la máquina esta equipada con el sistema opcional de dirección secundario, la válvula de control de la dirección tendrá la válvula de alivio secundaria (5) y la válvula de derivación (6). La válvula de alivio secundaria limita la presión de aceite en el circuito secundario. La válvula de derivación direcciona el aceite desde la bomba de dirección secundaria hacia la válvula de control de la dirección, cuando esta ha perdido presión desde el sistema de dirección principal. La válvula de derivación envía el flujo de aceite de la bomba secundaria a tanque cuando la presión desde el sistema principal está presente.
Si la máquina esta equipada con dirección secundaria, la válvula selectora y control de presión (7) protege al sistema de dirección, reduciendo la presión en el sistema de dirección. Si la presión del sistema de dirección cae aproximadamente 100+15 psi. El interruptor (8) enviará una señal al Sistema de Monitoreo Caterpillar, el cual, encenderá una luz indicadora para alertar al operador.
La ilustración superior muestra el cilindro de dirección derecho (1). El lado cabeza del cilindro va montado al bastidor mediante un pasador y el lado vástago unido al armazón delantero.
La ilustración inferior nos muestra la tapa de toma de presión (3), ubicada en el lado cabeza de ambos cilindros de dirección.
Bomba de Dirección
La bomba tiene dos pistones actuadores, los cuales trabajan juntos y constantemente ajustando la angulación del plato. El pistón actuador pequeño, asistido por un resorte, angula el plato de la bomba. El pistón actuador grande es usado para desangular el plato.
La válvula de control de la bomba consiste en un carrete compensador de flujo (margen) y el carrete compensador de presión (cutoff). El conjunto de la válvula de control mantiene el flujo y la presión en un nivel necesario para las demandas del sistema.
El resorte compensador de margen mantiene el suministro de la bomba a una presión de 305+15 psi. por sobre la señal de presión. El resorte compensador de presión limita la presión del sistema a 3500+50 psi.
Cuando el motor esta detenido, el resorte del pistón actuador pequeño mueve el plato a su máximo ángulo.
Cuando el motor parte, pero la bomba de dirección no necesita enviar aceite a la dirección, el resorte del actuador pequeño mantiene el plato de la bomba en máximo ángulo. Cuando la válvula de control de la dirección esta en la posición mantener (Hold), el flujo de la bomba es bloqueado por la válvula de control y no se genera señal de presión.
Como la bomba envía flujo, la presión en el sistema comienza a aumentar. Esta presión se siente en el carrete compensador de flujo y en el carrete compensador de presión.
El carrete compensador de flujo se levanta contra la fuerza del resorte, permitiendo que el aceite del sistema vaya al pistón actuador grande. La presión de aceite del pistón actuador grande vence las fuerzas combinadas del resorte y el aceite en el pistón actuador pequeño. El pistón actuador grande, entonces puede mover el plato de la bomba llevándolo a mínimo ángulo dejando la bomba en baja presión (Standby), en la posición de baja presión la bomba produce suficiente flujo para el sistema y así proporcionar una respuesta instantánea cuando la válvula de control de la dirección sea movida.
Durante un giro, la señal de presión en la válvula de control de la dirección aumenta. Este aumento de presión causa una fuerza (resorte válvula compensadora de flujo y presión de aceite) el extremo derecho del carrete compensador de flujo superior a la fuerza que opone el resorte y desplaza el carrete hacia la izquierda.
El carrete bloquea o disminuye el flujo de aceite de la bomba hacia el pistón actuador grande y abre un paso a drenaje. Reduciendo o eliminando la presión en el pistón actuador grande. Cuando la presión es reducida el resorte mueve al pistón actuador pequeño angulando el plato de la bomba proporcionando el flujo y la presión de aceite necesarios para las condiciones requeridas por el sistema.
Cuando la carga en el sistema de dirección disminuye, la señal de presión en el lado derecho del carrete compensador de flujo también disminuye. Esta disminución de presión causa que la fuerza (resorte válvula compensadora de flujo y presión de aceite) en el lado derecho del compensador de flujo también disminuya por debajo de la presión de suministro de la bomba en el lado izquierdo del carrete. La disminución de presión en el lado derecho del carrete causa que este cambie, se mueva a la derecha y envíe mas flujo al pistón actuador grande, aumentando la presión en el pistón. Este aumento de presión en el pistón grande supera la fuerza combinada del pistón actuador pequeño y su resorte, desangulando el plato de la bomba. Como el flujo de la bomba disminuye, la presión de suministro también disminuye. Cuando la presión disminuye e iguala la suma de la presión del aceite en el extremo derecho del carrete compensador de flujo con la del resorte, el carrete del compensador se mueve a una posición en el que el sistema se estabiliza. En este tiempo, el aceite desde la válvula de control de dirección o será bloqueado.
El carrete compensador de presión limita la máxima presión del sistema en cualquier desplazamiento de la bomba. El carrete compensador de presión se mantiene en el lado izquierdo durante el funcionamiento normal por la fuerza del resorte.
Cuando la presión del sistema hidráulico de la dirección está en el máximo, el suministro de la bomba aumenta la presión y el carrete del compensador de presión se mueve a la derecha contra la fuerza del resorte. El carrete compensador de presión (en cutoff) bloquea el aceite de retorno a tanque y lo envía al pistón actuador grande.
El aumento en la presión permite que el pistón actuador grande supere la fuerza combinada del pistón y resorte del actuador pequeño, desangulando el plato. La bomba ahora está con mínimo flujo y máxima presión.
Esta característica elimina la necesidad de una válvula de descarga principal en el sistema hidráulico de la dirección. La presión máxima del sistema es ajustada mediante el tornillo de ajuste del compensador de presión.
Válvula de Control Piloto
La válvula de control piloto de la dirección controla el desplazamiento y la dirección del flujo de aceite piloto para la válvula de control de la dirección. La válvula de control piloto trabaja similar a otras válvula moduladoras reductoras de presión.
Los componentes mayores de la válvula piloto de la dirección son : los émbolos, el resorte de retorno, el resorte de regulación, la cápsula con el orificio y el vástago piloto. El aceite piloto de la dirección es abastecido por la bomba de freno y pilotaje. El aceite entra a la válvula de control piloto a través del paso de aceite piloto.
Cuando la palanca del STIC no se mueve (posición centrada), la fuerza del resorte de retorno mantiene la válvula de control piloto en la posición centrada y el aceite piloto es bloqueado para ambos vástagos pilotos. Los puertos pilotos se abren a retorno no permitiendo que se envíe aceite piloto a la válvula de control de la dirección.
Cuando el operador mueve el STIC a la izquierda (como se muestra en la figura) la leva de acoplamiento presiona el émbolo izquierdo y el resorte regulador. El aumento de fuerza en el resorte de regulación empuja el vástago piloto izquierdo hacia abajo y abre un pasaje a través del vástago piloto desde el pasaje de suministro de presión piloto, hacia el puerto de pilotaje izquierdo (señal).
El vástago piloto mide el aceite piloto desde el pasaje de suministro hacia el puerto piloto. Este control de medición es la señal para la válvula de control de la dirección. La presión de esta señal es determinada por la fuerza del resorte de regulación, el cual depende de la distancia que el émbolo es presionado. La cantidad que se presiona el émbolo es controlada por el movimiento de la palanca de control STIC.
Como el Stic se mueve hacia la izquierda, el émbolo del puerto derecho se mueve hacia arriba, rotando en el pivote de la leva de acoplamiento. Sin embargo el vástago piloto permanece en su posición. El vástago piloto derecho mantiene el paso de drenaje abierto, permitiendo el retorno del aceite por el lado opuesto del carrete de la válvula de control de dirección.
Válvula Control de Dirección
Cuando el STIC esta en la posición mantener (Hold), el flujo del aceite en ambos lados del vástago de la válvula de dirección, es bloqueado por la válvula piloto. También si cualquiera de las válvulas neutralizadoras es actuada, el flujo del aceite piloto en los extremos del vástago de la válvula de control de la dirección es bloqueado.
Sin el aceite piloto presente en los extremos del vástago de la válvula de control de dirección, los resortes mantienen el vástago centrado. Como el vástago regresa a su posición de centrado, el aceite piloto presente en los extremos fluye por un orificio de retorno a tanque. Cuando el vástago esta centrado, el flujo de aceite de la bomba de dirección es bloqueado no suministrando flujo de aceite a los cilindros de dirección.
