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Serie de motores 914
Prólogo
Material acompañante
al cursillo de capacitación en el servicio
Ingeniería de motores por productos
Serie de motores DEUTZ 914
Nota:
El presente material que acompaña al cursillo de capacitación en el servicio, sirve para explicar e ilustrar en detalle la construcción y el funcionamiento de los motores, sus componentes y sistemas. Los datos que contiene, sólo corresponden al estado técnico descrito en su fecha y a la documentación técnica válida en la fecha de impresión. No están sujetos a ningún servicio de modificaciones directo.
Para el manejo, mantenimiento y reparación será de compromiso exclusivamente lo
indicado en los impresos técnicos publicados específicamente en estas materias y
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Prólogo
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Indice de materias
Indice de materias
Contenido ... 0 - 1 1. Descripción del motor... 1 - 1
1.1 Datos técnicos ... 1 - 1 1.2 Vista del motor... 1 - 2 1.3 Denominación del tipo de motor ... 1 - 4 1.4 Placa del fabricante y número del motor ... 1 - 5 1.5 Numeración de los cilindros y sentido de giro ... 1 - 6 1.6 Descripción de la placa del fabricante ... 1 - 7
2. Construcción... 2 - 1
2.1 Cilindro... 2 - 1 2.2 Mecanismo de biela-cigüeñal ... 2 - 2 2.2.1 Biela... 2 - 2 2.2.2 Pistón... 2 - 3 2.2.3 Aros de pistón o segmentos ... 2 - 4 2.2.4 Posición de montaje de los aros de pistón ... 2 - 5 2.2.5 Refrigeración del pistón ... 2 - 6 2.2.6 Unión del pistón y la biela... 2 - 7 2.2.7 Cigüeñal... 2 - 8 2.2.8 Engranaje equilibrador... 2 - 9 2.2.9 Construcción del equilibrador ... 2 - 10 2.3 Culata ... 2 - 11 2.3.1 Construcción... 2 - 11 2.3.2 Ajuste del espacio muerto del pistón ... 2 - 12 2.3.3 Válvulas ... 2 - 14 2.3.4 Ajuste del juego de válvulas ... 2 - 15 2.4 Tren de engranajes... 2 - 17
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Indice de materias
Indice de materias (continuación)
4. Sistema de combustible ... 4 - 1
4.1 Esquema del circuito de combustible ... 4 - 1 4.2 Bomba de inyección ... 4 - 2 4.3 Inyector... 4 - 3 4.4 Comprobación del comienzo de alimentación ... 4 - 4 4.5 Ajuste del comienzo de alimentación ... 4 - 6
5. Refrigeración del motor ... 5 - 1
5.1 Circuito de refrigeración ... 5 - 1 5.2 Aletas de refrigeración en la culata ... 5 - 2
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Descripción del
motor
1.
Descripción del motor
1.1 Datos
técnicos
Descripción F 3L 914 B/F 4L 914 C F 5L 914 B/F 6L 914 C
Número de cilindros 3 4 5 6
Disposición de los cilindros en línea
Diámetro de cilindro [mm] 102
Carrera [mm] 132
Cilindrada total [l] 3,2 4,3 5,4 6,5
Relación de compresión [e] 18
Ciclo de trabajo / sistema de combustión Diesel, de 4 tiempos / inyección directa
Orden de encendido 1-2-3 1-3-4-2 1-2-4-5-3 1-5-3-6-2-4
Sentido de giro, visto sobre el volante a la izquierda
Velocidad nominal [rpm] o [min-1] ver placa del fabricante
Potencia [kW] ver placa del fabricante
Juego de válvulas a motor frío:
admisión / escape 0,15 + 0,05
Comienzo de alimentación ver placa del fabricante
Presión de apertura del inyector [bar] 200 + 10
Presión mín. de aceite [bar], a régimen mínimo en vacío y a motor caliente
(120°C temp. de aceite)
0,5 (sin calefacción de cabina)
Tipo de refrigeración por aire
Lubricación lubricación forzada por circulación
Temperatura máx. del aceite en el cárter de
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Descripción del
motor
1.2
Vista del motor
Lado de mantenimiento BF 6L 914 C
1 - Turbina de refrigeración
2 - Correa trapezoidal (turbina de refrig.) 3 - Polea acanalada sobre el cigüeñal 4 - Polea tensora
5 - Tapa de llenado de aceite 6 - Cárter de aceite
7 - Bomba de alimentación de combustible con prefiltro
8 - Filtro de combustible 9 - Bomba de inyección
© 914 - 0001 0 10 - Solenoide de parada
11 - Varilla medidora del nivel de aceite 12 - Corrector de sobrealimentación LDA 13 - Filtro de aceite lubricante
14 - Refrigerador de aceite de motor o radiador 15 - Tapa guía de aire
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Descripción del
motor
1.2
Vista del motor (continuación)
Lado de salida de aire BF 6L 914 C
17 - Enfriador del aire de admisión
18 - Tubería de aire de sobrealimentación 19 - Colector de escape
20 - Chapa vertical 21 - Volante 22 - Arrancador
23 - Tapón de salida de aceite 24 - Turbocompresor
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Descripción del
motor
1.3
Denominación del tipo de motor
B F 6
L
9
14
C
refrigeración del aire de admisión
carrera de pistón, en cm (aprox.) identificación de la serie de motores refrigerado por aire
número de cilindros motor rápido de 4 tiempos turboalimentado
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Descripción del
motor
1.4
Placa del fabricante y número del motor
La placa del fabricante (2) queda sujeta al bloque motor; según versión, puede existir otra (1) en la tapa guía de aire.
© 914 - 0004 0
© 914 - 0006 0
El número del motor está grabado en el bloque motor (brida para el montaje de la bomba de inyección) y también en la placa del fabricante.
El tipo (A), número (B) y las características del motor figuran en la placa del fabricante. Al pedir repuestos es necesario indicar el tipo y número del motor.
DEUTZ AG DEUTZ
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Descripción del
motor
1.5
Numeración de los cilindros y sentido de giro
La numeración de los cilindros comienza por el lado del volante.
El sentido de giro del motor es, visto sobre el volante, a la izquierda (en contra del sentido de las agujas del reloj).
Orden de encendido: F3L 914: 1 - 2 - 3 B/F4L 914: 1 - 3 - 4 - 2 F5L 914: 1 - 2 - 4 - 5 - 3 B/F6L 914: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
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3
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Descripción del
motor
1.6
Descripción de la placa del fabricante
Pos. Descripción Observaciones
1 Tipo de motor p.ej. BF6L 914 C
2 Código Para motores cuya especificación se rige por la Directiva comunitaria 88/195/CEE.
3 Número del motor
4 kW (G) Potencia G (potencia total); con la turbina de
refrigeración fuera de funcionamiento.
5 kW (S) Potencia S (potencia continua); con la turbina de
refrigeración en pleno funcionamiento.
6 min-1 o rpm Velocidad nominal del motor
7 Comienzo de alimentación En grados de ángulo
8 kW (W)
Potencia del ventilador / turbina de refrigeración (deducción efectiva) como componente de la potencia vendida
9, 10 A libre disposición
11 Norma y/o prescripción Norma utilizada en el procedimiento de recepción para la denominación de la potencia.
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Descripción del
motor
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Construcción
2. Construcción
2.1 Cilindro
Los cilindros son de fundición gris aleada.
En los motores de potencia normal (FL/BFL), los cilindros tienen las superficies de roce mandrinadas con precisión y bruñidas.
En los motores con potencia aumentada / refrigeración del aire de admisión (BFL C), los cilindros tienen las superficies de roce igualmente mandrinadas con precisión y, luego, bruñidas y lapeadas. © 914 - 0015 0
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Construcción
2.2 Mecanismo
de
biela-cigüeñal
2.2.1 Biela
Las bielas de los motores de aspiración natural y turboalimentados son idénticas en sus dimensiones exteriores, pero difieren en el tratamiento superficial. Las bielas de los motores de aspiración natural son chorreadas con arena, mientras que las de los motores turboalimentados reciben un chorreado con bolas metálicas o granallado.
La fijación de la tapa de biela se efectúa por un ajuste de lengüeta (2) y ranura (3). Los cojinetes de cabeza de biela carecen de un seguro contra giro.
Disponen de una capa de roce de aluminio y se montan coincidentes con la unión de cabeza y tapa de biela.
La biela, forjada de acero, cuenta en ambos extremos con reservas de material para compensar, en peso y en centro de gravedad, las tolerancias de fabricación.
Debido al empleo de un nuevo pistón con apoyo trapezoidal se necesita también una nueva biela. La biela modificada tiene la zona de alojamiento del bulón achaflanada en forma de trapezoide (1). Los números marcados en la cabeza y tapa de la biela, deben ser ídénticos y encontrarse en el mismo lado.
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Construcción
2.2.2
Pistón
Los pistones están fabricados en una aleación de aluminio. La cámara de combustión (1) tiene cierta excentricidad con respecto al eje central del pistón.
Para impedir que la ranura del primer aro de pistón se desgaste por elevadas cargas, va dotada, en los motores BF, de un portaaro (2).
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Construcción
2.2.3
Aros de pistón o segmentos
La cara de los aros de pistón marcada con las letras TOP cerca del corte de aro tiene que indicar hacia arriba, en dirección a la cámara de combustión. Las demás letras son marcas de material generales del fabricante.
El aro superior (1) de doble cuña o trapezoidal es de hierro fundido y está recubierto para mejorar las propiedades de roce.
El segundo aro (2) es de sección rectangular con bisel, en los motores de aspiración natural, y de doble cuña, en los motores turboalimentados.
En el tercer aro (3) se trata de un aro achaflanado con resorte (aro rascador de aceite).
© 914 - 0018 0 C T OP KY C TO P K C TO P K C T OPKY C
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Construcción
2.2.4
Posición de montaje de los aros de pistón
El corte (2) del aro rascador de aceite debe ser transversal al eje del bulón de pistón.
Los aros han de ser colocados con sus cortes desplazados a unos 120°. En el aro rascador de aceite, el corte del resorte (1) debe estar a 180° del corte de aro (2).
Los cortes de los aros han de situarse de forma tal que no coincidan con los ojos practicados en el pistón para el bulón ni tampoco con la escotadura existente en la falda del pistón.
C T OP KY C TO P K C TO P K C T OPKY C Abluftseite STD
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Construcción
2.2.5 Refrigeración
del
pistón
La refrigeración de los pistones se efectúa con ayuda de toberas insertadas horizontalmente en el bloque motor y fijadas con pasador estriado con espiga cilíndrica. Las toberas de refrigeración se montan correctamente mediante la herramienta especial: 151 100.
Los pistones de los motores de aspiración natural son refrigerados por proyecciones de aceite, mientras que los de los motores turboalimentados disponen de un conducto de refrigeración. La tobera penetra con su punta a través de la escotadura (1) hasta el interior del pistón, lanzando el aceite al interior del conducto de refrigeración (2).
Los motores turboalimentados y de aspiración natural tienen toberas de refrigeración diferentes. La diferencia está en el diámetro de los orificios de salida del chorro.
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Construcción
2.2.6
Unión del pistón y la biela
Al hacer la unión del pistón y la biela hay que prestar atención a que la escotadura (2) prevista para la tobera de refrigeración en el pistón y el tramo de separación largo (4) en la cabeza de biela se encuentren en el mismo lado.
Si la unión es correcta, la marcación (1) "Abluftseite" (lado de salida de aire) con la flecha en la cabeza del pistón indica en la misma dirección que el tramo de separación corto (3) de la cabeza de biela.
Abluftseite STD Abluftseite STD
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Construcción
2.2.7
Cigüeñal
El cigüeñal es de fundición esferoidal o nodular. En el motor de 6 cilindros, dispone de siete apoyos. El engranaje (1) colocado sobre el cigüeñal para el mando del tren de engranajes de la distribución se posiciona mediante un pasador estriado y se fija apretando el tornillo central de la polea acanalada. Este tornillo central tiene rosca a la izquierda.
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Construcción
2.2.8
Engranaje equilibrador
1 - puente soporte trasero 2 - equilibrador
3 - puente soporte delantero
4 - engranaje del cigüeñal, accionado por el cigüeñal 5 - marca en el engranaje
6 - engranaje (pequeño) del eje de accionamiento 7 - engranaje intermedio (grande)
8 - eje de accionamiento equilibrador
Los motores de cuatro cilindros en línea desarrollan fuerzas de masa de 2° orden, o sea, dos veces por vuelta del cigüeñal se liberan fuerzas en el sentido de la carrera del pistón (dirección Z). En motores con suspensión rígida, p.ej. de los tractores, estas fuerzas han de ser compensadas por un engranaje equilibrador o sistema de masas contrarrotantes.
En la serie de motores 914, los ejes equilibradores giran en dobles apoyos en los puentes soporte (1) y (3). Estos puentes van sujetos al bloque de motor en la superficie de cierre del cárter de aceite
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Construcción
2.2.9
Construcción del engranaje equilibrador
Sin el engranaje equilibrador no habrá compensación de las fuerzas másicas de 2° orden en la dirección Z (1) ni del par en torno al eje longitudinal del cigüeñal.
(1) - Z = fuerza másica de 2° orden.
Se compensan o anulan las fuerzas másicas de 2° orden (2) girando los ejes equilibradores (3) en sentido contrario y dando dos vueltas cuando el cigüeñal da una.
No hay actuación alguna sobre los pares alternativos de 2° orden. (2) - Z = fuerza másica de 2° orden.
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Construcción
2.3 Culata
2.3.1 Construcción
Las culatas son de aleación de aluminio y llevan colocados en la fundición refuerzos en los puentes entre válvulas.
Los tornillos de culata situados al lado del inyector están provistos de arandelas de calce (2). En el lado de salida de aire, las arandelas de calce (1) están insertadas en la culata.
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Construcción
2.3.2
Ajuste del espacio muerto del pistón
El espacio muerto o la distancia del pistón a la culata influye en la relación de compresión y, con ello, en los humos y el consumo del motor.
Para verificar el espacio muerto se procederá de la siguiente manera:
· Colocar sobre cada pistón en sentido transversal al eje del motor un alambre de plomo (1) de 2 mm de espesor.
· Colocar la/s arandel/as de reglaje (2) y la/s culata/s, alinearlas y montar los tornillos de culata con arandelas de calce. Apretar los tornillos de culata con el par prescrito utilizando una llave
Abluftseite STD
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Construcción
2.3.2
Ajuste del espacio muerto del pistón (continuación)
· Girar el motor 360°.
· Marcar las culatas y las arandelas de reglaje según la unidad de cilindro a la que correspondan. · Medir los alambres de plomo en ambos extremos en el punto más delgado (1). El valor medio es
el espacio muerto.
· Si el espacio muerto es demasiado grande o demasiado pequeño, elegir arandelas de reglaje (2)
Abluftseite
STD
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Construcción
2.3.3 Válvulas
Los motores disponen en cada cilindro de una válvula de admisión y otra de escape.
Las guías de válvula (1) y los asientos postizos de válvula (2) han sido montados en caliente en la culata.
El giro de las válvulas se consigue por medio de los resortes de válvula y conos abrazadores (medias chavetas) sin cierre de fuerza (3 ranuras).
Siendo los resortes de válvula progresivos, la dirección en que se monten está prescrita. El extremo con las espiras más próximas (3) está orientado hacia la culata.
El suministro del aceite para la lubricación de los balancines se efectúa a través de los empujadores o taqués y varillas de empuje.
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Construcción
2.3.4
Ajuste del juego de válvulas
Esquema para el ajuste del juego de válvulas
· Posición 1 del cigüeñal:
Girar el cigüeñal hasta que en el primer cilindro se crucen ambas válvulas. Ajustar el juego de las válvulas según lo indicado en el esquema (marcación en negro). Para el control del ajuste efectuado, marcar con tiza el correspondiente balancín.
· Posición 2 del cigüeñal:
Seguir girando el cigüeñal una vuelta entera (360°).
Ajustar el juego de las válvulas según lo indicado en el esquema (marcación en negro).
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Se pueden ajustar las válvulas marcadas en negro.
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Construcción
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2.3.4
Ajuste del juego de válvulas (continuación)
Verificación del juego de válvulas
Ajuste del juego de válvulas
· Desmontar la tapa de balancines.
· Posición del cigüeñal según el esquema de ajuste.
· Dejar que se enfríe el motor antes de proceder al ajuste del juego de válvulas: temperatura del aceite inferior a 80°C. Controlar el juego de válvulas (2) entre la punta de contacto del balancín (1) y la válvula (3) utilizando una galga de espesores (la galga debe poderse introducir con alguna dificultad, balancín en contacto con el soporte).
Para el juego de válvulas admisible, ver "1.1 Datos técnicos".
· Ajustar, en su caso, el juego de válvulas con la galga (4); para ello:
- Soltar la contratuerca (6).
- Sirviéndose de un destornillador, girar el tornillo de reglaje (5) de forma tal que, una vez apretada la contratuerca (6) con una llave dinamométrica, se alcance el juego de válvulas correcto.
· Realizar los trabajos de verificación y ajuste en cada cilindro.
· Volver a montar, provista de una junta nueva, la tapa de balancines.
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Serie de motores 914
Construcción
2.4
Tren de engranajes
En los motores de la serie 914, el tren de engranajes se encuentra en el lado opuesto al del volante. Para reducir el ruido de marcha, se montan, a solicitud, engranajes cuyos dientes tienen los flancos rectificados.
El tren de engranajes comprende: 1 - el engranaje intermedio
2 - el engranaje del árbol de levas
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Serie de motores 914
Construcción
2.4
Tren de engranajes (continuación)
Representación esquemática del tren de engranajes.
1 - Engranaje intermedio 2 - Engranaje del árbol de levas 3 - Engranaje del cigüeñal
4 - Engranaje de la bomba de inyección
5 - Marcación para los motores de 4, 5 y 6 cilindros 6 - Pasador de ajuste engranaje del cigüeñal
7 - Marcación engranaje equilibrador para los motores de 4 cilindros 8 - Marcación para los motores de 3 cilindros
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Serie de motores 914
lubricación
Sistema de
3. Sistema
de
lubricación
3.1
Circuito de lubricación BF 6L 914 C
1 - Cárter de aceite (cárter inferior) 2 - Tubería de aspiración
3 - Bomba de aceite
4 - Válvula reguladora de presión de aceite 5 - Tubería de aceite a presión
6 - Tubería de unión al refrigerador de aceite 7 - Refrigerador de aceite en bloque
8 - Filtro de aceite lubricante 9 - Válvula bypass
10 - Conducto de aceite principal 11 - Cojinete de apoyo del cigüeñal 12 - Cojinete de cabeza de biela 13 - Cojinete del árbol de levas
© 914 - 0040 0 16 - Soporte de balancines
17 - Balancín
18 - Tubo protector para varilla de empuje (retorno de aceite de la culata al cárter) 19 - Taladro de estrangulación
(para la lubricación de los engranajes) 20 - Tobera de aceite para refrigeración de pistón 21 - Tubería de aceite para la lubricación del
turbocompresor
22 - Tubería de retorno de aceite del turbocompresor al cárter
23 - Manómetro de aceite
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Serie de motores 914
Sistema de
lubricación
3.2
Refrigerador de aceite lubricante
Los motores de la serie 914 tienen lubricación forzada por circulación con refrigerador de aceite y filtro de aceite lubricante en la corriente principal.
Segun la aplicación, existe una tubería bypass (1), un serpentín de aletas en espiral (2) o un refrigerador en bloque (3).
El aceite lubricante es impulsado por la bomba a través del refrigerador al filtro.
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Serie de motores 914
combustible
Sistema de
4.
Sistema de combustible
4.1
Esquema del circuito de combustible
1 - Depósito de combustible
2 - Tubería de combustible del depósito a la bomba de alimentación de combustible 3 - Bomba de alimentación de combustible
4 - Filtro de combustible cambiable 5 - Bomba de inyección
6 - Tubería de inyección 7 - Inyector
8 - Tubería de rebose de combustible
A - Distancia: lo más grande posible, al menos 300 mm
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Sistema de
combustible
4.2
Bomba de inyección
Los motores de la serie 914 cumplen las normativas anticontaminantes según 97/68/CEE, fase 2 (COM 2), y según EPA, fase 2.
Las bombas de inyección utilizadas son de la casa Motorpal; generan una presión máxima de hasta 770 bar.
Sin embargo, la forma de las tuberías de inyección (longitud y diámetro) y los inyectores hacen que se produzca una presión de inyección superior.
1 - Corrector de sobrealimentación (tope de plena carga dependiente de la presión de sobrealimentación)
2 - Bomba de inyección
3 - Bomba de alimentación de combustible 4 - Dispositivo de parada
5 - Tope de ralentí o marcha en vacío 6 - Solenoide para sobrecaudal de arranque
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Serie de motores 914
combustible
Sistema de
4.3
Inyector
1 - Portainyector 2 - Arandelas de compensación 3 - Resorte de presión 4 - Perno de presión 5 - Arandela intermedia6 - Inyector propiamente dicho (tobera) 7 - Tuerca de unión
La posición de montaje de los inyectores con respecto al eje longitudinal de los cilindros es de 10°. Los inyectores sin combustible sobrante (sin orificio de rebose) son fabricados por la casa Bosch. En la cámara de resorte de los inyectores sin combustible sobrante se genera una presión. Esta presión actúa como un muelle hidráulico y funciona como un resorte helicoidal. La presión reinante en la cámara de resorte depende de la velocidad de giro y carga. Es baja cuando la velocidad de giro y la carga son bajas y es elevada cuando lo son también la velocidad y la carga.
La comprobación de los inyectores puede efectuarse accionando, a lo sumo, 3 a 5 veces la palanca
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Serie de motores 914
Sistema de
combustible
4.4
Comprobación del comienzo de alimentación
El motor está en el PMS de compresión del cilindro 1. El indicador (1) y el disco graduado (2) están montados.
Girar el cigüeñal aprox. 90° en contra del sentido de giro del motor.
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combustible
Sistema de
4.4
Comprobación del comienzo de alimentación (continuación)
Desmontar la tubería de inyección del primer cilindro y la tubería de combustible y montar en su lugar el tubo de rebose (1).
Unir la manguera (2) al tubo de rebose (1) y al depósito (3). Conectar la bomba de alimentación manual de alta presión (4).
Colocar el acelerador manual (barra-cremallera) en posición de plena carga y conectar el solenoide de sobrecaudal de arranque a la batería o desmontarlo.
Accionar la bomba de alimentación manual de alta presión (4) y girar el motor lentamente en su sentido de rotación normal. Tan pronto como el flujo continuo del combustible en el tubo de rebose
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Sistema de
combustible
4.5
Ajuste del comienzo de alimentación
El motor está en el PMS de compresión del primer cilindro, fuera del comienzo de alimentación solicitado. El indicador (1) y el disco graduado (2) están montados.
Girar el cigüeñal aprox. 90° en contra del sentido de rotación del motor. Luego, girarlo en sentido de rotación hasta alcanzar el valor teórico del comienzo de alimentación.
Desmontar la correa trapezoidal y la polea tensora.
Aflojar el engranaje de mando de la bomba de inyección. Accionar la bomba de alimentación manual de alta presión (4) y girar el árbol de levas de la bomba de inyección en el sentido de rotación de ésta hasta que el flujo continuo del combustible en el tubo de rebose (1) cambie a salir en gotas.
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Refrigeración del
motor
5. Refrigeración
del
motor
5.1 Circuito
de
refrigeración
El aire refrigerante, succionado por la turbina de refrigeración, pasa alrededor de las culatas, cilindros y el refrigerador de aceite (también el enfriador de aire de admisión, si existe).
En el lado de salida de aire va montada una chapa guía (1) para que la corriente de aire de refrigeración circule totalmente alrededor de los cilindros.
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Refrigeración del
motor
5.2
Aletas de refrigeración en la culata
Al realizar los trabajos de mantenimiento generales hay que prestar atención a la limpieza de las aletas de refrigeración (1) en la culata, los cilindros y refrigerador/es.