Sistema de Unidad de Potencia

El tractor de orugas D10T2 tiene un motor de tecnología ACERT™

C27, es un motor de 6 cilindros de 2 filas en forma de V, que utiliza un sistema de control electrónico con inyección de combustible controlada electrónicamente. Estos avances tecnológicos ofrecen las siguientes mejoras con respecto a motores con sistemas de combustible operados mecánicamente: mayor eficiencia del motor, menores niveles de humo y menores emisiones de escape.

Figura 2. 3 Motor Caterpillar C27 ACERT

Nota: Se muestra el motor C27 de Caterpillar Inc (2021).

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Tabla 2. 4 Ficha técnica de motor C27 FICHA TÉCNICA MOTOR CAT C27 ACERT Datos Generales

Marca CATERPILLAR

Modelo D10T2

Tipo de combustible Diesel Numero de cilindros 12

Diámetro 137 mm

Carrera 152 mm

Cilindrada 27L (1648 in³)

Potencia de Motor 462/562 KW (620/754 hp)

Emisiones Equivalentes a Tier 2 y Stage II de la union Europea Potencia de Volante 447 Kw

Velocidad Nominal 1.800 - 2.100 rpm

Configuración de motor Diesel con ciclo de cuatro tiempos, V12 Relación de Compresión 16,05:01

Aspiración Posenfriador y turbocompresor Sistema de combustión Inyección directa

Nota: La tabla 2.4 muestra las especificaciones del motor C27 recogido de Caterpillar Inc (2021).

El sistema de unidad de potencia se subdivide en los siguientes subsistemas:

a. Subsistema de motor básico Conjunto de bloque de motor

Es uno de los aspectos principales de los motores para la combustión interna. El cual se estructura de los pistones, bielas, cilindros y el cigüeñal.

La función principal que tiene el bloque es soportar las estructuras del motor; además, este tiende a dispararse por el calor generado por el paso de la temperatura en todo el bloque (Caterpillar Inc., 2021).

Conjunto de culata de cilindro

Respecto a la culata de cilindro tiende a ser que una sola pieza de material hierro fundido. La culata cilíndrica tiende a soportar todo el árbol de levas como a los cojinetes de acero que están encajados bajo cada presión de las perforaciones del árbol de levas. La culata cilíndrica presenta dos válvulas de escapa por cada uno, los cuales

27 se gobiernan por la rotación que presentan el árbol de levas.

Pistones, anillos y bielas

La pieza mecánica conocida como pistón está compuesta por una corona de acero forjado y una falda, mientras que la biela cuenta con un diseño convencional y su tapa está unida al vástago mediante cuatro pernos roscados. Además, los extremos pequeños de la biela han sido maquinados en un ángulo de 12 grados ajustando de forma perfecta las cavidades que tienen los pistones.

Cigüeñal

Se basa en impulsar un conjunto de engranajes que se sitúan en la parte trasera como delantera del motor, los cuales transmiten fuerza a distintos elementos del mismo, como el árbol de levas, bombas de agua, aceite, la transferencia respecto a los combustibles

Árbol de levas

El sistema se maneja por el engranaje loco fijo el cual se sincroniza por el tren de engranajes que el cigüeñal impulsa. Los aceites, situándose en la culata, se encarga de lubricar los muñones de los cojinetes, a la par una placa de tope que se localiza por parte delantera que maneja los juegos axiales de los árboles de levas.

Amortiguador de vibraciones

El amortiguador de vibraciones se ubica en la parte delantera del cigüeñal y su función consiste en disminuir las vibraciones torsionales, evitando así cualquier tipo de daño que pueda sufrir dicho componente.

b. Subsistema de combustible

El circuito de combustible suele ser básico para los motores del tipo diésel con una serie de inyectores unitarios. El sistema tiende a estructurarse en los siguientes elementos básicos usados para que

28 se entrega el combustible con una baja presión a cada inyector unitario.

• Tanque combustible

• Bomba de cebado de combustible

• Filtros de combustible

• Tuberías de suministro y retorno

Este sistema presenta los elementos expuestos en diagrama, entre los que se incluyen el conducto de combustible (1), los inyectores unitarios electrónicos (2), la tubería de retorno de combustible (3), el filtro secundario de combustible (4), la bomba de transferencia de combustible (5), la válvula de retención (6), la base del filtro de combustible (7), el filtro primario de combustible (8), la tubería de suministro de combustible (9), la válvula de alivio de presión (10), la bomba eléctrica de cebado de combustible (11), el tanque de combustible (12) y la válvula reguladora (13).

Figura 2. 4 Diagrama del sistema de combustible

Nota: En la figura 2.4 se visualiza la estructura del sistema de combustible, obtenido por Caterpillar Inc (2021).

c. Subsistema de admisión de aire y escape

El sistema tiene como función principal es de controlar la calidad y cantidad del total del aire que se encuentra para la combustión y se estructura por:

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▪ Filtro de aire

▪ Turbocompresor

▪ Posenfriador

▪ Culata de cilindro

▪ Válvulas y componentes del sistema de válvulas

▪ Pistón y cilindro

▪ Múltiple de admisión

▪ Múltiple de escape

Turbocompresor

El aire que ingresa al motor pasa por el turbocompresor. Los gases generados por el motor pasando mediante la turbina.

Su función principal del turbocompresor es incrementar el flujo de aire al motor, la presión respecto al aire de admisión permitiendo la compresión de un volumen alto de aire en el cilindro.

Figura 2. 5 Turbocompresor enfriado por agua

Nota: Partes de un turbocompresor, obtenido por Caterpillar Inc (2021).

10.- Admisión del compresor 11.- Caja del compresor 12.- Rueda del compresor 13.- Cojinete del eje

14.- Orificio de admisión de aceite 15.- Cojinete del eje

16.- Rueda de la turbina 17.- Salida de turbina

30 18.- Entrada de turbina

19.- Orificio de salida de aceite

d. Subsistema de lubricación

La función principal respecto a las bombas de aceite, la cual se suministra a todo el motor, tales como son los cojinetes de la bancada del cigüeñal, las boqullas para que se enfrie los pistones, la extensión respecto a los conductos de los aceites, los tuvos para la suministración de aceite para el turbocompresor y los cojinetes de engranajes locos delanteros activos. El aceite se distribuye a través del conducto de aceite principal, que también abastece de aceite a los mandos accesorios traseros por medio de una tubería de aceite externa.

Este circuito de aceite funciona normalmente a una presión de 214 kPa (31 lb/pulg2) a velocidad baja en vacío y de 400 kPa (58 lb/pulg2) a velocidad nominal. (Caterpillar Inc., 2021)

Figura 2. 6 Diagrama del sistema de lubricación

Nota: La figura 2.6 muestra las partes del sistema de lubricación

e. Subsistema de enfriamiento

El sistema de enfriamiento es la circulación del refrigerante por el radiador y luego ingresa a la bomba de agua hacia cada camisa y un número pequeño llega al enfriador de aceite hidráulico como también a los comprensores para su enfriamiento.

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Figura 2. 7 Diagrama de sistema de enfriamiento

Nota: En la figura 2.7 se tiene las partes del diagrama de sistema de enfriamiento.

f. Subsistema eléctrico de motor

El sistema eléctrico tiene los siguientes circuitos separados:

▪ Carga

▪ Arranque

▪ Accesorios con amperaje bajo

▪ Batería o baterías

▪ Disyuntores

▪ Cables de batería

▪ Amperímetro

El motor cuando inicia su funcionamiento el circuito de carga empieza a operar. El regulador que presenta el voltaje en el circuito puede dar control a la salida eléctrica para que se mantenga la batería con la carga total.

Es activado el circuito tienden a arrancar cuando solamente es activado el interruptor de los arranques.

Alternador

Este es un tipo de motor eléctrico el cual tiende a convertir la energía mecánica pasando a la eléctrica al producir corriente alterna a través de la inducción electromagnética. Entre los recursos conductores son mencionados:

▪ Devanado del inductor

▪ Devanados del estator

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▪ Diodos rectificadores

▪ Componentes del circuito del regulador

Figura 2. 8 Componente típico de alternador

Nota: la figura 2.8 representa las partes del alternador.

Motor de arranque

(10) es el interruptor electromagnético que hace las siguientes operaciones:

▪ Este motor (10) puede cerrar el circuito de corriente alta de los motores para el arranque con un cricuirto para el inicio del arranque de la corriente baja.

▪ El solenoide de arranque (10) conecta el piñón del motor de arranque (12) con la corona.

Figura 2. 9 Componentes típicos del motor de arranque

Nota: La figura 2.9 representa las partes del motor de arranque.

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