3._Sistema_HPCR[1]
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Sistemade alimentacióndiesel concontrolelectrónico HPCR
EDGAR VILELA
IPA es una alianza de las fuerzas de Komatsu y IPA Cummins,, y su misión es desarrollar productos Cummins estándar a nivel mundial que cumplan los requerimientos del gran mercado competitivo de motores.
MEDIO RANGO
TRABAJO PESADO
ALTA POTENCIA
• ArquitecturageneraldelMotor ArquitecturageneraldelMotor KomatsuTier3CRI – BombaBoschHPCRimpulsada porlapartetrasera – Rieldecombustiblesoldadoa láser • Comparadoarielforjado
– Inyectoreselectrónicamente controladosBosch29mm
Bomba HPCR
10 micrón Pre-Filtro / Separador de agua con Bomba manual de cebado
Esquemático del Sistema de Combustible – HPCR
10 micron Pre-Filter / Water separator with Hand Priming Pump
1. Línea del tanque alimentador de Combustible 2. Separador de agua/combustible (no montado en motor) 3. Placa de Enfriamiento (ECM) 4. Hacia bomba de engranajes para combustible 5. Hacia filtro de combustible 6. Cabeza del filtro de combustible 7. Filtro de combustible 8. Hacia bomba de alta presión 9. Bomba de alta presión 10. Hacia riel de combustible 11. Riel de combustible 12. Hacia inyectores
13. Conector de alta presión 14. Inyector 15. Retorno de combustible de inyectores y riel de combustible hacia cabeza de filtro de combustible 16. Retorno de combustible de bomba de alta presión hacia cabeza de filtro de combustible 17. Retorno múltiple de combustible 18. Hacia tanque alimentador de Combustible NOTA: * Motores son equipados con enfriamiento de aire o enfriamiento de combustible del ECM. Si un ECM con enfriamiento de aire es usado, el combustible entra al motor por la conexión OEM a la entrada de la bomba de engranajes.
• Los4/6D107-1y4D107usan unsistemadedosfiltros. – FiltroPrimario • Montadoenelmotor • 2micrónmedia
• Pre-filtro – MontadoporelOEM – 10micrónmedia – ContieneelsensorWIF(„waterin fuel‟/aguaencombustible) – ElsensorWIFesOEMInstalado peroconectaconelconectorECM delmotor
Sensor WIF
10 Micron
• Motordetier3 4/6D107-1usauna bombamanualde cebado. • Estabombadebede serusadadespuésde cambiosdefiltroyen eleventodecualquier tipodeserviciodonde elsistemade combustiblehayasido abierto.
Bomba Manual de Cebado
Líneas de baja presión usan una línea moldeada en vez de tubos de metal Usa ajustes acoples tipo
Retorno del inyector
●
●
“banjo” y conectores de
acople rápido en líneas de baja presión.
Drenaje de Limitador de presión
Conexión de retorno hacia el tanque
Drenaje de bomba de combustible
Acoples rápidos
Anillo - O
Remaches
Acoplamiento Sello tipo labio
Pernos
Engranajes
Anillos - O
caja
Impulsado por la bomba del HPCR
Entrada Bomba de Combustible
Actuador de bomba de combustible
Actuador de bomba de combustible
Válvula de Accionador de bomba de combustible esta normalmente abierta. Señal del ECM cierra la válvula reduciendo la presión en el riel. Si la señal se pierde, la presión del riel se eleva al máximo. Si esto ocurre el ECM detecta un código de falla y limita las RPM del motor para prevenir daños en el sistema de combustible.
St.140/150 MPROP (ZME)
St.50/60 Émbolos
St.10.1 Caja
St.130 Tapones de alta presión
St.140/150 Bomba de engranajes
St.130 Conector de alta presión
Balines
St.190 KÜV (Válvula de desborde) St.90 Tapones para sellar
St.180.1/100
St.70
Brida
Tornillos Embolo
Buje
St.20/180.2/20 0
St.180.3 Sello de anillo
St.100 Lamina
St.80 Eje Eccentrico
St.80 Anillo Angular
St.60 Resorte
32
16
22
31 24
18 20 14 1. Cuerpo de tobera 2. Aguja de tobera 3. Tuerca de tobera 4. Cuerpo del inyector 5. Pasador Intermedio 6. Resorte de tobera 7. Cuerpo de la Válvula 8. Pistón de la Válvula 9. Sello de anillo 10. Bola de Válvula 11. Tornillo retenedor (Tuerca)
12. Disco Espaciador 13. Disco Espaciador 14. Disco Espaciador 15. Placa del Inducido 16. Resorte del Inducido 17. Lamina de Arandela
25
28 12 26 10
23
7
21
8
6
30 27
4 9
29
13
19 15
11
2 1
5
3
18. Anillo Fijador 19. Núcleo de Imán 20. Tubo 21. Anillo-O 22. Pieza Intermedia 23. Sello de bola 24. Resorte de Válvula 25. Base Conector de Ensamblado
26. Perno del Inducido 27. Fijador de Bola 28. Guía de Inducido 29. Arandela de soporte 30. Anillo-O 31. Placa de Soporte 32. Tueca de Tensión
17
ReemplazodeInyectoryRiel
Courtesy of Cummins Engine Company
Válvula de Retensión de admisión (3 total)
●
Hay dos carreras en la bomba: Admisión y Escape Válvula Check por cada carrera
Lóbulo de leva
●
Plunger (3 total) ●
La leva mueve los émbolos que presurizan el combustible y lo manda para el riel. Hay tres émbolos, 3 Válvulas de retención de admisión, y 3 Válvulas de retención de escape.
Bosch CP3.3 Supply Pump Gear ratio Plunger dia Stroke Displacement/rev Peak torque @ 1600bar
mm mm mm3 Nm
CP3.3 pump 1.33 7.5 8.2 1087 50
Motores Nivel 3 6D114-3 Sistema de Combustible HPCR
Válvula de alivio de presión de la carrilera de combustible
Válvula de retención de entrada (Cabeza de la bomba)
Carrilera de combustible
Orificio de purga de aire
Válvula de retención de salida (Cabeza de la bomba)
Accionador de la bomba de combustible
Filtro de combustible 2 micrones Inyectores
Aceite lubricante de la caja de levas
Múltiple de drenaje de combustible
Combustible Bomba de engranajes Filtro de combustible para agua de 10 um, con sensor detector de agua en el combustible
Regulador de la línea de drenaje del inyector
TipsparaTécnicoKomatsu K-Tips Flujodebajapresión
Courtesy of Cummins Engine Company
TipsparaTécnicoKomatsu K-Tips PruebasparalaBombade Transferencia
Linea de diagnostico de 0.043-inch Cummins Part Number 3164621
Courtesy of Cummins Engine Company
1. Línea del tanque alimentador de Combustible 2. Filtro de combustible y separador de agua (10 micrón) 3. Conexión OEM con alimentador de combustible 4. Alimentador de combustible hacia bomba de elevación de combustible montada en el ECM 5. Placa de enfriamiento del ECM 6. Bomba de elevación de combustible montada en el ECM 7. Salida de combustible de Bomba de elevación de combustible montada en ECM 8. Bomba de engranajes de combustible 9. Combustible de Bomba de engranajes hacia filtros de combustible 10. Filtro primario de combustible (3 micrón) 11. Admisión de combustible hacia Accionador de bomba de combustible
12. Bomba de alta presión de combustible 13. Salida de Combustible de bomba de alta presión 14. Flujo del drenaje de bomba de alta presión 15. Riel de combustible 16. Líneas alimentadoras de alta presión hacia inyectores 17. Conector de combustible de alta presión 18. Inyector 19. Válvula de alivio de alta presión 20. Flujo de drenaje de línea del inyector 21. Retorno de combustible al tanque de combustible
TipsparaTécnicosKomatsu K-Tips FlujodeCombustibledeAlta Presión
Courtesy of Cummins Engine Company
Línea de drenaje de bomba de combustible
Línea de drenaje de válvula de alivio de alta presión Línea de drenaje del Inyector
Bomba de Combustible
Placa de enfriamiento del ECM
ECM
Filtro de combustible (2 micrón)
Conexión con drenaje de combustible
Bomba de elevación de Combustible Conexión con alimentador de combustible Válvula de retensión para Placa de enfriamiento del ECM
Placa de enfriamiento del ECM
8 – Entrada de combustible hacia bomba de alta presion
6 – Entrada de combustible hacia el filtro
1 – Admision de Combustible
4 – Admision de combustible hacia bomba de engranaje
5 – Salida de combustible de la bomba de engranaje
7 – Escape de combustible del filtro de combustible
3 – Salida de combustible de placa de enfriamiento del ECM
2 – Admision de Combustible hacia placa de enfriamiento del ECM
Cabeza de bomba de alta presión
Caja de Actuador de bomba de combustible Actuador de bomba de combustible
Acople de salida de alta presión
Admisión de bomba de engranajes
Caja de leva Escape de Bomba de engranaje Bomba de engranaje de combustible
Restricción de entrada al puerto de servicio
Caja de bomba de Accionador de combustibl
Bomba de engranaje de combustible
Nueva configuración de línea de drenaje
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Sistema Riel Común de MUY alta presión – Elimina el distribuidor y válvula de control del inyector Combustible de alta presión almacenado en el riel montado en las culatas- Independiente de velocidad del motor Combustible alimentado a inyectores vía tubos cortos y simples Función de combustible controlados por un inyector electrónico Bosch – Diseño similar a un ISB con inyector CM850, excepto mas largo Reducción de peso – Bloque descentrado y cambios en las cabezas Sistema de combustible mejorado con rendimiento transitorio Durabilidad y confiabilidad mejorada
Diagramadelsistemadecombustible-HPCR Válvula de alivio de presión de la carrilera de combustible Válvula de retención de entrada (Cabeza de la bomba)
Carrilera de combustible
Orificio de purga de aire
Válvula de retención de salida (Cabeza de la bomba)
Accionador de la bomba de combustible
Aceite lubricante de la caja de levas
Bomba de engranajes
Filtro de combustible Inyectores
Múltiple de drenaje de combustible
Combustible
Filtro de combustible para agua de 10 um, con sensor detector de agua en el combustible
Regulador de la línea de drenaje del inyector
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Inyector electrónico diseñado por Bosch Esencialmente un inyector disponible “off the shelf”
Muchos componentes en común con ISB y CM850 Conduce a tener un producto confiable Diseño avanzado permite hasta 4 eventos de inyección para control de emisiones Inyección piloto, también con niveles bajos de ruido y mejorando arranque en frío Inyección principal dividida – entre dos eventos Inyección posterior para control de emisiones
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Diseño simplificado para mejorada fiabilidad
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Mas corto para reducción de peso
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Líneas de combustibles para cilindros 2 a 5 usan el mismo numero de parte Líneas
de combustible combinadas para reducir proliferación de partes
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Filtro de combustible primario Instalado por OEM del motor Filtración a 10 micrones Filtra partículas grandes en frente de la bomba de elevación. Incorpora en un solo sensor el separador de agua y Agua en combustible (WIF) Se cambia a la misma vez que el filtro de aceite Filtro de combustible secundario Instalado en motor o montado remotamente por OEM Filtración a 2 micrones Filtra partículas finas delante de la bomba de alta presión Se reemplaza cada dos cambio de filtro de aceite
Válvula de Retención de la bomba de elevación de combustible
Entrada de bomba de elevación Salida de bomba de elevación
CircuitodeBombadeCebadoEléctrica Descripción del Circuito En un sistema de 12 VDC, el circuito es impulsado por pulso ancho modulado “pulse width modulated” en el módulo del controlador eléctronico (ECM) que controla la bomba de cebado eléctrica. La bomba esta conectada a tierra en el ECM. En sistemas de 24 VDC, el circuito es impulsado por pulso ancho modulado “pulse width modulated” en el módulo del controlador eléctronico (ECM) que controla el rele de la bomba de cebado eléctrica. El circuito incluye dos componentes adicionales, un rele y un regulador de voltaje. El ECM controla el voltaje al rele. Cuando el rele está activado, una fuente de potencia suplida por el OEM entrega 24 VDC al regulador de voltaje. El regulador reduce los VDC a 12 VDC
Voltaje Máxim o
Ciclos de trabajo Largos = + Corriente 100 % Current
Ciclo de trabajo 90% Cero Voltag e
Voltaje Máxim o
Ciclo de trabajo 50%
50 %Current 10%Current
Incremento de Corriente al Actuador
Elevación de Corriente se demora Voltaje sube 100 % Current 50 %Current 10%Current
Cero Voltag e
Volatje Máxim o
Ciclo de trabajo 10% Cero Voltag e
100 % Current 50 %Current 10%Current
CircuitodeBombadeLevantedeCombustible ElectricoCodigodeFalla
El código de falla se vuelve activa cuando el ECM detecta un corto circuito a tierra o alta corriente en el circuito de la bomba de levante. Causas para este código de falla son corto circuito a tierra o baja resistencia. En sistemas de 12 VDC durante el tiempo frío, el combustible gelificado puede tapar la bomba de elevación y causar un código de falla. Escuche la bomba de elevación para estar seguro que está funcionando durante temperaturas frías (menor a -29°C [ - 20° F ]). Este código de falla puede también llegar a ser activo si el rotor de la bomba de elevación se atasca o agarrota. Cuando se detectan las condiciones de falla, el ECM controla la bomba de elevación apagándolo para proteger el circuito. Es necesario poner la chapa de contacto en OFF y después a ON antes de que el ECM reexamine por la causa del código de avería. El ECM controla nuevamente con la chapa de contacto en ON, y si la causa ya no está presente, el código de avería llegará a ser inactivo y puede ser eliminada. En sistemas de 24 VDC, el ECM controla al relé de la bomba de levante apagándolo cuando ocurre un cortocircuito a tierra o una corriente alta en el arnes del circuito de la bomba de levante se detectó. Causan un código de falla un cortocircuito a tierra o una alta corriente en el circuito eléctrico de la bomba de levante. Este código de falla no llegará a ser activo si el regulador de voltaje o la bomba de elevación eléctrica del combustible ha fallado.
• Sin la Válvula de retención de la placa de enfriamiento del ECM, combustible continuamente circularía por la placa de enfriamiento delECMcuandolabombadeelevaciónnoestaoperando. • La válvula de retención se puede dañar durante la instalación. Inspeccione la válvula de retención por daños o residuos cuando este localizando fallas por baja potencia y problemas de rendimiento. • Altarestriccióndecombustibleenlaadmisiónserádetectadaenla entradadelabombadeengranajessilaválvuladeretenciónesta dañada.
Check Valve
Detallesdelacabezadelabombadecombustible
VálvuladeAliviodeAltaPresión •
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Válvula de Alivio de Alta Presión actúa como un „fusible‟ en el sistema de combustible. Silapresióndelcombustible excede la presión de apertura, el riel del combustible será regulado a 900 bar y el exceso del combustible será retornado altanque.
Válvula de Alivio de Alta Presión
Si la Válvula de Retención de Alta Presión abre, el código de falla 449 o 2311 se activara indicando que la presión se sobrepaso de los limites. Si el control del sistema todavía tiene control de presión, la válvula se reposicionará a través de una interrupción momentánea de presion (3x máx.) y reanudara operaciones a la normalidad.
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Pestañas de desenganche
DetallesdelInyector
Combustible a alta presión es transportado a cada inyector por su conector de combustible de alta presión.
Solenoide del inyector de fuga
HPC hacia fuga del inyector
Fuga de encaje
Combustible que fuga de la conexión entra en el inyector y el solenoide del inyector viaja a través una perforación en la cabeza del cilindro y sale por la parte de atrás de la cabeza del cilindro. Una interfase de Conector-ainyector dañados resulta en flujo excesivo de drenaje de la parte de atrás de la cabeza del cilindro.
TipsparaTecnicosKomatsu K-Tips ReemplazodelInyector
Courtesy of Cummins Engine Company
Inyectoratascadoabierto • • • • •
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Con un sistema de riel común de alta presión, inyectores atascados abiertoscausaninyeccióncontinuadecombustibleenelcilindro. Estoescausadoportrasferenciadepartículasenelsistemadecombustible queseasientanenelinyector. Elmotorvaaecharhumo,golpearfuerte,yposiblementeapagarsesiun inyectorsequedaabierto. Causado por partículas en el inyector que dejan la aguja del inyector abierta. Códigos de falla de diagnostico: Diagnostico de combustible nointencionado (Unintended Fueling Diagnostic) (UFD) pueden ayudar a localizarlafalla. Fijeuninyectorenelprobador„ENCORE‟ sisesospechaqueestaatascadoabierto
Remplace el pistón y cabeza del cilindro en cualquier motor que falle por una boquilla de un inyector abierta.
Tubodelinyectordecombustible Evite Fallas: Orientenlo hacia el HPC Siga el manual T&R (ajuste el inyector completamente, use pinzas para alinear inyector, no „Cargue hacia un lado‟ el inyector sino que apriete con los dedos ambos pernos primero para que las pinzas estén centradas en el inyector) “Sienta”
cuando el HPC encaje en el
inyector Siempre use la torsión apropiado para la tuerca de bloqueo en el HPC Siempre reemplace el HPC cuando instale un inyector nuevo. Sea cuidadoso de no generar partículas dentro del sistema (Tubos de empaque, limpieza en las partes).
ComponentesReemplazablesenelCampo • • • • • • • • • • • • • • • • • •
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Máxima Restricción de admisión en punto de conexión del OEM 4inHg (Filtro de succión limpio) 8inHg (Filtro de succión sucio) Máxima Restricción en punto admisión en bomba de engranajes 10 inHg (Filtro de succión sucio) Presión Mínima de bomba de elevación al arranque 5 PSI Máxima caida de presión por el filtro 20 PSI (Filtro sucio) Presión Mínima en bomba de engranaje al arranque 10 PSI Presión Mínima en bomba de engranaje a velocidad "especificada”
90 PSI (Filtro de admisión)
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