C9 Librodelestudiante.doc

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Índice de Contenidos Introducción al motor C9...................................................................................................3 Operación de los Sistemas principales.............................................................................5 Sistema de Refrigeración.............................................................................5 Sistema de Lubricación................................................................................7 Sistema de Admisión  !scape.................................................................."" Sistema de Combustible............................................................................"# Conceptos $%sicos..............................................................."#

Sistema &!'I.......................................................................(5 Sistema !l)ctrico........................................................................................*( Sistema de Control !lectrónico..................................................................*3

Calibraciones de los Sistemas........................................................................................55 Calibración del sensor de +elocidad  tiempo............................................55 Calibración de la Sincroni,ación................................................................57 Calibración del Sensor de -resión.............................................................5 /etección del grado del aceite...................................................................59

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Compensación Autom%tica de  Altitud..............  Altitud............................ .......................... ........................ ................#0 ....#0 1erminolog2a...................................................................................................................#" Introducción al 1roublesooting......................................................................................## Conclusiones..................................................................................................................#7

Introducción al Motor C9 Diseño del Motor 

4A 4$

6%l+ulas de !scape 6%l+ulas de Admisión

/i%metro de los cilindros........""( mm 4**" inc Carrera..................................."*9 mm 457 inc. Cilindrada............................... L 4537 Cu In. /ise8o................ /ise8o............................ ....................# ........# cilindros en l2nea 6%l+ulas por cilindro...............* Lu, de +%l+ulas con el motor parado 4fr2o

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 Admisión....................03  00 mm 400"5  0003 inc !scape.......................0#*  00 mm 400(5  0003 inc 1ipo de Combustión..............Inección /irecta Orden de encendido.............." 5 3 # ( * La rotación del cig:e8al es obser+ada desde el +olante del motor. Rotación del cig:e8al..Antiorario

NOTA: la parte frontal del motor es opuesta a la ubicación del +olante. !l lado dereco e i,;uierdo del motor es +isto desde el +olante. !l cilindro aire se debe utili,ar una me,cla m2nima de !tileno> Flicol de 30 G para un eficiente rendimiento de la bomba de agua.

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La bomba de agua se encuentra locali,ada en el lado dereco del blo;ue  es comandada por una correa conectada a la polea del cig:e8al. !l refrigerante ingresa a la bomba por tres puntosD E -or la parte inferior   E @anguera b pass en la parte superior. EL2nea de $ pass 4Sunt line en la parte superior de la bomba !l refrigerante desde la parte inferior del radiador ingresa a la bomba por la acción del impelente. 1odo el refrigerante pasa a tra+)s del enfriador de aceite e ingresa al mHltiple del blo;ue donde se dispersa a las camisas alrededor de los cilindros.

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47 $omba de agua 49-uerto de b pass

/esde el blo;ue del motor el refrigerante ingresa a la tapa de cilindros de a;u2 a las camisas de los inectores  a la ca?a de termostato. !l termostato controla la dirección del flu?o. Cuando la temperatura del refrigerante est% por deba?o de la temperatura normal de operación el termostato se encuentra cerrado. Al alcan,ar la temperatura normal de operación el termostato se abre  se cierra el b pass la maor2a del refrigerante se dirige al radiador para ser enfriado  el remanente se dirige por el b pass a la bomba de agua. La l2nea de b pass Sunt +a desde la parte superior de la bomba de agua al tan;ue de eBpansión. !sta l2nea debe colocarse correctamente para e+itar ;ue las burbu?as de aire ;ueden atrapadas.

NOTA: el termostato es una parte fundamental del sistema de refrigeración este di+ide el flu?o de refrigerante entre el radiador  el b pass para mantener la temperatura normal de traba?o. Si no tenemos instalado el termostato la maor2a del refrigerante se dirigir% al lugar de menor resistencia es decir a tra+)s del b pass causando el sobrecalentamiento del motor en ambiente calurosos  ;ue no alcance la temperatura de operación en ambientes fr2os.

Sistema de "u#ricación

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La bomba de aceite del motor 4(3 se alla montada en la parte inferior del blo;ue de motor dentro del c%rter 4(#. !sta en+2a aceite ;ue toma desde el c%rter a tra+)s de un conducto al enfriador 4(". Luego el aceite flue a tra+)s del filtro 4(0 el aceite filtrado ingresa al turbo por la l2nea 4"#  a la galer2a 4"*.

La galer2a principal de aceite distribue el aceite a las siguientes %reasD co?inetes de bancada 4(( directores de aceite 4"0  bu?es del %rbol de le+as 4"". !l aceite ;ue sale de la galer2a principal ingresa a la distribución delantera. !l aceite ingresa al cig:e8al a tra+)s de los agu?eros en los mu8ones de bancada ;ue por pasa?es internos se comunica con los mu8ones de biela. Los pasa?es de la distribución delantera en+2a el aceite en dos direcciones. &acia la parte superior el aceite es dirigido de nue+o al blo;ue luego el aceite flue acia la galer2a de la tapa de cilindros 4 a tra+)s del pasa?e 43 al mecanismo de +%l+ulas. A tra+)s del pasa?e 4"9 el aceite es en+iado al engrana?e de la bomba de aceite.

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NOTA: los motores ;ue est%n e;uipados con filtro de aceite auBiliar reciben aceite a tra+)s de un puerto el aceite filtrado retornar% al carter del motor. La bomba idr%ulica 4" es una bomba a pistón aBial comandada por engrana?es. !l circuito de aceite consta de un circuito de ba?a presión  uno de alta presión. !l circuito de ba?a presión opera a una presión de (*0 pa 435 psi a *0 pa 470 psi  pro+ee aceite a filtrado a la bomba &!'I  al sistema de lubricación del motor mientras ;ue el aceite sobrante retorna al c%rter. !l circuito de alta presión pro+ee aceite de actuación a la unidad inectora opera con rangos de presión entre # @pa 470 psi  (5 @pa 43#(# psi. !l aceite a alta presión flue a tra+)s de una galer2a dentro de la tapa de cilindros. La +%l+ula de ali+io de la bomba de aceite del motor 4(* limita la presión de aceite ;ue en+2a la bomba de aceite a ;ue esta Hltima puede en+iar maor cantidad de la necesaria lo cual incrementa la presión pro+ocando la apertura de la +%l+ula de ali+io. Las +%l+ulas b pass 4"(  4"3 abrir%n cuando el motor traba?a en condiciones de arran;ue en fr2o. Abriendo las +%l+ulas b pass tenemos lubricación inmediata a todos los componentes esta lubricación es cr2ticaD aceite fr2o con alta +iscosidad causa restricción al flu?o de aceite a tra+)s del enfriador  el filtro de aceite lo ;ue pro+oca ;ue el aceite se diri?a por los b pass de dicos elementos acia la l2nea de lubricación del turbo  la galer2a principal del blo;ue de motor. Cuando el aceite comien,a a calentarse la diferencia de presión en la +%l+ula b pass disminue  la +%l+ula se cierra. Con estas cerradas el flu?o de aceite es el normal es decir el aceite flue a tra+)s del enfriador  el filtro. Las +%l+ulas b pass tambi)n abrir%n cuando a una restricción en el enfriador o en el filtro. !ste dise8o permite ;ue el motor sea lubricado ante la e+entualidad de obstrucción en el enfriador o filtro. La +%l+ula de ali+io de alta presión regula la alta presión del sistema. Cuando la presión de aceite es de #95 pa 4"00 psi o m%s la +%l+ula abrir%  el aceite regresa al lado de succión de la bomba. !l aceite flue continuamente acia el enfriador el refrigerante flue a tra+)s del enfriador para mantener el aceite fr2o. Si la presión diferencial a tra+)s del enfriador alcan,a los "55  "7 pa 4((  ( psi la +%l+ula abre permitiendo ;ue el flu?o de aceite circule por el b pass del enfriador.  AproBimadamente un 5 G del flu?o de aceite es dirigido por un orificio de la +%l+ula b pass este aceite flue al filtro secundario o auBiliar 4si e;uipa  al c%rter. !l flu?o de aceite principal llega al filtro si la presión diferencial en la +%l+ula b pass alcan,a "70 pa 4(5 psi la +%l+ula abre permitiendo el flu?o de aceite. !l aceite filtrado flue a tra+)s de la galer2a principal de aceite  llega a los siguientes componentesD E

/irectores de aceite 4"0

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E E E E

@ecanismo de +%l+ulas $u?es del %rbol de le+as 4"" Co?inetes de bancada Cartuco del turbo

!l aceite ;ue flue del director de aceite entra a la c%mara de refrigeración a tra+)s de un agu?ero en la falda del pistón  retorna por la lu, ;ue a entre la corona  la falda. Los cuatro agu?eros en la ranura de los aros drena el eBceso de aceite.

!l respiradero 4(9 permite ;ue los gases escapen del c%rter a tra+)s de la manguera 430 a la atmósfera.

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Sistema de Admisión $ %scape Los componentes del sistema de admisión  escape controla la calidad  cantidad de aire disponible para la combustión.

!l aire de admisión pasa a tra+)s del filtro de aire a la rueda compresora del turbocargador. !l aire de admisión es comprimido  calentado a "50 = C 4300 = J antes de ;ue ingrese al enfriador. Como el aire flue a tra+)s del enfriador la temperatura del aire comprimido desciende a *3 = C 4""0 = J. !l enfriamiento del aire de admisión incrementa la eficiencia de la combustión obteniendo las siguientes me?orasD E

@enor consumo de combustible

E

Aumenta de la potencia

/esde el enfriador el aire es en+iado al mHltiple de admisión. &a dos +%l+ulas de admisión  dos +%l+ulas de escape por cada cilindro. Las +%l+ulas de admisión abren cuando el pistón desciende en la carrera de admisión en este momento el aire enfriado  comprimido ingresa al

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cilindro. Luego las +%l+ulas de admisión se cierran  el pistón comien,a a ascender en la carrera de compresión en este momento el combustible es inectado en el cilindro. La me,cla del combustible con el aire comien,a a gestarse. /urante la carrera de eBplosión o eBpansión la fuer,a de la combustión fuer,a al pistón acia aba?o las +%l+ulas de escape se abren  los gases son eBpulsados a tra+)s del mHltiple de escape cuando el pistón alcan,a la carrera de escape. /espu)s de esta Hltima las +%l+ulas de escape se cierran  el ciclo se repite. Los gases de escape desde el mHltiple de escape ingresa al turbocompresor del lado de la turbina ;ue se encuentra conectada al e?e ;ue mue+e a la rueda compresora. /e a;u2 los gases se dirigen al silenciador  de a;u2 al eBterior. !l calentador del aire de admisión es controlado por el !C@  es usado como auda de arran;ue para reducir el umo blanco durante el arran;ue.

Tur#ocompresor  !l turbocompresor se alla ubicado en el centro del mHltiple de escape. 1odos los gases de escape desde el motor pasan a tra+)s del turbocompresor. !l lado de compresión del turbo se alla conectado mediante un conducto al enfriador. Los gases de escape ingresan a la carca,a de la turbina estos actHan sobre los alabes de la turbina. La turbina se alla conectada al compresor por un e?e. !l aire filtrado es for,ado a ingresar en la carca,a del compresor por la rotación de la rueda compresora causando la compresión del aire. Cuando la carga del motor se incrementa se necesita mas combustible para ser inectado dentro de los cilindros. La combustión de este combustible adicional produce ;ue la turbina  el compresor giren mas r%pido. -or esto mas aire es for,ado a ingresar dentro de los cilindros. !l incremento del flu?o de aire genera maor potencia al permitir ;ue el motor ;ueme maor cantidad de combustible con gran eficiencia.

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La operación de la astegate es controlada por la presión de admisión. Con altas presiones de admisión 4boost la astegate abre para reducir la presión de admisión  +ice+ersa. Cuando el motor opera ba?o condiciones de ba?a presión de admisión un resorte actHa sobre el diafragma 4"( ;ue mue+e la le+a 4"3 para cerrar la +%l+ula astegate  permitiendo ;ue el turbocompresor opere a m%Bimo rendimiento. Como la presión de admisión a tra+)s de la l2nea 4"* se incrementa sobre el diafragma 4"( la +%l+ula astegate se abre  las r.p.m son limitadas por la deri+ación de una porción de gases de escape. Los gases de escape dirigidos a tra+)s de la astegate ;ue des+2a los gases de la turbina.

Componentes del sistema de &'l&ulas

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!ste sistema controla el flu?o de aire de admisión ;ue ingresa a los cilindros durante el funcionamiento del motor. 1ambi)n controla el flu?o de los gases de escape. !l cig:e8al comanda al %rbol de le+as por medio de engrana?es intermediarios. !l %rbol de le+as debe ser puesto a punto de acuerdo al cig:e8al con el fin de obtener la correcta relación de mo+imiento entre el pistón  el grupo de +%l+ulas. !l %rbol de le+as posee dos camones por cada cilindro estos operan las +%l+ulas de admisión  escape. Al girar el %rbol de le+as el camón le+anta el botador 4# ;ue mue+e la +arilla le+anta +%l+ulas acia arriba  acia aba?o. Cuando la +arilla se mue+e acia arriba causa el mo+imiento del balanc2n 4" lo ;ue ace abrir las +%l+ulas 45. Cada cilindro tiene dos +%l+ulas de admisión  dos de escape el puente 43 ace mo+er ambas +%l+ulas al mismo tiempo cuando recibe el mo+imiento de la +arilla  el balanc2n. !l resorte de +%l+ula 4* cierra las +%l+ulas cuando el botador se desciende.

Calentador del aire de admisión Los motores est%n e;uipados con un calentador el)ctrico ubicado detr%s del codo del sistema de admisión. !l calentador cumple dos funcionesD E

Auda en el arran;ue

E

Auda a eliminar el umo blanco durante el arran;ue

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$a?o ciertas condiciones el !C@ ace funcionar el calentador de aire de admisión. !l sistema es capa, de entregar calor 30 segundos antes  30 segundos durante el arran;ue del motor. Luego de ;ue el motor arranca el sistema es capa, de entregar calor constantemente durante siete minutos o el sistema puede reali,ar un ciclo de calentamiento por 30 minutos calentando die, segundos  esperando otros die, para +ol+er a actuar.

Componentes del sistema E

Rel) del calentador de aire de admisión

E

Calentador

E

Sensor de temperatura de refrigerante

E

Sensor de temperatura del mHltiple de escape

E

!C@

E

Lu, indicadora

 

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4" 4(

Rel) del calentador de aire de admisión Calentador  

!l rel) del calentador del aire de admisión 4" se acti+a  desacti+a en respuesta a las se8ales desde el !C@. La operación del calentador del aire de admisión se alla determinada por 5 condiciones diferentesD ECiclo de ener!i(ación:  el calentador  la lu, de acción son energi,ados durante dos segundos despu)s ;ue el !C@ es energi,ado por primera +e,. EModo de precalentamiento: !n condiciones de ba?a altitud la suma de la temperatura de refrigerante  la temperatura del mHltiple de admisión es menor a (5=C 4"09=J el !C@ acti+ar% el calentador  la lu, indicadora por 30 segundos. !n condiciones de ele+ada altitud la suma de la temperatura de refrigerante  la temperatura del mHltiple de admisión es menor a 53=C 4"#0=J el !C@ acti+ar% el calentador  la lu, indicadora por 30 segundos. EModo de arranque: !l calentador  la lu, se reacti+an cuando la suma de la temperatura del refrigerante  la temperatura del aire de admisión es menor a (5 =C para condiciones de ba?a altitud  menor a 53=C para condiciones de ele+ada altitud. E)uncionamiento del motor: Cuando el motor funcione a ba?as re+oluciones el calentador  la lu, se reacti+ar%n durante 7 minutos adicionales cuando la suma de la temperatura de aire  la de refrigerante es menor a 35=C 4"(7=J para condiciones de ba?a altitud o cuando la suma de la temperatura de aire  la de refrigerante es menor a #3=C 4"77=J para ele+ada altitud. ECiclo post*calentamiento: la suma de la temperatura de aire  la de refrigerante es menor a 35=C 4"(7=J para condiciones de ba?a altitud o cuando la suma de la temperatura de aire  la de refrigerante es menor a #3=C 4"77=J para ele+ada altitud. $a?o estas circunstancias el calentador  la lu, indicadora son acti+adas  desacti+adas por ciclos durante un periodo adicional de "3 minutos siendo "0 segundos acti+ados  otros "0 segundos desacti+ados.

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Sistema de Com#usti#le Conceptos +'sicos  Antes de ingresar al sistema de combustible de los motores C9 es con+eniente dar un bre+e repaso de un sistema de inección con+encional  reali,ar una analog2a con sus sucesores.

)inalidad de un Sistema de Com#usti#le La cantidad de combustible ;ue consume un motor est% relacionada directamente con la cantidad de potencia  par motor necesarios. !n general cuanto m%s combustible llegue al motor maor ser% el par motor disponible en el +olante. !l sistema de combustible suministra combustible limpio en el momento  la cantidad adecuada para satisfacer la demanda de potencia. Los componentes del sistema en+2an el combustible de acuerdo a la demanda de potencia del motor alterando la cantidad de combustible inectado  el momento de la inección. !stas funciones son mane?adas por la bomba inectora. !Bisten dos grandes grupos de sistemas de combustible el sistema de bomba  tuber2as  el sistema de inección con inector> bomba unitario ;ue puede ser mec%nico o electrónico. Inectores ""> 1uber2as de retorno

!l combustible comien,a a circular al girar la lla+e de arran;ue del motor. Al girar la lla+e se acti+a un solenoide ;ue permite la circulación de combustible desde la bomba de transferencia acia la bomba inectora. La bomba de transferencia eBtrae combustible del tan;ue a tra+)s de los filtros. !l filtro de combustible principal elimina las part2culas grandes del combustible. Ciertos sistemas disponen tambi)n de un separador de agua ;ue permite ;ue el asentamiento del agua atrapada o condensada pueda ser eBtra2da

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La bomba de transferencia suministra flu?o de combustible a ba?a presión a tra+)s de la tuber2as. !l combustible ;ue sale de la bomba de transferencia ingresa al filtro secundario o final el cual elimina las part2culas  contaminantes diminutos ;ue pueden da8ar o taponar los inectores. Los filtros secundarios se allan ubicados entre la bomba de transferencia  la bomba inectora.  A diferencia de los filtros de aceite los filtros de combustible no poseen +%l+ulas de deri+ación es decir ;ue si se tapan los filtros el combustible de?a de fluir  el motor no funciona. !sto protege el motor contra el combustible sucio. !l combustible sale del filtro  pasa por un canal de combustible dentro de la carcasa de la bomba inectora. Los elementos bombeantes miden  someten el combustible a presión. La bomba inectora est% ubicada por lo general cerca de la parte delantera del motor debido a ;ue es impulsada por un engrana?e a partir del %rbol de le+as. @as adelante +eremos en detalle los distintos tipos de bombas. Las tuber2as de alta presión est%n construidas en acero  conectan la bomba inectora con los inectores o bo;uillas. Las bo;uillas disponen de +%l+ulas ;ue se abren cuando la presión de combustible es suficientemente alta. Cuando se abre la +%l+ula el combustible se atomi,a  se pul+eri,a en la c%mara de combustión. Al final de la inección se produce una ca2da r%pida de presión ;ue cierra la +%l+ula. !n la bomba inectora se dispone mas combustible del ;ue puede usar el motor por esto se cuenta con la tuber2a de retorno la cual dirige el eBceso de combustible al tan;ue. Adem%s elimina el aire del combustible lo enfr2a debido a ;ue se alla en mo+imiento. -or Hltimo todos los sistemas de combustible disponen de m)todos electrónicos o manuales para cortar el suministro de combustible.

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C'maras de com#ustión !l dise8o de la c%mara de combustión afecta la eficiencia del combustible  el rendimiento del motor. !l dise8o del pistón  el m)todo usado para inectar combustible dentro del cilindro determinan la rapide, con ;ue el combustible se ;uema por completo. !n los sistemas de bomba  tuber2as a dos tipos de dise8o de c%mara de combustiónD "> c%mara de precombustión o -C (> Inección directa o /I

!n un dise8o de c%mara de combustión directa el combustible se inecta directamente en el cilindro a tra+)s de la bo;uilla o inector. !n un sistema de precombustión la bo;uilla inecta el combustible en una c%mara de precombustión donde se inflama. !sto obliga al resto del combustible a pasar a la c%mara principal donde tiene lugar la combustión completa. !n algunos motores se usan bu?2as incandescentes para calentar el aire al arrancar el motor.

Sistemas de in$ección mec'nico Con el tiempo Caterpillar a efectuado cambios de dise8o importantes en el sistema de combustible. Los nue+os dise8os an me?orado el rendimiento del motor  reducido las emisiones.  A continuación se eBplicar% un Sistema mec%nico de inección de combustible ;ue usa un regulador una unidad de a+ance de la sincroni,ación  un control de la relación de aire K combustible. E Momento en el que se produce la in$ecciónD en los motores diesel el combustible se inecta durante el tiempo de compresión antes de ;ue el pistón llegue al punto muerto superior. !l principio b%sico de inección de combustible es ;ue se debe inectar la cantidad apropiada de combustible en el momento oportuno para satisfacer  las demandas de potencia.

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E -entana de quemado: el combustible re;uiere tiempo para ;uemarse. Se debe inectar la cantidad adecuada de combustible en el momento indicado del tiempo de compresión para ;ue se ;ueme completamente. !sto se denomina 6entana de uemado 4"  se mide en grados de giro del cig:e8al. La +entana de ;uemado se define por el punto inicial de la inección o sincroni,ación 4(  la duración de la inección 43 ;ue tambi)n se miden en grados.

E

Componentes del Sistema mec'nico:

!n un sistema de combustible mec%nico la bomba inectora 4" el a+ance de sincroni,ación 4( el regulador 43  el control de la relación de combustible 4* funcionan en con?unto para controlar la inección de combustible.  A medida ;ue cambia la carga  la +elocidad del motor se deben inectar cantidades +ariables de combustible en momentos diferentes para mantener las +entanas de ;uemado apropiadas. !l momento en ;ue se inecta el combustible es controlado por una unidad de a+ance de

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sincroni,ación mientras ;ue el regulador controla la cantidad de combustible suministrada al motor.

E +om#a in$ectora: es el nHcleo del sistema de combustible. !ntender la forma en ;ue opera es el primer paso cr2tico para entender la inección de combustible. !n un sistema de bombas  tuber2as las unidades inectoras tienen un )mbolo 4" dentro de un cuerpo cil2ndrico 4(. !l )mbolo se mue+e acia arriba  acia aba?o siguiendo el mo+imiento del %rbol de le+as de la bomba de combustible.

!l combustible a ba?a presión ingresa al canal 43  sale del cuerpo cil2ndrico por los orificios 4*. !l )mbolo tiene una ranura o )lice ma;uinada 45 cuando )sta se alinea con los orificios el combustible pasa del orificio de entrada por la c%mara de bombeo 4# al orificio de salida. E

Comien(o de la in$ección de com#usti#le:

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Cuando la )lice blo;uea los orificios el combustible de la c%mara de bombeo ;ueda atrapado  for,ado contra la bo;uilla. !s en este momento ;ue comien,a la inección. !ste punto se llama sincroni,ación de inección  se controla cambiando la posición del %rbol de le+as de la bomba de combustible.

E

Duración de la in$ección de com#usti#le:

La inección se produce durante el tiempo en ;ue las lumbreras est%n cerradas por la )lice. !ste per2odo se llama duración 4" cuanto maor sea la duración maor ser% la cantidad de combustible inectada. La duración +iene controlada girando el )mbolo en su interior esto cambia la cantidad de )lice ;ue eBiste entre las lumbreras. Las lumbreras se cierran antes 4corte de combustible o se de?an abiertas mas tiempo 4suministro de combustible. E Re!ulador $ cremallera: la duración de la inección +iene controlada por  el regulador  la cremallera. 1odas las unidades bombeantes de combustible est%n conectadas al regulador por medio de la cremallera de control de combustible. Cuando el motor re;uiere mas combustible sólo puede conseguirlo si aumenta la duración de la inección. !l regulador detecta la necesidad de combustible  mue+e la cremallera.

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E .osición de la /0lice: los )mbolos pueden girar ligeramente en el interior del cuerpo cil2ndrico de modo ;ue la )lice mantenga cerradas las lumbreras mas tiempo aumentando la duración de la inección. !sta posición se denomina Suministro de combustible 4".  A medida ;ue disminue la demanda de combustible la cremallera se mue+e acia la posición de Corte de combustible 4(  las lumbreras se abren antes.

E )uncionamiento del re!ulador mec'nico: los reguladores usan un sistema de pesas  resortes para mo+er la cremallera de control. Los resortes siempre tratan de mo+er la cremallera a una posición de entrega de combustible mientras ;ue las pesas tratan de mo+er la cremallera acia la posición de corte de combustible. Cuando las fuer,as se e;uilibran el motor opera a r.p.m estables.

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!l suministro de combustible afecta directamente la +elocidad del motor  la potencia producida. !l maor suministro de combustible aumenta la potencia del motor. Los reguladores regulan el suministro de combustible para controlar la +elocidad del motor entre un a?uste de ba?as r.p.m  un a?uste de altas r.p.m llamado +elocidad ba?a en +ac2o  alta en +ac2o respecti+amente. E A&ance de sincroni(ación: a medida ;ue cambian la carga  la +elocidad del motor se debe inectar combustible en momentos diferentes para mantener el tiempo apropiado para la combustión. A medida ;ue aumenta la +elocidad del motor el combustible debe inectarse antes esto es el A+ance de la sincroni,ación. A medida ;ue disminue la +elocidad del motor el combustible debe inectarse m%s adelante.

La unidad de a+ance de sincroni,ación Ma+an,aN o MretrasaN la inección de combustible alterando el giro del %rbol de le+as de la bomba de combustible.

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La sincroni,ación de la inección puede a+an,arse o retrasarse la sincroni,ación de a+ance significa ;ue el combustible se inecta antes mientras ;ue la de retraso significa ;ue el combustible se inecta m%s adelante. E Control de la relación aire 1 com#usti#le:  el sistema de combustible no puede operar aislado de otros sistemas del motor. !n particular el sistema de admisión de aire es cr2tico es decir ;ue el combustible no se ;uema completamente a menos ;ue aa suficiente aire.

!l control de la relación de combustible asegura ;ue aa la cantidad apropiada de combustible inectada para la cantidad de aire presente en el cilindro. !ste sistema detecta la presión de refuer,o  ManulaN la acción del regulador para impedir ;ue se inecte un eBceso de combustible lo ;ue me?ora las emisiones  la eficiencia de combustible. !l control de aire K combustible se aa montado en el regulador.

Sistema 2%3I

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La operación del sistema &!'I es completamente diferente de cual;uier otro sistema de combustible ;ue este actuado mec%nicamente. !l sistema &!'I no re;uiere a?ustes los cambios en el rendimiento del motor se reali,an instalando diferentes softare en el !C@. !l sistema de combustible consta de cuatro componentes b%sicosD E E E E

'nidad de inección !lectro> &idr%ulica 4&!'I !C@ $omba idr%ulica $omba de 1ransferencia

La bomba de transferencia puede ser reparada. Los componentes internos del sistema &!'I no pueden ser reparados es decir no pueden ser desarmados. !l desarme de estos da8ar% el componente.

Descripción de los componentes 4A

3nidad de in$ección 2%3I

29

!l sistema de combustible utili,a una unidad inectora controlada electrónicamente  actuada idr%ulicamente. 1odos los sistemas de combustible a gasoil poseen un embolo  camisa para bombear combustible a alta presión dentro de la c%mara de combustión. !l sistema &!'I utili,a aceite del motor a alta presión para accionar el )mbolo. !l sistema &!'I usa aceite de lubricación presuri,ado de # @pa 470 psi a ( @pa 4*0#" psi para bombear combustible desde el inector. !l sistema &!'I opera como un cilindro idr%ulico de manera de multiplicar la fuer,a de la alta presión. !sta multiplicación de presión es reali,ada por la aplicación de la fuer,a de la alta presión de aceite por medio de un pistón. !l pistón es m%s grande ;ue el )mbolo aproBimadamente # +eces. La presión de actuación del aceite genera la presión de inección ;ue es entregada por la unidad inectora. La presión de inección es # +eces maor a la presión de actuación del aceite aproBimadamente.

4$

 

%4C4M

!l !C@ se encuentra en el lado dereco del motor. !l !C@ es una computadora ;ue pro+ee un control electrónico total del rendimiento del motor. !ste utili,a información ;ue es entregada por +arios sensores. -or medio de esta información el !C@ reali,a a?ustes en la entrega de combustible presión de inección  sincroni,ación de la misma. /entro del !C@ se alla programado un mapa de rendimiento 4Softare ;ue define la potencia cur+as de tor;ue  r.p.m.

4C

+om#a 2idr'ulica de in$ección

30

La bomba idr%ulica utili,ada es una bomba a pistones de caudal +ariable. !sta utili,a una cantidad de aceite del motor lo presuri,a para utili,arlo como presión de actuación ;ue le entrega a los inectores &!'I.

4/

+om#a de transerencia

31

La bomba de transferencia se alla montada en la parte trasera de la bomba idr%ulica  es la Hnica parte ;ue puede darse ser+icio. La bomba de transferencia en+2a combustible desde el tan;ue a la bomba idr%ulica tambi)n presuri,a el sistema a *50 pa 4#5 psi. /ica bomba posee una +%l+ula de ali+io interna para proteger el sistema. !l combustible presuri,ado es entregado a los inectores.

4!Sensor de .resión de Actuación de la In$ección 5IA.6 !l sensor IA- monitorea la presión de actuación de la inección este en+2a una se8al de +olta?e continuo al !C@. !l !C@ interpreta la se8al  corrige la presión de actuación a?ustando la corriente ;ue llega a los solenoides del inector.

Circuito de com#usti#le de +a7a .resión

4" 4( 43 4* 45 4# 47

$omba idr%ulica $omba de transferencia 'nidad de inección electro> idr%ulica Jiltro Secundario Jiltro primario  separador de agua 1an;ue Regulador de presión

!l sistema de ba?a presión cumple dos funcionesD E

-ro+eer combustible a los inectores para la combustión.

E-ro+eer un eBceso de combustible para remo+er el aire del sistema  enfriar.

32

Circuito de Actuación de in$ección )lu7o de Aceite

4" 4 49 4"0 4""

$omba idr%ulica Jiltro de aceite !nfriador de aceite $omba de aceite del motor   Alta presión de aceite

!l sistema de actuación de inección cumple dos funcionesD E

-ro+eer alta presión de aceite a los inectores

ERegular la presión de inección producida por la unidad inectora cambiando la presión de aceite.

!l sistema de actuación de inección consta de cuatro componentes b%sicosD E E E E

$omba de aceite del motor   Jiltro de aceite del motor   $omba idr%ulica Sensor de presión de actuación de inección 4IA-

!l aceite tomado del c%rter es presuri,ado por la bomba de aceite del motor el aceite flue desde la bomba al enfriador pasando por el filtro  luego ingresa a la galer2a principal. 'n circuito separado del principal dirige una cantidad de aceite para abastecer la bomba idr%ulica de inección. !l aceite flue a tra+)s de un tubo de metal ingresando a la bomba  llenando el reser+orio. !ste aceite es utili,ado durante el arran;ue para la bomba idr%ulica asta ;ue se incremente la presión del sistema de lubricación.

33

!l aceite del reser+orio es presuri,ado dentro de la bomba  en+iado por el puerto de salida a ele+ada presión ingresando a la tapa de cilindro  de a;u2 a los inectores. Luego de ser utili,ado retorna al carter a tra+)s de los conductos de la tapa de cilindros.

Control de la presión de aceite de actuación

4" Solenoide de la +%l+ula de control 4( 6%l+ula -oppet 43 Armadura 4* Resorte actuador   45 Camisas 4# -istón actuador   47 -lato 4 Rueda 49 -uerto de llenado 4"0-uerto de salida de la bomba 4"" !ngrana?e de mando 4"( 6%l+ula cec 4"3 -istón

La bomba de caudal +ariable usa un plato angulado ;ue rota. Los pistones no rotan sino ;ue se mue+en de acuerdo a la angulación del plato dentro de las camisas.

34

La bomba idr%ulica es comandada por el tren de engrana?es delantera del motor. !l plato se alla montado sobre el e?e de mando por lo cual la rotación del plato pro+oca el mo+imiento acia adentro  afuera de las camisas. Cuando el pistón se mue+e acia fuera el aceite ingresa en el cilindro o camisa a tra+)s del pasa?e de aceite del plato. !l aceite es for,ado a salir cuando el pistón ingresa a la camisa. Cambiando la posición relati+a de los puertos cambia el +olumen de aceite dentro del pistón. La ubicación de la camisa cambia continuamente  es determinada por el !C@ con esto se modifica el flu?o de la bomba. La posición de las camisas es cambiada de manera de controlar el flu?o de salida de la bomba es decir mo+iendo las camisas acia las tapas i,;uierdas el puerto de llenado ;ueda a una distancia maor lo ;ue incrementa la carrera efecti+a  el flu?o de salida. @o+i)ndolas acia la dereca la distancia es mas corta lo ;ue pro+oca una menor carrera efecti+a  por ende un menor flu?o de salida. Las camisas est%n conectadas a la rueda 4. 'na camisa se alla conectada al pistón actuador es decir ;ue mo+iendo el pistón actuador a la dereca o i,;uierda causa ;ue la rueda  la camisa se mue+a la misma distancia a la dereca o i,;uierda. La presión de control es determinada por la cantidad de corriente desde el !C@ al solenoide. 'na pe;ue8a cantidad del flu?o de salida de la bomba se dirige a tra+)s de un pe;ue8o pasa?e al pistón actuador por un orificio a la ca+idad del control de presión. La presión en esta ca+idad es limitada por una +%l+ula poppet ;ue al abrir permite ;ue una cantidad de aceite sea drenada. La +%l+ula poppet se mantiene cerrada por la fuer,a de un campo magn)tico ;ue actHa sobre la armadura. La fuer,a del campo magn)tico determina ;ue presión se re;uiere para +encer la fuer,a del resorte actuador. 'n incremento en la corriente del solenoide causa un incremento enD E

Juer,a del campo magn)tico

E

Juer,a en la armadura  +%l+ula poppet

ELa presión de control ;ue causa el mo+imiento del pistón actuador ;ue pro+oca un maor flu?o !n el caso de reducir la corriente del solenoide los efectos anteriores son in+ersos. &a tres componentes ;ue traba?an ?untos para controlar la presión de actuaciónD E

!C@

E

Sensor IA-

E

6%l+ula de control de bomba

35

!ste circuito traba?a de la siguiente maneraD E!l !C@ determina una presión de actuación deseada de acuerdo a la información recibida por los sensores de entrada  el mapa de softare. E!l !C@ monitorea la presión actual a tra+)s de la se8al constante del sensor IAE!l !C@ cambia continuamente la corriente de control de la +%l+ula de control lo ;ue altera el flu?o de salida. &a dos tipos de presión de actuaciónD E

-resión de actuación deseada

E

-resión de actuación actual

La presión de actuación deseada es a;uella ;ue re;uiere el sistema para un rendimiento optimo del motor. !sta presión est% determinada en el mapa del !C@ el !C@ selecciona la presión de actuación deseada  dica selección es en base a las se8ales de entrada de los sensores. La presión de actuación es constante solo ba?o condiciones de carga  r.p.m estables. La presión actual de actuación es a;uella ;ue actHa sobre los inectores. !l !C@  el regulador de presión de la bomba est%n continuamente cambiando el flu?o de salida. !ste cambio constante ace ;ue la presión actual de actuación se iguale con la presión deseada.

Operación de la &'l&ula de Control de la #om#a La operación de la +%l+ula la podemos di+idir en tres etapasD E

@otor apagado

E

@otor arrancando

E

@otor funcionando

E

Operación de la &'l&ula con el motor apa!ado

Cuando el motor est% apagado no a presión de salida de bomba por lo ;ue tampoco a corriente en el solenoide de la +%l+ula de control desde el !C@. !s decir ;ue el resorte actuador mantiene al pistón actuador acia la i,;uierda. La rueda  las camisas tambi)n son mo+idas acia la i,;uierda por lo ;ue la bomba en este momento se encuentra en la posición de m%Bima salida. E

Operación de la &'l&ula con el motor arrancando

36

/urante el arran;ue la presión de actuación re;uerida es aproBimadamente # @pa 470 psi para acti+ar la unidad inectora. !sta ba?a presión de actuación genera una ba?a presión de inección de combustible alrededor de 35 @pa 45000 psi ;ue es utili,ada como auda para el arran;ue. -ara ;ue el motor arran;ue r%pidamente la presión de actuación debe crecer r%pidamente. A su +e, la bomba idr%ulica de inección est% girando a la +elocidad del motor por lo ;ue el flu?o de bomba es mu ba?o. !l !C@ en+2a una ele+ada corriente al solenoide de la +%l+ula de control para mantener cerrada la +%l+ula poppet es decir ;ue todo el flu?o de drena?e es blo;ueado. La fuer,a idr%ulica ;ue actHa a ambos lados del pistón actuador es la misma por lo ;ue el resorte actuador mantiene al pistón acia la i,;uierda manteniendo un flu?o m%Bimo asta ;ue la presión deseada de # @pa 470 psi es alcan,ada. Aora el !C@ reduce la corriente en el solenoide para reducir la presión de control la presión de control reducida permite ;ue el pistón actuador se mue+a acia la dereca reduciendo el flu?o de salida para mantenerlo a la presión deseada de # @pa 470 psi.

NOTA: si el motor a a tomado temperatura la presión ;ue se re;uiere para arrancar el motor es maor a # @pa 470 psi. !s decir ;ue los +alores de presión deseada +ar2an con la temperatura del motor. 'na +e, ;ue los inectores est%n operando el !C@ controla la corriente de la +%l+ula de control es decir ;ue mantiene la presión a # @pa 470 psi asta ;ue el motor arranca. !l !C@ monitorea la presión actual a tra+)s del sensor IA- locali,ado en el mHltiple de aceite de alta presión. !l !C@ establece la presión de actuación deseada bas%ndose en la información de +arios de los sensores  en+2a una corriente determinada al solenoide de la +%l+ula de control. 1ambi)n el !C@ compara la presión actual  la deseada  a?usta los ni+eles de corriente de manera de igualar ambas presiones. E

Operación de la &'l&ula con el motor uncionando

'na +e, ;ue el motor arrancó el !C@ controla la corriente de la +%l+ula de control para mantener la presión deseada. !l sensor IA- monitorea la presión actual mientras ;ue el !C@ compara la presión actual  la deseada #7 +eces por segundo  a?usta los ni+eles de corriente cuando las presiones no son iguales.

Operación de los in$ectores 2%3I !l inector &!'I cumple dos funcionesD E-resuri,a el combustible de *50 pa 4#5 psi a "75 @pa 4(53( psi E Junciona como un atomi,ador   E!ntrega la cantidad correcta de combustible atomi,ado dentro de la c%mara E/istribue el combustible uniformemente dentro de la c%mara de combustión

!l inector &!'I consta de tres partes maoresD

37

E

Cuerpo superior o actuador 4A

E

Cuerpo medio o unidad de bombeo 4$

E

Cuerpo inferior o tobera 4C

!l cuerpo superior consta deD

38

La unidad de bombeo o cuerpo medioD

!l cuerpo inferior posee los siguientes componentesD

39

!l inector &!'I opera en 5 etapasD E E E E E

.re*in$ección

-re> inección Inección piloto !spera de inección Inección principal Llenado

40

!sta etapa sucede cuando el motor est% funcionando  el inector est% entre el ciclo de encendido. La agu?a 4"0  el pistón intensificador 4 est%n en la parte superior de las camisas la ca+idad deba?o de la agu?a se encuentra llena de combustible. !n el cuerpo superior la armadura 43  el perno 4* se mantienen acia aba?o por la acción del resorte de la armadura 4(. La alta presión de actuación de aceite ingresa al inector el aceite flue a tra+)s del perno 4* a la parte superior del pistón 4"# pro+ocando una fuer,a acia deba?o de la agu?a 4"9. &asta aora el combustible no a sido inectado. !l carrete o spool 4# se mantiene en la parte superior del cilindro debido a la acción del resorte del carrete 45 blo;ueando la actuación del aceite desde el pistón intensificador. La presión de actuación es sentida a ambos lados del carrete de manera ;ue la fuer,a idr%ulica est) balanceada. La +%l+ula spool se mantiene en la parte superior o en la posición cerrada debido a la fuer,a del resorte del spool.

In$ección piloto

41

La inección piloto ocurre cuando el !C@ en+2a una corriente al solenoide 4" esta corriente crea un campo magn)tico ;ue le+anta la armadura 43  el perno 4*. /ico perno posee un asiento superior  otro inferior. Cuando el perno es le+antado por la armadura el asiento superior cierra e impide el paso del aceite de actuación a la +%l+ula cec por lo tanto el asiento inferior se abre  permite ;ue el aceite de actuación situado sobre el pistón 4"# se drene a tra+)s del pasa?e 4(". La ca2da de presión sobre el spool causa una diferencia idr%ulica ;ue actHa sobre el spool mo+i)ndolo a la posición de apertura cuando la presión idr%ulica actHa en la parte superior del spool. !sta presión idr%ulica fuer,a al spool acia aba?o mo+i)ndolo asta ;ue es detenido cuando el spool  el perno fuer,a la +%l+ula de ce;ueo 47 a tra+)s del pistón intensificador 4 sobre el asiento de la +%l+ula de?%ndola en posición cerrada. !sto pre+iene ;ue la presión de actuación escape de la ca+idad del pistón intensificador 4 mientras ;ue la ca2da en la presión de actuación libera la fuer,a acia aba?o sobre el pistón.

42

 Aora el el aceite de de actuación actuación flue pasando pasando a tra+)s del del spool ;ue ;ue se encuentra encuentra abierto abierto acia la parte superior del pistón intensificador. !l mo+imiento descendente del pistón  el )mbolo 4"0 presuri,a el combustible en la ca+idad del )mbolo  la tobera 4(0. La inección piloto es cuando la presión de inección se incrementa de manera de +encer el resorte de la agu?a 4"5 ;ue le+anta la agu?a 4"9. La inección piloto continuar% si eBisten las siguientes condicionesD E

!l solenoide est% energi,ado

E

!l spool permanece abierto

ESi no a presión de actuación en la parte superior del pistón 4"#

43

%spera de la in$ección La espera de la inección ocurre cuando no a corriente en el solenoide 4" es decir el solenoide se des>energi,a. La armadura 43 se mantiene en la posición superior debido al campo magn)tico pero cuando la armadura se des>energi,a el resorte 4( empu?a la armadura  el perno 4* acia aba?o. !l perno 4* asienta sobre el asiento inferior cerr%ndolo  abriendo el asiento superior. !sto permite ;ue la presión de actuación flua acia la parte superior del pistón 4"# la fuer,a idr%ulica sobre este supera r%pidamente la presión de inección  la agu?a 4"9 se cierra deteniendo la inección. La presión de actuación deba?o de la +%l+ula spool 4# se incrementa  crea un balance de la fuer,a idr%ulica por encima  deba?o del spool. !l resorte del spool 45 actHa sobre el spool cerr%ndolo lentamente mientras ;ue la presión de actuación continua fluendo a tra+)s del spool acia el pistón intensificador 4  el )mbolo 4"0. La presión de inección se incrementa r%pidamente en la ca+idad de la tobera  el )mbolo cuando la agu?a se mantiene cerrada.

44

In$ección principal La inección principal ocurre cuando el solenoide 4" es re>energi,ado. !l campo magn)tico es creado instant%neamente  la fuer,a del campo le+anta la armadura 43  el perno 4* por lo tanto el asiento superior cesa el flu?o de la presión de actuación abriendo el pistón 4"#  conectando la parte inferior del spool 4# a drena?e a tra+)s del conducto 4((. La fuer,a idr%ulica ;ue mantiene la agu?a 4"9 cerrada desaparece r%pidamente  la presión de inección le+anta la agu?a. !ste es el momento de la inección principal. 1ambi)n se crea una diferencia de fuer,as idr%ulicas sobre el spool mo+i)ndolo acia aba?o. La +%l+ula cec 47 es mantenida en la posición cerrado por el pistón intensificador continuando la inección principal mientras ;ue el solenoide est) energi,ado.

45

"lenado !l ciclo de llenado comien,a cuando el solenoide 4" es des>energi,ado. La armadura 43  el perno 4* son for,ados acia aba?o por el resorte de la armadura 4(. !l perno asienta en su apoo inferior mientras ;ue el asiento superior se abre. La presión de actuación se almacena sobre el pistón 4"#. !stas presiones idr%ulicas balancean el spool el resorte 45 lentamente cierra el spool  detiene el flu?o de aceite de actuación acia el pistón intensificador 4. Como el spool asciende la +%l+ula cec 47 no se mantiene cerrada por la acción del pistón intensificador  el aceite en la ca+idad del pistón intensificador le+anta la +%l+ula  drena por el conducto 4((. !l resorte 49 le+anta el )mbolo 4"0  el pistón intensificador 4 lo ;ue genera ;ue el aceite salga de la ca+idad del pistón intensificador. La +%l+ula cec 4" debido al ingreso de combustible es mo+ida del asiento  el )mbolo se ele+a lo ;ue permite ;ue el combustible flua dentro de la ca+idad del )mbolo. !l ciclo de llenado se completa cuando el )mbolo  el pistón se encuentran en la parte superior del cilindro  la ca+idad del )mbolo est% llena de combustible.

46

Sistema %l0ctrico del Motor  !l sistema el)ctrico tiene tres circuitos separadosD E

Circuito de carga

E

Circuito de arran;ue

E

Circuito de accesorios de ba?o ampera?e

 Algunos componentes del sistema el)ctrico son usados en m%s de un circuito estos sonD E

$ater2aPs

47

E

Jusibles

E

Cables de bater2a

!l circuito de carga se encuentra en operación cuando el motor est% funcionando. !l alternador genera electricidad para el circuito de carga el regulador de +olta?e controla la salida para mantener la bater2a a plena carga. Si el motor tiene un sitc de desconeBión el circuito de arran;ue operar% solo si el sitc se encuentra en la posición O combustible en relación a los sistemas de los motores mec%nicos. La sincroni,ación de la inección es reali,ada por el control preciso del tiempo del encendido de la me,cla las r.p.m. son controladas a?ustando la duración de la inección. !l !C@ energi,a los solenoides de los inectores para iniciar la inección de combustible  des> energi,a los solenoides para detener la inección. !l !C@ utili,ado es el A/!@ III. !ste es la tercera +ersión de esta serie de !C@ posee dos conectores de 70 pin. !l @ódulo de -ersonalidad es usado por el !C@ para almacenar la información para una aplicación particular. !l @ódulo personal no puede ser reempla,ado f2sicamente este debe ser reno+ado program%ndolo con una -C. -ara maores detalles referirse a M-ruebas  A?ustes P Operación de sistemasN en el tópico MJuel SstemN.

!l motor utili,a tres tipos de componentes electrónicosD 4"

Componentes de entrada

4(

Componentes de Control

43

Componentes de salida

4" 'n componente de entrada es a;uel ;ue en+2a una se8al el)ctrica al !C@. La se8al ;ue en+2a +ar2a los siguientes par%metrosD E E E

6olta?e Jrecuencia Anco del pulso

La +ariación de la se8al es en respuesta a cambios en algHn sistema espec2fico. Algunos componentes de entrada sonD E E

Sensores de +elocidad  tiempo Sensor de temperatura de refrigerante

!l !C@ interpreta las se8ales como una información acerca de condiciones ambiente  operación del motor.

4( 'n componente de control 4!C@ recibe las se8ales de entrada los circuitos internos e+alHan dicas se8ales  pro+een energ2a a los componentes de salida.

50

43 'n componente de salida opera con un módulo de control. Los componentes de salida reciben energ2a el)ctrica  la utili,a en una de las dos maneras a sea para me?orar el rendimiento de traba?o o bien para pro+eer información. -or e?emplo un solenoide ;ue mue+e un )mbolo me?orar% el rendimiento de traba?o el componente tendr% funcionalidad para regular el motor. Otro e?emplo ser2a el panel de luces o la alarma ;ue pro+ee información al operador del estado del motor. !stos componentes pro+een la abilidad de controlar electrónicamente la operación del motor la ;ue proporciona las siguientes +enta?asD E

@e?oramiento del rendimiento

E

@e?oramiento en el consumo de combustible

E

Reducción en los ni+eles de emisión

)uentes de entre!a de ener!,a !l motor C9 tiene siete fuentes de entrega de energ2a con +arios +olta?es tal como se muestra a continuaciónD 4" E

Juentes de energ2a eBterna !C@ 4ma;uinas (* +olts

E E E

Callenger  algunos motores industriales "( +olts Calentador de admisión 4ma;uinas (* +olts &erramienta de ser+icio (* +olts

4( E E E

Juentes de energ2a interna Inector  frenos de compresión 70 +olts 6%l+ula de control de la bomba -Q@ Sensores an%logos 5 +olts

E

Sensores digitales  +olts

51

)uente de ener!,a del %CM

52

)uente de ener!,a de los in$ectores $ renos de compresión

53

NOTA: Si un inector es reempla,ado este debe ser calibrado. 1ambi)n si se reempla,a un !C@  la calibración del inector o la configuración no es copiada un mensa?e de falla ser% generado.

)uente de ener!,a de la &'l&ula de control de la #om#a /idr'ulica 5IA.C-6

!sta +%l+ula traba?a con una se8al -Q@ la cual puede ser probada con el !.1. Si no a una especificación la corriente debe oscilar entre (50  "000 mA.

54

Sensores An'lo!os

NOTA: cuando se ce;uea el +olta?e de entrega a un sensor an%logo siempre se debe usar para medir el retorno  no el bastidor o puesta a tierra. -uede producirse una diferencia en las mediciones obtenidas  las tolerancias en estos son mu pe;ue8as.

Sensores Di!itales

NOTA: cuando se ce;uea el +olta?e de entrega a un sensor digital siempre se debe usar para medir el retorno  no el bastidor o puesta a tierra. -uede producirse una diferencia en las mediciones obtenidas  las tolerancias en estos son mu pe;ue8as.

55

Calentador del aire de admisión

56

Componentes del Sistema de Control %lectrónico Los componentes principales del sistema sonD E

!C@

E

@ódulo de -ersonalidad

E

!ngrana?e de sincroni,ación

1ambi)n podemos nombrar los siguientes sub>sistemas  procedimientos relacionadosD E

Control de la sincroni,ación

E

Control de la cantidad de combustible

E

Control de la +elocidad

E

Calibración de sistemas

%CM $ Módulo de .ersonalidad

57

3nidades in$ectoras

1res m)todos pueden ser utili,ados para determinar ;ue cilindro o inector est% funcionando malD E.rue#a del solenoide del in$ector:  esta prueba se reali,a con el motor detenido los solenoides del inector pueden ser probados autom%ticamente con la erramienta de diagnóstico en M Solenoid 1estN. !sta función prueba indi+idualmente cada solenoide en secuencia e indica si a un corto o un circuito abierto. ECorte Manual de Cilindros:  esta prueba se reali,a con el motor funcionando a cual;uier +elocidad. !l pulso de 70 +olt puede ser cortado indi+idualmente. ECorte de cilindros autom'tico: esta prueba se reali,a con la erramienta de diagnóstico mientras el motor se alla funcionando. !sta prueba reali,a una comparación de todos los inectores  muestra num)ricamente los resultados. !sta prueba se repite tres +eces para asegurarse  tomar el promedio.

Sistema de control de com#usti#le !ste diagrama muestra el control lógico de la sincroni,ación entre el !C@.

58

La +elocidad del motor  la cantidad de combustible son se8ales de entrada ;ue son recibidas por el control de sincroni,ación. La se8al de temperatura de aceite idr%ulico reali,a a?ustes a la sincroni,ación para compensar cambios de +iscosidad por temperatura relacionada. !stas combinaciones de las se8ales de entrada determinan el comien,o de la inección.

Cinco son las se8ales utili,adas para controlar la cantidad de combustibleD E E E E E

6elocidad del motor   -osición del acelerador 41rottle -resión de mHltiple de admisión -resión de aceite idr%ulico 1emperatura de aceite idr%ulico

59

Sensor de &elocidad $ tiempo

/os son los sensores de +elocidad  tiempo ;ue utili,a el motor C9 el superior 4alta +elocidad  el inferior 4ba?a +elocidad. !stos cumplen dos funciones b%sicasD 4"

@edir la +elocidad del motor  

4(

Sincroni,ación del motor  

60

E@edición de la sincroni,ación del cig:e8al E E

Identificación del cilindro Locali,ación del -@S

!stos sensores son pasi+os por lo ;ue no re;uieren una fuente de alimentación. Adem%s los sensores de alta +elocidad  de arran;ue no son intercambiables  se instalan de a pares.

Los sensores est%n instalados con una lu, entre el sensor  la rueda de sincroni,ación esta lu, no es a?ustable  es determinada por las dimensiones del sensor.

Rueda de sincroni(ación

61

!n la figura anterior se obser+a la relación entre la rueda de sincroni,ación el engrana?e del %rbol de le+as  el cig:e8al +istos desde el frente del motor. La medición de la +elocidad  tiempo se reali,a con los dos sensores pasi+os  la rueda de sincroni,ación a su +e, esta ultima sincroni,a el cig:e8al. Sobre la rueda de sincroni,ación a (5 dientes (* son iguales  uno un poco mas grande. !ste Hltimo se alla locali,ado *5= antes del -@S del cilindro !ste sensor mide la presión barom)trica. !n+2a una se8al al módulo de control electrónico 4!C@ para usar en el control  operación del motor.

Antes del punto muerto superior 5A.MS6   > !l A-@S son los "0 grados de rotación del cig:e8al antes de ;ue el pistón llegue al punto muerto superior en el sentido normal de rotación.

Cali#ración > La calibración es un a?uste electrónico de una se8al del sensor. %nlace de datos CAT > !l enlace de datos es una coneBión el)ctrica para comunicarse con otros dispositi+os eBteriores basados en microprocesadores ;ue usan el enlace de datos. !ntre estos dispositi+os se incluen transmisiones electrónicas tableros electrónicos  sistemas de mantenimiento. !l enlace de datos tambi)n es el medio de comunicación usado para programar   locali,ar fallas con la erramienta de ser+icio electrónico.

Interruptor de lu7o de reri!erante  > !l interruptor detecta el flu?o de refrigerante del agua de las camisas. !ste interruptor en+2a una se8al al !C@ cuando no a flu?o  el motor est% en

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marca. !l !C@ en+iar% una se8al al sistema monitor de la m%;uina para ad+ertir al operador  sobre el problema.

Sensor de temperatura del reri!erante  > !ste sensor mide la temperatura del refrigerante del agua de las camisas. !n+2a la se8al al !C@. La temperatura del refrigerante del motor se usa en la operación de la modalidad en fr2o. La temperatura del refrigerante se usa para proteger el motor. Se usa tambi)n la temperatura del refrigerante para optimi,ar el rendimiento.

Sensor de presión del c'rter  > !ste sensor mide la presión del c%rter. !n+2a la se8al al !C@. La información se usa para ad+ertir al operador de una alta presión del c%rter.

-elocidad deseada en rpm  > Las rpm deseadas se introducen en el regulador electrónico dentro del !C@. !l regulador electrónico usa una entrada del sensor de +elocidad Psincroni,ación. !l regulador usa una entrada del sensor de temperatura del refrigerante. !sta información determina las rpm deseadas del motor.

Códi!o de dia!nóstico > 'n código de diagnóstico es una indicación de un problema o suceso en el sistema de inectores unitarios electrónicos 4!'I.

Sensores di!itales > Los sensores digitales ;ue se usan en el sistema &!'I se acti+an por  medio de una fuente de alimentación de 0  05 6CC para el sensor de temperatura de escape  una fuente de alimentación de "(5  "0 6CC para el sensor de sincroni,ación dentro del !C@. Los sensores digitales producen una se8al de modulación de duración de impulsos o de ciclo de traba?o. Los sensores digitales ;ue se usan son el sensor de temperatura del escape  el sensor de +elocidad Psincroni,ación.

Corriente continua 5CC6  > La corriente continua es el tipo de corriente ;ue circula de manera uniforme en un solo sentido.

Anali(ador $ .ro!ramador de Control %lectrónico 5%CA.6  > !l Anali,ador  -rogramador de Control !lectrónico 4!CA- se usa para programar  diagnosticar los di+ersos controles electrónicos.

Módulo de Control %lectrónico 5%CM6  > !l !C@ es la computadora de control del motor. !l !C@ suministra corriente a los componentes electrónicos para el !'I. !l !C@ super+isa los datos ;ue pro+ienen del !'I. !l !C@ se comporta como un regulador para controlar las rpm del motor.

Control electrónico del motor   > !l control electrónico del motor es un sistema electrónico completo. !l control electrónico del motor super+isa la operación del motor en cual;uier  condición

T0cnico %lectrónico 5%T6 > !l !1 es una erramienta de ser+icio electrónico de Caterpillar ;ue se usa para diagnosticar  programar una +ariedad de controles electrónicos.

Memoria pro!rama#le $ #orra#le de sólo lectura 5%.ROM6   > La memoria programable  borrable de sólo lectura 4!-RO@ es un cip de memoria.

Sensor de temperatura del escape > !stos sensores miden la temperatura del gas de escape ;ue llega a los turbocompresores. !l sensor en+2a una se8al al !C@. La temperatura del escape se usa para reducir la potencia del motor. !sto se ace para impedir ;ue se produ,can da8os adicionales si se alcan,a una temperatura inaceptable debido a una a+er2a del motor. !l !C@ en+iar% una se8al al sistema monitor de la m%;uina para ad+ertir al operador sobre el problema.

Sensor de presión del aceite iltrado  > !ste sensor mide la presión del aceite del motor fuera de los filtros. !n+2a la se8al al !C@. !l !C@ super+isa la presión del aceite  ad+ierte al operador a tra+)s del sistema monitor de la m%;uina con el sensor de presión de aceite.

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Arc/i&o de modiicación de par'metros 5)las/6 > Se trata de un m)todo de transferir  softare por el enlace de datos con una erramienta de ser+icio electrónico.

Interruptor de restricción del iltro de com#usti#le  > !l interruptor detecta una restricción en el filtro de combustible. !l interruptor en+2a una se8al al !C@ si se detecta una restricción inaceptable. !l !C@ en+iar% una se8al al sistema monitor de la m%;uina para ad+ertir al operador sobre el problema.

In$ector de com#usti#le > !l inector de combustible es un inector unitario accionado mec%nicamente  controlado electrónicamente. !l inector combina el bombeo la dosificación electrónica de combustible  los elementos inectores en una sola unidad.

Control de la relación de com#usti#le 5)RC6  > Se trata de un l2mite ;ue se basa en el control de la relación de combustible a aire. Se usa para controlar las emisiones. Cuando el !C@ detecta una maor presión de salida del turbocompresor )ste aumenta el l2mite del JRC para permitir ;ue llegue m%s combustible a los cilindros.

.osición de com#usti#le > La posición del combustible es una se8al dentro del !C@. !sta procede del regulador electrónico. La se8al pasa al control de inección de combustible  se basa en la +elocidad deseada del motor la relación de combustible la posición nominal  la +elocidad del motor.

Ma(o de ca#les > !l ma,o de cables es el a, de cables ;ue conecta todos los componentes del sistema de inectores unitarios electrónicos.

Control de sincroni(ación de la in$ección   > !l control de sincroni,ación de la inección consiste en el empleo de inectores unitarios electrónicos para proporcionar un control electrónico total de la sincroni,ación de inección de combustible.

Alimentación del interruptor de lla&e  > !l !C@ se enciende cuando detecta el +olta?e de la bater2a. !l +olta?e de la bater2a es en+iado por el interruptor de lla+e. Cuando cesa el +olta?e se apaga el !C@.

.antalla de cristal l,quido 5"CD6  > La pantalla LC/ forma parte del tablero monitor. !l tablero monitor se usa para mostrar información al operador sobre el estado de los sistemas de la m%;uina e información de diagnóstico.

Circuito a#ierto > 'n circuito abierto es una coneBión el)ctrica interrumpida. La se8al o el +olta?e de suministro no puede llegar a su destino.

.ar'metro > 'n par%metro es un +alor programable ;ue afecta las caracter2sticas o el comportamiento del motor  de la m%;uina.

Contraseña  > 'na contrase8a es un grupo de caracteres num)ricos o alfanum)ricos. !st% dise8ada para limitar el cambio de información en el !C@. !l sistema de inectores unitarios electrónicos re;uiere contrase8as correctas de f%brica para borrar ciertos sucesos registrados. Se re;uieren tambi)n las contrase8as de la f%brica para cambiar los par%metros de configuración.

Módulo de personalidad  > !l módulo de personalidad se refiere al softare tele descargado en el módulo pe;ue8o de color a,ul. !l módulo se inserta en el !C@. Contiene todas las instrucciones 4softare para el !C@  los mapas de rendimiento para aplicaciones espec2ficas.

Modulación de duración de impulsos > !s un tipo de se8al electrónica digital ;ue corresponde a una +ariable medida. La duración del impulso 4se8al +iene controlada por la +ariable medida  cuantificada por una cierta relación. !sta relación es el porcenta?e de Utiempo acti+adoU di+idido por el porcenta?e de Utiempo desacti+adoU. !sta se8al es generada por el sensor de +elocidad Psincroni,ación.

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!?emplo de modulación de duración de impulsos

",mite de com#usti#le nominal  > !l l2mite de combustible nominal indica la m%Bima posición de combustible permisible. !l l2mite de combustible nominal producir% la potencia nominal para esta configuración del motor.

-olta7e de reerencia > !l +olta?e de referencia es un +olta?e regulado usado por el sensor a fin de generar un +olta?e de se8al.

Sensor  > Los sensores se usan para detectar un cambio de presión temperatura o mo+imiento mec%nico. Cuando se detecta uno de estos cambios el sensor con+ierte el cambio en una se8al el)ctrica.

Indicador de ;códi!o de ser&icio;  > !ste indicador se usa para ad+ertir al operador de la presencia de diagnósticos acti+os.

Cortocircuito > 'n cortocircuito es un circuito el)ctrico conectado erróneamente a un punto no deseado. -or e?emplo se establece un contacto el)ctrico con el bastidor siempre ;ue un cable al descubierto roce con el bastidor de la m%;uina.

Señal > 'na se8al es un +olta?e u onda usada para transmitir información ;ue +a t2picamente de un sensor al !C@.

Sensor de &elocidad 8sincroni(ación  > !ste sensor suministra una se8al de modulación de duración de impulsos al !C@. !l !C@ interpreta esta se8al como la posición del cig:e8al  la +elocidad del motor.

Sincroni(ación est'tica  > La sincroni,ación est%tica es la base para la sincroni,ación de inección de combustible  la operación del mecanismo de las +%l+ulas. La sincroni,ación est%tica +iene determinada por el anillo de referencia de sincroni,ación  el alineamiento del grupo de engrana?e trasero  el pasador de sincroni,ación del %rbol de le+as.

Su#sistema > 'n subsistema es una parte del sistema de inectores unitarios electrónicos relacionado con una cierta función.

-olta7e de suministro  > !l +olta?e de suministro es un +olta?e constante suministrado a un componente para proporcionar corriente el)ctrica para la operación. !ste +olta?e puede ser 

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generado por el !C@. 1ambi)n puede ser +olta?e de la bater2a de la m%;uina suministrado por  los cables de la m%;uina.

Ma(o de ca#les en ;T; > Se trata de un ma,o de cables de prueba dise8ado para permitir la operación normal del circuito  la medición del +olta?e de forma simult%nea. 12picamente el ma,o de cables se inserta entre los eBtremos de un conector.

Modalidad conidencial > La modalidad confidencial es el nHmero total de cambios en todos los par%metros del sistema.

Sensor de la presión de admisión del tur#ocompresor  > !ste sensor mide la presión del aire de admisión en los tubos en el sistema de inducción de aire  en+2a se8ales al !C@.

Sensor de la presión de salida del tur#ocompresor  > !ste sensor mide la presión de aire del mHltiple de admisión  en+2a una se8al al !C@.

.arada deinida por el usuario  > Se trata de una entrada de interruptor al !C@. La parada definida por el usuario permite al propietario de la m%;uina instalar un sistema comercial. !ste sistema se usa para parar el motor. !l !C@ termina la inección de combustible cuando se conecta la entrada del interruptor a tierra.

Introducción al Trou#les/ootin! !l @ódulo de Control !lectrónico !C@ tiene la abilidad de detectar problemas en el sistema electrónico  en la operación del motor. Cuando un problema es detectado se genera un código tambi)n puede encenderse una alarma. $%sicamente a dos tipos de códigosD E E

/iagnóstico !+entos

Códi!o de dia!nóstico: este se genera cuando eBiste un problema en el sistema electrónico e indica el problema espec2fico en el circuito. Los códigos de diagnóstico pueden serD E E

Acti+os Registrados

'n código de diagnóstico acti+o ;ue a sido detectado un problema acti+o  re;uiere atención inmediata. 'n código de diagnóstico registrado es un código generado  guardado en la memoria del !C@.

Códi!o de %&ento: este se genera por la detección de una condición de operación anormal. -or e?emplo se generar% un código de e+ento si la presión de aceite fuese demasiado ba?a. !n este caso el código de e+ento indica el s2ntoma del problema.

La locali,ación  solución de problemas se puede abordar de dos formas distintasD

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E

Conociendo el código de diagnóstico

E

Sin código de diagnostico

Cuando se traba?a sin conocer el código de diagnóstico se debe locali,ar cual es el s2ntoma ;ue presenta el e;uipo  buscar la información en el manual de ser+icio. 'na +e, locali,ada la información podemos obser+ar cuales son las probables causas  las acciones recomendadas a seguir. !n cambio si se conoce el código de diagnóstico solo con buscarlo accedemos a la información ;ue nos detalla ;ue condición causó la falla ;ue sistema es el responsable de )sta  el procedimiento a seguir para +erificarla. !n este tipo de fallas se mostrara un código del tipo 000" K "" donde el 000" es el CI/  el "" el J@I. !l CI/ significa Identificación del componente  es nHmero ;ue identifica el componente especifico del Sistema de Control !lectrónico ;ue a generado un código de diagnóstico. !l J@I significa Identificación del @odo de Jalla e indica ;ue tipo de falla se encuentra reali,ando dico componente.

Conclusión: !l motor C > 9 &!'I esta en un estado presente de alta sofisticación  al igual ;ue otros controles electrónicos Caterpillar tiene una forma f%cil de acceso  simple en el mantenimiento pre+enti+o para la bomba idr%ulica  sus l2neas de sistemas. La lla+e de esta simplicidad es la eBcelencia en el entrenamiento. !ste manual cubre las caracter2sticas m%s salientes del C> 9  sus sistemas para profundi,ar mas sobre las mismas as2 como otros re;uerimientos reali,ar las consultas en los distintos módulos del @anual de Ser+icio  la Fu2a de /etección  Solución de problemas.

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Notas del %studiante 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444

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