d9r Hui Abk00001-Up

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Cerrar SIS

Pantalla anterior Producto: TRACK-TYPE TRACTOR Modelo: D9R TRACK-TYPE TRACTOR ABK Configuración: D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine

Operación de Sistemas para Máquinas Fabricadas por Caterpillar Motores 3408E y 3412E Número de medio -SSNR1018-03

Fecha de publicación -01/09/2004

Fecha de actualización -16/03/2006 i02401099

Sistema de combustible SMCS - 1250

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (1 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 1 Sistema de combustible HEUI (ejemplo típico) (1) Bomba hidráulica del inyector unitario (2) Flujo de aceite al motor (3) Filtro del aceite (4) Bomba de aceite del motor (5) Inyectores (6) Enfriador de aceite (7) Válvula de control de la presión de accionamiento de la inyección (8) Sensor IAP (9) Bomba de transferencia de combustible (10) Filtro secundario de combustible (11) Colectores de fluidos (12) Tanque de combustible (13) Regulador de la presión de combustible (14) Rueda de velocidad/sincronización (15) Sensores de velocidad/sincronización del motor (16) Filtro primario del combustible

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (2 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990048

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

(17) Separador de agua (18) Sensor de temperatura del aceite (19) Sensor de la presión de refuerzo del motor (20) Sensor de temperatura del refrigerante (21) Sensor del nivel del refrigerante (22) Sensor de la presión del aceite (23) Sensor de la presión del combustible (24) Sensor de temperatura del combustible (25) Sensor de la presión atmosférica (26) Sensor de posición de acelerador (27) Enlace de datos (28) Luz de advertencia de la alarma (29) Lámpara de diagnóstico (30) Módulo de Control Electrónico (ECM) (31) Baterías

La operación del sistema de combustible de Inyector Unitario de Accionamiento Hidráulico y Control Electrónico (HEUI) utiliza los conceptos de la hidráulica y la multiplicación de fuerza para la entrega de combustible al motor. El sistema de combustible HEUI no necesita ajustarse en absoluto. No pueden hacerse ajustes a los componentes mecánicos del sistema. Los cambios en su funcionamiento se hacen instalando un software diferente en el Módulo de Control Electrónico (ECM) (30) . Este sistema de combustible consta de seis componentes básicos: ●

Inyector Unitario de Accionamiento Hidráulico y Control Electrónico (HEUI) (5)

●

Módulo de Control Electrónico (ECM) (30)

●

Bomba hidráulica del inyector unitario (1)

●

Válvula de control IAP (7)

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (3 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento ●

Bomba de transferencia de combustible (9)

●

Sensor IAP (8)

Nota: Los componentes del sistema de combustible HEUI no necesitan servicio. Estos componentes no se pueden desarmar. El proceso de desarmado dañará los componentes. Si los componentes han sido desarmados, es posible que Caterpillar no permita una reclamación de garantía o la reduzca.

Descripción de los componentes Inyector unitario de accionamiento hidráulico y control electrónico El sistema de combustible HEUI utiliza un inyector unitario de accionamiento hidráulico y control electrónico (5) . La entrega precisa del combustible controla el funcionamiento del motor. Todos los sistemas de combustible para motores diesel utilizan un émbolo y el cañón para bombear combustible a alta presión dentro de la cámara de combustión. Típicamente, se utiliza un lóbulo del árbol de levas de la bomba de inyección de combustible para suministrar una fuerza mecánica al émbolo. El émbolo, entonces, bombea la cantidad exacta de combustible dentro de la cámara de combustión. El sistema de combustible HEUI utiliza el aceite del motor que ha sido presurizado por la bomba hidráulica del sistema para aplicar fuerza al émbolo. El ECM del motor suministra electrónicamente el control para la sincronización exacta de la entrega de combustible. Debido a las diferencias en el sistema de combustible HEUI, un técnico tiene que utilizar diferentes métodos de localización y solución de problemas para diagnosticar los problemas del sistema de combustible. La bomba hidráulica del sistema de combustible HEUI presuriza el aceite lubricante del motor de 10 MPa (1.450 lb/ pulg2) a 23 MPa (3.350 lb/pulg2) para transferir fuerza de la energía rotacional del motor a la energía hidráulica que utiliza el inyector. El sistema de combustible HEUI opera de la misma manera que un cilindro hidráulico. Se utiliza un pistón en el inyector para recibir la energía hidráulica suministrada por la bomba. El pistón convierte la energía hidráulica en una fuerza mecánica que se aplica directamente al conjunto de émbolo del inyector. El conjunto de émbolo multiplica la fuerza mecánica suministrada por el pistón. El émbolo convierte la fuerza en una presión hidráulica que se coloca en el combustible que está en el cañón del inyector. Al multiplicar la fuerza del aceite de alta presión suministrado por la bomba hidráulica del sistema de combustible HEUI, este sistema puede producir las presiones de inyección esenciales para una atomización completa del combustible lo cual, a su vez, proporciona una combustión eficiente. La bomba hidráulica del inyector unitario utiliza el aceite del motor para suministrar presión hidráulica a los inyectores. A esta presión hidráulica se le llama presión de accionamiento del inyector. La presión de accionamiento del aceite genera las altas presiones de inyección que se entregan por el inyector unitario. Esta presión de inyección es seis veces mayor que la presión de accionamiento. El pistón intensificador que está ubicado en el inyector multiplica la presión en el sistema. La presión de accionamiento baja da como resultado presiones de inyección bajas. Durante las condiciones de baja velocidad del motor tales como el funcionamiento en vacío y el arranque, la baja presión de inyección se debe a la baja presión de accionamiento producida por la bomba hidráulica del inyector unitario. La presión de accionamiento alta da como resultado presiones de inyección altas. Durante las condiciones de alta

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (4 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

velocidad del motor tales como el funcionamiento en vacío y la aceleración, la bajas presiones de inyección se pueden producir debido a las altas presiones de accionamiento de la bomba hidráulica. Hay muchas otras condiciones de operación cuando la presión de inyección fluctúa entre el mínimo y el máximo. Cualquiera que sea la velocidad del motor, el sistema de combustible HEUI suministra control infinito para entregar la presión óptima de inyección del combustible.

Módulo de Control Electrónico (ECM) El Módulo de Control Electrónico (ECM) (30) está directamente montado en el motor. El ECM es una computadora potente que suministra un control electrónico total del funcionamiento del motor. El ECM reune los datos de funcionamiento del motor a través de una serie de sensores del motor. El ECM utiliza estos datos para modificar la entrega de combustible del motor, la presión de inyección y la sincronización de la inyección. El ECM contiene también mapas de funcionamiento en forma de software que definen la potencia del motor, las curvas de par y las rpm. La mayoría de los motores de hoy en día están equipados con un ECM que se puede reprogramar en el campo. Hay herramientas electrónicas de servicio que se pueden utilizar para programar el ECM. Estas herramientas electrónicas de servicio utilizan programas flash para cargar el software nuevo en el ECM. El ECM se utiliza también para registrar las fallas que pueden ocurrir en el motor. Estas fallas se activan normalmente cuando uno de los sensores del motor detecta un parámetro que está operando fuera de la gama normal de operación. Se puede utilizar una herramienta electrónica de servicio en unión con el ECM del motor para efectuar varias pruebas de diagnóstico en los sistemas eléctricos o electrónicos del motor.

Bomba hidráulica del inyector unitario La bomba hidráulica del inyector unitario (1) es una bomba hidráulica de alta presión que está ubicada en la parte delantera del motor. La bomba hidráulica del inyector unitario es una bomba de pistón axial de caudal variable, impulsada por el tren de engranajes delanteros del motor. La bomba hidráulica del inyector unitario utiliza una parte del aceite lubricante del motor para alimentar el sistema de combustible HEUI. La bomba hidráulica del inyector unitario presuriza el aceite lubricante del motor hasta la presión correcta de accionamiento de la inyección para energizar los inyectores HEUI.

Válvula de control de la presión de accionamiento de la inyección (Válvula de control IAP) La válvula de control de la presión de accionamiento de la inyección (Válvula de control IAP) (7) está ubicada en el lado de la bomba hidráulica del inyector unitario (1). El conjunto de válvula de control de la presión controla el flujo de salida de la bomba hidráulica. El conjunto de válvula de control de la presión controla también la presión hidráulica de la bomba. Hay tres componentes del conjunto de válvula de control de la presión. ●

Válvula de control IAP

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (5 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento ●

Conjunto de válvula compensadora

●

Base de la válvula

El conjunto de válvula compensadora contiene tres piezas principales: ●

Carrete de detección de carga

●

Carrete limitador de presión

●

Válvula de retención

El carrete de detección de carga controla el flujo de aceite al pistón de control. El pistón de control controla el ángulo del plato oscilante. El ángulo del plato oscilante determina la presión producida por la bomba. En el caso de un desperfecto de la bomba, el carrete limitador de la presión actúa como una válvula de alivio de emergencia. Un desperfecto de la bomba causaría que la presión aumente por encima del ajuste de alivio. El carrete limitador de la presión es una válvula de alivio sencilla cargada por resorte. La válvula se abre a una presión preajustada. Cuando la válvula se abre, el aceite de alta presión se envía al pistón de control. Esto retrasará la carrera de la bomba y se reducirá el flujo de aceite producido por la bomba. La válvula de retención funciona conjuntamente con el carrete limitador de la presión. La válvula permite que el aceite de alta presión fluya al pistón de control cuando el carrete limitador de la presión está abierto. La válvula de retención permanece cerrada en todos los demás momentos. La válvula de control IAP es una válvula de solenoide controlada eléctricamente. La válvula de control IAP funciona con el carrete de detección de carga para controlar la presión de salida de la bomba. La válvula de control IAP es realmente una válvula de alivio de presión hidráulica operada eléctricamente. La válvula de control IAP convierte una señal eléctrica del ECM al control mecánico de la válvula de carrete para controlar la presión de salida de la bomba. Bajo la mayor parte de las condiciones, la bomba produce un flujo de aceite en exceso. La válvula de control IAP instruye al carrete de detección de carga para descargar el exceso de flujo de la bomba al pistón de control y así controlar la presión de accionamiento de la inyección en el nivel deseado. La válvula de control IAP es una válvula de solenoide de alta precisión. La válvula de control IAP se utiliza para controlar la presión de accionamiento que suministra presión hidráulica a los inyectores. Los mapas de funcionamiento que están programados en el ECM contienen una presión de accionamiento deseada para cada condición de operación del motor. El ECM utiliza una corriente de control para controlar la válvula de control IAP. Esta corriente de control se utiliza para variar la acción del solenoide a fin de mantener una presión de accionamiento real que esté muy cerca de la presión de accionamiento determinada por el ECM.

Bomba de transferencia de combustible La bomba de transferencia de combustible (9) está montada en la parte trasera de la bomba hidráulica del inyector unitario (1). La bomba de transferencia de combustible, primero tiene que extraer combustible del tanque de combustible (12). Después, la bomba de transferencia de combustible tiene que ser capaz de suministrar suficiente flujo al sistema de combustible de baja presión para mantener una presión continua del sistema. Una presión normal https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (6 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

para el sistema de combustible de baja presión está normalmente entre 310 kPa (45 lb/pulg2) y 450 kPa (65 lb/pulg2). Este combustible presurizado se suministra a los inyectores (5) continuamente. La bomba de transferencia de combustible es una bomba de engranajes de caudal fijo. La bomba de transferencia de combustible contiene una válvula integral de alivio de presión. Esta válvula de alivio se abre a aproximadamente 630 kPa (91 lb/pulg2). El flujo en exceso de la válvula se descarga a un conducto interno en el lado de salida de la bomba. El conducto interno envía el combustible de regreso al lado de admisión de la bomba.

Sensor de la presión de accionamiento de la inyección (IAP) El sensor IAP (8) vigila la presión de accionamiento real de la inyección. El colector de aceite alimenta los inyectores con un flujo continuo de aceite de accionamiento. Este aceite se utiliza para energizar los inyectores. El sensor IAP está instalado en este colector de aceite a alta presión. El sensor IAP vigila la presión del aceite en el múltiple. El ECM vigila continuamente para detectar si hay cambios de presión en el sensor IAP. El ECM interpreta esta señal para suministrar control para el sistema de combustible del motor.

Operación del sistema de combustible HEUI Sistema de combustible de baja presión

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (7 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 2

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (8 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990166

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Sistema de combustible de baja presión (ejemplo típico) (5) Inyectores (9) Bomba de transferencia de combustible (10) Filtro secundario del combustible (11) Colectores de fluidos (12) Tanque de combustible (13) Regulador de la presión del combustible (16) Filtro primario del combustible (17) Separador de agua

El sistema de combustible de baja presión sirve cuatro funciones básicas. El sistema alimenta los inyectores (5) con combustible para la combustión. Se suministra combustible adicional para el enfriamiento de los inyectores. Este flujo adicional de combustible purga el aire del sistema. El sistema suministra también el combustible que se utiliza para enfriar el ECM. El sistema de combustible de baja presión consta de siete componentes básicos: ●

Tanque de combustible (12)

●

Separador de agua (17)

●

Filtro primario del combustible (16)

●

Bomba de transferencia de combustible (9)

●

Filtro secundario de combustible (10)

●

Colectores de fluidos (11)

●

Regulador de la presión del combustible (13)

El combustible se extrae del tanque de combustible (12) y fluye a través del separador de agua (17). El separador de agua es típicamente un filtro de 15 a 30 micrones. El separador de agua filtrará la basura grande del combustible. El separador de agua tiene también capacidad para filtrar cantidades grandes de agua del combustible. El combustible puede fluir al filtro primario del combustible (16) (si tiene). El filtro primario del combustible se utiliza para filtrar el combustible antes de su entrada en la bomba de transferencia de combustible. El combustible fluye desde el filtro primario del combustible hasta el lado de admisión de la bomba de transferencia https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (9 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

de combustible (9). La bomba de transferencia de combustible está montada en la parte trasera de la bomba hidráulica del inyector unitario. El combustible se extrae dentro del orificio de admisión de la bomba. Una válvula de retención de admisión en el orificio de admisión de la bomba de transferencia de combustible impide que el combustible fluya de regreso al tanque de combustible mientras el motor no esté funcionando. Una bomba de engranajes sencilla aumenta el flujo de combustible y éste se descarga, entonces, a través del orificio de salida de la bomba. El orificio de salida incorpora también una válvula de retención que se utiliza para evitar la fuga de combustible presurizado a través de la bomba. La bomba de transferencia de combustible se utiliza para presurizar el combustible que suministra el sistema de combustible de baja presión. La presión máxima generada por la bomba de transferencia de combustible está limitada a 630 kPa (91 lb/pulg2) por una válvula de alivio de la presión interna. El combustible fluye desde el orificio de salida de la bomba de transferencia de combustible al filtro secundario de combustible (10). El filtro secundario de combustible es un filtro de combustible de dos micrones. El filtro de combustible de dos micrones quita contaminantes abrasivos muy pequeños en el combustible. El combustible fluye entonces desde el filtro secundario de combustible hacia los conductos de suministro de combustible que están taladrados en los colectores de fluidos (11). Los colectores de fluidos están montado en la parte superior de las culatas de cilindros. Un conducto de suministro de combustible corre a todo lo largo del colector de fluidos. Este conducto se conecta con cada perforación del inyector unitario para suministrar combustible a los inyectores unitarios. El combustible presurizado fluye a través del colector de fluidos hacia todos los inyectores unitarios. El exceso de combustible sale del colector de fluidos, dentro de la tubería de retorno de combustible y luego pasa al regulador de la presión de combustible (13) . El regulador de la presión del combustible consiste en una válvula de retención cargada por resorte. El orificio es una restricción del flujo que proporciona una contrapresión al combustible de suministro. La válvula de retención cargada por resorte se abre a 410 kPa (60 lb/pulg2) a fin de permitir que el exceso de combustible retorne al tanque. Se utiliza el exceso de combustible que atraviesa el orificio para transferir calor lejos del sistema de combustible. Una relación del combustible que regresa al tanque con respecto a la cantidad de combustible consumido por el motor es de 3 a 1. Cuando el motor esté apagado y no hay presión de combustible presente, la válvula de retención cargada por resorte se cierra. La válvula de retención cargada por resorte se cierra a fin de impedir que el combustible en la culata de cilindros drene hacia el tanque de combustible.

Sistema de accionamiento de la inyección Flujo del aceite de accionamiento

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (10 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 3

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (11 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990201

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Flujo del aceite de accionamiento (ejemplo típico) (1) Bomba hidráulica del inyector unitario (3) Filtro del aceite (4) Bomba de aceite del motor (6) Enfriador de aceite (7) Válvula de control IAP (8) Sensor IAP

El sistema de accionamiento de la inyección tiene dos funciones. Este sistema suministra aceite a alta presión para energizar los inyectores HEUI. Además, el sistema de accionamiento de la inyección utiliza el control de la presión de accionamiento del aceite para controlar la presión de inyección del combustible producida por los inyectores unitarios. El sistema de accionamiento de la inyección consta de seis componentes básicos: ●

Bomba hidráulica (1)

●

Filtro de aceite del motor (3)

●

Bomba de aceite del motor (4)

●

Enfriador de aceite (6)

●

La válvula de control de la presión de accionamiento de la inyección (válvula de control IAP) (7)

●

El sensor de la presión de accionamiento de la inyección (sensor IAP) (8)

El aceite de la bomba de aceite del motor (4) suministra aceite de motor a la bomba hidráulica del inyector unitario (1). Se ha aumentado la capacidad de la bomba de aceite del motor para satisfacer el flujo adicional que se requiere para alimentar la bomba hidráulica. El aceite que se extrae del colector de aceite del motor es presurizado por la bomba de aceite del motor hasta alcanzar la presión del sistema de lubricación. El aceite fluye de la bomba de aceite del motor a través del enfriador de aceite del motor (6), a través del filtro de aceite del motor (3) y luego al conducto de aceite principal. Un circuito separado del conducto de aceite principal dirige una parte del aceite lubricante para alimentar la bomba hidráulica del inyector unitario. Un tubo de acero en el lado izquierdo del motor conecta el conducto de aceite principal con el orificio de admisión de la bomba hidráulica del inyector unitario. El aceite entra en el orificio de admisión de la bomba hidráulica del inyector unitario y el depósito de la bomba se llena con aceite de motor. El depósito de la bomba suministra aceite a la bomba hidráulica del inyector unitario https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (12 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

durante el arranque del motor. Además, el depósito de la bomba suministra aceite a la bomba hidráulica del inyector unitario hasta que la bomba de aceite del motor pueda aumentar la presión lo suficiente para alimentar la bomba con un flujo de aceite estable. El depósito de la bomba también suministra aceite de complemento al conducto de aceite a alta presión en la culata. Cuando el motor está apagado y se enfría, el aceite se contrae. Una válvula de retención en la bomba permite extraer el aceite del depósito de la bomba para mantener el conducto de aceite de alta presión lleno y parejo durante la parada del motor. El aceite del depósito de la bomba se presuriza en la bomba hidráulica del inyector unitario y sale de los dos orificios de salida de la bomba bajo alta presión. El aceite a alta presión fluye de los orificios de salida de la bomba hidráulica del inyector unitario y luego fluye a través de una válvula de retención unidireccional. El aceite fluye entonces hacia el conducto de aceite de alta presión que está dentro del colector de fluidos. La válvula de retención se utiliza para evitar que las pulsaciones a alta presión generadas por los inyectores retornen a la bomba. Los pulsaciones de alta presión causarían una operación irregular de la válvula de control IAP (7). Esto causaría que la presión de accionamiento se torne inestable e impredecible. El conducto de aceite a alta presión se conecta con cada orificio de los inyectores unitarios a fin de suministrar aceite de accionamiento a alta presión a los mismos. El aceite de accionamiento de alta presión fluye de la bomba hidráulica del inyector unitario y se desplaza a través del colector de fluidos a todos los inyectores. El aceite de alta presión se retiene en el conducto de aceite de alta presión hasta que los inyectores unitarios lo utilizan. El aceite que ha sido agotado por los inyectores unitarios se expulsa por debajo de las tapas de válvulas. Este aceite regresa al cárter a través de los orificios de drenaje de aceite de la culata. Control de la presión del aceite de accionamiento

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (13 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 4

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (14 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990229

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Sistema de control IAP (ejemplo típico) (1) Bomba hidráulica del inyector unitario (3) Filtro del aceite (4) Bomba de aceite del motor (5) Inyectores (6) Enfriador de aceite (7) Válvula de control IAP (8) Sensor IAP (30) Módulo de control del motor (ECM)

La bomba hidráulica del inyector unitario (1) es una bomba de pistón axial de caudal variable. El flujo de esta bomba se puede variar del mínimo al máximo en cualquier velocidad del motor. El grupo rotatorio de la bomba cambia el movimiento giratorio del eje de la bomba al flujo del aceite hidráulico. El grupo rotatorio tiene tres componentes: ●

El cañón y los pistones

●

La placa basculante

●

El eje de la bomba

La bomba proporciona el flujo de aceite a los inyectores. La cantidad de flujo de aceite controla la presión del sistema. El flujo de la bomba se aumenta o disminuye dentro de la misma mediante el cambio de ángulo del plato oscilante. Un resorte de control mueve el plato oscilante hacia el flujo máximo. El ángulo máximo poduce la máxima carrera del pistón y el flujo máximo de la bomba. El pistón de control se utiliza para contrarrestar el resorte de control. El pistón de control está en un estado retraído cuando el plato oscilante está en el ángulo máximo. El resorte de control estará en un estado extendido. Un aumento en el flujo de aceite al pistón de control reduce el caudal de la bomba. A medida que la presión al pistón de control aumenta, el pistón empuja el plato oscilante hacia el ángulo mínimo. El ángulo del plato oscilante se reducirá y los pistones producen la carrera mínima en este ángulo mínimo. Se producirá la entrega mínima. Reducir el caudal de la bomba - Este término se utiliza para describir una reducción en el ángulo del plato oscilante para disminuir la salida de la bomba. Se está aplicando el flujo de aceite al pistón de control.

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (15 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Aumentar el caudal de la bomba - Este término se utiliza para describir un aumento en el ángulo del plato oscilante para aumentar la salida de la bomba. Se está quitando el flujo de aceite del pistón de control. La caja de la bomba contiene los siguientes componentes: ●

Grupo rotatorio

●

Depósito interno del aceite

El depósito suministra aceite a la bomba hidráulica del inyector unitario mientras se está haciendo girar el motor. El depósito suministra aceite al sistema de inyección hasta que se establezca el flujo de aceite de la bomba de aceite del motor (4) . El aceite de suministro del sistema de lubricación del motor fluye a través del depósito hacia el orificio de admisión del grupo rotatorio. El aceite de accionamiento de alta presión fluye desde el orificio de salida de la bomba y a través de la tubería de acero para alimentar los colectores de fluidos a alta presión que están en cada culata de cilindros. Mientras el motor no está funcionando, el resorte de control del plato oscilante en la bomba hidráulica del inyector unitario empuja el plato oscilante hasta su ángulo máximo. Se logra el caudal máximo de la bomba. Durante el giro del motor, la bomba produce el máximo de flujo. Esto acumula presión de accionamiento rápidamente hasta que se alcanza la presión de accionamiento deseada. Una vez que la presión de accionamiento alcanza su valor deseado, el aceite se envía de la válvula de control IAP al pistón de control. Esto reducirá el caudal de la bomba. En condiciones inactivas, se requiere que un ángulo mínimo del plato oscilante mantenga la presión de accionamiento deseada. Los inyectores de combustible de control electrónico y accionamiento hidráulico (5) utilizan muy poco aceite de accionamiento en las condiciones de carga o de baja velocidad en vacío. Cuando se aplica una carga al motor, aumenta el régimen de combustible deseado. Además, la demanda de la presión y flujo del aceite de accionamiento aumentan rápidamente. El Módulo de Control Electrónico (ECM) (30) detecta la reducción causada en la velocidad del motor por el aumento de carga. El ECM aumenta entonces la corriente de control a la válvula de control IAP (7). Esto permite que el aceite drene del pistón de control. Esto fuerza el ángulo del plato oscilante y el caudal de la bomba para que aumenten rápidamente. El ángulo del plato oscilante aumentará hasta que presión real iguale la presión deseada en el régimen de flujo requerido por los inyectores. Si se disminuye la carga en el motor, disminuye el flujo del aceite de accionamiento para adaptarse a los requisitos del motor. El ECM detecta el aumento en la velocidad del motor y se reduce la corriente que se esté enviando a la válvula de control IAP. El aceite se dirige al pistón de control. Esto disminuirá el ángulo del plato oscilante. El flujo de salida de la bomba y la presión de accionamiento disminuyen hasta que presión real se iguale a la presión deseada. Hay dos tipos de presiones de accionamiento: ●

Presión de accionamiento deseada

●

Presión de accionamiento real

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (16 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

La presión de accionamiento deseada es la presión de accionamiento de la inyección que el sistema necesita para obtener el funcionamiento óptimo del motor. Los mapas de funcionamiento establecen la presión de accionamiento deseada de los sensores del motor. Se utiliza esta información para calcular la presión óptima a utilizar para el mejor funcionamiento del motor. La presión de accionamiento deseada está cambiando constantemente la velocidad basada en las diversas entradas de sensor, la velocidad cambiante del motor y la carga. Los siguientes sensores suministran señales al ECM: ●

Sensor de posición del acelerador

●

Sensor de la presión de refuerzo del motor

●

Sensores de velocidad/sincronización

●

Sensor de temperatura del refrigerante

El ECM utiliza estas señales para calcular la presión de accionamiento deseada. La presión de accionamiento deseada es constante solamente en condiciones de estado estacionario (velocidad y carga del motor estacionarias). El ECM ajusta continuamente la presión de accionamiento deseada. La presión de accionamiento real es la presión real del sistema del aceite de accionamiento que se utiliza para energizar los inyectores. La válvula de control IAP está ajustando constantemente la cantidad de flujo de la bomba que se descarga al drenaje. El flujo de la bomba se descarga en el drenaje para hacer que la presión de accionamiento real sea igual a la presión de accionamiento deseada. Hay tres componentes que operan unidos para controlar la presión de accionamiento de la inyección: ●

ECM (30)

●

Válvula de control IAP (7)

●

Sensor IAP (8)

El ECM calcula la presión de accionamiento deseada tomando muestras de las entradas de sensor y haciendo referencia a los mapas de funcionamiento. El ECM envía una corriente de control a la válvula de control IAP para cambiar la presión de accionamiento real. La válvula de control IAP reacciona a la corriente eléctrica del ECM para cambiar la presión de accionamiento real. La presión de accionamiento real se cambia cuando la válvula de control IAP descarga aceite de la presión de control al drenaje. La válvula de control IAP actúa como una válvula de alivio controlada eléctricamente. El sensor IAP vigila la presión de accionamiento real en el conducto de aceite de alta presión. El sensor IAP informa la presión de accionamiento real enviando un voltaje de señal al ECM. El sistema de control de la presión de accionamiento de la inyección opera de forma cíclica. El ECM calcula la presión de accionamiento deseada. Después de que se haya calculado la señal correcta, el ECM envía una corriente eléctrica a la válvula de control IAP para ajustar la presión de accionamiento. La válvula de control IAP reacciona a la corriente eléctrica del ECM para cambiar el ajuste de alivio de presión para el pistón de control que cambia la presión de accionamiento real. El sensor IAP toma una muestra de la presión de accionamiento real y envía un voltaje de señal de regreso al ECM. El ECM interpreta el voltaje de señal del sensor IAP para calcular la presión de accionamiento real. Entonces, el ECM compara la presión de accionamiento real con la presión de accionamiento https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (17 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

deseada para ajustar la corriente eléctrica a la válvula de control IAP. La válvula de control IAP responde al cambio en la corriente eléctrica con un cambio en la presión de accionamiento real. Este proceso se repite 60 veces por segundo. Este ciclo de repetición constante se llama sistema de control de bucle cerrado. El aumento de corriente a la válvula de control IAP, hace que se excite el solenoide accionador que controla la válvula de disco en la válvula de control IAP. A medida que la válvula de disco cierra el orificio de drenaje, el flujo de aceite del carrete de detección de carga disminuye y el carrete permite que el aceite del pistón de control se descargue al drenaje de la caja. A medida que el pistón de control se retrae, aumenta el ángulo del plato oscilante. Hay un aumento de flujo desde la salida de la bomba. La reducción de la corriente a la válvula de control IAP, hace que ocurran las siguientes acciones. Se afloja el solenoide accionador que controla la válvula de disco en la válvula de control IAP. La válvula de disco abre el orificio de drenaje y se permite que una cantidad proporcional de aceite fluya desde el carrete de detección de carga. A medida que el carrete de detección de carga reacciona, el aceite se envía al pistón de control y se reduce el ángulo del plato oscilante. Hay una reducción de flujo desde la salida de la bomba. Si la válvula de control IAP falla en recibir la corriente de control durante la operación del motor, la única fuerza que actuará en el carrete de detección de carga será la fuerza mecánica del resorte del carrete. La presión producida por esta fuerza de resorte es de aproximadamente 5 a 6 MPa (725 a 870 lb/pulg2). Esta presión se denomina presión marginal. Es necesaria una presión marginal para este sistema a fin de establecer el motor con una modalidad de regreso a casa en el caso de una avería del sistema. El resorte de carrete también mejora la precisión de la válvula de control IAP. La modalidad de regreso a casa permitirá que el motor se mantenga funcionando con una presión de accionamiento muy baja. Esto pudiera ocurrir si la válvula de control IAP falla o el circuito se encuentra en una condición de circuito abierto. Esta presión de resorte también mejora la capacidad de la válvula de control IAP para controlar correctamente presiones de accionamiento más bajas. La presión marginal no es un ajuste fundamental. La presión marginal no afecta el funcionamiento normal del motor. Hay que ajustar la presión marginal lo suficiente para mantener el motor en funcionamiento en el caso de un circuito abierto o de una avería de la válvula de control. No se debe ajustar la presión marginal demasiado alto. Una presión marginal excesivamente alta causará una alimentación de combustible excesiva y dificultades para el arranque del motor. Esto sucederá cuando el motor esté frío y el aceite esté espeso. La presión marginal se preajusta en la fábrica. La presión no se debe ajustar en el campo. El aumento o disminución de la presión marginal a partir del ajuste de fábrica no aumentará la potencia del motor ni mejorará su funcionamiento. La fuerza combinada del resorte de carrete y del flujo de aceite que se controla por la válvula de control IAP trabajan unidos para posicionar el carrete de detección de carga. Si se cambia la presión marginal, el ECM compensa ajustando la corriente a la válvula de control IAP a fin de obtener la presión de accionamiento deseada que había sido calculada. La bomba hidráulica del inyector unitario contiene un carrete limitador de la presión. El carrete limitador de la presión está precisamente ubicado encima del carrete de detección de carga. El carrete limitador de la presión sólo funcionará cuando exista una presión extrema en el sistema. Si se permite que exista una presión extrema, la presión https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (18 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

del sistema puede exceder la máxima presión de operación segura. Un resorte mantiene el carrete limitador de la presión en posición cerrada. Si ocurre un desperfecto, la presión de salida de la bomba puede exceder el límite seguro de la bomba. En este caso, la presión superaría la fuerza del resorte y el carrete de alivio descargaría el exceso de presión. Esto permitirá que la presión de salida de la bomba fluya al pistón de control. El flujo adicional al pistón de control reduciría el caudal de la bomba. La bomba seguirá reduciendo su caudal hasta que la presión de salida sea menor que la presión de alivio y la válvula de alivio se cierre. Este sistema de control de la presión incorpora también una válvula de retención unidireccional que permite que la presión de salida fluya desde la válvula de alivio al pistón de control. La válvula de retención no permitirá que fluya aceite desde el pistón en sentido opuesto cuando la válvula de alivio esté cerrada. La válvula de alivio se regula en la fábrica. La válvula de alivio no se debe reajustar posteriormente. Una regulación de alivio baja causará que la válvula de alivio se abra por debajo de la presión de operación normal. Esto dará como resultado una baja potencia del motor. Una regulación alta de la válvula de alivio no afectará la operación normal. Una regulación alta de la válvula de alivio, sin embargo, pudiera destruir la caja de la bomba en el caso de un desperfecto. Al reajustar la regulación de la válvula de alivio, no se aumentará la presión de accionamiento, la potencia del motor ni el rendimiento del motor. La mayor parte del flujo de aceite de alta presión de la bomba hidráulica del inyector unitario se utiliza para energizar los inyectores unitarios. El exceso de flujo es la cantidad de flujo de bomba que no se requiere para alcanzar la presión de accionamiento deseada. El exceso de flujo se retorna al drenaje de la caja a través del carrete de detección de carga. El exceso de flujo se desplaza a través del conducto perforado hacia la parte delantera de la bomba. El aceite de drenaje sale de la parte delantera de la bomba por encima del engranaje de mando de la bomba y fluye hacia el tren de engranajes delanteros del motor hasta el sumidero de aceite del motor.

Operación de la válvula de control de la presión de accionamiento de la inyección (Válvula de control IAP)

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (19 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 5 Válvula de control IAP (1) Retenedor de resorte (2) Filtro de borde (3) Conjunto de asiento (4) Orificio de drenaje (5) Inducido (6) Cuerpo de la válvula (7) Adaptador (8) Válvula de disco

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (20 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990340

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

(9) Pasador de empuje (10) Solenoide de control

La válvula de control IAP es una válvula de control de la presión de operación piloto, controlada eléctricamente. La válvula de control IAP se utiliza para ajustar la presión de accionamiento. Hay que ajustar constantemente la presión de accionamiento real para alcanzar la presión de accionamiento deseada y hay que controlar esta presión independientemente de la velocidad del motor, del caudal de la bomba y de la demanda variable de aceite de los inyectores unitarios. La válvula de control IAP consta de seis componentes básicos: ●

Conjunto de asiento (3)

●

Inducido (5)

●

Válvula de disco (8)

●

Pasador de empuje (9)

●

Solenoide de control (10)

La válvula de control IAP opera utilizando la corriente eléctrica variable del ECM para crear un campo magnético en el solenoide de control (10). Este campo magnético actúa sobre un inducido (5) y genera una fuerza mecánica. Esta fuerza mecánica se utiliza para ajustar la posición del inducido. El ajuste en el inducido afecta la posición del pasador de empuje (9) y de la válvula de disco (8) . Cuando la válvula de disco está en la posición cerrada, la presión del aceite que está dentro de la caja de la válvula (6) compensa también la válvula de disco. La presión del aceite dentro de la caja de la válvula trata de abrir la válvula de disco. A medida que la presión de aceite de la válvula de carrete de detección de carga aumenta, la fuerza de la presión de aceite en la válvula de disco también aumenta. A medida que esta fuerza supera la fuerza mecánica del solenoide, la válvula de disco se abre. La válvula de disco abierta permite un recorrido de flujo al orificio de drenaje (4) para la presión del aceite. Al descargar parte de la presión de aceite al drenaje, se baja la presión hidráulica que está dentro de la caja de la válvula. Cuando la presión hidráulica del aceite disminuye por debajo de la fuerza magnética en la válvula de disco, la válvula de disco se cierra otra vez. Operación de la válvula (motor parado)

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (21 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 6

g00990427

Operación de la válvula de control IAP (motor parado) (1) Presión del aceite desde el carrete de detección de carga (2) Corriente desde el ECM (3) Orificio de drenaje (4) Válvula de disco

Cuando el motor está parado, no hay ninguna presión de aceite desde el carrete de detección de carga (1) y no hay ninguna corriente del ECM (2). La válvula de disco está en la posición abierta. Operación de la válvula (giro del motor para el arranque)

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (22 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 7

g00990461

Operación de la válvula de control IAP (motor girando para el arranque) (1) Presión de aceite del carrete de detección de carga (2) Corriente del ECM (3) Orificio de drenaje (4) Válvula de disco

Durante el arranque del motor, se necesitan aproximadamente 6,2 MPa (900 lb/pulg2) de presión de accionamiento de la inyección para activar el inyector unitario. Esta presión baja de accionamiento de la inyección generará una presión de inyección del combustible de aproximadamente 35 MPa (5.000 lb/pulg2). La presión de accionamiento seguirá aumentando hasta que se alcance la presión de accionamiento deseada. La presión de accionamiento deseada durante el arranque del motor es de aproximadamente 7 MPa (1.000 lb/pulg2). Para que el motor arranque rápidamente, la presión de accionamiento de la inyección tiene que aumentar https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (23 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

rápidamente. Como la bomba hidráulica gira a la velocidad de arranque del motor, el flujo de la bomba es muy bajo. El ECM envía una corriente fuerte (2) a la válvula de control IAP para mantener cerrada la válvula de disco (4). Con la válvula de disco en posición cerrada, se bloquea todo el flujo a través del orificio de drenaje (3). El flujo de aceite a través del orificio de drenaje permanece obstruido hasta que se logra una presión de accionamiento real de 6,2 MPa (870 lb/pulg2). El ECM no envía una señal a los inyectores unitarios hasta que se alcance esta presión de accionamiento real mínima. Nota: Si el motor ya está caliente, la presión que se requiere para arrancar el motor puede ser mayor de 6,2 MPa (900 lb/pulg2). Los valores de las presiones de accionamiento deseadas se almacenan en los mapas de funcionamiento del ECM. Estos valores para presiones de accionamiento deseadas varían con la temperatura del motor. Una vez que los inyectores unitarios comienzan a operar, el ECM comienza a controlar la corriente a la válvula de control IAP. El ECM señala la válvula de control IAP para mantener la presión de accionamiento real a 7 MPa (1.000 lb/pulg2) hasta que el motor arranque. El ECM vigila la presión de accionamiento real a través del sensor IAP. El ECM utiliza la señal del sensor IAP, las señales de otros sensores del motor y los mapas de funcionamiento para calcular la presión de accionamiento deseada. Una vez que se haya calculado la presión de accionamiento deseada, el ECM compara la presión de accionamiento deseada con la presión de accionamiento real en el conducto de aceite de alta presión. El ECM ajusta los niveles de corriente a la válvula de control IAP para alcanzar la presión de accionamiento deseada. Flujo de aceite (giro del motor para el arranque)

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (24 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 8

g00990473

(1) Presión de aceite del carrete de detección de carga (2) Corriente del ECM (3) Orificio de drenaje (4) Válvula de disco

A medida que el motor gira para el arranque, la presión de aceite del carrete de detección de carga (1) entra en el extremo de la caja de la válvula. La presión del aceite comienza a actuar contra la válvula de disco (4). La fuerza hidráulica aplicada por la presión de aceite del carrete detector de carga intenta empujar contra la válvula de disco para abrir el orificio de drenaje. La corriente del ECM (2) hace que el solenoide genere un campo magnético que fuerza la válvula de disco contra el orificio de drenaje de la cámara del carrete. Esto cierra el orificio de drenaje. El orificio de drenaje es el único recorrido para drenar el aceite en la caja de la válvula. La presión de salida de la bomba fluye a la válvula de carrete de detección de carga. La válvula de carrete de detección de carga descarga el aceite directamente al drenaje de la caja. A medida que la presión de salida de la bomba aumente, la presión en la caja de la válvula aumentará también. Mientras la presión de salida de la bomba no supere la fuerza en la válvula de disco, este recorrido al drenaje permanecerá obstruido. El carrete de detección de carga seguirá descargando la https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (25 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

presión del aceite al drenaje de la caja y el ángulo del plato oscilante permanecerá en el máximo. La combinación de la fuerza de la corriente del ECM y la baja presión del aceite en la caja de la válvula mantendrá la válvula de disco en posición cerrada. El orificio de drenaje permanecerá cerrado mientras la válvula de disco esté en la posición cerrada. Esto continuará hasta que la presión de accionamiento real alcance 6,2 MPa (900 lb/pulg2). Operación de la válvula (motor funcionando)

Ilustración 9

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (26 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00990519

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Operación de la válvula de control IAP (motor funcionando) (1) Presión de aceite del carrete de detección de carga (2) Corriente del ECM (3) Orificio de drenaje (4) Válvula de disco

Una vez que el motor arranca, la corriente del ECM (2) controla la válvula de control IAP para mantener la presión de accionamiento deseada. El sensor IAP vigila la presión de accionamiento real que está en el conducto de aceite de alta presión en el colector de fluidos. El ECM compara la presión de accionamiento real con la presión de accionamiento deseada 60 veces por segundo. Si las presiones no corresponden, el ECM ajusta el nivel de corriente que se está enviando a la válvula de control IAP. Esto acercará más la presión de accionamiento real de la inyección a la presión de accionamiento deseada de la inyección. La cantidad de corriente que se envía al solenoide regula la cantidad de fuerza magnética que se está utilizando para mantener la válvula de disco (4) cerrada. El solenoide, el inducido y el pasador de empuje simulan un resorte variable que se controla electrónicamente. El aumento de corriente da como resultado un aumento de la fuerza en la válvula de disco. La disminución de corriente da como resultado una reducción en la fuerza que está actuando en la válvula de disco. La fuerza magnética controlada por el ECM se utiliza para mantener la válvula de disco cerrada. Cuando la válvula de disco está cerrada, la presión en la caja de la válvula aumenta. Cuando la presión en la caja de la válvula exceda la fuerza que mantiene cerrada la válvula, ésta comenzará a abrirse. Cuando la válvula de disco se abra, el volumen de aceite que está en la caja de la válvula comenzará a escapar hacia el drenaje. Esto hace bajar la presión en la caja de la válvula. Cuando la presión en la caja de la válvula baja, la válvula de disco se cierra otra vez. A medida que la válvula de disco se cierra, la presión comienza a aumentar y el ciclo se repite. Este proceso proporciona control a la posición del carrete de detección de carga. La posición del carrete de detección de carga controla el flujo de aceite al pistón de control. La válvula de control IAP utiliza el flujo de aceite para controlar la posición del carrete de detección de carga. La fuerza de la presión del aceite en la caja de la válvula proporciona resistencia contra la fuerza de la presión del aceite del carrete de detección de carga (1). Si se controla esta presión, se ayuda a controlar la posición del carrete de válvula. Cuando la válvula de control IAP permite que el aceite pase al orificio de drenaje (3), se permite que el carrete de detección de carga se desplace en el orificio de la caja de la válvula. Se abre un orificio de aceite que conduce al pistón de control y se disminuye el ángulo del plato oscilante. Esto reduce eficazmente la presión de accionamiento real en los rieles de fluido. A medida que la presión de la bomba disminuye, la válvula de control IAP cierra el orificio de drenaje a través de la válvula de disco. Esto reduce el flujo de aceite que está llegando del carrete de detección de carga. El carrete se reubica en la perforación de la caja de la válvula y se bloquea el orificio de aceite para el pistón de control. A esto seguirá un aumento en la presión de salida de la bomba. La magnitud del control que se proporciona al carrete de detección de carga es controlada por el ECM. La corriente eléctrica del ECM se utiliza para controlar la posición de la válvula de disco. Abriendo y cerrando la válvula de disco https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (27 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

se puede regular el flujo de aceite del carrete de detección de carga. Cuando se abre la válvula de disco, se aumenta el flujo de aceite del carrete de detección de carga. La posición del carrete cambia y de este modo el flujo de aceite al pistón de control del plato oscilante aumenta. Cuando la corriente eléctrica del ECM cierra la válvula de disco, se disminuye el flujo de aceite del carrete de detección de carga. Esto reubicará el carrete en el orificio de la caja de la válvula y de este modo se reduce el flujo al pistón de control. La mayor parte del tiempo, la válvula de disco y el carrete de detección de carga operan en una posición parcialmente abierta. La válvula de disco y el carrete sólo están completamente abiertos o cerrados en las siguientes condiciones: ●

Aceleración

●

Desaceleración

●

Cambiando rápidamente las cargas del motor

Flujo de aceite (motor funcionando) Cuando el flujo de aceite del carrete de detección de carga (1) entra en el extremo de la caja de la válvula, una pequeña cantidad de aceite entra en la cámara de la caja de la válvula a través del filtro de borde. La presión en la caja de la válvula se controla ajustando la fuerza en la válvula de disco (4). Al ajustar la fuerza en la válvula de disco se permite que ésta drene parte del aceite en la caja de la válvula. La fuerza en la válvula de disco es controlada por la intensidad del campo magnético que se crea a partir de la corriente del ECM (2). La válvula de disco también responde a los cambios de presión en la caja de la válvula. La posición de la válvula de disco determina la cantidad de flujo de aceite que se permite que alcance el orificio de drenaje (3) . La cantidad de aceite que se permite pasar a través de la válvula de disco controla la posición del carrete de detección de carga. La posición del carrete de detección de carga determina la cantidad de aceite que se dirige al pistón de control del plato oscilante. El proceso de respuesta a los cambios de presión, en cualquiera de los dos lados del carrete de detección de carga, ocurre con tanta rapidez que el carrete se mantiene en una posición parcialmente abierta. Esto permite controlar muy de cerca la presión de salida de la bomba de inyección. La válvula de control IAP permite un control infinitamente variable de la presión de salida de la bomba entre 6 MPa (900 lb/pulg2) y 24 MPa (3.500 lb/pulg2).

Componentes del inyector HEUI El inyector HEUI tiene cuatro funciones. El inyector HEUI presuriza el combustible de suministro de 450 kPa (65 lb/ pulg2) a 160 MPa (23.500 lb/pulg2). El inyector HEUI funciona como un atomizador al bombear el combustible a alta presión a través de los orificios de la punta del inyector. El inyector HEUI entrega la cantidad correcta de combustible atomizado en la cámara de combustión y la punta del inyector dispersa uniformemente el combustible atomizado por toda la cámara de combustión.

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (28 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 10

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (29 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00988690

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Componentes del inyector HEUI (1) Solenoide (2) Válvula de disco (3) Pistón intensificador (4) Embolo (5) Cavidad de émbolo (6) Cañón (7) Inyector

El inyector HEUI consta de seis componentes básicos: ●

Solenoide (1)

●

Válvula de disco (2)

●

Pistón intensificador (3)

●

Embolo (4)

●

Cañón (6)

●

Inyector (7)

Solenoide El solenoide (1) es un electroimán. Cuando se energiza el solenoide, éste crea un campo magnético muy fuerte. Este campo magnético atrae el inducido que está conectado a la válvula de disco (2) por medio de un tornillo del inducido. Cuando el inducido se mueve hacia el solenoide, levanta la válvula de disco del asiento inferior de la misma. La energización del solenoide y el levantamiento de la válvula de disco de su asiento inferior constituyen el comienzo del proceso de inyección de combustible.

Válvula de disco La válvula de disco (2) tiene dos posiciones: abierta y cerrada. En la posición cerrada, la válvula de disco está sujeta en su asiento inferior por medio de un resorte. Cuando el asiento inferior de la válvula está cerrado impide que el aceite de accionamiento a alta presión penetre en el inyector unitario. Cuando el asiento superior de la válvula de disco se abre, descarga el aceite de la cavidad que está encima del pistón intensificador (3) al orificio de drenaje. El aceite se descarga al orificio de drenaje a través de la parte superior del inyector unitario. En la posición abierta, el solenoide (1) se energiza y la válvula de disco se levanta de su asiento inferior. Cuando la válvula de disco se levanta https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (30 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

de su asiento inferior, éste se abre para permitir que el aceite de accionamiento a alta presión penetre en el inyector unitario. Cuando el aceite de accionamiento a alta presión entra en el inyector unitario, se empuja la parte superior del pistón intensificador. La válvula de disco se cierra contra su asiento superior y esto bloquea el camino al orificio de drenaje. El bloqueo del camino hacia el drenaje impide la fuga de aceite de accionamiento de alta presión del inyector unitario.

Pistón intensificador La superficie del pistón intensificador (3) es seis veces mayor que la superficie del émbolo (4). Esta mayor superficie multiplica la fuerza. Esta multiplicación permite que un aceite de accionamiento de 24 MPa (3.500 lb/pulg²) produzca una presión de inyección de combustible de 162 MPa (23.500 lb/pulg2). Cuando la válvula de disco (2) se separa de su asiento inferior, el aceite de accionamiento de alta presión entra en el inyector unitario. Cuando el aceite de accionamiento de alta presión entra en el inyector unitario, empuja la parte superior del pistón intensificador. La presión aumenta en la parte superior del pistón intensificador y empuja hacia abajo el pistón intensificador y el émbolo. El movimiento descendente del émbolo presuriza el combustible en la cavidad del émbolo (5). El combustible presurizado en la cavidad del émbolo causa que el inyector (7) se abra. Cuando el conjunto de boquilla se abre, comienza la entrega de combustible a la cámara de combustión. Un sello anular grande alrededor del pistón intensificador separa el aceite que está encima del pistón intensificador del combustible que está debajo del pistón.

Cañón El cañón (6) es el cilindro que sujeta el émbolo (4). El émbolo se mueve dentro del cañón. El émbolo y el cañón actúan unidos como una bomba. El émbolo y el cañón son los componentes de precisión que tienen un espacio libre de trabajo de 0,0025 mm (0,00010 pulg). Estos espacios libres apretados son necesarios para generar presiones de inyección por encima de 162 MPa (23.500 lb/pulg²) sin fugas excesivas. Nota: Se requiere una pequeña cantidad de fugas controladas para lubricar el émbolo, lo cual impide su desgaste.

Conjunto de boquilla

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (31 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 11 Conjunto de boquilla (1) Bola de obturación de la admisión (2) Caja (3) Obturador (4) Punta (5) Orificios de la punta

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (32 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00547599

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

El conjunto de boquilla es similar a todos los demás conjuntos de boquillas de inyectores unitario. El combustible que ha sido presurizado hasta la presión de inyección fluye de la cavidad del émbolo a través de un conducto hasta la punta de la boquilla (4). El combustible que sale de la punta es detenido por el obturador (3) que cubre los orificios (5) en el extremo de la punta. La fuerza del resorte mantiene el obturador en posición cerrada. Esto evita las fugas de combustible fuera de la punta y evita las fugas del gas de combustión en el inyector unitario cuando el cilindro se enciende. Cuando la presión de inyección aumenta hasta aproximadamente 28 MPa (4.000 lb/pulg²), la fuerza hidráulica del combustible vence la fuerza del resorte. Cuando la fuerza hidráulica vence la fuerza de resorte, el obturador se separa de la punta. Cuando el obturador se separa de la punta, está en la posición abierta. La presión requerida para abrir el obturador se llama Presión de Apertura de la Válvula (VOP). El combustible sale por los orificios del extremo de la punta y entra en la cámara de combustión. El obturador permanece abierto y el combustible sigue saliendo por la punta hasta que la presión de inyección cae por debajo de 28 MPa (4.000 lb/pulg2). Cuando cae la presión, el obturador se cierra y se detiene la inyección de combustible. La presión que permite el cierre del obturador se llama Presión de Cierre de la Válvula (VCP). Nota: La VOP y la VCP varían entre aplicaciones y clasificaciones de potencia para cumplir las normas de emisiones de escape. Los valores anteriores se utilizaron como ejemplo solamente. La bola de obturación de la admisión (1) se separa de su asiento durante el desplazamiento hacia arriba del émbolo con el fin de permitir que la cavidad del émbolo se vuelva a llenar. La bola de retención sella durante la carrera descendente del émbolo para evitar fugas de la presión de inyección del combustible al suministro de combustible.

Operación del inyector HEUI Hay tres etapas de inyección con el inyector HEUI: ●

Preinyección

●

Inyección

●

Final de la inyección

Preinyección

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (33 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 12

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (34 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00988773

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ciclo de preinyección (1) Orificio de drenaje (2) Orificio de admisión del aceite de alta presión (A) Aceite de baja presión (B) Presión del suministro de combustible (C) Presión del aceite de accionamiento (D) Movimiento mecánico de los componentes internos

Durante el ciclo de preinyección, todos los componentes internos han retornado a la posición cargada por resorte. El solenoide no está energizado y el asiento inferior de la válvula de disco está cerrado. El asiento inferior de la válvula de disco bloquea el orificio de entrada del aceite a alta presión (2). La presión del aceite de accionamiento tiene bloqueada la entrada en el inyector unitario. El émbolo y el pistón intensificador están en la parte superior de la perforación y la cavidad del émbolo está llena de combustible. La presión de combustible en la cavidad del émbolo es igual a la presión de suministro del combustible. Esta presión es aproximadamente igual a 450 kPa (65 lb/pulg2).

Inyección

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (35 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 13

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (36 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00988788

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ciclo de inyección (1) Orificio de drenaje (2) Orificio de entrada del aceite a alta presión (A) Aceite de baja presión (B) Presión del suministro del combustible (C) Presión del aceite de accionamiento (D) Movimiento mecánico de los componentes internos (E) Flujo de combustible (F) Presión de inyección

Mientras el solenoide esté activado, la válvula de disco sigue abierta. Mientras la válvula de disco está abierta, el aceite de alta presión sigue entrando en el inyector. El flujo de aceite a alta presión empuja el pistón intensificador y el émbolo hacia abajo. La presión de inyección fluctúa de 34 MPa (5,000 lb/pulg²) a 162 MPa (23,500 lb/pulg²). La presión de inyección depende de los requisitos del motor. La inyección sigue hasta que el solenoide se desactiva o el pistón intensificador llega hasta el fondo de la perforación. Cuando el solenoide no está energizado, el resorte de la válvula de disco puede cerrar la misma. Cuando la válvula de disco se cierra, se bloquea el orificio del aceite de alta presión (2) .

Final de la inyección

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (37 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Ilustración 14

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (38 of 41)25/07/2009 18:19:02

g00988810

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Final de la inyección (1) Orificio de drenaje (2) Orificio de admisión del aceite de alta presión (A) Aceite de baja presión (B) Presión de suministro del combustible (C) Presión del aceite de accionamiento (D) Movimiento mecánico de los componentes internos (E) Flujo de combustible

El final del ciclo de inyección comienza cuando el ECM corta la corriente al solenoide del inyector unitario. El campo magnético del solenoide se interrumpe y no puede vencer la fuerza elástica del resorte. La válvula de disco regresa al asiento inferior de la válvula de disco lo cual cierra el orificio de admisión del aceite de alta presión (2). Cuando se cierra la válvula de disco, se detiene la entrada de aceite a alta presión en el inyector unitario. A medida que el asiento inferior de la válvula de disco se cierra, el asiento superior de la misma se abre al orificio de drenaje (1). Cuando se abre el asiento superior de la válvula al drenaje, disminuye la presión de accionamiento del aceite. La presión de inyección del combustible debajo del émbolo ejerce una fuerza ascendente en el émbolo y en el pistón intensificador. A medida que disminuye la presión del aceite de accionamiento encima del pistón intensificador, disminuye la fuerza descendente del mismo. La fuerza ascendente de la presión de inyección de combustible debajo del émbolo se hace súbitamente mayor que la fuerza descendente en el pistón intensificador. Se detiene el movimiento descendente del pistón intensificador y del émbolo. El aceite del escape en la parte superior del pistón intensificador puede fluir al orificio de drenaje a través del asiento superior abierto de la válvula de disco. A continuación, el aceite atraviesa el agujero de descarga pasando al compartimiento del balancín debajo de la tapa de la válvula. Cuando se detiene el movimiento descendente del émbolo, también se detiene el flujo de combustible. Mientras el obturador siga abierto, la presión remanente del combustible expulsa una pequeña cantidad de combustible fuera de los orificios. Esto causa una caída de presión grande que hace bajar la presión de inyección por debajo de la presión de cierre de la válvula. La tensión del resorte en el obturador vuelve a asentar el obturador en la punta y la inyección se detiene. Cuando el obturador cierra los orificios, la inyección se detiene. Cuando se detiene la inyección, comienza el ciclo de llenado. El área que está sobre la cavidad del pistón intensificador queda abierta a la presión atmosférica a través del orificio de drenaje. La presión disminuye muy rápidamente en la cavidad que está encima del pistón intensificador hasta casi cero. El resorte de retorno del émbolo empuja el émbolo y el pistón intensificador hacia arriba. A medida que el émbolo y el pistón intensificador se mueven hacia arriba, el aceite es forzado fuera del orificio de drenaje. A medida que el émbolo asciende, la presión en la cavidad del émbolo también cae hasta cerca de cero. La presión de suministro del combustible es de 450 kPa (65 lb/pulg2). La presión de suministro del combustible desaloja el https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (39 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

obturador de llenado del émbolo para llenar de combustible la cavidad del émbolo. Cuando el pistón intensificador es empujado hacia la parte superior de la perforación, se termina el ciclo de llenado. Cuando termina el ciclo de llenado, la cavidad del émbolo está llena y la bola de retención vuelve a asentarse. La presión por encima del pistón intensificador y la cámara de la válvula de disco es cero. El ciclo de inyección de combustible está completo y el inyector unitario queda listo para comenzar otra vez. El inyector unitario está ahora de regreso en el ciclo de preinyección.

Separador de agua (si tiene)

Ilustración 15

g00547740

(1) Entrada de combustible (2) Separador de agua (3) Válvula de drenaje (4) Retorno de combustible

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (40 of 41)25/07/2009 18:19:02

D9R Track-Type Tractor Differential Steering ABK00001-UP (MACHINE) POWERED BY 3408 Engine(SEBP2932 - 54) - Estructura del documento

Algunos motores pueden tener un separador de agua. El agua que ha sido separada del combustible se puede drenar de la unidad abriendo la válvula de drenaje (3) .

Copyright 1993 - 2009 Caterpillar Inc. Todos los derechos reservados. Red privada para licenciados del SIS.

Sat Jul 25 22:18:25 UTC-0400 2009

https://127.0.0.1:7444/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print...p&calledpage=/sisweb/sisweb/techdoc/techdoc_print_page.jsp (41 of 41)25/07/2009 18:19:02