Principio Funcionamiento Delphi (1)
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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO HD FIE
2012 DDGX230(ES)
Kommen Sie nicht mit dem Hochdruckstrahl in Verbindung! Besonders nicht, wenn Druckrohrleitung Druckrohrleitung oder Dichtung geprüft werden! Hochdruckflüssigkeiten können tödliche Verletzungen verursachen! Im Falle einer Berührung mit der Haut, kontaktieren Sie sofort einen Arzt. Bitte beachten Sie die Gesundheits-/und Sicherheitsunterlagen. Mantenga las manos y el cuerpo lejos del rociado del líquido, especialmente inyectores, tuberías y juntas de alta alt a presión con fugas. fugas . La inyección de alta presión puede perforar perf orar la piel humana y producir una lesión fatal. En caso de que la inyección atraviese la piel, consiga atención médica inmediatamente. Vea la hoja de Datos de Sanidad y Seguridad. Do not put your skin into the fuel jets under pressure, especially those due to pressure pipe or seal leaks. High pressure liquids can cause deadly injuries. In case of an injection under the skin, contact a doctor immediately. Please refer to the health and security fuel documents. Ne pas approcher les mains ni le corps des jets de liquides, particulièrement ceux provenant des fuites de tuyaux et des joints soumis à la haute pression. Le liquide sous haute pression injecté sous la peau peut causer des blessures mortelles. En cas d’injection sous la peau, consulter immédiatement un médecin. Se reporter a la fiche de sant sa ntéé et de séc sécur urititéé du du gaz gazol ole. e. Non esporre le mani o altre parti del corpo a getti di gasolio ad alta pressione, specialmente a quelli provenienti da tubi o paraolii. I getti di liquidi ad alta pressione possono causare ferite feri te anche mortali. mortal i. In caso di d i iniezione sotto so tto pelle contattare con tattare immediatamente un medico. Fare riferimento alle schede di sicurezza del gasolio. Zorg dat uw handen of andere lichaamsdelen niet in contact komen met vloeistofstralen onder hoge druk, met name bij een lek aan een leiding of dichting. Als de vloeistof onder hoge druk onder de huid terechtkomt, kan dit zelfs tot dodelijke verwondingen leiden. Als de vloeistof onder de huid terechtkomt, onmiddellijk een arts raadplegen. Lees de gezondheids-en veiligheidsfiche met betrekking tot de brandstof.z Não exponha a pele a jactos de combustível sob pressão, especialmente os devidos a fugas de tubos de pressão ou vedantes. Líquidos a alta pressão podem causar ferimentos mortais. No caso de injecção subcutânea, consulte imediatamente um médico. Consulte or favor a documentação respeitante a saúde e segurança de combustíveis. Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen.
Proteggersi gli occhi/la faccia.
Úsese protección para los ojos/la cara.
Veiligheidsbril/-masker gebruiken.
Wear eye/face protection.
Use protecção da face/olhos.
Porter un appareil de protection des yeux / du visage. Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen.
Conservare lontano da fiamme e scintille - Non fumare.
Conservar alejado de toda llama o fuentede chispas - No fumar.
Ver van open vuur en ontstekingsbronnen houden - Niet reken.
Keep away from sources of ignition - No smoking.
Mantenha afastado de fontes de ignição - Proibido fumar.
Conserver à l'écart de toute flamme ou source d'étincelles - Ne pas fumer. Geeignete Schutzhandschuhe tragen.
Usare guanti adatti.
Usen guantes adecuados.
Aangepaste veiligheidshandschoenen dragen.
Wear suitable gloves.
Use luvas apropriadas.
Porter des gants appropriés.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
I
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
III
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN
IV
APÉNDICE
V
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DDGX230(ES) - Edición de 01/2012
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ÍNDICE
Editado y producido por:
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Delphi Diesel Systems Ltd Delphi Diesel Aftermarket Spartan Close Spartan Close Warwick CV34 6AG Reino Unido
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Tel: +44 (0) 1926 472 900 Fax: +44 (0) 1926 472 901 http://www.delphi.com/am
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I NT RO DU CC IÓ N I
ÍNDICE 1. 1.1
INTRODUCCIÓN Introducción...................................................................................................................................................................1-1
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CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
ÍNDICE 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
DISEÑO GENERAL EUI de tipo "A"...............................................................................................................................................................2-1 Inyector EUI Landrover.................................................................................................................................................2-2 EUI de tipo "E1".............................................................................................................................................................2-3 EUI de tipo "E3".............................................................................................................................................................2-4 Bomba unitaria electrónica..........................................................................................................................................2-5 Inyector inteligente.......................................................................................................................................................2-6
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FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
ÍNDICE 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Inyector-bomba electrónico de tipo “A”.....................................................................................................................3-1 EUI de Landrover con cápsula de tobera de dos etapas............................................................................................3-4 Inyector-bomba electrónico de tipo “E1”...................................................................................................................3-5 Inyector-bomba electrónico de tipo “E3”...................................................................................................................3-6 Bomba unitaria electrónica........................................................................................................................................3-17 Inyector "inteligente"...................................................................................................................................................3-19
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CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
ÍNDICE 4. 4.1 4.2 4.3
CONTROL DEL SISTEMA Generalidades................................................................................................................................................................4-1 Funcionamiento eléctrico.............................................................................................................................................4-2 Definiciones y parámetros del código de ajuste........................................................................................................4-7
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A PÉN DI CE
V
ÍNDICE 5. 5.1
APÉNDICE Abreviaturas utilizadas en este manual......................................................................................................................5-1
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I NT RO DU CC IÓ N I
INTRODUCCIÓN 1.1
Introducción
En general, los sistemas de inyección de combustible para motores diésel modernos de uso industrial (más de 9 litros) pueden dividirse en dos categorías principales: aquellos que se montan en la culata y con accionamiento directo por el árbol de levas del motor principal, y aquellos montados, bien en la caja de leva auxiliar, bien en el lateral del bloque motor y accionados de forma independiente por la serie de válvulas. Estos sistemas normalmente incorporan un número de sensores que permiten un control del combustible más preciso, por ejemplo, el sensor de posición de leva (1), el sensor de velocidad del cigüeñal (4), el sensor de temperatura del combustible, etc.
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1-1
I NT RO DU CC IÓ N I
INTRODUCCIÓN
Aquellos que se montan en la culata generalmente consistirán en una única unidad que combina un elemento de bombeo y un sistema de suministro, conocido como inyector-bomba, o en caso de que estemos considerando un inyector-bomba electrónico (EUI), mientras que los que se montan en cualquier otro lugar normalmente consisten en un elemento de bombeo de alta presión independiente (bomba unitaria o bomba unitaria electrónica (EUP)) acoplado con un inyector controlado electrónicamente "inteligente" o mecánico estándar montado en la posición estándar en la culata.
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1-2
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL Estos sistemas consisten en 3 secciones importantes: el conjunto del resorte que mantiene el émbolo de bombeo siguiendo el perfil de la leva de accionamiento, el solenoide o el actuador y la cápsula de la tobera que produce una pulverización de atomización fina necesaria para la combustión. En el caso del EUI, estos son parte de la misma unidad; sin embargo, en el caso de la EUP, alberga el conjunto del resorte y un actuador, pero la cápsula de la tobera está contenida en un cuerpo de inyección independiente que puede ser una unidad enteramente mecánica (similar a la cápsula de la tobera "E1" y al tipo "A") o un inyector "inteligente" electrónico controlado de la misma forma que la cápsula de la tobera "E3". La construcción propia del diseño puede variar ligeramente entre unidades para motores diferentes, pero el principio de funcionamiento es el mismo.
2.1
EUI de tipo "A"
Dentro de la gama Delphi de EUIs se han realizado diversas revisiones de diseño, las primeras de las cuales normalmente se designan como unidades de tipo "A", que tienen un solenoide operativo montado de forma externa y se fabricaron por primera vez cerca de 1992.
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2-1
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL 2.2
Inyector EUI Landrover
Se suministró un estilo similar de unidad pero con una capacidad menor y una tobera de dos etapas en el Landrover para el motor TD5.
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2-2
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL 2.3
EUI de tipo "E1"
El segundo principal derivado es conocido como el tipo "E1". Este difiere del tipo "A" en que el solenoide de funcionamiento (o actuador) ahora está montado dentro del cuerpo de la unidad, lo cual permite una unidad de menor tamaño, más silenciosa y de actuación más rápida que antes. La sección de inyección de EUI todavía es similar en diseño al tipo "A".
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2-3
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL 2.4
EUI de tipo "E3"
La última versión de EUI, diseñada para los niveles de emisiones Euro V y posteriores, es el tipo "E3". Esto encaja en el mismo grupo que el "E1", pero difiere en el sentido de que permite un control independiente del punto de presión y los eventos de inyección, además de facilitar múltiples eventos de inyección por ciclo de motor para un rendimiento mejorado y menores ruidos y emisiones.
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2-4
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL 2.5
Bomba unitaria electrónica
La EUP funciona de una forma similar a la parte de bombeo de un EUI, y puede instalarse en un motor con un inyector mecánico convencional o con un inyector inteligente de control electrónico. La unidad puede estar montada en una caja de leva externa y estar accionada por un árbol de levas contenido en esta caja, o estar montada directamente en el bloque motor y estar accionada por un árbol de levas propio. Habrá una bomba EUP por cada cilindro del motor.
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2-5
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
II
DISEÑO GENERAL 2.6
Inyector inteligente
La ventaja en un principio con el uso de un inyector "inteligente" controlado electrónicamente en lugar de un inyector mecánico estándar es que la regulación de inyección puede c ontrolarse de forma independiente al elemento de bombeo. Sin embargo, la inyección todavía debe darse durante la carrera descendente o de bombeo de la EUP. El inyector inteligente también permite la posibilidad de diversos eventos de inyección durante un ciclo de bombeo.
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2-6
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Por lo general, el circuito de suministro de combustible de todos estos sistemas es común en gran medida con una bomba de presión baja de 4 a 6 bares de alimentación de una galería en la culata que suministra combustible a todas las unidades; la mayoría de sistemas tienen una galería de alimentación/retorno común, pero en algunas de estas galerías están separados y hay una junta tórica adicional alrededor del cuerpo de la unidad para facilitarlo.
3.1
Inyector-bomba electrónico de tipo “A”
En un EUI, los dispositivos de bombeo y de inyección se encuentran combinados en una unidad única. Cada inyector EUI suministra a un solo cilindro, estando los inyectores accionados por el árbol de levas del motor. El EUI comprende tres subconjuntos: tobera/tuerca ciega, émbolo/cuerpo y actuador.
Una característica adicional introducida para los modelos particulares de aplicaciones Landrover es la inclusión de una cápsula de tobera de dos etapas para reducir aún más las emisiones y el ruido del motor.
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3-1
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO El mecanismo de bombeo es idéntico a la bomba unitaria independiente. El émbolo, accionado por el árbol de levas, se mueve alternativamente en el cuerpo El combustible, bajo presión, circula libremente de la galería de combustible del motor a través del inyector y de regreso a la galería A medida que se eleva el émbolo en su interior, accionado hacia arriba por la presión del resorte de retorno contra la orejeta del árbol de levas, la unidad se llena de combustible.
Si durante la siguiente fase de bombeo el actuador no recibe energía, el combustible simplemente será bombeado de vuelta a la galería de alimentación.
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FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Sin embargo, durante un funcionamiento normal, en un punto determinado de la carrera de bombeo se aplica una corriente al actuador. Esta corriente genera un campo magnético en el actuador que causa el cierre de una válvula de alta presión. Una vez cerrada esta válvula, el combustible no puede escaparse del inyector y retornar a la galería del combustible del motor. La actuación del émbolo sobre el combustible genera una presión muy alta. Esta presión vence rápidamente la carga del resorte que mantiene la aguja de la tobera en su asiento. Una vez que la válvula se levanta del asiento, se fuerza el combustible a través de los orificios de la tobera a la cámara de combustión donde tiene lugar la combustión. Cada uno de los parámetros críticos de rendimiento relacionados con el funcionamiento del inyector EUI (dosificación de combustible, regulación, presión máxima de inyección) debe cumplir características precisas para que el motor funcione correctamente.
En un momento predeterminado durante la carrera de bombeo, el actuador se desenergiza, la válvula de control se abre, finaliza la inyección y la presión regresa a la galería de combustible.
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3-3
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO 3.2
EUI de Landrover con cápsula de tobera de dos etapas
El rendimiento hidráulico general es idéntico al EUI del tipo "A" descrito anteriormente; sin embargo, las características de rendimiento se refinan más mediante la inclusión de una cápsula de tobera de dos etapas, el propósito principal de la cual es reducir la tasa de aumento de presión dentro del cilindro. Ello se consigue permitiendo la apertura parcial del inyector a una presión más baja, iniciándose la combustión, y abriendo completamente a una presión mucho más alta, asegurándose así una buena pulverización para una completa combustión. Esto sirve también para aportar una combustión más completa del combustible con menores emisiones. La cápsula de dos etapas funciona del modo siguiente: Tal y como implica el nombre, la aguja de la tobera puede levantarse en dos etapas: la primera etapa de elevación (1) a baja presión, y una elevación completa (2) (elevación de primera etapa + elevación de segunda etapa) a una mayor presión.
Tobera cerrada.
A medida que aumenta la presión bajo la aguja de la tobera, la aguja se alza contra la carga del resorte de primera etapa hasta que el suplemento calibrado de primera etapa hace tope con el suplemento calibrado de presión de segunda etapa.
Esto limita el movimiento de la aguja hasta que la presión es suficiente para vencer la carga del resorte de segunda etapa, y la tobera se abre más hasta que el empujador del resorte hace tope con la espiga de elevación, la cual a su vez hace tope con la parte superior de la válvula de retención. Este punto es el de "elevación total".
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3-4
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO 3.3
Inyector-bomba electrónico de tipo “E1”
El diseño "E1" de EUI funciona exactamente de la misma manera que las unidades de tipo "A" excepto que, en lugar de tener un actuador externo colgado en un lateral de la unidad, el actuador ahora está montado dentro del cuerpo del EUI y está alineado de forma axial con los otros componentes en funcionamiento. Las unidades "E1" se adaptan en la misma cavidad de motor y posición que las unidades anteriores, pero son más silenciosas.
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3-5
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO 3.4
Inyector-bomba electrónico de tipo “E3”
La principal diferencia entre un "E3" y otros modelos de EUI es el conjunto de actuador de dos etapas que controla tanto la válvula de control de vertido (SCV) como la válvula de control de aguja (NCV), lo cual permite un control más estrecho sobre los eventos de inyección. El diseño de válvula dual de EUI "E3" ofrece un funcionamiento de ultra alta presión de alta velocidad y diversas funciones avanzadas que incluyen una función de inyección flexible, que permite las inyecciones en piloto, posterior y dividida.
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3-6
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
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3-7
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO A medida que el resorte de retorno eleva el émbolo, cuando ni el solenoide de la válvula de control de vertido ni el solenoide de la válvula de control de tobera están energizados, se inicia el ciclo de llenado. El combustible es introducido por el orificio de vertido/alimentación, lo cual ceba las galerías internas y el calibre de la bomba.
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de tobera
A1
Válvula de vertido
B1
Dirección del actuador de válvula de control de tobera
A2
Guía de la válvula de vertido
B2
Válvula de control de tobera
A3
Asiento de la válvula de vertido
B3
Guía de la válvula de control de la tobera
A4
Dirección del actuador de válvula de vertido
B4
Asiento superior de la válvula de control de la tobera
A5
Carga
B5
Asiento inferior de la válvula de control de la tobera
B6
Pistón de soporte de la aguja de la tobera
B7
Dirección de la aguja de la tobera
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3-8
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO El árbol de levas rotatorio entonces empuja el émbolo de nuevo hacia abajo del cilindro. Si no se alimenta de corriente los solenoides de la válvula de control, el combustible simplemente regresará a la galería de suministro y el ciclo se repetirá.
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de aguja
A1
Pasador SCV (arriba, desenergizado)
B1
Pasador NCV (abajo, desenergizado)
A2
Guía SCV
B2
Guía NCV
A3
Asiento SCV (abierto)
B3
Asiento superior (abierto)
A4
Al rotor SCV
B4
Asiento inferior (cerrado)
A5
Vertido
B5
Émbolo
B6
A la aguja (cerrado, sin inyección)
B7
Guía de resorte del pistón
B8
Al rotor NCV
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3-9
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Durante un funcionamiento normal, en un punto determinado de la carrera descendente se aplica una corriente al actuador. Esta corriente genera un campo magnético dentro del estator SCV y hace que la válvula de solenoide de alta presión sobrepase la presión del resorte de retorno y se cierre. Una vez se ha cerrado el SCV, el combustible no puede salir del inyector de vuelta a la galería de suministro y la acción del émbolo sobre el combustible crea una presión muy alta que aumenta rápidamente. Sin embargo, debido a que este aumento de la presión se aplica tanto en la aguja de la tobera como en la parte superior del pistón de soporte de la aguja de la tobera (el cual tiene una mayor área que el cono del hombro de la tobera), la tobera se mantendrá cerrada.
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de aguja
A1
Pasador SCV (abajo, energizado)
B1
Pasador NCV (abajo, desenergizado)
A2
Guía SCV
B2
Guía NCV
A3
Asiento SCV (cerrado)
B3
Asiento superior (abierto)
A4
Al rotor SCV
B4
Asiento inferior (cerrado)
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FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO A
Conjunto de válvula de control de vertido
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3-11
B
Conjunto de válvula de control de aguja
B5
Émbolo
B6
A la aguja (cerrado, sin inyección)
B7
Guía de resorte del pistón
B8
Al rotor NCV
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO En un punto posterior durante el ciclo de presión, la corriente se aplica en el solenoide NCV. Esta corriente genera un campo magnético dentro del estator NCV y causa la apertura de la válvula del solenoide de alta presión y libera la presión de la parte posterior del pistón de soporte de la aguja de la tobera. Con la presión liberada de la parte del pistón, la presión interna vence rápidamente la fuerza mecánica (resorte) que sujeta la aguja de la tobera en su asiento. Una vez que la válvula de la tobera se levanta del asiento, se fuerza el combustible a través de los orificios de inyección a la cámara de combustión donde tiene lugar la combustión. Cada uno de los parámetros críticos de rendimiento relacionados con el funcionamiento del inyector EUI (dosificación de combustible, regulación, presión máxima de inyección) debe cumplir características precisas para que el motor funcione correctamente
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de aguja
A1
Pasador SCV (abajo, energizado)
B1
Pasador NCV (arriba, energizado)
A2
Guía SCV
B2
Guía NCV
A3
Asiento SCV (cerrado)
B3
Asiento superior (cerrado)
A4
Al rotor SCV
B4
Asiento inferior (abierto)
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3-12
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO A
Conjunto de válvula de control de vertido
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3-13
B
Conjunto de válvula de control de aguja
B5
Émbolo
B6
A la aguja (abierto, inyectando)
B7
Guía de resorte del pistón
B8
Al rotor NCV
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Si durante la carrera de presión el suministro de corriente a la NCV se detiene, la NCV se abre y la presión vuelve a aplicarse al pistón de soporte de la aguja, rápidamente se cierra la tobera y se finaliza la inyección. Este proceso puede repetirse en diversas ocasiones durante la carrera de presión, lo cual proporciona la opción de múltiples eventos de inyección por motor de carrera de encendido.
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de aguja
A1
Pasador SCV (abajo, energizado)
B1
Pasador NCV (arriba, energizado)
A2
Guía SCV
B2
Guía NCV
A3
Asiento SCV (cerrado)
B3
Asiento superior (cerrado)
A4
Al rotor SCV
B4
Asiento inferior (abierto)
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3-14
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO A
Conjunto de válvula de control de vertido
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3-15
B
Conjunto de válvula de control de aguja
B5
Émbolo
B6
A la aguja (abierto, inyectando)
B7
Guía de resorte del pistón
B8
Al rotor NCV
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Al final del periodo de inyección, tanto los solenoides SCV como NCV se desenergizan, lo cual resulta en que ambos finalizan la inyección y la alta presión dentro del inyector regresa a la galería de combustible principal a través del orificio de alimentación/vertido.
Leyenda:
A
Conjunto de válvula de control de vertido
B
Conjunto de válvula de control de aguja
A1
Pasador SCV (arriba, desenergizado)
B1
Pasador NCV (abajo, desenergizado)
A2
Guía SCV
B2
Guía NCV
A3
Asiento SCV (abierto)
B3
Asiento superior (abierto)
A4
Al rotor SCV
B4
Asiento inferior (cerrado)
A5
Vertido
B5
Émbolo
B6
A la aguja (cerrado, sin inyección)
B7
Guía de resorte del pistón
B8
Al rotor NCV
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3-16
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO 3.5
Bomba unitaria electrónica
Cuando el resorte de retorno eleva el émbolo, comienza el ciclo de llenado. El combustible es introducido por el orificio de vertido/alimentación, lo cual ceba las galerías internas y el calibre de la bomba. Si no se proporciona corriente al SCV, entonces la unidad es accionada por el eje de leva. El combustible, bajo presión de suministro, se mueve libremente desde la galería de combustible, a través de la bomba y de vuelta al colector. Carga: Descenso del émbolo, válvula abierta.
Predescarga: ascenso del émbolo, válvula abierta.
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3-17
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO En un punto determinado de la carrera de presión se aplica una corriente al actuador. Esta corriente genera un campo magnético en el actuador que causa el cierre de la válvula de alta presión. Bombeo: ascenso del émbolo, válvula cerrada.
Una vez cerrada esta válvula, el combustible no puede escaparse de la unidad y volver al colector del combustible del motor. La actuación del émbolo sobre el combustible genera una presión muy alta. Cuando se instala con un inyector mecánico, esta presión vence rápidamente la carga mecánica del resorte que mantiene la aguja de la tobera del inyector en su asiento. Una vez que la válvula se levanta del asiento, se fuerza el combustible a través de los orificios de la tobera a la cámara de combustión donde tiene lugar la combustión. Cuando se instala con un inyector "inteligente", el punto preciso del inicio de la inyección puede ajustarse aún más mediante el circuito de control del inyector (consulte la Sección 3.6: inyector "inteligente"). Todavía en la carrera de presión, el suministro de corriente del SCV se detiene y la presión regresa a la galería de combustible, lo cual finaliza rápidamente la inyección. Vertido: ascenso del émbolo, válvula abierta.
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3-18
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO 3.6
Inyector "inteligente"
El inyector está controlado de forma similar a la etapa de inyección del EUI "E3" pero está, obviamente, en un cuerpo independiente, aparte del elemento de bombeo. Su control utiliza 3 elementos principales, el actuador (A), la válvula de control de la tobera (B) y el pistón de soporte de la aguja de la tobera en la guía de resorte del pistón (C).
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3-19
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO En la etapa de llenado del EUP, la tobera se mantiene cerrada por el resorte que actúa sobre el pistón de soporte de la aguja.
A medida que la presión aumenta en el conducto de alimentación del EUP, la tobera se mantiene cerrada por la fuerza diferencial (y la presión del resorte) creada por las distintas áreas superficiales del pistón de soporte de la aguja y del cono de la aguja de la tobera.
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3-20
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Una vez el actuador está energizado, la NCV se mueve a su posición elevada, esto corta el suministro de presión en la parte superior del pistón de soporte de la aguja y permite que la presión residual se drene fuera, lo cual reduce rápidamente la presión que mantiene la tobera cerrada.
Como resultado, la presión que actúa sobre la tobera supera la presión del resorte y se pone en marcha la inyección.
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3-21
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO III
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO Una vez el suministro de corriente de la NCV se ha detenido, la presión se suministra de nuevo en la parte superior del pistón de soporte de la aguja; esto supera rápidamente la presión del cono de la aguja de la tobera, la tobera se cierra y se detiene la inyección.
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3-22
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA 4.1
Generalidades
Todos estos sistemas funcionan en base al principio de una válvula o válvulas de solenoide eléctricas que controlan la puesta en marcha y la finalización del combustible al motor. Estos solenoides están controlados por la acción del voltaje de suministro ECU a los terminales de las espiras del actuador la cual produce un campo magnético que mueve el núcleo del solenoide, cerrando o abriendo, la válvula de control. Para un sistema de válvula única (los EUI de tipo "A" y "E1" y EUP con inyector mecánico) el rendimiento eléctrico e hidráulico es el siguiente:
Leyenda:
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A
Impulso lógico
P
Presión
B
Corriente de accionamiento
P1
Presión de referencia
C
Alzada de la válvula de vertido
T
Tiempo
D
Presión de inyección
T3
Tiempo de apertura de la válvula de vertido
E
Alzada de la aguja de inyector
T4
Tiempo de cierre de la válvula de vertido
En el caso de "E3" y EUP con inyector "inteligente", existen dos válvulas independientes que controlan el aumento de presión de forma independiente para alimentar la inyección y la relación está controlada mediante la conmutación de
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4-1
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA circuitos de válvula individuales. En variantes anteriores, (tipo "A", "E1", EUP con inyector mecánico) solo hay un actuador que controla el aumento de presión, mientras que la fuerza del resorte mecánico detrás de la aguja de la tobera determina el punto de inyección. El voltaje del sistema operativo puede variar de un sistema a otro, incluso entre sistemas similares para aplicaciones idénticas creados para distintos mercados. También existe un voltaje "base" del sistema y un voltaje de "sobrealimentación" del inyector que hay que tener en cuenta; los voltajes "base" del sistema pueden ser de 12 o 24 V, los voltajes de "sobrealimentación" pueden ser de 50 o 90 V. En todos estos sistemas, el suministro de combustible puede verse influenciado por diversos elementos: •
El rendimiento básico de flujo de la tobera.
•
El rendimiento de cierre de la válvula de control.
•
El rendimiento de apertura de la válvula de control.
4.2
Funcionamiento eléctrico
Los actuadores están accionados por un impulso de dos partes que c onsiste en un voltaje de "sobrealimentación" inicial, diseñado para crear rápidamente el campo magnético para mover la válvula, y un voltaje de "sujeción" para mantener un campo magnético suficiente como para mantener la válvula en la posición necesaria. Cuando se lanzó la primera generación de EUI, no había ninguna funcionalidad dentro del motor ECU para definir las características de funcionamiento en base al rendimiento inicial del EUI. Por tanto, para poder producir las características de motor más cómodas, estas unidades se proporcionaban como conjuntos concordados, agrupados dentro de una gama menor que toda la amplitud de rendimiento permitida; por ejemplo, las unidades Volvo se dividieron en 4 bandas dentro de los límites aprobados de suministro de combustible generales y solo los inyectores de un máximo de 3 bandas adyacentes se suministraban en cualquier conjunto. Posteriormente, los ECU fueron equipados con software que permitía la entrada de un "código de ajuste" el cual ajustaba el rendimiento del ECU en base al rendimiento inicial de la unidad en la prueba de Equipo original (EO). Estos códigos de ajuste varían en longitud y en la información que proporcionan dependiendo del tipo de unidad y de la aplicación del cliente; por ejemplo, para Landrover un "código de ajuste" lleva información sobre el tiempo de conexión del inyector, el nivel de suministro de combustible principal y el nivel de combustible en marcha lenta. Para las unidades más recientes, el "código de ajuste" puede llevar hasta 6 parámetros a corregir para SCV, NCV y características de combustible en marcha lenta y principal. La NCV y SCV cada uno tiene 2 parámetros en base a sus características de apertura y cierre. Para EUP y los inyectores "inteligentes", las unidades están codificadas aparte y los parámetros para ambos deben introducirse en el ECU. Todas las válvulas de actuador se establecen utilizando una combinación de resorte y suplemento, al contrario que la fuerza eléctrica que intenta mover la válvula. Esta combinación ha sido diseñada para proporcionar un rendimiento tan cercano como sea posible al valor de diseño y cualquier variación de este valor se trata en el "código de ajuste". Por lo general, una válvula que tenga una combinación que es ligeramente "rígida" producirá un tiempo de cierre prolongado y un tiempo de apertura corto, lo cual reduce el tiempo que la válvula está cerrada y disminuye el valor de suministro de combustible general; cualquier combinación que sea demasiado "blanda" producirá el efecto contrario.
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4-2
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA Para EUI de tipo "A" y EUP el rendimiento de la válvula de control está descrito por dos parámetros: Actuador T3: (también SCV T3): El tiempo que transcurre desde la puesta en marcha del impulso de control hasta que la válvula se cierra. Esto normalmente se mide como el tiempo a partir de que el impulso eléctrico se conecta hasta que se alcanza una presión interna determinada; sin embargo, para las versiones más recientes de EUI/inyector "inteligente", esto puede medirse mediante la detección de la Fuerza electro-motiva (EMF) posterior producida por el movimiento de la válvula a través de las espiras (conocida como la detección de "perturbación").
Leyenda:
A
Impulso lógico
P2
Presión máxima
P
Presión
T
Tiempo
P1
Presión de referencia
T3
Tiempo de apertura de la válvula de vertido
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CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA Actuador T4: (también SCV T4): El tiempo que transcurre desde el final del impulso de control hasta que la presión cae en una válvula en concreto por debajo de la presión de inyección máxima. De nuevo, para las últimas versiones de EUI, esto también se mide mediante la detección del EMF posterior producido por el movimiento de la válvula a través de las espiras (conocido como detección de "perturbación").
Leyenda:
A
Impulso lógico
P2
Presión máxima
P
Presión
T
Tiempo
P1
Presión de referencia
T4
Tiempo de cierre de la válvula de vertido
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4-4
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA Para los inyectores "inteligentes"/EUP y EUI "E3", los parámetros se añaden mediante la inclusión de la válvula de control de la tobera (NCV) secundaria. NCV T3: El tiempo que transcurre desde el inicio del impulso de control de la tobera hasta que la presión cae en una válvula en concreto desde el máximo SCV.
Leyenda:
A
Impulso lógico SCV
E
Trayectoria típica desde el transductor de línea de alta presión
B
Impulso lógico NCV
P
Presión
C
T3: tiempo de apertura NCV
T
Tiempo
D
T3 punto de referencia
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4-5
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA NCV T4: El tiempo que transcurre desde el final del impulso de control de la tobera hasta que la presión aumenta en una válvula en concreto por encima de la presión de inyección.
Leyenda:
A
Impulso lógico SCV
E
Presión media antes de la conmutación lógica
B
Impulso lógico NCV
F
Trayectoria típica desde el transductor de línea de alta presión
C
T4 punto de referencia
P
Presión
D
T4: tiempo de cierre NCV
T
Tiempo
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4-6
CONTROL Y CARACTERIZACIÓN IV
CONTROL DEL SISTEMA 4.3
Definiciones y parámetros del código de ajuste
El "código de ajuste" puede consistir en un número de distintos parámetros que definen el resultado de unos valores nominales. Puede utilizarse cualquiera de los indicados en la lista a continuación para definir el "código de ajuste".
Ajuste de suministro combustible (%)
de
Porcentaje de compensación desde un nivel de combustible medio nominal
Ajuste de combustible en marcha lenta (%)
Porcentaje de compensación desde un nivel de combustible en marcha lenta nominal
Ajuste actuador T3 (µs)
La diferencia entre el tiempo de apertura de válvula nominal y real.
Ajuste actuador T4(µs)
La diferencia entre el tiempo de cierre de válvula nominal y real.
Ajuste SCV T3 (µs)
Como ajuste del actuador T3.
Ajuste SCV T4 (µs)
Como ajuste del actuador T4.
Ajuste NCV T3 (µs)
Como ajuste del actuador T3.
Ajuste NCV T4 (µs)
Como ajuste del actuador T4.
Ajuste de suministro de combustible %: La variación de porcentaje entre el suministro de combustible real en una velocidad determinada y la combinación de ancho de impulso del valor esperado: puede ser positiva o negativa. Ajuste de combustible en marcha lenta %: La variación de porcentaje entre el suministro de combustible real en una velocidad determinada y la combinación de ancho de impulso del valor esperado: puede ser positiva o negativa. Si no, puede describir un aumento o disminución estándar en el ancho de impulso necesario para conseguir un suministro de combustible de marcha lenta. Ajuste de actuador T3 (o SCV): La diferencia entre el tiempo real que transcurre desde el inicio del impulso de conmutación hasta que la válvula se cierra y el valor nominal esperado. Este puede ser un valor positivo o negativo dependiendo de si el valor medido es más largo o más breve que el nominal. Ajuste de actuador T4 (o SCV): La diferencia entre el tiempo real que transcurre desde el inicio del impulso de conmutación hasta que la válvula se cierra y el valor nominal esperado. Este puede ser un valor positivo o negativo dependiendo de si el valor medido es más largo o más breve que el nominal. Ajuste NCV T3: La diferencia entre el tiempo real que transcurre desde el inicio del impulso de conmutación hasta que la válvula se cierra y el valor nominal esperado. Este puede ser un valor positivo o negativo dependiendo de si el valor medido es más largo o más breve que el nominal. Ajuste NCV T4: La diferencia entre el tiempo real que transcurre desde el inicio del impulso de conmutación hasta que la válvula se cierra y el valor nominal esperado. Este puede ser un valor positivo o negativo dependiendo de si el valor medido es más largo o más breve que el nominal. Todos los valores anteriores se han convertido a código alfanumérico, el cual está impreso en la unidad tanto en una matriz de 2-d y en una forma legible para las personas para permitir la codificación en el ECU.
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4-7
A PÉN DI CE
APÉNDICE 5.1 % µs ECU EMF EUI EUP NCV EO SCV
Abreviaturas utilizadas en este manual Porcentaje Microsegundo Unidad electrónica de control Fuerza electromotriz Inyector-bomba electrónico Bomba unitaria electrónica Válvula de control de aguja Equipo original Válvula de control de vertido
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5-1
V
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