Sistema de Combustible Heui Motor c7

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140K 140K Motor Motor Grader Grader SZL00 SZL0000 001-UP 1-UP (MACHINE) POWERED POWERED BY C7 Engin Engine(S e(SEB EBP5 P500 007 7 - 20) 20) - Sistema Sistemas s y compon componen ente tes s

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Bienvenido: r080hem Producto: MOTOR GRADER Modelo: 140K MOTOR GRADER SZL02254 Configuración: 140K Motor Grader SZL00001-UP (MACHINE) POWERED BY C7 Engine

Operación de Sistemas C7 Motores para máquinas fabricadas por Caterpillar Número úmero de medi medio -SSN -SSNR9 R993 9399-29 29

Fecha Fecha de publ public icaci ación ón -01/ -01/05 05/2 /201 014 4

Fecha Fecha de actua actuallizaci zación ón -16/ -16/07 07/2 /201 014 4

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Sistema de combustible SMCS - 1250

Ilu stració n 1 Ejemplo Ejemplo típico (1) Bomba de aceite (2) Inyectores unitarios electrónicos hidráulicos

g0 11 3 3 9 82

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140K 140K Motor Motor Grader Grader SZL00 SZL0000 001-UP 1-UP (MACHINE) POWERED POWERED BY C7 Engin Engine(S e(SEB EBP5 P500 007 7 - 20) 20) - Sistema Sistemas s y compon componen ente tes s

(3) Filtro Filtro de aceite acei te (4) Enfriador Enfriador de aceite (5) Aceite Aceite de alta presión (6) Tubería de combustible de baja presión (7) Conector para la válvula de control de presión de accionamiento de la inyección (IAPCV) (8) Bomba hidráulica de inyector unitario (9) Sensor para la presión de accionamiento de la inyección (IAP) (10) Filtro de combustible (11) Filtro primario de combustible y separador de agua (12) Tanque de combustible (13) Engranaje del árbol de levas (14) Sensores de velocidad/sincronización (15) Módulo de Control Electrónico (ECM) (16) Batería (17) Regulador de presión de combustible (18) Sensor de presión del múltiple de admisión (19) Sensor de presión del aceite (20) Sensor de temperatura t emperatura del refrigerante (21) Sensor de temperatura del aire de admisión (22) Sensor de p resión atmosférica (23) Calentador de admisión de aire

Introducción La operación del sistema de combustible de los inyectores unitarios electrónicos hidráulicos es completamente diferente de cualquier otro sistema de combustible accionado mecánicamente. El sistema de combustible de los inyectores unitarios electrónicos hidráulicos (HEUI) no necesita ajustarse en lo absoluto.  No se pueden hacer ajustes a los componentes mecánicos. Los cambios de rendimiento se efectúan mediante la instalación de un software diferente en el Módulo de Control Electrónico (ECM). Este sistema de combustible consta de cuatro componentes básicos: HEUI ECM Bomba hidráulica del inyector unitario Bomba de transferencia de combustible Nota: La bomba de transferencia de combustible es una pieza reemplazable. Los componentes internos del

sistema de combustible HEUI no son reemplazables. Estos componentes no se deben desarmar. El proceso de desarmado daña los componentes. Si los componentes se han desarmado, es posible que Caterpillar no  permita un reclamo de garantía o que Caterpillar reduzca este reclamo.

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Descripción del componente Inyector unitario electrónico hidráulico

Ilustración 2

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El sistema de combustible utiliza un inyector unitario electrónico accionado hidráulicamente. Todos los sistemas de combustible para motores diesel utilizan un émbolo y un cañón para bombear el combustible a alta presión a la cámara de combustión. El HEUI utiliza aceite de motor a alta presión para impulsar el émbolo. El HEUI utiliza aceite lubricante del motor que se presuriza de 6 MPa (875 lb/pulg2) a 28 MPa (4.050 lb/pulg2) para bombear combustible desde el inyector. Al aceite de alta presión se le llama presión de accionamiento de la inyección. El sistema HEUI opera de la misma forma que un cilindro hidráulico para multiplicar la fuerza del aceite de alta presión. Esta multiplicación de la presión se alcanza al aplicar la fuerza del aceite de alta presión a un pistón. El pistón es aproximadamente seis veces más grande que el émbolo. El pistón, que está impulsado por el aceite lubricante del motor a alta presión, empuja el émbolo. La  presión de accionamiento del aceite genera la presión de inyección que se suministra por el inyector unitario. La presión de inyección es aproximadamente seis veces mayor que la presión de accionamiento del aceite. La baja presión de accionamiento del aceite produce una baja presión de inyección del combustible. La alta  presión de accionamiento del aceite produce una alta presión de inyección del combustible. ECM

El ECM está ubicado en el lado izquierdo del motor. El ECM es una computadora potente que proporciona un control electrónico total del rendimiento del motor. El ECM utiliza los datos de rendimiento del motor 

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reunidos por varios sensores. El ECM utiliza estos datos para hacer los ajustes al suministro de combustible, la presión de inyección y la sincronización de la inyección. El ECM contiene mapas de rendimiento  programados (software) para definir la potencia, las curvas de par motor y las rpm. El ECM registra las fallas del rendimiento del motor. El ECM también es capaz de operar automáticamente varias pruebas de diagnóstico cuando se utilizan el ECM y el Técnico Electrónico (ET) de Caterpillar  conjuntamente. Bomba hidráulica del inyector unitario

Ilustración 3 g00954883 Bomba hidráulica del inyector unitario con bomba de transferencia de combustible

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Ilustración 4 g01837260 Bomba hidráulica del inyector unitario sin bomba de transferencia de combustible (si tiene)

La bomba hidráulica del inyector unitario es una bomba de pistones de suministro variable. La bomba hidráulica del inyector unitario utiliza una parte del aceite lubricante del motor. La bomba hidráulica del inyector unitario presuriza el aceite lubricante del motor hasta la presión de accionamiento de la inyección requerida para impulsar los inyectores HEUI. Bomba de transferencia de combustible

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Ilustración 5 (1) Bomba hidráulica del inyector unitario

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(2) Bomba mecánica de transferencia de combustible

La bomba mecánica de transferencia de combustible está montada en la parte trasera de la bomba hidráulica del inyector unitario. La bomba de transferencia de combustible es la única pieza reemplazable de la bomba hidráulica del inyector unitario. La bomba de transferencia de combustible se usa para extraer combustible del tanque de combustible. Además, la bomba de transferencia de combustible se utiliza para presurizar el combustible a 450 kPa (66 lb/pulg2). La bomba de transferencia de combustible tiene una válvula de alivio interna para proteger el sistema. El combustible presurizado se suministra a los inyectores.

Ilustración 6 g01837495 (1) Bomba eléctrica de transferencia de combustible (si tiene) (2) Base del filtro de combustible primario

La bomba eléctrica de transferencia de combustible está montada sobre la parte superior del filtro de combustible primario y del separador de agua. La bomba de transferencia de combustible es la única pieza reemplazable de la bomba hidráulica del inyector unitario. La bomba de transferencia de combustible se usa  para extraer combustible del tanque de combustible. Además, la bomba de transferencia de combustible se utiliza para presurizar el combustible a 450 kPa (66 lb/pulg2). La bomba de transferencia de combustible tiene una válvula de alivio interna para proteger el sistema. El combustible presurizado se suministra a los inyectores. Sensor de presión de accionamiento de la inyección (IAP)

El sensor IAP vigila la presión de accionamiento de la inyección. El sensor IAP envía una señal de voltaje continua de regreso al ECM. El ECM interpreta esta señal. El ECM conoce la presión de accionamiento de la inyección en todo momento. El ECM analiza el voltaje del sensor. El ECM ajusta entonces la corriente al solenoide.

Sistema de combustible HEUI Sistema de combustible de baja presión

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Ilustración 7 (1) Bomba hidráulica del inyector unitario

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(2) Bomba de transferencia de combustible (3) Inyector unitario electrónico hidráulico (4) Filtro de combustible secundario (5) Filtro de combustible primario y separador de agua (6) Tanque de combustible (7) Regulador de presión de combustible

El sistema de combustible de baja presión cumple dos funciones. El sistema de combustible de baja presión suministra el combustible para la combustión a los inyectores. El sistema de combustible de baja presión también suministra un exceso de flujo de combustible para quitar el aire del sistema. El sistema de combustible de baja presión consta de cinco componentes básicos: Tanque de combustible Filtro primario de combustible/separador de agua Filtro de combustible secundario de dos micrones Bomba de transferencia de combustible Regulador de presión de combustible El combustible se extrae del tanque de combustible y fluye a través de un filtro de combustible  primario/separador de agua de trece micrones. El filtro de combustible primario/separador de agua elimina la  basura grande del combustible. El elemento de filtro primario separa también el agua del combustible. El agua se acumula en el recipiente que está en la parte inferior del filtro de combustible primario/separador de agua. El combustible fluye desde el filtro de combustible primario/separador de agua hasta el lado de admisión de la bomba de transferencia de combustible. La válvula de retención de admisión en el orificio de admisión de la bomba de transferencia de combustible se abre para permitir el flujo del combustible a la bomba. Después de detener el flujo del combustible, esta válvula se cierra para evitar que el combustible salga del orificio de admisión. El combustible fluye desde el orificio de admisión de la bomba hasta el orificio de salida. El

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combustible presurizado fluye desde el orificio de salida de la bomba hasta el filtro de combustible secundario de dos micrones. Un filtro de combustible secundario de dos micrones es estándar en todos los motores de Caterpillar. Estos filtros de combustible son de alta eficiencia. Este filtro quita los contaminantes abrasivos muy pequeños del combustible. El filtro de combustible primario/separador de agua no atrapa estos contaminantes pequeños. Las partículas abrasivas muy pequeñas en el combustible causan un deterioro abrasivo de los inyectores unitarios. El filtro de combustible secundario quita las partículas de dos micrones de tamaño o mayores. El uso y el mantenimiento regular de este filtro de dos micrones proporcionan una mejora significativa en la vida útil del inyector. El combustible fluye desde el filtro secundario de dos micrones hasta el conducto de suministro de combustible en la culata de cilindro. El conducto de suministro de combustible es un orificio taladrado que comienza en la parte delantera de la culata de cilindro. El conducto de suministro de combustible se extiende hasta la parte trasera de la culata de cilindro. Este conducto se conecta con cada orificio del inyector unitario  para suministrar combustible a los inyectores unitarios. El exceso de combustible sale por la parte trasera de la culata de cilindro. El combustible ingresa al regulador de presión de combustible. El regulador de presión de combustible consta de un orificio y una válvula de retención con presión de resorte. El orificio es una restricción de flujo que presuriza el combustible de suministro. La válvula de retención con presión de resorte se abre a 35 kPa (5 lb/pulg2) para permitir que el combustible que haya fluido a través del orificio regrese al tanque de combustible. Cuando el motor está parado, no hay ninguna  presión de combustible que esté actuando en la válvula de retención. Al no haber presión de combustible en la válvula de retención, esta válvula se cierra. La válvula de retención se cierra para evitar que el combustible que esté en la culata de cilindro se drene de regreso al tanque de combustible. Sistema de accionamiento de la inyección Flujo de aceite de accionamiento

Ilustración 8 (1) Bomba hidráulica del inyector unitario (8) Filtro de aceite (9) Enfriador de aceite (10) Bomba de aceite del motor  (11) Aceite de alta presión

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El sistema de accionamiento de la inyección tiene dos funciones. El sistema de accionamiento de la inyección suministra aceite de alta presión para impulsar los inyectores. Además, el sistema de accionamiento de la inyección regula la presión de inyección producida por los inyectores unitarios al cambiar la presión de accionamiento del aceite. El sistema de accionamiento de la inyección consta de cuatro componentes básicos: Bomba de aceite del motor  Filtro de aceite del motor  Bomba hidráulica del inyector unitario Sensor IAP La bomba de aceite del motor presuriza el aceite que se extrae del sumidero hasta la presión de aceite del sistema de lubricación. El aceite fluye desde la bomba de aceite del motor a través del enfriador de aceite del motor, a través del filtro de aceite del motor y después hasta el 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 punto de conexión es el orificio superior del múltiple en la tapa del lado del motor. El aceite fluye dentro del orificio de admisión de la bomba hidráulica del inyector unitario y llena el depósito de la bomba. El depósito de la bomba proporciona aceite a la bomba hidráulica del inyector unitario durante el arranque. Además, el depósito de la bomba proporciona aceite a la bomba hidráulica del inyector unitario hasta que la bomba de aceite del motor pueda aumentar la presión. El aceite del depósito de la bomba se presuriza en la bomba hidráulica del inyector unitario y luego se expulsa del orificio de salida de la bomba bajo alta presión. El aceite fluye entonces desde el orificio de salida de la bomba hidráulica del inyector unitario hasta el conducto de aceite de alta presión en la culata de cilindro. El aceite de accionamiento que está bajo alta presión fluye desde la bomba hidráulica del inyector unitario, a través de la culata de cilindro, hasta todos los inyectores. El aceite está contenido en el conducto de aceite de alta presión hasta que los inyectores unitarios lo utilizan. El aceite que los inyectores unitarios agotaron se expulsa por debajo de las tapas de válvulas. Este aceite regresa al cárter a través de los orificios de drenaje del aceite en la culata de cilindro. Control de la presión del aceite de accionamiento

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Ilustración 9 (12) Solenoide de la válvula d e control

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(13) Válvula de disco (14) Inducido (15) Resorte del accionador  (16) Manguito d eslizante (17) Pistón del accionador  (18) Disco de mando excéntrico (19) Rueda loca (20) Orificio de derrame (21) Orificios de salida de la bomba (22) Engranaje de mando (23) Válvula de retención (24) Pistón

La bomba hidráulica del inyector unitario es una bomba de pistones de suministro variable. La bomba de  pistones variable utiliza un disco de mando angulado que gira. Los pistones no giran. Los pistones se mueven en relación con el disco de mando angulado. Los pistones se mueven en los manguitos deslizantes. El tren de engranajes en la parte delantera del motor impulsa la bomba hidráulica del inyector unitario. El engranaje de mando en la parte delantera de la bomba hace girar el eje común. El disco de mando angulado está montado en el eje común. La rotación del disco de mando angulado causa que el pistón de la bomba se mueva dentro de los manguitos deslizantes hacia dentro y hacia afuera. A medida que los pistones se mueven hacia fuera de los manguitos deslizantes, el aceite es arrastrado hacia el interior de los pistones a través del conducto en el disco de mando. El aceite es forzado fuera del pistón

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Al cambiar la posición relativa del manguito deslizante al orificio de derrame, cambia el volumen de aceite en el pistón. La ubicación del manguito deslizante cambia continuamente. El ECM determina la ubicación del manguito deslizante. Al cambiar la ubicación de los manguitos deslizantes, cambia el flujo de la bomba. El resultado es la cantidad de aceite que se puede presurizar. La presión del sistema de accionamiento de la inyección se controla al adaptar el flujo de salida de la bomba y la presión resultante a la demanda de presión para el sistema de accionamiento de la inyección. Se cambia la posición de los manguitos deslizantes para controlar el flujo de salida de la bomba. Si se mueven los manguitos a las tapas izquierdas, se cubre el orificio de derrame para una distancia más larga. Esto aumenta la carrera eficaz de bombeo y el flujo de salida de la bomba. Si se mueven los manguitos a las tapas derechas, se cubren los orificios de derrame para una distancia más corta, lo cual reduce la carrera eficaz de  bombeo. Esto también reduce el flujo de salida de la bomba. Los manguitos deslizantes están conectados por una rueda loca. Un manguito está conectado a un pistón accionador. Al mover el pistón accionador hacia la derecha o hacia la izquierda, la rueda loca y los manguitos se mueven la misma distancia hacia la derecha o hacia la izquierda. La cantidad de corriente del ECM al solenoide determina la presión de control. Una pequeña cantidad del flujo de salida de la bomba pasa a través de un conducto pequeño en el pistón accionador. Esta pequeña cantidad sale de un orificio y penetra en la cavidad de la presión de control. Una pequeña válvula de disco limita la presión en esta cavidad. La abertura de la válvula de disco permite que una porción del aceite en la cavidad fluya hacia el drenaje. Una fuerza mantiene cerrada la válvula de disco. Esta fuerza en la válvula de disco es creada por un campo magnético que actúa en un inducido. La resistencia del campo magnético determina la presión necesaria para soportar la fuerza del resorte del accionador. Un aumento de corriente al solenoide causa un aumento a los siguientes elementos: La resistencia del campo magnético La fuerza en el inducido y la válvula de disco La presión de control que mueve el pistón accionador a una posición que causa más flujo Una reducción de corriente al solenoide causa una reducción en los siguientes elementos: La resistencia del campo magnético La fuerza en el inducido y la válvula de disco La presión de control que mueve el pistón accionador a una posición que causa menos flujo El ECM controla la presión de accionamiento. El ECM cambia constantemente la corriente a la válvula de control de la bomba para controlar la presión de accionamiento. Tres componentes trabajan en conjunto en un circuito de bucle cerrado para controlar la presión de accionamiento: ECM Sensor IAP Válvula de control de la bomba El circuito de bucle cerrado funciona de la siguiente manera: El ECM determina una presión de accionamiento deseada mediante la recolección de la información de las entradas del sensor y los mapas de software. El ECM controla la presión de accionamiento real a través de un voltaje constante de señal desde el sensor IAP.

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El ECM cambia constantemente la corriente de control a la válvula de control de la bomba. Esto cambia el flujo de salida de la bomba. Hay dos tipos de presión de accionamiento: Presión de accionamiento deseada Presión de accionamiento real La presión de accionamiento deseada es la presión de accionamiento de la inyección que el sistema necesita  para lograr un rendimiento óptimo del motor. Los mapas de rendimiento en el ECM establecen la presión de accionamiento deseada. El ECM selecciona la presión de accionamiento deseada. La selección se basa en las entradas de señal de muchos sensores. El ECM obtiene entradas de señal de algunos de los siguientes sensores: sensor de posición del acelerador, sensor de presión de refuerzo, sensores de sincronización de velocidad y sensor de temperatura del refrigerante. La presión de accionamiento deseada cambia constantemente. El cambio se basa en diversas entradas de señal. La velocidad del motor y la carga del motor  variables también provocan un cambio en la presión de accionamiento deseada. La presión de accionamiento deseada solamente es estable en condiciones de estado constante (velocidad y carga del motor constantes). La presión de accionamiento real es la presión real del sistema del aceite de accionamiento que está impulsando los inyectores. El ECM y el regulador de presión de la bomba cambian constantemente la cantidad de flujo de salida de la bomba. Este cambio constante hace que la presión de accionamiento real sea igual a la presión de accionamiento deseada. Operación de la válvula de control de la bomba

La válvula de control de la bomba tiene las siguientes tres etapas: Operación de la válvula (motor apagado) Operación de la válvula (puesta en marcha del motor) Operación de la válvula (motor en funcionamiento) Operación de la válvula (motor apagado)

Cuando el motor está apagado, no hay presión de salida de la bomba desde la bomba y no hay corriente al solenoide de la válvula de control del ECM. El resorte accionador empuja completamente el pistón accionador hacia la izquierda. La rueda loca, que no se muestra, y los manguitos deslizantes se mueven también hacia la izquierda. En este punto, la bomba está en la posición de salida máxima. Operación de la válvula (puesta en marcha del motor)

Durante el arranque del motor, se requiere una presión de accionamiento de la inyección de aproximadamente 6 MPa (870 lb/pulg2) para activar el inyector unitario. Esta baja presión de accionamiento de la inyección genera una baja presión de inyección de combustible de unos 35 MPa (5.000 lb/pulg2). Esta  baja presión de inyección de combustible ayuda al arranque en frío. Para arrancar el motor rápidamente, la presión de accionamiento de la inyección tiene que aumentar  rápidamente. Como se está haciendo girar la bomba hidráulica del inyector unitario a la velocidad de puesta en marcha del motor, el flujo de la bomba es muy bajo. El ECM envía una corriente fuerte al solenoide de la válvula de control para mantener cerrada la válvula de disco. Con la válvula de disco en la posición cerrada, se bloquea todo el flujo al drenaje. Las fuerzas hidráulicas que actúan en cada lado del pistón accionador son iguales. El resorte accionador mantiene el accionador a la izquierda. La bomba produce un flujo máximo hasta que se alcanza la presión deseada de 6 MPa (875 lb/pulg2). Ahora, el ECM reduce la corriente al solenoide del regulador de la presión para reducir la presión de control. La presión de control reducida  permite que el pistón accionador se mueva hacia la derecha. Esto reduce el flujo de salida de la bomba para

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Nota: Si el motor ya está caliente, la presión requerida para arrancar el motor puede ser mayor que 6 MPa

(875 lb/pulg2). Los valores de las presiones de accionamiento deseadas se almacenan en los mapas de rendimiento del ECM. Los valores de las presiones de accionamiento deseadas varían con la temperatura del motor. Una vez que los inyectores unitarios comienzan a operar, el ECM controla la corriente a la válvula de control. El ECM y el solenoide de la válvula de control mantendrán la presión de accionamiento a 6 MPa (870 lb/pulg2) hasta que el motor arranque. El ECM vigila la presión de accionamiento real por medio del sensor IAP que está ubicado en el múltiple de aceite de alta presión. Para establecer la presión de accionamiento deseada, el ECM vigila varias señales eléctricas de entrada y, basado en ello, envía una corriente predeterminada al solenoide de la válvula de control. El ECM también 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 al solenoide de la válvula de control para hacer que la presión de accionamiento real sea igual a la presión de accionamiento deseada. Operación de la válvula (motor en funcionamiento)

Una vez que el motor arranca, el ECM controla la corriente a la válvula de control de la bomba para mantener la presión de accionamiento deseada. El sensor IAP vigila la presión de accionamiento real en el conducto de aceite de alta presión en la culata de cilindro. El ECM compara la presión de accionamiento real con la presión de accionamiento deseada 67 veces por segundo. El ECM ajusta los niveles de corriente a la válvula de control de la bomba cuando la presión de accionamiento real y la presión de accionamiento deseada no coinciden. Estos ajustes hacen que la presión de accionamiento real de la inyección sea igual a la  presión de accionamiento deseada de la inyección. Flujo de aceite (motor en funcionamiento)

Una pequeña cantidad de flujo de salida de la bomba fluye a través del pistón accionador e ingresa en la cavidad de la presión de control. La presión de control aumenta y esa presión incrementada levanta la válvula de disco. La válvula de disco abierta permite que el flujo se drene. El ECM cambia la presión de control al aumentar o reducir la corriente al solenoide de la válvula de control y la fuerza resultante en la válvula de disco. Los siguientes artículos producen un sistema de bucle cerrado: ECM IAP Regulador de presión Este sistema de bucle cerrado proporciona un control infinitamente variable de la presión de salida de la  bomba. Esta presión de salida de la bomba tiene una gama que va desde 6 MPa (875 lb/pulg2) hasta 28 MPa (4.050 lb/pulg2).

Inyector HEUI (componentes) El Inyector HEUI cumple cuatro funciones. El inyector HEUI presuriza el combustible de suministro desde 450 kPa (66 lb/pulg2) hasta 175 MPa (25.400 lb/pulg2). El inyector HEUI funciona como un atomizador al  bombear el combustible de alta presión a través de los orificios restrictores de la punta del inyector unitario. El inyector HEUI suministra la cantidad correcta de combustible atomizado a la cámara de combustión y dispersa este combustible uniformemente por toda la cámara de combustión.

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Ilustración 10 Sección transversal del in yector HEUI

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(1) Solenoide (2) Resorte del inducido (3) Inducido (4) Pasador de asiento (5) Resorte de carrete (6) Válvula de carrete (7) Bola de retención para el pistón intensificador  (8) Pistón intensificador  (9) Resorte de retorno

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(10) Émbolo (11) Cañón (12) Caja de la bo quilla (13) Dispositivo de retención del llenado de admisión (14) Tope (15) Resorte de la boquilla (16) Pistón de retención (17) Manguito (18) Válvula de retención de flujo inverso (19) Dispositivo de retención de la boquilla (20) Punta de la b oquilla

Consulte la ilustración 10. El inyector HEUI consta de tres piezas principales: Extremo superior o accionador (A) Punto intermedio o unidad de bombeo (B) Extremo inferior o conjunto de boquilla (C) El extremo superior (A) consta de los siguientes artículos: Solenoide (1) Resorte del inducido (2) Inducido (3) Pasador de asiento (4) Resorte de carrete (5) Válvula de carrete (6) Bola de retención para pistón intensificador (7) El punto intermedio del inyector (B) consta de los siguientes artículos: Pistón intensificador (8) Resorte de retorno (9) Émbolo (10) Cañón (11) El extremo inferior del inyector (C) consta de los siguientes artículos: Caja de la boquilla (12) Dispositivo de retención de llenado de admisión (13) Tope (14)

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Resorte de la boquilla (15) Pistón de retención (16) Manguito (17) Válvula de retención de flujo inverso (18) Dispositivo de retención de la boquilla (19) Punta de la boquilla (20) Estos componentes funcionan en conjunto para producir regímenes diferentes para la inyección de combustible. Los regímenes de inyección de combustible se controlan electrónicamente por el software de rendimiento en el ECM.

Inyector de combustible HEUI (Operación) El inyector HEUI opera con un ciclo de inyección de fisura. El ciclo de inyección de fisura tiene cinco fases de inyección: Preinyección Inyección piloto Demora de inyección Inyección principal Relleno Preinyección

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Ilustración 11 Sección transversal del ciclo de preinyección (2) Resorte del inducido (3) Inducido (4) Pasador de asiento (5) Resorte de carrete (6) Válvula de carrete (8) Pistón intensificador  (10) Émbolo (16) Pistón de retención (19) Dispositivo de retención de la boquilla

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Consulte la ilustración 11. El inyector está en la fase de preinyección cuando el motor está funcionando y el inyector está entre ciclos de encendido. El émbolo (10) y el pistón intensificador (8) están en la parte superior de la perforación del pistón. La cavidad debajo del émbolo está llena de combustible. En el extremo superior, el resorte del inducido (2) sujeta el inducido (3) y el pasador de asiento (4). El aceite de accionamiento de alta presión fluye dentro del inyector. El aceite fluye después alrededor del pasador de asiento hacia la parte superior del pistón de retención (16). Esto proporciona siempre una fuerza descendente  positiva en el dispositivo de retención de la boquilla (19) cuando no se esté inyectando el combustible. El resorte de carrete (5) sujeta la válvula de carrete (6) en la parte superior de la perforación para la válvula de carrete. En esta posición, la válvula de carrete bloquea el aceite de accionamiento y le impide alcanzar el  pistón intensificador. La presión de accionamiento se siente en la parte superior y la parte inferior del carrete y, de ese modo, las fuerzas hidráulicas en el carrete se equilibran. La fuerza del resorte de carrete mantiene la válvula de carrete en la posición hacia arriba o en la posición cerrada. Inyección piloto

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Ilustración 12 g01103154 Sección transversal del ciclo de inyección piloto (1) Solenoide (3) Inducido (4) Pasador de asiento (6) Válvula de carrete (7) Bola de retención para el pistón intensificador  (8) Pistón intensificador  (10) Émbolo (15) Resorte de la boquilla (16) Pistón de retención

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(19) Dispositivo de retención de la boquilla (20) Punta de la b oquilla (21) Drenaje

Consulte la ilustración 12. La inyección piloto ocurre cuando el ECM envía una corriente de control al solenoide (1). La corriente produce un campo magnético que levanta el inducido (3) y el pasador de asiento (4). El pasador de asiento tiene un asiento inferior y un asiento superior. Cuando el inducido levanta el  pasador de asiento, el asiento superior bloquea el flujo de presión de accionamiento al dispositivo de retención. El asiento inferior se abre. Esto permite que el aceite de accionamiento en la parte superior del  pistón de retención (16) fluya hacia el drenaje (21). El aceite de accionamiento que está atrapado debajo del carrete (6) fluye también al drenaje (21). El aceite de accionamiento se drena a través de un orificio de ventilación en el lado del inyector. La caída de la presión debajo del carrete causa una diferencia hidráulica que actúa en el carrete. El carrete se mueve hacia la posición abierta cuando la presión hidráulica actúa en la parte superior del este. Esta presión hidráulica fuerza el carrete hacia abajo. El movimiento descendente del carrete se detiene cuando el carrete y el pasador fuerzan la bola de retención (7) del pistón intensificador sobre el asiento de bola en la posición cerrada. Esto evita que toda presión de accionamiento escape de la cavidad del pistón intensificador (8). Esta caída en la presión de accionamiento también quita la fuerza descendente en el pistón de retención. El aceite de accionamiento ahora fluye más allá del carrete abierto y hacia la parte superior del pistón intensificador. El movimiento descendente del pistón y el émbolo (10) presurizan el combustible en la cavidad del émbolo hacia la punta de la boquilla (20). La inyección piloto comienza cuando la presión de inyección aumenta para superar la fuerza del resorte de la boquilla (15) que levanta el dispositivo de retención de la boquilla (19) . La inyección piloto continúa si existen las siguientes condiciones: El solenoide está energizado. El carrete permanece abierto.  No hay presión de accionamiento en la parte superior del pistón de retención. Demora de inyección

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Ilustración 13 Sección transversal de la demora de inyección (1) Solenoide (2) Resorte del inducido (3) Inducido (4) Pasador de asiento (5) Resorte de carrete (6) Válvula de carrete (8) Pistón intensificador  (10) Émbolo (16) Pistón de retención

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(19) Dispositivo de retención de la boquilla

Consulte la ilustración 13. La demora de inyección comienza cuando la corriente de control al solenoide (1) se detiene y el solenoide se desenergiza. Un campo magnético sujeta el inducido (3) en la posición hacia arriba. Cuando se desenergiza el campo magnético, el resorte del inducido (2) empuja el inducido y el  pasador de asiento (4) hacia abajo. El pasador de asiento cierra el asiento inferior y abre el asiento superior. Esto permite que la presión de accionamiento fluya a la parte superior del pistón de retención (16). La fuerza hidráulica en el pistón de retención supera rápidamente la presión de inyección, y el dispositivo de retención de la boquilla (19) se cierra. La inyección se detiene en este punto. La presión de accionamiento aumenta debajo de la válvula de carrete (6), lo cual produce el equilibrio de fuerza hidráulica en la parte superior y la parte inferior del carrete. El resorte de carrete (5) débil actúa ahora en el carrete. Esto cierra el carrete muy lentamente. A medida que el carrete permanece abierto, la presión de accionamiento sigue fluyendo más allá del carrete, al pistón intensificador (8) y al émbolo (10). La presión de inyección en la boquilla y en la cavidad del émbolo aumenta muy rápidamente cuando el dispositivo de retención de la boquilla queda sujeto en la posición cerrada. Inyección principal

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Ilustración 14 g01103166 Sección transversal del ciclo de inyección principal (1) Solenoide (3) Inducido (4) Pasador de asiento (6) Válvula de carrete (7) Bola de retención para el pistón intensificador  (16) Pistón de retención (19) Dispositivo de retención de la boquilla (22) Drenaje

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Consulte la ilustración 14. La inyección principal comienza cuando se vuelve a energizar el solenoide (1). Instantáneamente se crea el campo magnético, y la fuerza del campo magnético levanta el inducido (3) y el  pasador de asiento (4). El asiento superior bloquea el flujo de presión de accionamiento, y el asiento superior  abre el pistón de retención (16) y la parte inferior del carrete (6) hacia el drenaje (22). La fuerza hidráulica que mantiene cerrado el dispositivo de retención de la boquilla (19) se disipa rápidamente y la presión de inyección abre el dispositivo de retención de la boquilla. Este es el comienzo de la inyección principal. Se  produce también una diferencia en las fuerzas hidráulicas en el carrete. Esta diferencia fuerza el carrete hacia abajo. La bola de retención (7) del pistón intensificador se mantiene en la posición cerrada cuando el carrete está en esta posición. La inyección principal continúa si el solenoide permanece energizado. Relleno

Ilustración 15 Sección transversal del ciclo de llenado

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(1) Solenoide (2) Resorte del inducido (3) Inducido (4) Pasador de asiento (5) Resorte de carrete (6) Válvula de carrete (7) Bola de retención para el pistón intensificador  (8) Pistón intensificador  (9) Resorte de retorno (10) Émbolo (16) Pistón de retención (18) Válvula de retención de flujo inverso (19) Dispositivo de retención de la boquilla (22) Drenaje

Consulte la ilustración 15. El ciclo de llenado comienza cuando se desenergiza el solenoide (1). El inducido (3) y el pasador de asiento (4) son forzados hacia abajo por el resorte del inducido (2). El pasador de asiento cierra el asiento inferior y abre el asiento superior. La presión de accionamiento se restaura a la parte superior  del pistón de retención (16). Esto cierra el dispositivo de retención de la boquilla (19) y la inyección termina. La presión de accionamiento se siente también debajo del carrete de válvula (6). Esto restablece el equilibrio hidráulico en el carrete. El resorte de válvula (5) cierra el carrete lentamente. Esto detiene el flujo de aceite de accionamiento al pistón intensificador (8) . A medida que el carrete se levanta, la bola de retención (7) del pistón intensificador ya no se mantiene cerrada. El aceite en la cavidad del pistón intensificador levanta el dispositivo de retención del asiento y fluye hacia el drenaje (22) a través de un orificio de ventilación en el lado del inyector. El resorte de retorno (9) empuja el émbolo (10) y el pistón intensificador hacia arriba. Esto empuja todo el aceite fuera de la cavidad del pistón intensificador. La válvula de retención (18) para la admisión de combustible se separa del asiento de válvula a medida que el émbolo se levanta. Esto permite que el combustible de suministro ingrese a la cavidad del émbolo. El ciclo de llenado está completo cuando el émbolo y el pistón están en la parte superior de la perforación, y la cavidad del émbolo está llena de combustible. Copyright 1993 - 2017 Caterpillar Inc. Todos los derechos reservados. Red privada para licenciados del SIS.

Mon Mar 27 2017 19:08:36 GMT-0500 (Hora est. Pacífico, Sudamérica) r080hem