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MOTORES DIESEL: Lagestin de combustible
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MOTORES DIESEL : resumen
TEMAS A TRATAR :
Fundamentos Bsicos Del Motor Diesel Combustin en los Motores Diesel Motores Diesel De Inyeccin Directa
Motores Diesel De Inyeccin Indirecta Bombas de inyeccin- Motor XUD9 (P.S.A.)Motor D4B (F/X/H) (Mitsubishi) Bomba ZEXELMotor D3EA/D4EA (Tipo D- Detroit Diesel/VM)
Motor J3 (Kia)Motor D4CB (Tipo A Kia)Motor D4FA (Tipo U Kia)
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MOTORES DIESEL- fundamentosbsicos
El motor Diesel Slo aspira aire, no mezcla
como los motores de gasolina La mezcla se hace ya dentro
de la cmara El combustible es POCO
INFLAMABLE
La combustin se hace porsus propios medios, querequieren: ALTA TEMPERATURA ELEVADA PULVERIZACION
La proporcinaire/combustible varia mucho,pero se puede estimar entre
20: 1 y 30:1 La regulacin del rgimen
(par) se haceREGULANDO LA CANTIDAD
DE COMBUSTIBLE
El motor gasolina (Otto) Aspira mezcla aire combustible El combustible es MUY
INFLAMABLE La combustin se hace por
medios externos (buja) La proporcin de aire
/combustible no puede variarmucho, desde 13/1 a 17/1 La regulacin del rgimen (par)
se haceREGULANDO LA CANTIDADDE AIRE
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La combustin en el diesel
Para que se inflame elgasleodebe estar a muyaltatemperatura
y muy f inamentepulverizado
Esta alta temperatura seconsigue comprimiendomucho el aire durante
la carrera de compresin.
La pulverizacin se obtieneinyectando el combustible atravs de orificiosmuy pequeos y con unaelevada presin
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MOTORES DIESEL : la combustin
La cantidad de combustible inyectado en la cmara de combustin alcontrario que en los motores de gasolina que se hace regulando el airemediante la mariposa , en los diesel se hace depender de:
Rgimen MotorPosicin de acelerador
Por esto los diesel NO TIENEN MARIPOSA DE AIRE
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Fases de la combustin Diesel
Podemos dividir la combustin en 4 fases: a) Retardo de inyeccin
b) Retardo de encendido c) Avance de llama d) Combustin
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Fases de la combustin
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Fases de la combustin: el retardode inyeccion
a) Retardo de inyeccin
Es el tiempo que hay entre el comienzode la inyeccin (desde la bomba ) a la apertura del
inyector.Depende de la1. compresibilidad del gasoil, (temperatura)2. elasticidad de las tuberas de comb. y3. el tiempo necesario para que se produzca la apertura del inyector(muelle de la aguja)Es por esto que todas las tuberas tienen exactamente la mismalongitud, mientras que la elasticidad es diferente para tubos cortosque para tubos largos.
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Fases de la combustin: el retardodel encendido
b) Retraso de encendido
Es el tiempo que tarda elcombustible en alcanzar laTemperatura de combustinespontnea (no olvidemos que esmenos inflamable que la gasolina)Por tanto para que sea lo menorposibleHAY QUE PULVERIZAR AL MAXIMOEL COMBUSTIBLE.Depende MUCHO de la temperatura
de combustible (POR LAVISCOSIDAD)
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Fases de la combustin: el avancede la llama
c) Avance de llama
Este es el periodo en el que la llama de combustin avanza hacia elresto de mezcla por quemar. Un corto tiempo de retraso es deseable
para tener un mejor control de la combustin.Si todo el combustible fuese inyectado antes de que comenzara lacombustin, toda la mezcla quemara a la vez, lo que producira unaumento demasiado rpido de presin y un aumento importante delnivel de ruidos.
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Fases de la combustin:la carrerade trabajo
Combustin
Es la ltima etapa,cuando la mezcla sequema y mueve el
pistn hacia abajo,produciendo parmotor.
Presion = P
Fuerza = FDistancia
Par = F x d = P x superficie del pistn x d
(cuanto mas presin, ms dimetro y mascarrera de pistn, ms par)
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Fases de la combustin: efecto delavance
El avance de se necesita porque elretraso hasta que se inicia la inflamacines siempre el mismo, con lo que amayor rgimen cada vez disponemos demenos tiempo. Por lo tanto a medidaque aumenta el rgimen hay que irinyectando antes
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Ell ciclo de trabajo
Diagrama de PresionVolumen yTemperatura-calordel motor Diesel (ciclo terico)
Como se puede verla carrera decombustin se hacea presin constantedurante un tiempolargo(2-3) y luegoprosigue laexpansin (3-4)
Adems se parte deuna presin muyalta (punto 2)
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Comparacion de los ciclos gasolinay diesel
Como sepuede ver lacarrera decombustin sehace avolumenconstantedurante untiempo corto(2-3) y luegoprosigue laexpansin (3-4)
Adems separte de unapresin menor(punto 2)
Diagrama de P-V y T-S del motor Gasolina (cicloterico)
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MOTORES DIESELel ciclo real
Este ciclo ideal vara un poco en larealidad . Sin embargo, siemprese cumple que:
1. La presin mxima es muchomayor en el diesel
2. La presin en la expansin esmas alta en el motor diesel3. La presin de compresin es mas
alta en el diesel
Comparacin de ciclos realesDiesel/Gasolina
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Porque el diesel produce mas par?
En la ltima etapa,cuando la mezcla sequema y mueve elpistn hacia abajo, en eldiesel es mucho ms
larga y con MAYORPRESION que en elmotor de gasolina,por lo que a igual RPMel motor diesel produceMAS PAR .
Por este motivo de lacombustin tan larga eldiesel tiene LIMITADASSUS RPM MAX a 4500rpm aprox.
Carreraefectiva delpar DIESEL
Carrera
efectiva delparGASOLINA
Presionmenor
Presionmayor
Combustioncorta
Combustionlarga
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Porqu el gasolina produce maspotencia?
Resulta que al estarlimitado el segundofactor la potencia esalta mientras elrgimen motor searelativamente bajo.
En el de gasolina, por serla combustin tan cortay el peso de las partesmviles (pistn, biela,
etc) menor, podemossubir el rgimen motormucho y el resultadofinal es que
A IGUAL CILINDRADA =EL MOTORGASOLINA TIENEMAS CV (Lo cual noquiere decir masrecuperacin en baja,al ser en esta zona supar menor y por tantosu potencia)
1000 2000 4000 6000
rpm
Pot
(kW)
Zona de mayor
potencia del diesel
(por el par)
Zona de mayor
potencia del gasolina
(por las rpm)
Potencia = par x rpm
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Como aumentar el par?
Aumentando la distancia al centro del cigeal (muequilla = lamitad de la carrera del pistn) -> aumentamos cilindrada y lospesos => ms inercias = ms vibraciones, etc
Aumentando el dimetro del pistn => lo mismo que antes
Aumentando la presin sobre la cabeza del pistn: esta es lasolucin, que es una combinacin de:
Ms cantidad de aire: Compresor
Combustin ms efectiva: inyeccin directa
y mayor pulverizacin gasoil,
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INYECCION DIRECTA-INYECCIONINDIRECTA
La inyeccion directa es la msantigua, que siempre se ha usadoen los motores industriales, y ha
vuelto a emplearse actualmente enlos turismos
La inyeccion indirecta era la quepermiti hacer motores de
turismos, por el excesivo ruido ypeso (robustez) de los de directa.
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La inyeccion directa
En los motores de inyeccin directa la cmara est formada en la cabeza delpistn .
Previamente estos motores estaban destinados a vehculos y maquinariaindustriales, por las elevadas fuerzas y ruidos que se generaban,pero con el desarrollo de nuevos sistemas , este tipo de motores se
estn implantando en los vehculos ligeros.
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La inyeccion indirecta
1.1.- Motores Diesel De Inyeccin Indirecta
En estos motores hay una cmara de elevadaturbulencia en la que se inicia la combustin
Por lo que tenemos las siguientes ventajasfrentea los motores de inyeccin directa ms
antiguos : Incremento de presin ms suave encmara de combustin, lo que suponeun menor nivel de ruidos
Permite un ligero aumento de rgimen demotor que implica mayor potencia sinaumento de parESTOS MOTORES LLEVAN BOMBAINYECTORA
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La inyeccion indirecta
Motores Diesel De Inyeccin Indirecta
En los motores de precmara , la mezcla se produceen una pequea cmara y luego penetra, por un canalrelativamente estrecho, en la principal, donde se mezcla con gran
turbulencia con el aire en ella comprimido y se quema.La divisin de la cmara de combustin en una de combustinprincipal y una precmara o cmara de turbulencia, favorece lacombustin regular y silenciosa. Los motores con precmara ycmara de turbulencia eran exclusivos para vehculos ligeroshasta que se ha empezado a desarrollar la inyeccin directa enestos ltimos aos.
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La bomba rotativa BOSCH
Bombas de inyeccinVamos a hacer un pequeo repaso de los elementos principales deuna bomba inyectora rotativa Bosch, la ms utilizada en motores Dieselligeros hasta hace unos aos.
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La bomba de aspiracion
Alimentacin de baja presin
En las bombas rotativas deinyeccin, el combustible esaspiradodel depsito por una bomba dealetas y transportado al interior de
la bomba de inyeccin.Para obtener en el interior de labomba una presin determinadaen funcin del rgimen, se necesitauna vlvula de control depresin que fije una presindefinida a cada rgimen (A).La presin aumenta entoncesproporcionalmente al rgimen, es
decir, cuanto mayor sea ste, mayorser la presin en el interiorde la bomba.Para la refrigeracin y auto purgade aire, algunas bombasdisponen de un regulador de reboseque est dispuesto en la tapadel regulador(B).
B
A
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La bomba de aspiracion
El rotor de aletas est centrado sobreel eje y es accionado por una chaveta.El rotor de aletas est rodeado por unanillo excntrico alojado en el cuerpo.
Las cuatro aletas del rotor sonpresionadas hacia el exterior, contra elanillo excntrico, por efecto delmovimiento de rotacin y de la fuerzacentrfuga resultante.Por el efecto de la rotacin, el combustible
que se encuentra entre las aletas, estransportado hacia el recinto superior ypenetra en el interior de la bomba a travsde un taladro.
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La distribucion /la compresion
El movimiento de rotacin del ejeimpulsor se transmite al mbolodistribuidor por medio de unacoplamiento. Las garras del ejeimpulsor y del disco de levas
engranan en el disco crucetadispuesto entre ellas. Por mediodel disco de levas, el movimientogiratorio del eje impulsor seconvierte en un movimiento deelevacin y giro. Esto se debe a
que la trayectoria de las levas deldisco discurre sobre los rodillos deanillos.
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Funcionamiento
El mbolo distribuidor es solidario del disco de levaspor mediode una pieza de ajuste, y est coordinado por unarrastrador. Eldesplazamiento del mbolo distribuidor hacia elpunto muertosuperior est asegurado por el perfil del disco delevas.Los dos muelles antagonistas del mbolo, dispuestossimtricamente, que reposan sobre la cabezadistribuidora yactan sobre el mbolo distribuidor a travs de unpuenteelstico, que provocan el desplazamiento del mbolo
hacia el puntomuerto inferior. Adems, dichos muelles impidenque el disco delevas pueda saltar, a causa de la elevada aceleracinde los rodillosdel anillo.
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Elementos del cabezal
Despiece del conjunto de cabezal de bomba
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el cabezal distribuidor
Adems de la funcin motriz del eje impulsor, el disco de levasinfluye sobre la presin de inyeccin y sobre la duracin de sta.Los criterios determinantes a este respecto son la carrera y lavelocidad de elevacin de la leva.
Segn la forma de la cmara de combustin y el mtodo decombustin de los distintos tipos de motor, las condiciones deinyeccin debern producirse de forma individualmentecoordinada. Por esta razn, para cada tipo de motor se calculauna pista especial de levas que luego se coloca sobre la carafrontal del disco de levas. El disco as configurado se monta
acto seguido en la correspondiente bomba rotativa de inyeccin.Por eso, los discos de levas de las distintas bombas de este tipono son intercambiables entre s.
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La distribucin-el fin de inyeccion
Las fases de desplazamiento del mbolodistribuidor se explicanen el siguiente esquema. El caso de un motor decuatro cilindrosel mbolo distribuidor describe un cuarto de vueltaentre lasposiciones del punto muerto inferior y el puntomuerto superior.En el PMI del mbolo distribuidor el combustible
fluye al recintode alta presin, a travs del canal de entrada y unaranura decontrol.Durante el movimiento ascendente, el mbolodistribuidor cierrael canal de entrada sometiendo a presin elcombustible que seencuentra en el recinto de alta presin. Durante elmovimientogiratorio, la ranura de distribucin abre el orificiode salidacorrespondiente al cilindro del motor.
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Final de inyeccion
La alimentacin de combustible concluye en cuanto la correderade regulacin abre el orificio de descarga.Mientras el mbolo retorna al PMI, mediante el movimientorotativo ascendente el orificio de descarga se cierra. El recinto de
alta presin se vuelve a llenar.
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El cabezal distribuidor
La vlvula de impulsin asla el conducto deinyeccin de la bomba y estn incluidas enla cabeza impulsora. La misin de estavlvula es descargar la tubera de inyeccintras concluir la fase de alimentacin,extrayendo un volumen exactamente definido.De esta forma se consigue un final de cierrepreciso del inyector al finalizar la inyeccin.Simultneamente y con independencia delcaudal de inyeccin momentneo, debe
asegurarse el equilibrio del caudal deinyeccin momentneo, debe asegurarse elequilibrio de las presiones en el conducto deimpulsin para las diferentes fases de inyeccin.
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Los inyectores
El inyector introduce el combustible en la cmara de combustin.La presin de apertura del inyector se encuentra por lo generalentre 110 y 135 bar. En el caso de motores de inyeccin indirectalos inyectores suelen ser de tetn, que posibilita la formacin de
un prechorro.
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La regulacion del regimen
Regulacin de Rgimen
En las bombas mecnicas de inyeccin existe unregulador quese encarga de fijar el rgimen de ralent , elrgimen mximoy todos los regmenes intermedios. Cuando labomba rotativade inyeccin est parada, los pesoscentrfugos se encuentran en reposo y elmanguito reguladorse encuentran en posicin inicial.La palanca de arranque se desplaza a la posicin
de arraquemediante el muelle de arranque, que la hacegirar alrededorde su punto de rotacin M2. Simultneamente,la rtula de lapalanca de arranque hace que la corredera deregulacin sedesplace sobre el mbolo distribuidor en ladireccin delcaudal de arranque, con el resultado de que elmbolo
distribuidor debe recorrer una carrera tilconsiderable hastaque se produce la limitacin determinada porel mando.De este modo, al arrancar se produce elcaudal necesario parala puesta en marcha. El rgimen ms bajo essuficiente paradesplazar el manguito regulador, en oposicinal dbil muellede arranque, una distancia igual a a.
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La regulacion del regimen
Una vez arrancado el motor Diesel, al soltar el acelerador, lapalanca de control de rgimen pasa a la posicin de ralent,quedando apoyada entonces sobre su tope del tornillo deste. El rgimen de ralent ha sido elegido de modo que, enausencia de carga, el motor contine funcionando de forma
segura y sin el riesgo de que se pare.La regulacin la asegura el muelle de ralent dispuesto sobreel perno de sujecin. Este mantiene el equilibrio en contrade la oposicin creada por los pesos centrfugos. Medianteeste equilibrio de fuerzas se determina la posicin de lacorredera de regulacin respecto del orificio de descarga delmbolo distribuidor y, por lo tanto, se fija la carrera til.Cuando los regmenes superan el margen de ralent, finalizael recorrido c del muelle y se vence la resistencia opuesta porel muelle.
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La regulacin del rgimen
Durante el funcionamiento en carga, la palanca de control de
rgimen pivota y adopta una posicin definida por el rgimeno la velocidad de desplazamiento deseada del vehculo. Estaposicin la determina el conductor mediante lacorrespondiente posicin del acelerador. La accin de losmuelles de arranque y de ralent queda anulada para regmenessuperiores al margen de ralent. Aquellos no influyen sobre laregulacin.
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La variacion del avance
Variador de avance
El variador de avance de la bomba rotativa de inyeccin permiteadelantar el comienzo de la alimentacin en relacin con laposicin del cigeal del motor y de acuerdo con el rgimen,para compensar los retardos de inyeccin e inflamacin.
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La variacion del avance
Durante la fase de alimentacin de la bomba de inyeccin, laapertura del inyector se produce mediante una onda depresin que se propaga a la velocidad del sonido por latubera de inyeccin. ste tiempo es independiente del rgimenpero no el ngulo descrito por el cigeal entre el comienzo dela alimentacin y el de inyeccin. Esto obliga a introducir unacorreccin adelantando el comienzo de la alimentacin.Tambin hemos de tener en cuenta el retraso de inflamacin,que es el tiempo que transcurre entre la inyeccin y la combust.Hay que adelantar el comienzo de alimentacin de la bomba de
inyeccin para compensar el desplazamiento temporalcondicionado por el retraso de la inyeccin e inflamacin. Paraello se utiliza el variador de avance en funcin del rgimen.
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La variacion del avance
La presin de combustible interna a la bomba,vence la resistencia del muelle. El movimientoaxial del mbolo se transmite al anillo derodillos montado sobre el cojinete por medio dela pieza deslizante y el perno. Esto hace que la
disposicin del disco de levas con respecto alanillo de rodillos vare de forma que los rodillosdel anillo levanten, con cierta antelacin, eldisco de levas. El valor angular de desfase entredisco de levas y mbolo distribuidor puede llegara ser de 12 de ngulo de leva, que son 24 dengulo en cigeal.
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La variacion del avance
Durante la fase de alimentacin de la bomba de inyeccin, laapertura del inyector se produce mediante una onda depresin que se propaga a la velocidad del sonido por latubera de inyeccin. ste tiempo es independiente del rgimenpero no el ngulo descrito por el cigeal entre el comienzo dela alimentacin y el de inyeccin. Esto obliga a introducir unacorreccin adelantando el comienzo de la alimentacin.Tambin hemos de tener en cuenta el retraso de inflamacin,que es el tiempo que transcurre entre la inyeccin y la combust.Hay que adelantar el comienzo de alimentacin de la bomba de
inyeccin para compensar el desplazamiento temporalcondicionado por el retraso de la inyeccin e inflamacin. Paraello se utiliza el variador de avance en funcin del rgimen.
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MOTOR XUD9
2.- Motor XUD9
Este es el primer motor diesel montado en un modelo HYUNDAI.Fue instalado en el Lantra del ao 98. Es un motor de origen PSA
atmosfrico de 1.9 litros.
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MOTOR XUD9
2.1.-Cambio de correa de distribucin
a) quitar el tornillo 1 y quitar la polea del
cigeal.b) proceder a quitar las tapas en el orden2, 3 y 4.c) girar el motor hasta PMS en el cilindro4.d) centrar la polea del rbol de levas con
un tornillo M8x125x40 (7).e) centrar la polea de la bomba de gasoilcon 2 tornillos M8x125x35.
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MOTOR XUD9
f) Una vez calados los rboles,insertar el til 0153N para bloquearel cigeal.
g) Aflojar tuerca 8 y el tornillo 9 delsoporte del tensor 10h) Insertar una llave en el cuadradodel soporte del tensor y girarlo paracomprimir el muelle.i) Con el muelle comprimido, volver
a apretar el tornillo (9) para fijar elsoporte del tensor en su posicinde mximo juego.
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MOTOR XUD9
j) Quitar la correa y sustituirla por una nueva. Empezar a montarpor abajo, es decir, siguiendo el siguiente orden: cigeal, rodillo,polea de bomba, polea de rbol de levas, tensor y por ltimo lapolea la polea de la bomba de agua.k) Aflojar el tornillo 9 para que la correa coja su tensin.l) Una vez que se le haya dado su tensin apretar PRIMERO ELTORNILLO(18) Y DESPUS LA TUERCA(19).m) Montar polea de cigeal.n) Quitar los tornillos de fijacin y el til de bloqueo del volantemotor.
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MOTOR XUD9
2.2.- Calado De Bomba De Gasoil Boscha) Colocar el pistn 4 en el PMS en carrera de compresin.b) Aflojar los tornillos de sujeccin de la bomba.c) Quitar el tornillo (1)
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MOTOR XUD9
d) Insertar el til 0117AK2 (alargador) y 0117AK1 (soporte delcomparador)e) Despus de colocar el comparador, girar el motor en sentidocontrario hasta que P.M.I. de la bomba. En ese punto, ponemosa cero el reloj comparador.f) Girar el motor hasta P.M.S. Del cilindro 4. Para asegurarse queest en la posicin, insertar el til 0153N para adems bloquearel volante motor y asegurarse de que los tornillos de calado delrbol de levas (7) y de la bomba (8 y 9).g) En esta posicin, girar la bomba hasta que la lectura del
comparador sea 0.90 +/- 0.03mm.H) Retirar los tiles de bloqueo y dar un par de vueltas al motorpara ver que el reloj comparador vuelve a marcar0.90 +/-0.03mm.
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MOTOR XUD9
2.4.- Ajuste de Ralent. Motor frioa) Comprobar que el cable del acelerador de ralent no estdemasiado tenso. Adems de comprobar que la posicin delacelerador de ralent (8) es la de ralent acelerado (3).
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MOTOR XUD9
MOTOR CALIENTEa) Asegurarse de que el acelerador de ralent (8) no est tenso yque hay cierta holgura entre el tornillo del cable de ralent (1) yel acelerador de ralent (8). As nos aseguramos que el acelerador
est en su posicin de tope de ralent en caliente (4).b) Aflojar el tornillo de ajuste de velocidad de ralent (5).c) Ir apretando poco a poco el tornillo de ajuste de velocidad deralent (5) hasta lograr que la velocidad del motor sea de 920 rpm.d) Una vez ajustado el ralent a 920 pm. Introducir una galga de3 mm. entre el tornillo de ajuste de velocidad de ralent (5) y el
acelerador (6). Ajustar entonces el tornillo hasta lograr 1250 rpm.+/- 100 rpm.
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MOTOR XUD9
e) Retirar la galga. Mover el acelerador de ralent hasta su posicinde ralent acelerado. Entonces la velocidad de ralent debe ser de1000 rpm. Si es necesario, reajustar como se indica en los pasos3 y 4.
f) ajuste del acelerador. Comprobar que con el acelerador pisadohasta el suelo, la palanca del acelerador (6) hace tope en el tornillode ajuste de mximas rpm.g) Comprobar que con el acelerador sin pisar, la palanca delacelerador (6) hace tope con el tornillo de ajuste de velocidad deralent y que el cable del acelerador no est tenso.
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MOTOR D4B
3.- MOTOR D4B
stos son los motores MITSUBISHI que se instalan en la H1 y las primerasunidades de Terracn. En las primeras versiones la bomba de inyeccin
era mecnica, mientras que en las siguientes la bomba eselectrnica. Vamos a explicar el funcionamiento del segundosistema, denominado COVEC-F (Computed VE pump controlsystem-Full). Es un sistema de inyeccin y distribucinque utiliza un micro-computador para controlar la cantidad deinyeccin y el avance de la misma.
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MOTOR D4B
COVEC-F
Par
50 100
Posicin de acelerador (%)
Bomba inyectoraconvencional.
1. Mejoras de funcionamiento.
La figura derecha muestra la relacinentre posicin de acelerador y par de
salida.Comparando con una bombaconvencional, COVEC-F proporciona lacantidad ptima de inyeccin en cadamomento y circunstancia de acuerdocon la posicin del acelerador. Con ellose consigue incrementar el parespecialmente en condiciones de bajaposicin de acelerador.
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MOTOR D4B
Con las bombas inyectoras convencionales no se realizan variacionesligersimas en la posicin de la corredera de caudal. COVEC-F, detectavariaciones de velocidad tras cada combustin a ralent y como resultadocontrola la posicin de la corredera para incrementar o disminuir la
cantidad inyectada.De este modo cada inyeccin en cada cilindro es controlada para disminuirvibraciones y mejorar el confort.
POSICION
CORREDERA
BOMBACONVENCIONAL
FIJOPOSICION
CORREDERA
COVEC-F
CONTROLINDIVIDUAL
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MOTOR D4B
tiempo
Velocidad
motor
Posicincorredera
tiempo
Sin control exhaustivo Con control exhaustivo
Control de inyeccin individual
Velocidad
motor
Posicincorredera
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MOTOR D4B
La cantidad inyectada se incrementaen las aceleraciones para aumentarla potencia de salida .
En bombas convencionales esteexceso de combustible se traduce engeneracin de humos.Con COVEC-F, la cantidad inyectadase controla con precisin incluso en lasaceleraciones, para prevenir la generacin
de humos sin afectar negativamente a lapotencia de salida.
Cantidadinyectada
Posicin de acelerador
Bomba convencional
COVEC-F
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MOTOR D4B
No COMPONENTE FUNCIN
1 UNIDAD DE CONTROL Procesado y control de funcionamiento.2 Np Sensor Detecta velocidad giro de bomba
3 CSP sensor Detecta posicin de la corredera
4 Sensor de temp. combustible Detecta temp. de combustible
5 Resistencia de compensacin Compensacin
6 TCV Ajuste avance de inyeccin
7 TPS Detecta la posicin del pistn de avance
8 CKP Misma funcin que NPS, al doble de velocidad
Componentes Principales:
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MOTOR D4B
Vista frontal
Vista transversal
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MOTOR D4B
TCV (Timer Control Valve)
La TCV est situada en la parte inferiorde la bomba. Mediante la regulacin dela presin en las cmaras de alta y debaja presin se consigue el avance de la
inyeccin deseado en cada momento.El avance de la inyeccin puede sercontrolado mediante la vlvula TCV concontrol por duty. as se regula el paso deaceite a alta presin a la cmaracorrespondiente del pistn consiguiendogirar as el platillo de levas.Adems la frecuencia del duty puede servariada en correspondencia con lafrecuencia de inyeccin.
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MOTOR D4B
GE Actuador (Governor electrnico)
Mientras que una bomba inyectora convencional est controlada porun gobernador centrfugo, en la bomba electrnica est gobernadapor un regulador electromecnico.
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MOTOR D4B
Sensor NPS (Sensor de velocidad debomba)
Cuando gira la polea de la bombainyectora los dientes de la rueda fnicapasan junto al sensor para variar el flujomagntico y generar corriente AC en labobina del sensor.Este voltaje se convierte en la seal de
entrada para la ECU y as determinar lavelocidad del giro de la bomba. Con elCKP, este sensor est duplicado.
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MOTOR D4B
TPS (Sensor de posicin de pistn de avance)
EL COMMON RAIL
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EL COMMON RAIL
Significa RailComn
Se suprime labomba inyectora
Se sustituye poruna bomba dealta presion
La alta presionse mantiene enuna rampa (rail)
La aperturasecuencial de losinyectores sehace de modo
electrnico
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MOTOR D4\3EA (TIPO D)
Este motor es el que introdujo en la marca la tecnologa common rail. De origen Detroit Diesel, el motor es modular de 3 (1.5 ) o 4(2.0)cilindros con un mximo de piezas comunes (piston, bielas, distribucion, etc etc , de 4 vlvulas por cilindrosEl trmino de moda en el mundo del diesel es Common Rail. La diferencia principal con los sistemas anteriores es la bomba. En lossistemas con bomba inyectora arrastrada por el motor,sta se ocupa de generar presin de alta, regular la cantidad de combustible ydistribuirla a los inyectores. En el sistema Common Rail, la bomba no se ocupa msque de generar la altsima presin que se acumula en un tubo acumulador del cual se alimentan los inyectores, llamado Common Rail. Laapertura de los inyectores va regulada por un sistema electrnico, basado en una ECU y sus sensores relacionados. Aparte de mejorar lasprestaciones y reducir los ruidos y los niveles de emisiones,este motor nos permitir alcanzar un destacado nivel en el mercado cada vez ms exigente de los motores diesel.
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MOTOR D4\3EA
4.- MOTOR D3EA/D4EA
EN LINEA SOHC 4V
1991
83.0 x 92.0
18,4
111 / 4000
25.5 / 2000
Por compresin
Arbol de levas simple
Ajuste hidrulico
Electronic Common Rail System
Oxi-cat, EGR
Bomba de dientes trocoidales
Filtro de paso total
5,5
3,5Capacidad de refrigerante
Cilindrada (cc)
Dimetro x carrera (mm)
Relacin de compresin
Max. Potencia (CV/rpm)
Max. Torque (kg.m/rpm)
Sistema de combustible
Control de Emisiones
Sistema de engrase
Capacidad de aceite (lit)
TIPO
Sistema de encendido
Sistema de vlvulas
O O \3
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MOTOR D4\3EA
El control electrnico del caudal y del avance permite que seinyecte el combustible a una presin ptima independientementedel rgimen del motor. Esto quiere decir que incluso con regmenesbajos se puede mantener una alta presin. Bsicamente esta regulacinde presin vara en funcin de la carga de motor.Los principales problemas que hay que resolver con objeto demejorar el rendimiento y el consumo son: la regulacin de la cantidad,la atomizacin del combustible, y el momento preciso de la inyeccindentro de la cmara.Como es sabido, el gasoil, al contrario que la gasolina, no se evapora.
Por lo tanto lo que tenemos en la cmara en el momento de inicarse lacombustin no es un gas homogneo sino una masa de aire que contieneuna cantidad infinita de minsculas gotas de combustible diesel.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
Estas gotas minsculas se inflaman al contactar con el aire, ya quepor efecto de la compresin, se encuentra a unas temperaturas deentre 700 y 900C.Por este motivo las primeras gotas microscpicas tienen que salirantes del punto de mxima compresin.
Esto corresponde a la posicin de punto muerto superior (PMS), yaque cuando se supere dicho punto la combustin debe hacersecompletamente, con objeto de proporcionar el mximo rendimientomecnico.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
Circuito de Baja
En el circuito de baja, la prebomba empuja al combustible haciala bomba de alta presin, pasando previamente por un prefiltropara evitar el desgaste en los componentes de inyeccin,
mecanizados con la mxima precisin.La prebomba se encuentra fuera del depsito, para cebar labomba mecnica de alta. La bomba elctrica y un elemento debombeo de rodillos que aspira el combustible del tanque.La refrigeracin de dicho elemento la hace el combustible quecircula a travs del mismo.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
FILTRO DE GASOIL
El filtro de gasoil dispone de unelemento de calefaccin que seencuentra entre la cabeza del filtro y
el elemento filtrante.El gasoil que llega pasa por elelemento calefactor, en base ala seal de temperatura deltermosensor, se conecta lacalefaccin. Los valores en los que
trabaja dicho calentador son:ON -> -3 3COFF -> 5 3C
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
El calefactor del filtro comprendeuna carcasa de plstico en la cualdos discos metlicos de contacto
son mantenidos separados porcuatro semiconductores.Adems hay una placa elsticapara matener el contacto.En cuanto llega intensidad decorriente los semiconductores
empiezan a calentarse,transmitiendo ese calor al gasoil.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
El retorno del rail se une a los retornos de los inyectores parapasar a travs de un enfriador situado bajo el vehculo y volveral depsito de combustible. La funcin de este enfriamiento esevitar que el combustible aumente su temperatura en excesodebido a las sucesivas que sufre en la bomba de alta y ser
devuelto al retorno.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
Bomba de alta presin
La bomba de alta presin se encarga de generar la presin de altapara los inyectores, y en cualquier condicin de funcionamiento. Elarrastre de la bomba de alta se hace a travs del rbol de levas, esdecir, gira a la mitad de vueltas que el motor. La lubricacin y larefrigeracin las hace el mismo combustible que circula por dentro.La entrada se hace a travs de una vlvula de seguridad. Cuando elpistn se mueve hacia abajo, la vlvula de admisin se abre y elcombustible entra dentro del elemento de bombeo (carrera de
aspiracin).
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
En el punto muerto inferior, la vlvula de aspiracin se cierra y elcombustible de la cmara se comprime mediante el desplazamientohacia arriba del mbolo. La bomba de alta presin se encarga degenerar la presin de alta para los inyectores, y en cualquier
condicin de funcionamiento.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
En el tubo de alimentacin de combustible de la bomba va instaladoel sensor de temperatura del combustible.Debido a que no todo el combustible que se comprime en la bombano es inyectado en la cmara de combustin sino que se devuelveal retorno, el gasoil va aumentando su temperatura, lo que provoca
pequeas variaciones en la densidad del lquido con lo que varala atomizacin del combustible. La ECM controla este efectovariando los tiempos de inyeccin y el avance.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
Despus del filtro el combustible llega a la bomba de alta presin,la cual genera la fuerza del acumulador de alta (rail). Esta bombapuede llegar alcanzar 1.350 bar como mximo.Para cada proceso de inyeccin, se toma combustible del
acumulador de alta. Su presin permanece constante, para lo cualse emplea una vlvula electromecnica de regulacin. Con objetode que la presin en el rail no se salga de determinados valores.La vlvula de control de presin va activada por la ECM. Cuandoest abierta, permite que la gasolina regrese al depsito a travsde las tuberas de retorno. Para que la ECM pueda activar la vlvulade control de presin correctamente, la presin del rail se verificamediante un sensor de presin.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
La vlvula de control de presin va activada por la ECM mediante
seal duty. Cuando est abierta, permite que el combustible salgapor el retorno, en este caso no est recibiendo tensin (12V.).Para que la ECM pueda activar la vlvula de control de presincorrectamente, la presin del rail se verifica mediante un sensorde presin.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
Apertura en funcin del duty
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MOTOR D4\3EA
Sensor de Presin en el Rail
El sensor de presin se encarga de medir la presin actual en elrail, con la exactitud necesaria y lo ms rpido posible. El
combustible a presin ejerce una fuerza contra el diafragma delsensor, convirtiendo la presin en una seal elctrica, la cual seintroduce a un circuito de evaluacin que amplifica la seal y laenva a la ECM. Cuando la forma del diafragma vara(aprox. 1mm a 1500bar) se produce un cambio de resistenciaa travs del puente de resistencias para 5 V.
MOTORD4\3EA
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MOTORD4\3EA
Este cambio de la tensin es del orden de 0 a 70mV (en funcin dela presin) y luego se amplifica por el circuito de evaluacin de 0.5
a 4.5V. La medicin correcta de la presin del Rail es fundamentalpara que el sistema funcione como es debido. Si el sensor falla lavlvula de regulacin pasa a modo emergencia, con un valoraciegas de la presin.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
Sensor de presin (Rail)Encendido ON = 0.5V.Giro con motor de arranque = 0.5V. Y aumentandoRalent = Aprox. 1.25V.Max. Presin =4.3 V.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
La funcin de los inyectores inyectar la cantidad de combustibleexacta en la cmara de combustin, y en el momento preciso.Para lograr esto el inyector es activado por seales que letransmite la ECM.El inyector tiene una servovlvula electromagntica en la parte
superior, cuyo estado de reposo es cerrado y al recibir el impulsodescarga la presin de la cmara superior (presin de rail),permitiendo que la presin en la parte baja de la tobera (igual ala del rail) levante la aguja, inyectando a presin por los orificiosde la tobera como en un inyector Diesel convencional. Este sistema
va mecanizado con las tolerancias ms precisas, estando los trescomponentes integrados y NO PUDIENDO DESMONTARSE ELCONJUNTO SALVO POR UN TALLER AUTORIZADO BOSCH.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR D4\3EA
El combustible en exceso retorna al depsito por latubera de retorno. La limitacin de RPM y el corte
de inyeccin al retener lo hace la ECM.
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MOTOR_D4\3EA
En el grfico anterior se puede apreciar que los inyectores trabajanpor descarga en vez de por alzado de muelle como los antiguosmotores diesel.La intensidad necesaria la proporciona un equipo de condensadoresinternos a la ECM que puede llegar a generar 20 amperios para laapertura del inyector y 10 12 amperios para mantener abierta laaguja del inyector.
Equipo decondensadores
MOTOR D4\3EA
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VLVULA EGR
Con la recirculacin de gases de escape (EGR) se lleva partede los gases de escape a la admisin. Esto hace que latemperatura de combustin se reduzca y por lo tanto se
reduzca la emisin de Oxidos de Nitrgeno (NOx). En funcinde las condiciones instantneas de funcionamiento, lo queentra a los cilindros puede llegar a ser hasta un 40% de gasesde escape. Para el control por parte de la ECM, se mide la masade aire fresco que entra mediante el MAF y se compara con el
terico para ese punto de funcionamiento. La vlvula EGR seabre en funcin de los impulsos de la ECM.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
Control de la mariposa
La vlvula de mariposa desempea una misin que no tienenada que ver con la de un motor de gasolina. Lo que sebusca es reducir el exceso de presin en la admisin para
que aumente la tasa de recirculacin de gases de escape.El control de mariposa slo es operativo a bajas vueltas.Funciona por vaco, mediante una electrovlvula, aunque locierto es que no hemos podido comprobar que interaccionecon la EGR. Bsicamente la utiliza para tener una paradade motor ms suave al cerrar el paso del aire.
Actualmente viene montada slo en los motores D3EA y D4EAMotores (D). En los motores (D) euro4 es electrnica.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
VLVULA EGR
Condiciones de estado OFF:* RPM 42 mm3* RPM > 3050* Retencin motor, RPM > 2000* Condicin ralent, RPM < 1000 durante 52 seg.
* Presin atmosfrica < 920 mbar
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
Las bujas de precalentamiento se encargan de garantizar unarranque en fro eficiente. Adems, acortar el perodo decalentamiento, punto muy importante para las emisionescontaminantes. El tiempo de precalentamiento es funcin de la
temperatura del refrigerante, es decir, lo controla la ECM. Losprecalentadores alcanzan 850C en pocos segundos.El post calentamiento se produce durante la fase de arranque eincluso con el motor ya en marcha, lo cual depende del rgimeny del caudal inyectado. Los precalentadores al funcionar entre
950C y 1050C reducen el humo y las emisiones de ruido.El sistema lleva un rel de potencia.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
Comparacin de calentadoresDe modelos anteriores (1) y losactuales (2)
(850C en 4 segundos)
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
INTERRUPTOR DE FRENO
El interruptor de freno tiene dos circuitos:* Circuito de la luz de freno* Interrupcin del cruise control
Freno redundanteEl sistema de redundancia de frenos se activa cuando tenemospisados a la vez el pedal de freno y el de acelerador y el vehculoest en movimiento (habiendo pisado primero el acelerador). Eneste caso el ralent se establece a 1200 rpm.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
INTERRUPTOR DE EMBRAGUE
Tiene las siguientes misiones:* Cancelacin del cruise control
* Regulacin de la seal de carga del motor (desembragar,meter primera, embragar para salir)* Para evitar que se disparen las RPM al desembragar
durante los cambios de marcha, la ECM ajusta la operacinde inyeccin.
MOTOR D4\3EA
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MOTOR_D4\3EA
Sensor de Presin Corto o valores fuera de rango RPM limitadas a 2600 rpm DTC 0190Regulador de Presin Corto El motor no arranca DTC 1180
DTC 0100DTC 0110
RPM limitadas a 2600 rpmCorto o valores fuera de rangoMAF/IAT
Modo Emergencia
D4EA VGT Y EURO 4
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D4EA VGT Y EURO 4
-En los motores D 2.0 y 2.2 con VGT EURO4, tenemos gestin BOSCH 2(limitacin de presin a la entrada de la bomba) adems de regulador depresin en rampa. Adems, en todos los diesel que cumplan EURO4 losinyectores tienen un cdigo de 7 cifras que debe grabarse (similar alTerracan). Llevan igualmente prebomba en el depsito
-En los motores D 2.0 con VGT y EURO3 (Santa FE 125 CV), la regulacinde presin se hace slo en el ral. La diferencia con el de 2.0 de112 CVy turbo de geometra fija (WGT) es slo el turbo y la gestin que implica.
D4EA y EURO4
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D4EA y EURO4
Sistema CRDi ( Presin de inyeccin : 1600 bar )
Bomba dealtapresin
Common railRegulador de
presin de ral
Sensor de
presinde ral
MOTOR J3
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MOTOR_J3
Es un motor deorigen Kia, de 2.9l . Se monta enel Terracan
La gestin demotor no esBosch sinoLucas-Delphi
MOTOR J3
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MOTOR_J3
CIRCUITO DE BAJA (LP)Es un circuito de baja presin que alimenta la bomba con gasoil filtrado .
CIRCUITO DE ALTA (HP)
Es el circuito formado por:* La bomba de alta presin (bomba HP), la cual comprime el gasoildesde el ciruito de baja a la presin del rail, con el cual est conectadopor una tubera de alta.
* El rail que acumula la presin de alta, conectado a los inyectoresmediante tuberas de alta individuales.
* Los inyectores, de control electrnico, uno por cada cilindro y son losque introducen la cantidad calculada de gasoil en el momento adecuado.
MOTOR J3
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MOTOR J3
CIRCUITO DE RETORNO DE BAJA LPEste circuito tiene dos funciones principales:
* recoger el retorno de la bomba de alta y llevarlo al depsito.* recoger el retorno de los inyectores, funcin en la que coopera
un venturi que genera un vaco en la tubera de retorno.
MOTOR J3
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MOTOR_J3
El combustible filtrado es aspirado desde el racor de entrada dela bomba de alta. Luego pasa a la bomba transfer , que se encargadel elevar la presin a un nivel llamado presin de transferencia.sta depende naturalmente del rgimen de giro de la bomba
Pero luego es regulada por una vlvula de regulacin que formaparte De la carcasa, y mantiene esta presin de transferencia aunos 6 Bar. El gasoil a la presin transfer pasa asimismo por lavlvula dosificadora (IMV) que es la que dosifica la cantidad decaudal que se pasa a los mbolos de compresin .
Cuando el gasoil entra al cabezal hidrulico, se comprime mediantelos mbolos y se dirige a la tubera de alta que a su vez alimenta al Rail.
MOTOR J3
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MOTOR_J3
El regulador de baja LP (Low Pressure) tambin conocido comoIMV (inlet metering valve), se utiliza para controlar la presindel rail, regulando el caudal que se enva al elemento de bombeodel cabezal.
De este modo la presin que detecta el sensor del Rail es igual a lasolicitud de presin requerida por la ECU.De este modo se cumplen dos condiciones para mejorar la eficacia,en cuanto:* slo se comprime la cantidad de gasoil necesaria segn lo querequiera el sistema en funcin de las condiciones operativas del
motor.
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MOTOR J3- La bomba de alta
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MOTOR_J3 La bomba de alta
Fabricada porDelphi Francia
Sensor detemperatura degasoil
Cabezal de alta
Vlvula deregulacion dealta (IMV)
Reguladora de
entrada (9bares)
MOTOR J3
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MOTOR_J3
Bomba de alta. Funcionamiento.
MOTOR J3
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MOTOR_J3
Las funciones de la bomba de alta son :* Generar el nivel de alta presin de combustible exigido en el
acumulador de alta (rail)* Dosificar la presion con la mayor precisin en funcion del
requerimiento del motor, lo cual va controlado por la ECM enfuncin
1)de la demanda del conductor (pedal acelerador).2)De las revoluciones motor (CKP)
MOTOR J3
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O O _J3
Componentes internos de la bomba HP :* Cabezal hidrulico* Sensor de temperatura* Vlvula dosificadora de admisin (IMV)* Boca de salida de alta
* Valvula de entrada* Valvula de salida retorno* Rodillos de compresion* Conjunto de zapatas* Arbol impulsor
* Bomba de transferencia
MOTOR J3
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Presin Transfer* Bomba de paletas, integrada en el interior de la bomba HP* Presion regulada a 6 Bar* Caudal unitario: 5,6 cc/rev* Caudal total : 90 l/h a 300 rpm y 650 l/h a 2500 rpm
* Aspiracin : 65 mBar a 100 prpm
Presin de alta* anillo de levas con 4 lbulos* 2 cmaras de 0,9 cc/rev (2 mbolos radiales por camara)* Camaras desfasadas 45* Presin modulada por la vlvula IMV Inlet Metering Valve* Limitador de alta presion (de 1800 a 2100 Bar)* Accionamiento desde la distribucin, con una relacin de 0.5/1
MOTOR J3
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Diseo del Rail
El volumen de alta presin enviado por la bomba de alta enviadopor la bomba HP se acumula en el rail. Consiste en una tuberamuy fuerte que alimenta a los inyectores y amortigua lasoscilaciones de presin. El volumen del Rail se define del modo siguiente:* Permitir el mnimo de oscilaciones de presin. Estas pulsaciones
de presin dependen de la alimentacin de la bomba de HP y delcaudal consumido por los inyectores. La idea es mantener lapresin dentro de un margen de + - 15 bar con objeto demantener la mayor exactitud en la cantidad inyectada. Un volumen
mayorpermite una mejor amortiguacin de las oscilaciones depresin.
MOTOR J3
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Sensor de presin* Tipo : diafragma/Piezo elctrico* Alimentacin : 5 +/- 0.25V* Gama de sensin : 0 a 1800 Bar
* Presin mxima : 2200 Bar* Presin de seguridad : ms de 2500 Bar
Por otro lado, permitir un fcil arranque. Un volumen pequeoreduce el intervalo de subida de presin permitiendo unarranque ms rpido. El volumen del rail es a fin de cuentas uncompromiso entre las dos cosas.
MOTOR_J3
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El sensor tiene que responder a la alimentacin en menos de200 ms, y a un impulso de presin de 90% en menos de 2 ms.
10 %
90 %
94 %
1800 bar
100 %
MOTOR_J3
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INYECTORES
1 Fase
No se enva corrienteal solenoide, la vlvulade control se encuentracerrada,la presin en lacmara de control es lamisma que en el ral,con lo que la aguja semantiene cerrada.
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2 Fase
La vlvula de control es excitada mediante la ECM, la vlvula decontrol se eleva, la presin en la cmara de control empieza a caer,la aguja sigue cerrada. En cuanto la presin en la cmara de control
se ha reducido lo suficiente la aguja deja de estar en equilibriohidrulico, con lo que sube hacia arriba.
MOTOR_J3
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3 Fase
Los orificios de la punta de la tobera quedan abiertos y empiezala inyeccin. El tiempo de excitacin del solenoide de la vlvuladepende de las condiciones de trabajo, es decir en funcin de lapresin del rail.
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4 Fase
La ECM corta la corriente al solenoide de la vlvula de control,con lo cual la vlvula regresa a su asiento debido a que lapresin en la cmara de control aumenta y se hace un poco
mayor que la presin en la tobera, haciendo que se cierre laaguja y que se pare la inyeccin.
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Como en el sistema BOSCH, hay un valor de corriente altopara abrir el inyector y otro menor para mantenerlo.
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Todos los inyectores producidos por Delphi van numerados dentrode un lote de produccin en funcin de sus caractersticasparticulares individuales, usando un cdigo matricial (para lecturaautomtica en produccin) o uno alfanumrico, para el serviciopostventa.
* Si se sustituye un inyector hay que actualizarlo en la ECMmediante Hi Scan* Si se sustituyen todos, lo mismo* Hay que resetear los parmetros de autoaprendizaje del sistema.(Auto adaptacin de la ECM). Como se va a empezar con nuevoscomponentes, hay que modificar estas adaptaciones a los valoresoriginales.
*Si se sustituye la ECM hay que: cargar TODOS los valores y laconfiguracin del vehculo en la nueva ECM
MOTOR_J3
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-hay que copiar los parmetros de aprendizaje que caracterizan-el estado en el cual se encuentra el sistema. La nueva ECM no-va a conocer estos valores, es preciso emplear unos valores-neutrales. Por lo tanto hay que cargarlos en la ECM.
Esta reprogramacin se explica ms adelante en el punto referenteal Hi-Scan.
MOTOR _J3
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Cdigo P/venta
Cdigo enfabricacin
MOTOR _J3
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Condicin EGR OFFTemp. < 15C o bien Temp. > 100 CTemp. Aire admisin > 60 C RPM > 2500rpmcarga motor > 40% de la Max.A/C onAltitud > 1000 MetrosOFF en caso de MAF defect.En arranque ( 2 segundos)
Valvula EGR
Vlvula Solenoide
MOTOR_J3
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Calentador auxiliar circuito habitculoEl Terracan no lleva calentadores auxiliares como los Elantra,SantaFe, Trajet, Matrix por los motivos siguientes:-Mucho mayor cilindrada (capacidad calorfica) que el motorde los anteriores-El diametro de entrada ha sido aumentado.Esto es suficiente para las necesidades de calefaccin.
MOTOR _J3
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Colector
Calefactor de aire de admisin
Especificacion:Vbatt: 14VResistencia: 0.2 Corrientes: 70 A ( x dos elementos = 140 Amps)
MOTOR _J3
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Modo Fallo en J3
El motor se para despus de 1min.Ralent a 1000 rpm.
Rgimen limitado a 3000 rpm.El motor se para despus de 1min.
Ralent a 1000 rpm.Rgimen limitado a 3000 rpm.
El motor se para despus de 1min.Ralent a 1000 rpm.
Rgimen limitado a 3000 rpm.El motor se para despus de 1min.
Ralent a 1000 rpm.Rgimen limitado a 3000 rpm.
El motor se para despus de 1min.Ralent a 1000 rpm.
Rgimen limitado a 3000 rpm.Lmite de corriente de control IMV superado El motor se para despus de 1min. DTC 1119
Ralent a 1000 rpm.
Rgimen limitado a 3000 rpm.Cdigos de Inyectores borrados Ralent a 1300 rpm. DTC 1300Fallo circuito de CKP Fallo en seal CKP Ralent limitado a 3000 rpm. DTC 0335
Fallo en los 2 potenciometros Rgimen limitado a 1300 rpm. DTC 0226Ralent a 1000 rpm.
Rgimen mximo 3000 rpmRalent a 1000 rpm.
Rgimen mximo 3000 rpm
DTC 0120
DTC 0220
Sensor de acelerador APS
Fallo en seal de IMV
Monitorizacin de Presin de Combustible
Fallo en potenciometro 1
Fallo en potenciometro 2
Esquema elctrico de inyectores
Circuito elctrico de Inyectores
DTC 0201/4
DTC 0190
Lmite de presin de rail superado DTC 1120
IMV bloqueada
Lmite de presin de rail superado
Fallo en seal de sensor
Sensor de Presin de Rail
MOTOR _D4CB (Tipo A)
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Motor de origenKia de 2.5 l Sistema de
gestin Bosch Lleva cadenas de
distribucin enlugar de correas
MOTOR _D4CB
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Esquema del sistema
MOTOR _D4CB
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MOTOR _D4CB
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Integrando una bomba de engranajes, la bomba de alta presinCP3.2 trae el combustible desde el depsito, a travs del filtro degasoil, y crea una presin de alimentacin de 4.5 ~ 6.0 bar
- Presin de succin : 0.5 ~ 1 bar- Presin de salida : 4.5~6.0 bar
MOTOR _D4CB
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BOMBA DE ALTA PRESIN
MOTOR_D4CB
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4600rpmVelocidadmx.0.677/revCantidad de
salida
0.67
1600bar
Par de giro
Presin detrabajo
Items
24~28NmDesmultiplic.
1350barPresin mx.de salida
Items
eje impulsor Leva excntrica. Conjunto de compresin con pistn Vlvula de entrada Vlvula de salida
MOTOR _D4CB
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Control a la entrada : integrado en la bomba de alta presin quecontrola la cantidad de combustible con la que se alimenta labomba de alta, similar al sistema utilizado por DELPHI en el J3.Ventajas del control a la entrada:Minimiza el incremento de temperatura del combustiblesuministrando el volumen ptimo de combustible. El par necesariopara hacer trabajar la bomba desciende entre 3 y 4 kg.m.DesventajasDificultad para liberar altas presiones en el rail en una repentinadeceleracin.
MOTOR _D4CB
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Bosch versin 1. (D Engine) requiere un sensor de temperaturade combustible para compensar las cantidades de combustibleInyectado (80 ~ 120 C ).Bosch versin 2. (A Engine) La temperatura de combustibleNo llega a los 70 C, por lo que la compensacin no se requiere, raznpor la cual no equipa sensor de temperatura.Para descargar el exceso de combustible en desaceleraciones,el tiempo de apertura de los inyectores es modificado por la ECM.Para proteger al rail de sobrepresiones, se equipa una vlvula deseguridad mecnica.
MOTOR _D4CB
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Una vlvula magntica (MPROP) est localizada directamentesobre la bomba de alta.Regula la cantidad de combustible que entra desde el circuitode baja presin (4.5 ~ 6.0bar) desde la bomba de engranajes.
MOTOR_D4CB
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Controlada por la ECM, depende de las demandas del conductory las condiciones de marcha del motor.Si la vlvula se queda sin alimentacin elctrica se queda abiertaDicha vlvula est controlada mediante seal duty, teniendo unduty del 62% cuando tenemos contacto puesto. Regula la
cantidad de combustible que entra en la bomba, desviando elresto de gasoil al retorno.
MOTOR _D4CB
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La posicin de la vlvula es determinada por la ECM dependiendode las demandas de la conduccin, la cantidad final de combustiblees determinada por las ranuras en el pistn.
Mximo paso decombustible
I(A)
Q(l/h)
MOTOR_D4CB
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El acumulador de alta presin o rail como es ms conocido, estdiseado para acumular combustible y absorber las fluctuacionesde presin, gracias a un adecuado volumen.El limitador de presin tiene la misma funcin que una vlvula de
sobrepresin. La vlvula es un sistema mecnico comprimido porel fluido a presin:-Carcasa con rosca para instalacin en el rail-Conexin para el retorno.-Un mbolo mvil.
-Muelle
MOTOR_D4CB
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En caso de sobrepresin el limitador de presin permite unpequeo intervalo de presin mxima de 1750 bares.
MOTOR _D4CB
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El combustible presurizado acta sobre el diafragma del sensor,convirtiendo la presin en una seal elctrica, que es amplificaday enviada a la ECM.La precisin en la medicin de la presin del rail es imperativo
para el correcto funcionamiento del sistema. Un fallo del sensorproducira:`DEngine, Modo de emergencia`AEngine, La ECM apaga el motor
MOTOR _D4CB
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Especificaciones Encendido ON = Approx. 0.5V Arranque = 0.5V o ms Ralent = Approx. 1. V Max RPM = El voltaje del sensor aumenta en funcin de la
presin en el rail hasta 4.5
MOTOR_D4CB
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InyectoresSu funcionamiento es similar al de los CommonRail I. Solenoide no alimentado. La presin delmuelle mantiene al inducido y la vlvula de bolacerrados. La presin sobre la cmara de controlde la vlvula y la aguja del injector es la misma.El mbolo de control de la vlvula no se puedemover -> no hay inyeccin.
MOTOR _D4CB
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El solenoide es alimentado, permitiendoal inducido y a la vlvula de boladesplazarse, abriendo el orificio de purga,con lo que la presin en la cmara de
control desciende.La presin del rail desplaza el mbolo decontrol, permitiendo que la aguja deinyeccin ascienda y se produzca
la inyeccin.
MOTOR _D4CB
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El puente de condensadoreses un elemento interno de laECM, genera la intensidadpara el funcionamiento de los
inyectores.1.- Descarga de condensador.2.- Inyector abrindose3.- Condensador cargando4.- Inyector abierto5.- Carga del puente de
condensadores
MOTOR _D4CB
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El tiempo de funcionamiento depende de las RPM y la temperatura de motor.Hay 3 modos de funcionamiento:
-> Precalentamiento:
-> Calentamiento para arranque : En caso de que no se arranque elmotor una vez terminado el precalentamiento. Cuando el valor de latemperatura de motor es inferior a 60, el tiempo mximo
defuncionamiento es de 30 segundos.Si la temperatura alcanza 60 antesde esos 30 segundos los calentadores dejan de funcionar.
0.73812GlowCalentadores (seg)
5020 -10 -20Tem. refrige.()
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MOTOR _D4CB
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Interruptor de frenoHay dos contactos debido a razones de seguridad. Cada vez queel conductor pisa el freno, se informa a la centralita de la entradaen funcionamiento de los frenos con una seal ON/OFF.Cuando el contacto1 est en ON, el contacto2 est en OFF. Con
este mtodo la ECM chequea si los contactos estn funcionandobien.
Brakeswitch 1
Brakeswitch 2
ECM
Sntoma de fallo :Conduccin normal inhibida
MOTOR _D4CB
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Interruptor del embrague
-> Controla las RPM y los humos (falta de aire) en los cambios demarchas.
-> Cruise control
Clutch Switch
ECM
Sntoma de fallo :Conduccin normal inhibida
MOTOR _D4CB
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Modo Emergencia
Rgimen de motor limitado a 2250 rpmNo funciona EGR
Temperatura fijada en 50
No funciona EGRRgimen de motor limitado a 1250 rpm
No funciona EGRRgimen de motor limitado a 1250 rpm
No funciona EGRSensor de Presin de Rail Corto o valores fuera de rango La ECM apaga el motor inmendiatamente DTC 0190
Fallo de 2 inyectores o ms Corto La ECM apaga el motor inmendiatamente
Corto o valores fuera de rango en sensor 1 DTC 0120
Corto o valores fuera de rango en sensor 2 DTC 0220APS
Valores fuera de rangoMAF DTC 0100
DTC 0110Corto o valores fuera de rangoIAT
GESTION BOSCH: importantemodificacion
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Inyectores
En vehculos con gestin Bosch, D4CB, D4EA Y D3EA, los inyectores han sidograduados para corregir variaciones de inyeccin debido al proceso defabricacin.
Las clasificaciones de dichos inyectores son 3: X, Y, ZEn caso de sustituir los inyectores, lo haremos por uno de la misma graduaciny si no es posible, mantendremos una de las combinaciones siguientes
GESTION BOSCH:calibraciones
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MOTOR COMBINACINGRADUACION DE INYECTOR
X Y Z
D4CB
COMBINACIN 1 0 4 0
COMBINACIN 2 1 3 0
COMBINACIN 3 0 3 1
COMBINACIN 4 1 2 1
COMBINACIN 5 2 2 0COMBINACIN 6 0 2 2
D4EA
COMBINACIN 1 0 4 0
COMBINACIN 2 1 3 0
COMBINACIN 3 0 3 1
COMBINACIN 4 2 2 0
COMBINACIN 5 0 2 2
D3EA
COMBINACIN 1 0 3 0
COMBINACIN 2 1 2 0
COMBINACIN 3 0 2 1
GESTION BOSCH:calibraciones
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PIEZA MOTORREFERENCIA
NOTAS
PREVIA NUEVA
INYECTOR
D4CB 33800-4A000
33800-4A000 SIN GRADUAR
33800-4A000X GRADUACIN X
33800-4A000Y GRADUACIN Y
33800-4A000Z GRADUACIN Z
D4EA (VGT)33800-2790033800-27901
33800-27900
33800-27901
SIN GRADUAR
33800-27900X33800-27901X
GRADUACIN X
33800-27900Y33800-27901Y
GRADUACIN Y
33800-27900Z33800-27901Z
GRADUACIN Z
D4EA(WGT),D3EA
33800-2700033800-27010
33800-27000
33800-27010 SIN GRADUAR
33800-2700033800-27010
GRADUACIN X
33800-2700033800-27010
GRADUACIN Y
33800-2700033800-27010
GRADUACIN Z
FILTRO DE PARTCULAS
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Los motores D que cumplan lanormativa EURO4 llevan filtro departculas.
EURO IV2nd GENERACIN CRDi
Presin de inyeccin : 1350 1600 bar
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SCV(vlvulade control de
turbulencia)
Sonda
CPF(filtro departculas)
Sensor detemperatura y dif.de presin
ACV(Vlvulade control de
aire)
Presin de inyeccin : 1350 1600 barECU : 16 32 bit
EGR refrigerado por agua(control elctrico)
FILTRO DE PARTCULAS
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Motor D-2.0 CRDi D-2.2 CRDi con filtro de partculos
Forma
Cilindrada 1,991 cc 2,188 cc
Potencia 125 CV 153 CV
Par mximo 29.0 kgm 35.0 kgm
Dimetro*carrera 8392 8792
Caractersticas
BOSCH 1st GEN
Control de presin de combustible
- Regulador de presin en el ral
- 1,350bar
BOSCH 2nd GEN
Fuel pressure control
- Regulador de presin en ral y entrada a bomba
- 1,600bar
Vlvula de control de turbulencia
Vlvula control de aire
Filtro de partculas EURO IV
FILTRO DE PARTCULAS (CPF)
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EURO-4 reduccin de emisionescomparado con EURO-3
- PM : 50 % menos
- NOx : 50 % menos
Objetivo
- Estar en unas emisiones del70 % de la normativa
EURO-4: entrada en vigor
- Nuevos modelos : Enero de 2005
- Coches existentes : Enero 2006C+ N0x(g/km)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0.01
0.020.03
0.04
0.05
PM(g/km)
EURO-3 (regulation)
EURO-4(regulation)
EURO-4(objetivo)
0.0
Filtro de partculas (CPF)
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Funcionamiento: elimina las partculas medianteun postinyeccin y las oxida con el catalizador(usando NO2). La temperatura ptima de laregeneracin son 550-600C
Eficiencia de purificacin : ms del 90%Efecto
partculas atrapadas
purificacin
DOC(Catalizador)CSF(Filtro de partculas)
Sensor de temperatura 2Tubo de diferencia de presin
Nota: cuando la diferencia de temperatura entre salida deturbo (sensor 1) y salida del catalizador (sensor 2) es mayor de 40,
dar cdigo de avera DTC2030 para proteger el catalizador.
Filtro de partculas
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Criterio de regeneracin: cada 1000 km
con motor entre 1000 y 4000 rpm
carga de motor mayor de 0,7 bar
velocidad de vehculo>5km/h
Temperatura del agua>40C Cuando detecta diferencia de presiones alta entre antes y despus del
filtro con los sensores de presin (0,2-0,3 bar), es que est obstruido elfiltro=>regeneracin
Filtro de partculas (CPF)
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Regeneracin manual
Es posible que haya que realizar una regeneracin manual endeterminadas circunstancias, especialmente en coches que se usen slo paratrayectos cortos (se encender la luz del cuadro). La regeneracin manual sehace con el Hi Scan, metindonos en el men de CPF (filtro de partculas). Eneste men ya se nos guiar para realizar la regeneracin.
EL TURBOCOMPRESOR
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El circuito de turboaprovecha la energade los gases paramover una rueda de
alabes, la turbina La turbina a su vez
hace girar otra rueda,
el compresor
EL INTERCOOLER
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Estacompresionhace subirmucho la
temperaturadel aire, portanto se
enfria en elintercooler
LA REGULACION DEL TURBO: LAWASTEGATE (WGT)
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El compresor se regulamediante una vlvula dederivacin en la Turbinaque impide que aumentendemasiado lasrevoluciones y por tantola presin en el
compresor Si no fuera asi la presion
en el compresor subiriaindefinidamente conriesgo mecanico gravepara el motor
Funcionamiento de la vlvula desobrepresion (wastegate)
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La presin en elcompresor(1)sellevadirectamente poruna tuberia (3) auna membranaque tira de la
vlvula dedescarga(wastegate)(4)con lo que partede los gases deescape NO pasanpor la turbina (2)
El turbo de geometria variable(MOTORES D4EA (D)y D4FA(U)
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MOTOR_D4EA VGT
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El VGT es la solucin a la cuestin de instalar un turbo grande o pequeo.La turbina grande es ideal para conseguir grandes cantidades de par, perotiene el problema de un tiempo de respuesta muy grande. Esta caractersticase ve mejorada en la turbina pequea, capaz de acelerar ms rpidamente
al ser menos pesada.Para solucionar esto, el VGT instala aletas de entrada a turbina mviles.Estas aletas se cierran para dirigir los gases de escape tangencialmentea la turbina y acelerarla, caso de baja carga de motor.En caso de alta carga de motor, las aletas se abren para dirigir losgases al centro de la turbina, reduciendo as la velocidad del turbo
El control VGT
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INTRODUCCIN
El turbocompresor de geometra variable (VGT) regula la incidencia de losgases de escape sobre la turbina, optimizando en cada momento la
velocidad de entrada.Este componente es gobernado por la ECM a travs de Duty que controlauna electrovlvula de vaco.Con esto obtenemos una mejor gestin del motor, mejorando susprestaciones y reduciendo a su vez consumos y emisiones.
El turbo de geometria variable(VGT)
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WGT :Control puramente mecnico desviando gases delescape una vez entran a la turbina : vlvula de trampilla quetrabaja segn aumenta la presin que se toma desde elcompresor
VGT : Control electro-vaco por labes de ENTRADA a laturbina,
Situacion de las aletas del VGT
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Las aletas vansituadas en laperiferia de laturbina
(entrada) enun anillosincronizado
con una varillade mando
EL TURBO DE GEOMETRIA VARIABLE( VGT )-mando de las aletas
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Las aletas deentradadependen de undisco rotatorio
controlado porVACIO medianteuna seal de
duty provenientede la ECM
Regulacion de las aletas
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Actuador
Arandela comnPalanca exterior
Brazo interno
Aleta
Aleta
Rodillo
Palanca int. AletaAnillo soporte
Posicion de las aletas segn carga
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Alta presion de escape(cargas altas)
Baja apresion de escape(cargas bajas)
Alta carga de motor
aletas abiertas
Baja carga
aletas cerradas
Aleta
Situacion del sensor de presion enel motor D
El control se hace mediante un sensor de
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Sensor de Sobrepresin (BPS) Actuador de turbo VGT
El control se hace mediante un sensor de
presin en el colector (MAP)
MOTOR_D4EA VGT
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IMPORTANTEEn el eje de control de las levasy en el tornillo de ajuste decaudal mnimo hay dos marcasde pintura. Estas marcas sehacen en fabrica al ajustar elturbo y no se deben tocar.
Diferencia rendimientos en el DWGT y el VGT
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WGT VGT
Pot/rev 111/4000 125/4000
Par/rev 25.5/2000 29/2000
DTC en el motor D
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Cdigos de Avera
DTC P1112 VGT actuator valve malfunctionC029: Diferencia entre posicin objetivo y posicin actual de aletaC018: Corto de CircuitoC019: Corto a Masa
Humo negro en el gas de escapeResistencia vlvula solenoide: 14-17Frecuencia de Duty: 300HzDTC P1116 Mal funcionamiento del Sensor de Sobrepresin (BPS)
Situacion valvulas de control (SantaFe)
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La ECM controla la posicin de las aletas internas del turbo medianteuna vlvula de vaco, realizando un control de funcionamiento del sistemaa travs del sensor de presin de sobrealimentacin (BPS)
Solenoide de Mariposa Solenoide de EGR
Solenoide de VGT
Motor D4FA (Motor U)
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1.5 l, 4 cilindros,Turbo VGT
Gestion Bosch tipo 2(Como Motor A)
Estructuralmentecomo un A , pero sincontrarrotantes
Distribucin motor U
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Por cadena en dosetapas como el A,solo que en una solacarcasa
Los arboles de levasllevan levas deadmision y deescape a la vez
Sistema de doble admision
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Las valvulas deadmision y escapetienen conductosseparados y de diferentelongitud, para mejorar elllenado
En el sistema Euro 4 elconducto de admisionlargo se cierra segn
carga requerida.
Tren alternativo motor U
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Cigeal 8contrapresos
CKP en el volante
(igual que el motor A)
No haycontrarrotantes
Pistones conrefrigeracion
Bielas de union fracturada
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