102 motor 2 0l fsi.pdf
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2.0 L FSI MecánicaCuaderno didáctico nº 102
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copyright.
TITULO: 2.0 L FSI. Mecánica. nº 79AUTOR: Organización de ServicioSEAT S.A. Sdad. Unipersonal. Zona Franca, Calle 2.Reg. Mer. Barcelona. Tomo 23662, Folio 1, Hoja 56855l
1.ª edición
FECHA DE PUBLICACIÓN: Enero 04 DEPÓSITO LEGAL: B - 51.542-03Preimpresión e impresión: GRÁFICAS SYL - Silici, 9-11Pol. Industrial Famades - 08940 Cornellá - BARCELONA
Estado técnico 10.03.
Debido al constante desarrollo y mejoradel producto, los datos que aparecen en el mismo están sujetosa posibles variaciones.
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ÍNDICE
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES .......... 4-5
BLOQUE MOTOR ......................................... 6
PISTONES Y BIELAS..................... ................ 7
ÁRBOLES EQUILIBRADORES .................. 8-9
CULATA .................................................. 10-11
DISTRIBUCIÓN....................................... 12-13
ADMISIÓN ............................................. 14-16
ESCAPE ....................................................... 17
CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN ...........18-21
CIRCUITO DE LUBRICACIÓN ................22-24
ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE .....25-29
2.0 L FSI Mecánica
Con el nuevo motor con
tecnología deinyección directa de gasolina,
SEAT abre nue-vas posibilidades en cuanto a reducción deconsumo y protección del medio ambiente sinpor ello renunciar a las altas prestaciones.
El resultado de la aplicación práctica de esteprincipio es una combustión con un
mayor ren-dimiento y una menor emisión de gasesnocivos
.En la mecánica de este motor cabe destacar
el empleo de aleación de aluminio en la fabrica-ción del bloque, el diseño totalmente nuevo delos pistones, la culata con distribución variableen admisión, el colector de admisión variable ylas
chapaletas
para generar turbulencias en elaire de entrada al cilindro.
Otro de los puntos fuertes de este motor esla suavidad de su funcionamiento gracias alempleo de
dos árboles equilibradores
.Se trata de un motor compacto de cuatro
cilindros con tecnología MSV multiválvulas(cuatro por cilindro), que entrega una potenciade 110 kW y un par de 200 Nm, existiendo dosdiferentes versiones según las exigencias anti-contaminantes EU II y EU IV.
Nota:
Las instrucciones exactas para la com-probación, ajuste y reparación están recogidasen el ELSA.
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CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
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Árboles equilibradores
Colector de admisión variable
Distribuciónvariable
Chapaletas en la admisión
La inyección directa de gasolina planteanuevas posibilidades en cuanto a
reducciónde consumo
(hasta un 15%) y
ecología
. Las emisiones de hidrocarburos, óxidos
nítricos y CO se reducen con el empleo delcatalizador, pero las de CO
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sólo son posiblesmediante la reducción del consumo.
Un
sistema de inyección a alta presión
,mediante un tubo distribuidor de combustible,permite inyectar directamente en la cámara enel momento exacto para aprovechar las gran-
des turbulencias generadas en el cilindro ymejorar así el proceso de combustión.
La generación de turbulencias es controladapor un nuevo conjunto de chapaletas monta-das en la admisión.
Estas novedades técnicas están encamina-das a optimizar tanto su rendimiento como sucomportamiento. A ello se le debe sumar elmontaje de
dos árboles equilibradores,
queaumentan aún más su suavidad de marcha.
En definitiva, nos encontramos ante unanueva generación de motores.
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D102-03
Par
Po
tenc
ia
DATOS TÉCNICOS:
Letras distintivas del motor: ......... BLY y BLR
Cilindrada: ....................................... 1.984 cc
Diámetro de cilindros: ......................82,5 mm
Carrera:............................................ 92,8 mm
Compresión: ...................................... 11,5 : 1
Potencia: ............................ 110 kW (150 CV)
Par: .............................. 200 Nm/ 3.500 1/min
Gestión del motor:..................... MED. 9.5.10
Válvulas: .......................... MSV 4 por cilindro
Normativa anticontaminación:...... EU II (BLY) EU IV (BLR)
Tal como se puede apreciar, se trata de unmotor diseñado para ofrecer una alta entregade par a revoluciones medias.
Los consumos de combustible son extrema-damente bajos, sobre todo en conducciónextraurbana a baja y media carga.
La máxima entrega de par motor se obtiene alas
3.500 rpm
, siendo éste de
200 Nm
. Encuanto a la potencia máxima, se alcanza a las
6.000 rpm
, lográndose los
110 kW
.
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VENTAJAS
Se
recirculan elevados índices de gasesde escape
(hasta un 25%) debido al movi-miento intenso del aire de carga. De este modo,para aspirar la cantidad de aire fresco necesa-ria, se abre la mariposa un poco más, disminu-yendo las pérdidas de carga.
La tendencia al picado se reduce debido alefecto refrigerante del combustible al vapori-zarse en la cámara de combustión, permitiendoaumentar la relación de compresión.
El corte en desaceleración tiene una mayorextensión, ya que es posible reducir el régimende reanudación, porque el combustible no sedeposita en las paredes del colector.
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BLOQUE MOTOR
Alojamiento para la bomba del líquido refrigerante
Bloque de aluminio
Alojamiento para el módulo del filtro de aceite
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Con una distancia de 88 mm entre cilindros yuna longitud de sólo 460 mm, es el grupomotriz más compacto de su categoría.
El
bloque es de aleación de aluminio
, lo queconlleva mejoras en cuanto a reducción depeso, disipación de calor y reciclaje.
Por motivos de rigidez, el bloque fue conce-bido como construcción del tipo “
closed-deck
“
(cabeza cerrada). Esta técnica consisteen fundir las camisas de los cilindros firme-mente con el bloque, lo que asegura calidad ydurabilidad.
Debido a lo compacto del bloque y para con-tar con una refrigeración suficiente entre lascamisas de los cilindros se han mecanizado
almas de refrigeración
, con una anchura de0,8 mm.
Los sombreretes de bancada, a semejanzade mecánicas precedentes, realizan una doblefunción: de sujeción del cigüeñal y de refuerzodel bloque.
A pesar de ello, en esta mecánica es posibledesmontar y rectificar el cigüeñal y las camisas,atendiendo a las especificaciones del Manualde Reparaciones.
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Rebajes para las válvulas de admisión
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Bielas trapezoidales
Turbulencia generada en el pistón
Recubrimiento de grafito
PISTONES Y BIELAS
Los pistones están fabricados en construc-ción aligerada de aleación de aluminio y con lostaladros para el bulón con una disposición muypróxima para disminuir material en la falda delpistón.
Esto les confiere la ventaja de tener menoresmasas oscilantes y fuerzas de fricción menosintensas, porque sólo una parte de la circunfe-rencia de la falda del pistón tiene contactodirecto con el cilindro.
En la falda se utiliza el ya usual recubrimientode grafito para reducir la fricción con las pare-des del cilindro.
Los pistones son refrigerados empleandoinyectores de aceite que dirigen su chorro haciael interior del pistón.
En la cabeza del pistón se ha previsto un
rebaje de turbulencia
, que conduce el caudaldel aire enfocándolo hacia la bujía al funcionarcon bajas cargas.
Debido a la concavidad aerodinámica en lacabeza del pistón se intensifica el movimientode
turbulencia rodante
(“tumble”) que se pro-duce en el flujo de aire de admisión.
Las bielas son taladradas para permitir unaeficaz lubricación del bulón, con pie trapezoidaly de unión por fractura en su cabeza.
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ÁRBOLES EQUILIBRADORES
Árboles equilibradores
Bomba de aceite
Engranajes - Relación 2:1
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Árbol primario
Cubiertas de plástico
Para aumentar aún más la suavidad de mar-cha de esta mecánica de 4 cilindros se ha mon-tado un módulo compuesto por
dos árbolesequilibradores
, en el cual también se integra labomba de aceite.
Estos árboles equilibradores se proponencompensar una parte de las fuerzas básicasque intervienen y evitar así las oscilaciones delgrupo motriz.
Si se calculan las fuerzas de inercia debidas alos elementos alternativos del motor obtene-mos un sumatorio de fuerzas que se repitenperiódicamente con el giro del cigüeñal.
Las más importantes, con la misma frecuen-cia que éste, son las llamadas fuerzas de
pri-
mer
orden
que, en el caso del motor de cuatrocilindros en línea, están equilibradas (estrella deprimer orden).
Sin embargo las de
segundo orden
, que serepiten a una frecuencia doble a la del cigüeñal,no lo están (no existe simetría en la estrella de2º orden); por eso existen grandes fuerzas deinercia para este orden.
Las fuerzas de segundo orden se equilibranpor medio de dos árboles equilibradores quegiran
en sentido contrario
y a
doble númerode revoluciones que el cigüeñal
(equilibrado
Lanchester
, cuya denominación se debe a sudiseñador).
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ACCIONAMIENTO
El accionamiento de los árboles equilibrado-res se realiza a través de una
transmisión decadena
en triángulo
(cigüeñal - árbol equili-brador - bomba de aceite), actuando sobre unpiñón del árbol equilibrador.
La relación de transmisión de entrada delcigüeñal hacia el árbol primario del móduloequilibrador es de 1 : 1.
El accionamiento del árbol primario hacia losárboles equilibradores se efectúa a través deuna
pareja de engranajes
con dentado heli-coidal, en los cuales se incrementa la velocidad
de giro de los árboles al doble que la del cigüe-ñal.
Los contrapesos están integrados junto a loscitados engranajes. Aquí es donde se invierte elsentido de giro del segundo árbol equilibrador(de esta manera se anulan las vibraciones).
Los engranajes cuentan en su lado “ligero”con cubiertas de plástico para evitar la forma-ción de espuma en el aceite.
Las inercias de segundo orden quedan asícompensadas.
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Piñón para el accionamiento de los árboles equilibradores
Piñón para bomba deaceite
Tensor de la cadena
Útil para calado del árbol
Marca en el piñón
Orificio para el útil de calado
POSICIÓN DE MONTAJE
La posición de montaje de los contrapesos enlos árboles equilibradores resulta de vitalimportancia para la eliminación de las fuerzasde segundo orden.
Un incorrecto montaje conllevaría un aumentode vibraciones y ruidos del motor.
Para el montaje de la cadena de acciona-miento de los árboles equilibradores, se debesituar el cigüeñal en posición de PMS, enfrentarla marca del piñón de los árboles con el orificiopara el útil de calado y bloquearlo con la ayudadel útil.
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Esqueleto
Árbol de levas de escape
Árbol de levas de admisión
Balancín flotante de rodillo
Pletina “tumble”
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Alojamiento de inyectores
CULATA
La culata con tecnología de
cuatro válvulaspor cilindro
es de nuevo diseño para estamecánica de inyección directa.
El accionamiento de las válvulas se realizamediante balancines flotantes de rodillo conapoyos hidráulicos para compensación deljuego (MSV).
Cada conducto de admisión está dividido enuna mitad superior y una inferior por medio deuna
pletina “tumble”
. Su geometría está pre-vista de modo que se impida un montaje inco-rrecto.
Los alojamientos para las
electroválvulas deinyección
de alta presión están integrados enla culata, y los propios inyectores llegan direc-tamente a la cámara de combustión.
El bastidor (esqueleto) se diseñó para conse-guir una mayor rigidez de la culata y una acús-tica optimizada. De esta manera, los árbolesde levas están montados en la culata conmayor rigidez contra la torsión y sin semicoji-netes independientes.
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Tapa de válvulas
Separador de aceiteJunta
Válvula de membrana
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El mando de las válvulas se realiza por mediode dos árboles de levas en versiones ensambla-das, situados en cabeza y alojados en unesqueleto sin semicojinetes independientes.
El accionamiento de las válvulas es una ver-sión suave (sólo hay un muelle en cada válvula).
El accionamiento del árbol de levas de escapese realiza por medio de una correa dentada, ydesde ésta se impulsa el árbol de levas deadmisión a través de una cadena simple.
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TAPA DE VÁLVULAS
La tapa de válvulas es de material plástico yse monta en disposición aislada mediante unajunta elastómera.
Esta junta no tiene ningún tipo de reparación;simplemente se sustituye en caso de deterioroo falta de estanqueidad.
La tapa tiene instalada la válvula de mem-brana para el respiradero del bloque y las pare-
des del laberinto para el recuperador interno deaceite.
En la junta se encuentran los
separadores deaceite
, cuya misión es permitir la bajada delaceite recuperado y evitar la subida de gasesprocedentes de la culata.
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Leva doble para la bomba de gasolina de alta presión
Variador de aceite para el árbol de levas
Piñón del cigüeñal
Rodillo tensor
Rueda dentada para la bomba del líquido refrigerante
Rodillo de reenvío
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Árbol de levas de escape
Árbol de levas de admisión
40º de cigüeñal
Tensor hidráulico
Rueda generatriz
Rodillo de reenvío
La regulación de la distribución variable parael árbol de levas de admisión se lleva a cabo deforma continua con ayuda de un
variadorhidráulico de aceite
y alcanza hasta cuarentagrados de ángulo del cigüeñal.
El árbol de levas de admisión aloja la ruedageneratriz de impulsos para el transmisor Hall yla leva doble de accionamiento para la bombade gasolina de alta presión.
El montaje (calado de los tiempos de distribu-ción) de la correa dentada no aporta ningunanovedad, tan sólo hay que hacer coincidir lasmarcas de la polea del árbol de levas y del anti-vibrador con las marcas realizadas a tal efectoen el protector de la correa.
Para el calado de los árboles de levas hay quesituarlos de modo que las
concavidades
mol-deadas en los mismos queden enfrentadas ver-ticalmente.
Si se ha efectuado un correcto montaje,deberá haber catorce rodillos de la cadenaentre las marcas de los piñones.
Sólo en esta posición es también posible elmontaje y desmontaje de los tornillos de laculata.
DISTRIBUCIÓN
Concavidades D102-12
Tornillos de culata
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Árbol de levas de escape
Árbol de levas de admisión
Variador
Tensor de la cadena
Estator
Rotor
DISTRIBUCIÓN VARIABLE
La correa dentada impulsa al árbol de levasde escape. Éste aloja el rotor del variador sobresu parte opuesta.
El estator se encuentra comunicado directa-mente con el piñón e impulsa al árbol de levasde admisión a través de la cadena.
La variación de posición del estator respectoal rotor provoca, a través de la cadena,
elavance o retraso del árbol de admisión
,variándose de esa forma los tiempos de distri-bución de las válvulas de admisión.
La unidad de control del motor gestionamediante una familia de curvas característicasla excitación a la electroválvula encargada demodificar los tiempos de distribución a travésdel juego de las almas del variador donde sedirige la presión de aceite.
El avance de la regulación de la distribuciónpermite, en combinación con el colector deadmisión variable, mejorar el llenado de loscilindros en bajas y medias revoluciones.
En altas revoluciones se retrasa el cierre de laválvula de admisión, lo que permite gracias a lagran inercia y velocidad de los gases que éstossigan ingresando en el cilindro.
Igualmente este efecto se combina con el pro-ducido por el conducto variable de admisiónpotenciando y mejorando aún más el llenadodel cilindro.
Nota:
Existe un útil específico para bloquear eltensor de la cadena y permitir tanto el desmon-taje como el montaje de la cadena.
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Servomotor para accionamiento de las trampillas V157
Chapaletas
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Electroválvula para el control del colector de admisión N156
Cápsula neumática
Gomas de unión del colector con chapaletas
Transmisor de presión del colector de admisión G71
Distribuidorgiratorio
ADMISIÓN
COLECTOR DE ADMISIÓN
El colector de admisión variable propicia lascaracterísticas deseadas en lo que respecta a
entrega de potencia y par
. Un conducto deadmisión relativamente largo mejora el par amedio régimen y uno corto, a altas revolucio-nes.
El colector de admisión es de plástico, y en suinterior se encuentra el cilindro distribuidor parael control de los conductos y un depósito devacío.
El accionamiento del cilindro distribuidor serealiza mediante una
cápsula neumática
.La electroválvula N156, comandada por la
unidad de control del motor, regula el paso devacío desde el depósito hasta la citada cápsula.
Combinada con la distribución variable, bási-camente conecta el conducto corto a altos regí-menes del motor (posición de potencia) y ellargo a medias y bajas revoluciones (posiciónde par).
Depósito de vacío
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Distribuidorgiratorio
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Eje común
ChapaletaServomotor V157 con potenciómetro G336
Distribuidor de combustible
SERVOMOTOR Y CHAPALETAS
El elemento inferior del colector de admisiónestá atornillado al distribuidor de combustible yaloja
cuatro chapaletas
gobernadas por el ser-vomotor V157 a través de un único eje común.
El potenciómetro G336, que va integrado enel servomotor, es utilizado por la unidad decontrol del motor J220 como señal de retroin-formación sobre la posición de las chapaletas.
La posición de las chapaletas en el colectorde admisión influye sobre la
formación de la
mezcla
y, por tanto, sobre la composición delos gases de escape.
La gestión de las chapaletas en el colector deadmisión se vigila a través del sistema EOBD.
El servomotor está integrado en el distribuidorde combustible, mientras que los conductos ylas chapaletas únicamente están atornillados almismo, siendo posible su desmontaje.
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Distribuidor decombustible
Chapaletas
Servomotor V157
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La conducción de aire hacia el cilindro sepuede realizar de infinidad de modos en fun-ción de la posición de las chapaletas. Parasu mejor comprensión sólo se van a explicardos posiciones.
En la primera, que tiene lugar con cargasbajas, la masa de aire se conduce hacia lacámara de combustión por encima de la
pletina “tumble”
cerrando para ello las cha-paletas en el colector de admisión.
De esta manera se consigue
aumentar losgases de escape recirculados
al mejorar lamezcla de éstos con los frescos y a la altavelocidad de llama que se genera gracias ala
“turbulencia rodante”
, con la consi-guiente mejora en el rendimiento, combus-tión y, por lo tanto, consumo.
A este proceso se le denomina modo decombustión conducido por el aire.
En la segunda, que se utiliza con cargasmedias y altas, la masa de aire se conducepor encima y por debajo de la pletina “tum-ble”, abriendo la chapaleta en el colector deadmisión.
Este modo favorece el
mejor llenado delcilindro
, y por lo tanto una mayor entregade par y potencia.
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Chapaletas
Unidad de mando de mariposa
Pletina “tumble”
Turbulencia rodante
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ADMISIÓN
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ESCAPE
Sondas lambda de regulación continua
Sonda lambda convencional
Catalizador principal
Sonda lambda convencional
Precatalizadores
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Las crecientes exigencias planteadas a lossistemas de escape requieren un conceptoinnovador, adaptado correspondientemente alprocedimiento FSI.
El escape es diferente según sea aplicada la
normativa EU II o EU IV
. En el primer caso sólodispone del catalizador principal y dos sondaslambda: la anterior de regulación continua y laposterior convencional.
Para la normativa EU IV, además del
cataliza-dor principal
cuenta con
dos precatalizado-res
y cinco sondas lambda, dos anteriores a losprecatalizadores, de regulación continua y lasposteriores a ellos, más la posterior al cataliza-dor principal, convencionales.
Este tipo de distribución de las sondas per-mite controlar no sólo las emisiones sino tam-bién el rendimiento de los catalizadores.
El escape está diseñado para recoger en dosconductos las salidas de escape de los cilin-dros.
Tras pasar por los precatalizadores los esca-pes se unen en un único conducto, conocién-dose esta configuración como 4-2-1.
Esta arquitectura en el escape permite obte-ner incrementos significativos en los valores depar a bajo y medio régimen, debido a que laonda de depresión reflejada llega justo en elmomento previo a cerrar la válvula de escape,ayudando a la evacuación de los gases. Todoello repercute en una mejora en la respuesta delvehículo.
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CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN
Caja de distribución del líquido refrigerante
Unidad de mando de mariposa
Radiador
Electroválvula de recirculación de gases de escape
Radiador de calefacción
Radiador de aceite en versiones con cambio automático
Depósito de expansión
Bloque motor
Radiador de aceite motor
Bomba de líquido refrigerante
Electroventiladores
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Es preciso destacar que el circuito de líquidorefrigerante integra un termostato reguladoelectrónicamente por la unidad de control demotor.
La unidad de control también asume la ges-tión de los electroventiladores, permitiendo conello una regulación precisa de la refrigeracióndel motor.
El nuevo sistema de refrigeración electrónicaaporta grandes ventajas, como son:
- Temperaturas más altas a régimen de cargaparcial, que permiten conseguir un mejor ren-dimiento, lo cual se traduce en una reducción
de consumo y de las sustancias contaminantesen los gases de escape.
- Temperaturas más bajas en la gama de regí-menes de plena carga, logrando con elloaumentar la potencia ofrecida por el motor,gracias a que el aire aspirado experimenta unmenor calentamiento.
Nota: El líquido refrigerante utilizado para estamecánica es el G12 Plus.
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TERMOSTATOEl termostato utiliza como materia dilatable la
cera, estando integrada en el mismo conjuntouna resistencia eléctrica controlada por la uni-dad de control del motor.
FUNCIONAMIENTOEl termostato de cera está ubicado en la caja
de distribución del líquido refrigerante y bañadoen líquido refrigerante.
El elemento de cera regula, sin la calefaccióneléctrica, en la forma habitual, pero está dimen-sionado ahora para una mayor temperatura.
La temperatura del líquido refrigerante haceque la cera se licue y se dilate. Esta dilatación
provoca una carrera en el perno de elevación,abriendo el termostato.
Esto, por tanto, sucede sin aplicación decorriente eléctrica a una nueva temperatura de110 ºC.
El elemento de cera tiene integrada una resis-tencia de calefacción, la cual al aplicárselecorriente eléctrica, calienta adicionalmente elelemento de cera. Esto provoca que la carrerade reglaje ya no suceda solamente en funciónde la temperatura del líquido refrigerante, sinoque también de conformidad con las instruccio-nes proporcionadas por la unidad del motorsegún una familia de curvas características.
Muelle de compresión
Terminal para calefacción del termostato de materia dilatable
Calefacción por resistencia
Perno de elevación
Platillo de válvula para cerrar el circuito mayor
Platillo de válvula para cerrar el circuito menor
Termostato de materia dilatable
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Caja de distribución del líquido refrigerante con termostato
Radiador de calefacción
Radiador de aceite en versiones con cambio automático
Bloque motor
Radiador de aceite motor
Bomba de líquido refrigerante
Termostato eléctrico
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MOTOR FRÍOEn el circuito menor se encuentran el motor,
la mariposa de gases, el radiador de calefac-ción, el de aceite, y en versiones de cambioautomático el de ATF.
La refrigeración electrónica gobernada por launidad de control del motor todavía no actúa.
El termostato en la caja de distribución dellíquido refrigerante cierra la entrada procedentedel radiador y abre el paso del circuito menorhacia la bomba de líquido refrigerante.
El radiador no interviene en este circuito dellíquido refrigerante.
La posición del termostato permite un rápidocalentamiento del motor y del líquido refrige-rante en circulación.
Así el intercambiador de calor de la calefac-ción, la mariposa de gases y el radiador deaceite alcanzan rápidamente la temperatura deservicio.
CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN
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MOTOR CALIENTEEl circuito de refrigeración mayor se establece
al abrirse el termostato. La apertura se realiza al alcanzar el líquido
refrigerante una temperatura de aprox. 110 ºC obien al alimentar la unidad de control del motorla resistencia eléctrica.
Ahora queda integrado el radiador en el cir-cuito del líquido refrigerante.
MOTOR A CARGA PARCIALEn el funcionamiento del motor a carga par-
cial, el nivel de temperaturas recomendablesoscila entre los 95 ºC y los 110 ºC.
Para ello la unidad de control de motor ali-menta con una baja señal eléctrica a la resisten-cia de calefacción del termostato, permitiendocon ello el aumento de temperatura del líquidorefrigerante hasta los valores consignados.
Durante esta fase se combina el funciona-miento del circuito de refrigeración mayor ymenor.
MOTOR A PLENA CARGAEn el funcionamiento del motor a plena carga
se requiere un gran rendimiento de refrigera-ción, ya que el nivel de temperaturas reco-mendables oscila entre los 85ºC y 95ºC.
La unidad de control de motor alimenta conuna alta señal eléctrica a la resistencia de cale-facción del termostato, provocando con ellouna gran apertura del mismo.
La bomba de líquido refrigerante impele ellíquido, tras su salida de la culata, directamentehacia el radiador y el líquido vuelve, refrigeradopor el radiador, hacia el motor y resto de com-ponentes, donde es vuelto a aspirar por labomba.
Caja de distribución del líquido refrigerante con termostato
Bomba de líquido refrigerante
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Radiador
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SISTEMA DE LUBRICACIÓN
Cámara de remanso
Filtro de papel
Válvula limitadora de la presión de aceite
Radiador de aceite-líquido refrigerante
Válvula de salida de aceite
Entrada de agua
Entrada de aceite
Salida de aceite
Salida de agua
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Válvula de evasión para el radiador
Válvula antirretorno a la salida hacia la culata
Válvula antirretorno a la salida del radiador
MÓDULO DE FILTRO DE ACEITEEl nuevo módulo de filtro de aceite se ha
desarrollado como un conjunto construido enplástico que integra los siguientes componen-tes:
- El filtro de aceite de papel.- El radiador de aceite - líquido refrigerante.- Una cámara de remanso para la separación
gruesa de aceite de la ventilación del cárter.- Válvula limitadora de la presión de aceite;
ajusta la presión a un valor de 4,2 bar.- Válvula de evasión a la entrada del radiador
(puentea el radiador en caso de diferencias depresión entre la entrada y la salida superiores a1,35 bar).
- Válvula antirretorno a la salida del radiador(tarada a 0,12 bar).
- Válvula de evasión a la entrada del filtro deaceite (en caso de aparecer diferencias de pre-sión mayores de 2,5 bar puentea el filtro).
- Válvula antirretorno en la salida de aceitehacia la culata (tarada a 0,12 bar).
Antes de cambiar el elemento filtrante depapel, se tiene que vaciar el filtro de aceite conel útil diseñado a tal efecto.
Nota: En el desmontaje del filtro de aceite esnecesario utilizar dos útiles, uno para descargarel filtro de aceite y un segundo para desenroscarla carcasa del filtro.
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CIRCUITO DE LUBRICACIÓNEl circuito de lubricación destaca por ser muy
compacto, gracias a la integración del nuevomódulo para el filtro de aceite.
La bomba de aceite está integrada en unsoporte con los árboles equilibradores y junto aella se encuentra la válvula de seguridad.
La válvula de seguridad limita la presiónmáxima del circuito a un valor de 11,5 bar.
El aceite es impelido por la bomba hacia elmódulo del filtro, del que sale limpio y refrige-rado en dirección a la culata y al bloque motor.
En el bloque motor el aceite es distribuidohacia el mecanismo biela-cigüeñal, a los inyec-
tores de aceite y al conjunto de los árbolesequilibradores.
Integrada en el módulo y en el circuito deaceite hacia la culata se encuentra una válvulaantirretorno. Esta válvula evita el vaciado delaceite de la culata al parar el motor.
De la válvula el aceite fluye hacia la culata yalimenta a los empujadores hidráulicos, a losapoyos de los árboles de levas, al tensor de lacadena y a la electroválvula reguladora de ladistribución variable.
Bomba de aceite
Inyectoresde aceite
Electroválvula para la distribución variable
Tensor de la cadena
Válvula antirretorno
Empujadores hidráulicos
Radiador de aceite motor
Válvula de seguridad
Válvula limitadora de la presión de aceite
Válvula antirretorno
Válvula de evasión para el radiador de aceite
Conjunto cigüeñal - biela
Conjunto árbol equilibrador
Tornillo de culata
Válvula de evasión para el filtro de aceite
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Gases de la culata
Rejilla en la toma de gases del bloque motor
Gases del bloque
Junta de la tapa
Aceite de retorno al cárter
Laberinto
Válvula de membrana
Laberinto
Retorno de aceite a la culata
Gases fugados de los cilindros
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Separador de aceite
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
VENTILACIÓN DEL MOTORLa ventilación tiene como misión permitir la
salida de los gases generados en el motor yseparar el aceite que arrastran los mismos paradevolverlo al cárter.
Los gases del bloque son recogidos por elmódulo de aceite, existiendo una rejilla a suentrada para evitar el paso de aceite líquido.
Un laberinto situado en la parte superior delmódulo efectúa una primera separación delaceite que arrastran los gases, enviando elaceite recuperado al cárter.
El resto de gases parten en dirección a laculata, donde se encuentra un segundo labe-rinto.
A su entrada se unen los gases procedentesde la culata con los del bloque, circulando porel interior del laberinto, donde se produce lacondensación del aceite arrastrado.
En el laberinto se encuentran dos separado-res de aceite que incorporan un sifón, por losque se facilita el retorno del aceite condensadoal motor y se evita a su vez la subida de gasesprocedentes de la culata.
Finalmente, los gases limpios de aceite sonaspirados por el motor a través de la válvula demembrana.
Nota: Para más información consulte el Cua-derno didáctico número 89 “Motor 1,2 L 12V”.
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ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
El sistema de combustible consta de un cir-cuito de baja y otro de alta presión.
En el de baja presión se eleva la del combus-tible, por medio de una bomba eléctrica, a unvalor variable de aproximadamente 6 bar,haciéndolo pasar por el filtro para llegar a labomba de alta presión.
En el de alta presión el combustible oscilaentre 40 y 110 bar, fluyendo desde la bomba de
alta presión hacia el tubo distribuidor de com-bustible y de éste a las electroválvulas de inyec-ción de alta presión.
La válvula de descarga asume la función deproteger los componentes del circuito de altapresión, abriendo a partir de 120 bar.
El combustible de retorno pasa al conductode alimentación para la bomba de alta presiónal abrirse la válvula de descarga.
Baja presión
Alta presión
Bomba de alta presión
40 - 110 bar
6 bar
Filtro de combustible
Electrobomba G6
Electroválvula de inyección de alta presión
Válvula de descargaTransmisor de presión G247
Alimentación
D102-28
Válvula reguladora de la presión de combustible N276
Amortiguador de presión
Árbol de levas de admisión
D102-29
BOMBA DE ALTA PRESIÓNLa bomba de alta presión es de un solo
émbolo y es accionada mecánicamente a tra-vés del árbol de levas de admisión medianteuna leva doble.
El caudal impelido es ajustable mediante laválvula reguladora de presión de combustibleN276.
Las pulsaciones de presión en el sistema sondegradadas por el amortiguador de presión.
La bomba no se puede reparar y se suminis-tra como una única pieza de recambio.
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ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
VÁLVULA REGULADORA N276Por motivos de seguridad, la válvula regula-
dora de la presión es una válvula electromag-nética abierta sin corriente. Esto significa quela cantidad total impelida por la bomba vuelveal circuito de baja presión a través del asientoabierto de la válvula.
Al aplicarse corriente a la bobina se genera uncampo magnético que oprime al inducido y a laaguja de la válvula, provocando el cierre de lamisma.
La unidad de control del motor, al reconocerque se ha alcanzado la presión correspondiente
en el distribuidor de combustible, interrumpe lacorriente aplicada a la válvula de control.
La alta presión procedente de la cámara de labomba hace que la aguja abra y la cantidadsobrante de combustible pase de la cámara dela bomba hacia el circuito de baja presión.
El amortiguador de presión reduce las fluc-tuaciones que se producen al desalojar el com-bustible a alta presión de la cámara hacia elconducto de alimentación.
Amortiguador de presión
Válvula reguladora de presión N276
Inducido
Bobina
Aguja de la válvula
Émbolo de alta presión
Cámara de la bomba
Empalme de alta presión
Alimentaciónde combustible
D102-30
Válvula de admisión
Válvula de escape
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FUNCIONAMIENTODurante el movimiento ascendente del
émbolo, el combustible fluye, con una presiónprevia aproximada de 6 bar procedente de laelectrobomba en el depósito, a través de la vál-vula de admisión hacia la cámara de la bomba.
En el movimiento descendente del émbolo secomprime el combustible y, al superarse la pre-sión reinante en el distribuidor de combustible,la válvula de escape abre y se impele el com-bustible en el mismo.
Para regular la cantidad impelida se mantienecerrada la válvula reguladora desde el puntomuerto inferior del émbolo de la bomba hastauna cota de carrera específica.
La cota es definida en función de la presiónnecesaria calculada por la unidad de control delmotor.
Una vez alcanzada la cota, la electroválvulareguladora abre, degradándose la presión en lacámara de la bomba y retornando el combusti-ble al conducto de alimentación.
La válvula de escape cierra e impide que caigala presión en el distribuidor de combustible enese momento.
Émbolo
Válvula de admisión
Válvula de escape
Válvula reguladora
Válvula reguladora
D102-31
Cámara
Cámara
Al distribuidor de combustible
Desde el conducto de alimentación
Al conducto de alimentación
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Alimentación
Bomba de alta presión
Transmisor de alta presión de combustible
Válvula de descarga
Orificios de alimentación de combustible para laselectroválvulas de inyección
D102-32
Electroválvulasde inyección
Transmisor de baja presión de combustible
Elementos defijación
DISTRIBUIDOR DECOMBUSTIBLE
El distribuidor de combustible está fabricadoen aluminio y fijado mediante tornillos a laculata.
Al distribuidor se encuentran fijados el servo-motor para el control de las chapaletas, las cha-paletas y los conductos de alimentación decombustible. Además atornillados al propio dis-tribuidor se encuentran la válvula de descarga yel transmisor de alta presión.
La misión del distribuidor consiste en distri-buir la alta presión de combustible hacia las
electroválvulas de inyección y poner a su dispo-sición un volumen de combustible suficientepara evitar las pulsaciones de la presión en elmomento de inyectar.
Nota: El conjunto formado por el distribuidorde combustible y las chapaletas con el servomo-tor es una única pieza de recambio.
ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
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ELECTROVÁLVULA DEINYECCIÓN
La función de la electroválvula de inyecciónconsiste en pulverizar el combustible para quese consiga una mezcla específica del combusti-ble y el aire en una zona espacial definida dela cámara de combustión.
Al ser excitada la electroválvula, el combusti-ble entra directamente en la cámara de com-bustión, debido a la diferencia de presión queexiste entre el distribuidor y la cámara.
Dos condensadores “booster” integrados enla unidad de control del motor generan la ten-sión de excitación de 65 voltios. Esto resultanecesario para conseguir un tiempo de inyec-ción bastante más breve, en comparación conel de una inyección en el conducto de admisión(indirecta).
La necesidad de energía se ha limitadomediante el llamado recorrido libre del indu-
cido, que se consigue desacoplando del mismola aguja del inyector.
Ahora la fuerza de inercia inicial es menor,gracias al juego existente entre los dos.
Así, al aplicar corriente a la bobina magnética,se mueve primero el inducido, levantándosecon retardo la aguja del inyector.
Para las tareas de montaje, desmontaje y sus-titución de las juntas de teflón de las electrovál-vulas de inyección es necesario utilizar elmaletín T10133.
Nota: Existe un kit de reparación suministradopor recambios, en el que se incluyen el elementode fijación, los anillos de estanqueidad y de so-porte y la junta de teflón necesarios para el mon-taje de las electroválvulas.
Inducido magnético
Tamiz fino
Recorrido libre del inducido de 4/100 mm
Aguja del inyector
Junta de teflón
Bobina magnética
Anillo de estanqueidad
Anillo soporte
D102-33
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NOTAS
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CAS102cd