motores heui

7/26/2019 MOTORES HEUI

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UNIDAD 5Introduccin a los Sistemas deCombustible HEUI de los Motoresde 1,1 y 1,2 Litros

Introduccin:

En esta unidad veremos el sistema de combustible HEUI de los

Motores 3116 y 3126.

Objetivos:

Al terminar esta unidad, el estudiante estar en capacidad de

identificar los componentes y explicar la operacin de los sistemas

HEUI de los Motores 3116 y 3126. Adems, podr desarmar y armar

los inyectores HEUI y otros componentes relacionados.

Materiales:Instruccin Especial Uso del grupo de herramientas

de reemplazo de manguito 127-3458 SEHS9120

Cuaderno de trabajo del estudiante

Herramientas:

125-2580 Grupo de herramientas

1U7587 Barra dislocadora

127-3458 Grupo de herramientas de reemplazo del manguito

125-2583 Dispositivo de ajuste

9X1484 Juego de servicio

125-2584 Llave Allen de cabeza de bola


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NOTAS


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Leccin 1: Sistema de combustible HEUIde los motores de 1,1 y 1,2 litros

Introduccin:

En esta unidad veremos el sistema de combustible HEUI, sus

componentes, la operacin del sistema y los procedimientos de

desarmado y armado.

Objetivos:

Al terminar esta unidad, el estudiante estar en capacidad de

identificar los componentes y explicar la operacin de los sistemas

HEUI de los Motores 3116 y 3126. Adems, podr desarmar y armar

los inyectores HEUI y otros componentes relacionados.

Materiales:

Instruccin Especial Uso del grupo de herramientasde reemplazo de manguito 127-3458 SEHS9120

Cuaderno de trabajo del estudiante

Herramientas:

125-2580 Grupo de herramientas

1U7587 Barra dislocadora

127-3458 Grupo de herramientas de reemplazo del manguito

125-2583 Dispositivo de fijacin

9X1484 Juego de servicio

125-2584 Llave Allen de cabeza de bola

IN TR O DU CC IO N A L SISTEM A D E

COM B US TI BL E HE UI DE L OS

M OTORE S DE 1,1 Y 1,2 L IT ROS

Fig. 5.1.1


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Fig. 5.1.2

Esta leccin presentar el sistema de combustible HEUI de los

Motores 3116 y 3126. Veremos la operacin del sistema de

combustible y de los componentes mecnicos del motor, ymostraremos las generalidades de la electrnica del HEUI.

Comenzaremos con el sistema de combustible de los Motores

3116/3126 y luego veremos el del Motor 3126B.

Unidad 5 5-1-4 Sistemas de Combustible

Leccin 1

IN TR OD U CC IO N A L SISTEM A D ECOM B US TI BL E HE U I DE L OS

M OT ORE S DE 1,1 Y 1,2 LIT ROS


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Inyector Unitario de ControlE lectr nico y ccion am iento H idrulico

HEUI

Fig. 5.1.3

El acrnimo HEUI (de las palabras en ingls) indica Inyector Unitario

de Control Electrnico y Accionamiento Hidrulico. Este difiere del

sistema MUI de los Motores 3116 y 3126 en dos aspectos:

Primero, el sistema MUI usa un regulador mecnico para controlar la

cremallera y la inyeccin de combustible, mientras que un regulador

electrnico controla el sistema de combustible HEUI. Todas las

funciones realizadas por el regulador mecnico ahora las hace el

Mdulo de Control Electrnico (ECM).

Tambin, el sistema de combustible MUI usa un conjunto de rbol de

levas, varilla de empuje y balancn para accionar el inyector o

inyectar el combustible en los cilindros. El sistema de combustible

HEUI usa presin de aceite hidrulico para mover el mbolo.


Leccin 1


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Leccin 1

Rendimiento del motorEconoma de combustible

Control de emisiones

Fig. 5.1.4

Las demandas del cliente por mayor rendimiento, mejor economa de

combustible y cumplimiento de las regulaciones cambiantes de

control de emisiones han sido un factor significativo en la evolucinde la tecnologa de los sistemas de combustible. Otros tipos de

sistemas de combustible, aunque muy confiables, tienen sus

limitaciones y no pueden cumplir estas demandas.


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Control de rgimen de inyeccinControl de sincronizacin

Presin ms alta de inyeccin

Fig. 5.1.5

El sistema de combustible HEUI cumple con las demandas de

rendimiento, economa de combustible y control de emisiones con un

mejor control de los procesos de inyeccin. El sistema decombustible HEUI cumple estas demandas controlando el rgimen, la

sincronizacin y presiones de inyeccin.

El rgimen de inyeccin puede controlarse para adaptarse a cualquier

condicin del motor. Debido a que el inyector unitario es de

accionamiento hidrulico y no de accionamiento mecnico, el

rgimen de inyeccin no depende de la velocidad del motor, como

sucede con el sistema de bomba y grupo de tuberas, y en otros

inyectores.

Tanto el inicio como la terminacin de la inyeccin se controlanelectrnicamente. A diferencia del inyector unitario electrnico, el

mbolo HEUI no se mueve hasta que el solenoide se active. Esto

significa que el movimiento del mbolo no est limitado a la

velocidad o a la duracin de un lbulo de leva.

Un pistn intensificador del inyector HEUI multiplica la fuerza

hidrulica en el mbolo. Al variar la presin de entrada hidrulica, la

presin de inyeccin puede controlarse en una gama que va desde

34,4 MPa hasta 159 MPa (5.000 a 23.000 lb/pulg2).


Leccin 1


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Componentes del sistema

de combustible HEUI

Aceite de presinalta

Succin/drenajePresin del combustible

V lv u l a d e c o n tr o l d e p r e s i n

d e a c c io n a m i e nt o d e i n y ec c i n

E n tr a d a d e a c ei te

A cei te de

retorno

Sumidero de a ce it e T anque de

combustible

B o m b a d e a ce i te

de pres i n a lt a

filtrodeaceite

Bombadecombustible

Fil t ro de

combustible

M l t ip l e d e a ce i te d e p r e s i n a lt a

M d u lo d e

control

electrnico

( E C M)

T uber a de

ret o rno de

combustible

HE U I

Fig. 5.1.6

Veamos ahora los componentes bsicos del sistema de combustible HEUI.

El sistema de combustible HEUI consta de cinco componentes principales.

Estos son: un Mdulo de Control Electrnico (ECM) y sensores, una bomba

de aceite de presin alta, el mltiple de aceite y las tuberas de aceite, la

bomba de transferencia de combustible y las tuberas de combustible, la

vlvula de control de presin de accionamiento de la inyeccin (IAPCV) y

los inyectores HEUI.

El ECM es un computador en mquina, programable, que controla la

operacin de los sistemas de combustible completos, as como otras

funciones del motor. El ECM puede determinar la cantidad de combustibleptimo, la sincronizacin de inyeccin y la presin de inyeccin para casi

cualquier condicin del motor, debido a que tiene muchas ms entradas

operacionales que un regulador mecnico. Los controles electrnicos son

absolutamente esenciales para poder cumplir los nuevos estndares de control

de emisiones y de ruido.

Los interruptores de solenoide del ECM envan al solenoide del inyector un

impulso de corriente controlado con precisin, que activa el solenoide. El

campo magntico creado por el solenoide levanta la vlvula de disco de su

asiento, con lo que se inicia el ciclo de inyeccin. Los circuitos lgicos del

ECM controlan la duracin de la inyeccin y el nivel de corriente de este

impulso. La cantidad de combustible es una funcin de la duracin del

impulso y de la presin de accionamiento de inyeccin.

La bomba de suministro hidrulica es de siete pistones axiales, de caudal fijo.

Durante la operacin normal del motor, las gamas de presin de salida de la

bomba van de 5 MPa (725 lb/pulg2) a 23 MPa (3.335 lb/pulg2). La vlvula de

control de presin de accionamiento de la inyeccin (IAPCV) controla la

presin de salida, descarga la presin en exceso y devuelve el flujo al circuito

de retorno. Las presiones para condiciones especificas del motor estn

determinadas por el ECM. Durante el arranque, la presin de la bomba es de

cerca de 5 MPa (725 lb/pulg2). Esta presin se aument a 735 lb/pulg2 en

motores ms recientes, y luego a 870 lb/pulg2 en los Motores 3126B.


Leccin 1


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La bomba de transferencia de combustible es de un solo pistn,

accionada por leva, que se encuentra en la parte trasera de la bomba

de aceite de presin alta. La presin del sistema de combustible se

mantiene entre 400 kPa y 517 kPa (58 lb/pulg2 y 76 lb/pulg2) durante

condiciones normales de operacin con carga.

La IAPCV es una vlvula de descarga de operacin elctrica, la cual

controla muy de cerca la presin de salida de la bomba, drena el

exceso de presin y enva el flujo al circuito de retorno. Un voltaje de

seal variable del ECM a la IACPV determina la presin de salida de

la bomba. La presin de la bomba puede mantenerse en cualquier

valor entre 5 MPa y 23 MPa (725 a 3.335 lb/pulg2) durante la

operacin normal del motor. La presin de arranque de un motor fro

(por debajo de 30F) puede ser ms alta que la presin normal de 5

MPa (725 lb/pulg2). La razn de esta presin ms alta durante un

arranque en fro se debe a que el aceite fro tiene una viscosidad altay los componentes en el inyector se mueven ms lentamente. La

presin ms alta ayuda al inyector a quemar el combustible ms

rpido hasta que la viscosidad del aceite sea la adecuada. Debido a la

accin lubricante del aceite en los componentes internos del motor,

tales como anillos y cojinetes, la viscosidad del aceite disminuir

cerca de 50% en los primeros dos minutos despus del arranque.

El inyector usa la energa hidrulica del aceite de presin alta para

producir la inyeccin. La presin del aceite de entrada controla la

velocidad del pistn intensificador y el movimiento del mbolo y, por

tanto, la cantidad de inyeccin y de presin de inyeccin. La cantidadde combustible inyectado est determinada por la duracin del

impulso desde el ECM y de cunto tarda en mantener el solenoide

activado. Todo el tiempo que los solenoides permanezcan activados y

que la vlvula de disco est fuera de su asiento, el aceite contina

empujando hacia abajo el intensificador y el mbolo hasta que el

intensificador golpee el fondo de su orificio.


Leccin 1


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Fig. 5.1.7

En el lado izquierdo del motor se encuentran los siguientes

componentes:

ECM y mazo de cables

Bomba de aceite hidrulica incluyendo la IAPCV y la bomba de

transferencia de combustible

Mltiple de combustible

El combustible viene del tanque de combustible, pasa el filtro del

combustible primario (si est equipado) y va a la entrada de la bomba

de transferencia de combustible montada en la parte trasera de la

bomba de aceite de presin alta. La bomba de transferencia de

combustible enva el combustible al filtro de combustible secundariode rosca. Del filtro, el combustible fluye a travs de una tubera a un

conducto taladrado en la parte delantera de la culata. El conducto

taladrado lleva el combustible a una cmara alrededor de cada

inyector y provee un flujo continuo de combustible a todos los

inyectores. El combustible sin usar y el aire atrapado salen de la

culata por la parte trasera, pasan a travs del orificio de regulacin de

presin y una vlvula de retencin y vuelven al tanque de

combustible.


Leccin 1


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Fig. 5.1.8

El orificio de regulacin de presin de 0,5 mm de dimetro mantiene

la presin de combustible en una gama de presin normal de 400 kPa

a 517 kPa (58 lb/pulg2 a 75 lb/pulg2). La presin de combustible avelocidad baja en vaco debe estar entre 400 kPa y 434 kPa (58

lb/pulg2 y 63 lb/pulg2). La vlvula de retencin evita que el

combustible drene de la culata y regrese al tanque de combustible

cuando el motor est desconectado.


Leccin 1

Fig. 5.1.9

El flujo de aceite a travs del motor es igual en los motores de 1,1

litros. El aceite para el sistema hidrulico sale por la parte inferior delbloque en el lado izquierdo, detrs del compresor de aire, y fluye a la

entrada de la bomba de aceite de presin alta. La IAPCV, ubicada en

la bomba de aceite, controla la presin de aceite hidrulico. El aceite

presurizado fluye de la bomba a travs de una tubera al mltiple de

aceite.


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Mltiple de

hierro fundido

Mazo

de c abl es

Inyector HEUI

Vlvu la c om n

Leva/Engranaje

d e m a nd o

T ubo de c one xi n

de pue nte

Fig. 5.1.10

El mltiple de aceite lleva el aceite por una conexin afinada y tubos

de conexin puente individuales a cada uno de los inyectores. El

aceite pasa a travs de los conectores y los tubos de conexin puentea la vlvula de disco en la parte superior del inyector. El inyector usa

la presin de aceite para accionar el mbolo cuando se enva la seal

del ECM.


Leccin 1

Fig. 5.1.11

Las conexiones afinadas son cruciales para la operacin del sistemahidrulico, y no necesitan servicio durante la vida del motor. El

objetivo de las conexiones afinadas es evitar que las crestas de

presin causadas por el cierre y la apertura de las vlvulas de disco

del inyector pasen al resto del sistema. Las conexiones afinadas

tambin sirven como asiento para el tubo de conexin puente. Si las

conexiones afinadas se quitan del mltiple, se debe instalar un nuevo

sello anular en la conexin.


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Fig. 5.1.12

Para quitar el inyector HEUI, primero quite la cubierta del mltiple

de vlvulas. Use la llave de pata 5P0144 para aflojar la tuerca de

mariposa que sostiene el tubo de conexin puente al mltiple deaceite. La llave 5P0144 es parte del grupo de herramientas de servicio

HEUI 125-2580.


Leccin 1

Fig. 5.1.13

Quite el perno de retencin del inyector y la abrazadera.


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Fig. 5.1.14

Use la llave Allen de cabeza de bola 125-2584 para aflojar los pernos

de la brida lateral del inyector. Desconecte el tubo de conexin

puente del mltiple de aceite y del inyector, y quite el tubo deconexin puente del motor.


Leccin 1

Fig. 5.1.15

Tenga cuidado cuando quite el tubo de conexin puente. El asiento dela brida que se sita en la parte superior del inyector puede salirse de

su posicin y caer en el motor. El asiento de la brida que se muestra

en la figura es el del diseo original. En modelos recientes, se

adicion una brida de metal.

Quite el asiento de la brida de la parte superior del inyector.


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Fig. 5.1.16

Quite el sello anular de la parte superior del inyector. El sello anular

debe reemplazarse cada vez que se quita el tubo de conexin puente.


Leccin 1

Fig. 5.1.17

Quite el conjunto del balancn y asegrese de mantener unido el

conjunto del balancn. Slo un extremo del balancn estar sostenido

por el pasador.


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Fig. 5.1.18

Desconecte el mazo de cables del inyector. Debe tener cuidado de no

romper las presillas del conector. Para el reemplazo del conector, est

disponible un juego de reparacin que pueden usarse slo una vez enun conector individual debido a la longitud del cable. El sello

impermeable debe reemplazarse siempre que se desconecta el mazo

de cables.


Leccin 1

Fig. 5.1.19

Quite el inyector de la cabeza del cilindro. Primero trate de sacarlo

con la mano. Si no puede aflojarlo, use la barra dislocadora 1U7587

para soltar el inyector de la cabeza. CUIDADO: use la herramienta

slo en el cuerpo principal del inyector y no en la tornillera mltiple

de la seccin.


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Fig. 5.1.20

Haga palanca slo en el cuerpo del inyector. NO la haga en el

solenoide ni en el adaptador del solenoide. Hacer palanca en el

solenoide o en el adaptador del solenoide puede producir una falta dealineamiento entre la vlvula de disco y el cuerpo del inyector.

En la parte inferior del inyector se muestra un sello anular. Este sello

se encuentra en todos los inyectores de los primeros modelos. Los

inyectores nuevos no tienen un sello anular, y si se tiene un modelo

anterior, el sello debe quitarse. El sello anular serva de sello

temporal hasta la formacin de carbn. Se elimin debido a que

reduca la fuerza de sujecin del inyector.


Leccin 1


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Leccin 1

Fig. 5.1.21

Una vez que se haya quitado el inyector, el manguito puede

reemplazarse, si es necesario. Use el grupo de herramientas de

reemplazo del manguito 127-3458. Siga el procedimiento de laInstruccin Especial Grupo de herramientas de reemplazo del

manguito 127-3458 (SEHS9120).

El manguito del inyector HEUI es 1 mm (0,039 pulg) ms corto que

el usado en los motores MUI de modelos anteriores. La instalacin de

un manguito de inyector MUI de modelo reciente causar

interferencia entre el manguito y el inyector, y el inyector no se

asentar adecuadamente. Los manguitos de modelos anteriores fueron

eliminados y reemplazados por los nuevos.

El grupo de herramientas de reemplazo del manguito 127-3458 consta

de: un grupo de herramientas de reemplazo del manguito 127-3462 y

un grupo de herramientas de reemplazo del manguito 127-3460.

Fig. 5.1.22

Ponga aceite limpio de motor en los sellos anulares del inyector.

Ponga el inyector en su lugar en la culata y empuje hacia abajo en la

parte superior del inyector para asentarlo en el orificio.

Instale un nuevo sello impermeable en el mazo de cables y conecte el

mazo de cables al inyector.


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Fig. 5.1.23

Instale el conjunto del balancn.

Instale el sello anular en la ranura de la parte superior del inyector y

haga que el asiento plano quede en posicin.

Instale el tubo de conexin puente. Ponga el extremo del mltiple

primero en posicin y alinee los pernos en el extremo del inyector.

Apriete a mano los pernos y la tuerca de mariposa.


Leccin 1


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Leccin 1

Fig. 5.1.24

Se requiere un procedimiento especial de apriete para asegurar que el

tubo de conexin puente quede asentado adecuadamente en ambos

extremos. Primero, ponga el dispositivo de sujecin 125-2583 en sulugar en la parte superior del tubo de conexin puente. Gire el

inyector en la culata para alinear el perno del tubo de conexin

puente con el orificio en el dispositivo de sujecin. Apriete el perno

del dispositivo de sujecin a un par de apriete de 36 Nm (26 lb-pie).

Luego, apriete el extremo del mltiple del tubo de conexin puente a

un par de apriete de 405 Nm (294 lb-pie).

Con el dispositivo de sujecin an en posicin, apriete los pernos del

extremo del inyector del tubo de conexin puente a un par de apriete

de 3 Nm (27 lb-pie). Apriete los pernos de nuevo hasta un par deapriete de 6 Nm (53 lb-pie).

Quite el dispositivo de sujecin e instale el soporte del inyector

debajo de la abrazadera.

Ajuste las vlvulas e instale la cubierta de la vlvula.


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Vlvu la dedisco

Pistnintensificador

Retencin debo la del tambor(BBC)

Tambor

Cuerpodel inyector

Adaptador

Inducido

Solenoide

Embolo

Cavidaddel mbolo

Bola de re tencin del lenado de en t rada

P u n t a d elinyectoraVlvu la de

retencin del inyector

Fig. 5.1.25

El inyector HEUI tiene cinco componentes principales:

Solenoide

El solenoide es un electroimn de accionamiento rpido, que

activado, saca la vlvula de disco de su asiento para permitir el paso

de aceite de presin alta.

Vlvula de disco

La vlvula de disco se mantiene en su asiento por medio de un

resorte. En su posicin cerrada, el aceite de entrada de presin alta se

bloquea y la cavidad del pistn intensificador se abre al drenaje.

Cuando se activa el solenoide, la vlvula de disco se levanta de su

asiento, lo cual cierra el paso al drenaje y abre la entrada para el

aceite de presin alta.

Pistn intensificador y mbolo

Cuando la vlvula de disco abre el orificio de entrada, el aceite de

presin alta entra al inyector y acta en la parte superior del pistn

intensificador.

La presin aumenta en el pistn intensificador y empuja el pistn y el

mbolo hacia abajo. El pistn intensificador es aproximadamente

siete veces ms grande en rea superficial que el mbolo parapermitir una multiplicacin de fuerza. El movimiento del mbolo

hacia abajo presuriza el combustible en la cavidad del mbolo, y hace

que el inyector se abra. Un sello anular grande alrededor del pistn

intensificador separa el aceite encima del pistn del combustible por

debajo de ste.


Leccin 1


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Tambor

El tambor contiene un orificio transversal con una bola de retencin

cargada por resorte, llamado retenedor de bola del tambor (BBC). Su

propsito es drenar cualquier combustible que escape entre el mboloy el tambor en la cavidad del pistn intensificador. Si a esta cavidad

se le permitiera llenarse con combustible, el mbolo estara muy

suelto durante la inyeccin, y la entrega de combustible se reducira

en gran manera. La carrera hacia abajo del pistn durante la

inyeccin produce una presin positiva que saca de su asiento la bola

cargada por resorte y descarga cualquier fuga. El resorte vuelve a

poner en su asiento la bola para evitar que escape el combustible

presurizado al lado externo.

Conjunto del inyector

El conjunto del inyector es un diseo convencional con la excepcinde la bola de retencin de llenado de entrada y de la plancha de

retencin de flujo inverso. La bola de retencin de llenado de entrada

sale de su asiento durante el desplazamiento hacia arriba del mbolo

para permitir que la cavidad del mbolo se llene. La bola de retencin

se asienta y se sella durante la carrera hacia abajo del mbolo para

evitar que la presin de inyeccin escape al suministro de

combustible.

La plancha de retencin de flujo inverso de una va permite que el

combustible entre al conjunto del inyector, pero se cierra para evitar

el flujo inverso al final de la inyeccin. Este atrapa la presin delcombustible en el inyector para evitar que el gas de combustin vaya

al inyector si hay una fuga entre la punta del inyector y la bola de

retencin. Sin la plancha de retencin de flujo inverso, una fuga

severa de la punta puede permitir que el gas de combustin se

acumule en el inyector. En condiciones de entrega baja de

combustible, como en velocidad en vaco, este gas de combustin se

comprimira y el inyector no alcanzara la presin de apertura de la

vlvula (VOP), por tanto, el inyector no entregara combustible y se

tendra un cilindro muerto.


Leccin 1


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Fig. 5.1.26

Hay cuatro etapas de inyeccin en el HEUI:

- Preinyeccin

- Inyeccin inicial

- Inyeccin principal

- Ciclo de retorno

Durante la preinyeccin, todos los componentes internos retornan a

su posicin cargada con resorte (no accionada). El solenoide no est

activado y la vlvula de disco bloquea el aceite de presin alta para

que no vaya al inyector. El mbolo y el pistn intensificador estn en

la parte superior de su orificio y la cavidad del mbolo est llena de

aceite. La presin de combustible en la cavidad del mbolo es la

misma que la de la bomba de transferencia, aproximadamente 413

kPa (60 lb/pulg2).


Leccin 1


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InyeccinInicial

AsientoInferior

Vlvulade d is co

AsientoSuperior

Fig. 5.1.27

Cuando el ECM determina que debe iniciarse la inyeccin, enva el

impulso de corriente elctrica correcta al solenoide del inyector. El

solenoide se activa casi instantneamente, y crea un tirn magnticofuerte en el inducido. El inducido est conectado mecnicamente a la

vlvula de disco por medio de un tornillo. El tirn magntico del

solenoide sobrepasa la tensin del resorte que mantiene el disco

cerrado, levanta la vlvula de disco de su asiento y, al mismo tiempo,

cierra el orificio de drenaje.

Cuando la vlvula de disco se abre, el resalto del disco superior cierra

el paso al drenaje y el resalto inferior abre la cmara de disco al aceite

de presin alta. El aceite de presin alta fluye alrededor del disco a

travs del conducto de la parte superior del pistn intensificador. La

presin de la parte superior del intensificador fuerza ste hacia abajojunto con el mbolo. El movimiento hacia abajo del mbolo presuriza

el combustible en la cavidad del mbolo y el inyector. Cuando la

presin alcanza el valor VOP de cerca de 31 MPa (4.500 lb/pulg2), la

vlvula de retencin del inyector se levanta fuera de su asiento y

comienza la inyeccin.


Leccin 1


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Fig. 5.1.28

Con el solenoide activado, la vlvula de disco permanece abierta, el

aceite de presin contina fluyendo y empuja ms hacia abajo el pistn

intensificador y el mbolo. Las gamas de presin de inyeccin van desde34,4 MPa hasta 159 MPa (5.000 lb/pulg2 a 23.000 lb/pulg2),

dependiendo de los requerimientos del motor. La inyeccin contina

hasta que ocurra una de las siguientes condiciones:

1) El solenoide se desactive y permita que el resorte de la vlvula de

disco cierre la vlvula de disco y corte el aceite de presin alta.

2) El pistn intensificador golpee el fondo de su orificio. Esta sera la

entrega mxima de combustible. La distancia desde la parte inferior

del intensificador hasta la parte inferior de su orificio es una distancia

controlada para limitar la entrega mxima de combustible. Estacaracterstica se llama limitadora de carrera y evita desbordar la

electrnica, al no permitir el aumento mximo de la entrega de

combustible ms all de la cantidad de combustible mximo

determinado.


Leccin 1


26/52

Fig. 5.1.29

El final del ciclo de inyeccin comienza cuando el ECM no enva ms

corriente al solenoide. El campo magntico del solenoide colapsa y no

puede continuar manteniendo la tensin del resorte de la vlvula de disco

para sostenerla fuera de su asiento. La vlvula de disco se asienta, corta elaceite de presin alta y evita que pase al inyector. Cuando la vlvula de

disco se asienta, el resalto superior de la vlvula de disco abre la cavidad de

disco al drenaje. El aceite de presin en la cmara del intensificador y en la

cmara de la vlvula de disco pueden ahora fluir hacia arriba alrededor del

asiento de la vlvula de disco, a travs de los orificios del respiradero en el

manguito de la vlvula de disco y hacia afuera del orificio de drenaje del

adaptador.

La presin de combustible de la cavidad del mbolo ejerce una fuerza haciaarriba del mbolo y el intensificador. A medida que disminuye la presin dela fuerza hacia abajo en el intensificador, la fuerza hacia arriba delcombustible presurizado se convierte casi instantneamente en una fuerza

mayor, de modo que el movimiento hacia abajo del intensificador y elmbolo se detienen.

Cuando el mbolo se detiene, el flujo de aceite tambin se detiene. Con lavlvula de retencin an abierta, la presin remanente de combustibleempuja una pequesima cantidad de combustible adicional hacia afuera delos orificios. Esto hace que haya una cada de presin grande, la cualdisminuye la presin del inyector por debajo de la Presin de Cierre de laVlvula (VCP) de 18,6 MPa (2.700 lb/pulg2). La tensin del resorte en lavlvula de retencin ahora regresa al asiento la vlvula de retencin y sedetiene la inyeccin.

Nota del instructor: La VCP es menor que la VOP debido a que ms

rea de la vlvula de retencin est expuesta al combustiblepresurizado cuando la vlvula de retencin est fuera de su asiento.

Cuando se cierra la vlvula de retencin, la inyeccin se detiene y se inicia

el ciclo de llenado. Las cavidades de la vlvula de disco y del pistn

intensificador se abren a la presin atmosfrica a travs de la vlvula de

disco y del orificio del drenaje del adaptador. La presin cae muy

rpidamente en las cavidades del intensificador y del mbolo hasta cerca de

cero. El resorte de retorno del mbolo empuja hacia arriba el mbolo y el

intensificador y obliga al aceite a ir a la vlvula de disco, a travs de los

orificios en el manguito de la vlvula de disco y hacia afuera por el orificio

de drenaje del adaptador .


Leccin 1


27/52

A medida que el intensificador se mueve hacia arriba, el retenedor de

bola del tambor se cierra para evitar que el combustible llene el rea

debajo del intensificador. Esto causa un vaco parcial en esta rea, de

modo que el volumen de combustible es cerca de del volumen de

la cavidad. Esta caracterstica evita una cresta de presin alta en elriel del combustible cuando el inyector se enciende. Si esta cavidad

estuviera llena de combustible, un gran volumen sera forzado a

regresar al riel del combustible a medida que el intensificador se

mueve rpidamente hacia abajo durante la inyeccin. Las crestas de

presin resultantes causaran variacin de la presin e inestabilidad

en velocidad en vaco.

A medida que el mbolo sube, la presin de la cavidad del mbolo

tambin caera a casi cero. La presin de la bomba de transferencia

saca de su asiento la bola de retencin de llenado de entrada, para

permitir que la cavidad del mbolo se llene de combustible.

El ciclo de llenado termina cuando el intensificador es empujado a la

parte superior de su orificio. La cavidad del mbolo est llena y el

retenedor lleno retorna a su asiento. La presin de las cmaras del

intensificador y la vlvula de disco es cero. El ciclo de inyeccin est

completo y listo para comenzar de nuevo.

Ahora que tenemos un buen entendimiento de la operacin del HEUI,

presentaremos brevemente otras diferencias importantes entre los

sistemas de combustible HEUI y los otros sistemas accionados

mecnicamente. Una diferencia est en que la inyeccin del HEUI sebasa en tiempo, y tiende a compensarse por el escape entre el mbolo

y el tambor.

En los sistemas mecnicos, la velocidad del mbolo es una funcin

de la velocidad del cigeal. A medida que ocurre el desgaste entre el

mbolo y el tambor, aumenta la cantidad de escape. Cuando el

desgaste es excesivo, este aumento de escape resulta en una

disminucin de entrega de combustible.

El mbolo HEUI se acciona hidrulicamente y la velocidad es una

funcin de la presin del accionador frente a la resistencia del

bombeo de combustible. Si el desgaste del mbolo y del tamboraumentan el escape, la resistencia del bombeo de combustible se

reduce y el mbolo se mover ms rpido y ms lejos para compensar

este efecto. El resultado es que la presin de inyeccin se mantendr,

y la cantidad de combustible deseado se entregar a travs del

inyector aunque aumente el escape. Esto es verdad hasta que el

desgaste sea tan severo que el mbolo no pueda acelerar lo

suficientemente rpido durante las inyecciones cortas para

compensar, o que el mbolo literalmente se salga de carrera cuando el

pistn intensificador va hasta el fondo contra el tambor.


Leccin 1


28/52

Vlvula

d e d is co

Asiento

superiorAsiento

inferior

Fig. 5.1.30

Esto completa el estudio de la operacin mecnica del inyector.

Ahora veamos el servicio al inyector.

Reemplazo del inyector

El inyector se reemplaza como una unidad. No hay piezas a las que

se les pueda dar servicio en el inyector, excepto el sello anular en la

parte externa.

Nota: BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA intente desarmar el

inyector. Se hacen pruebas de rendimiento y anlisis detallados de

cada inyector que se enva del campo. Desarmar el inyector har

que el inyector no funcione y falle la prueba de rendimiento. Es

muy fcil determinar si un inyector se desarm o se maltrat al

quitarse.

Alineacin del asiento de la vlvula de disco

La vlvula de disco del inyector tiene un asiento superior y uno

inferior que deben ajustar perfectamente para que el inyector

funcione. La vlvula de disco est guiada por las guas superior e

inferior. La gua inferior est a tierra en el cuerpo debajo de su

asiento inferior. La gua superior est a tierra en el manguito de la

vlvula de disco por encima de su asiento superior. El manguito del

disco est en el adaptador. La alineacin correcta de la vlvula de

disco se alcanza debido a una ubicacin precisa del adaptador. Eladaptador se sujeta al cuerpo con cuatro tornillos ubicados por debajo

del solenoide. Los orificios de los tornillos del adaptador tienen

suficiente espacio libre para permitir que el adaptador se mueva y

alcance una alineacin correcta. Esta alineacin puede tambin

hacerse mediante una mquina de armado robtico y no debe hacerse

a mano.


Leccin 1


29/52

Si la alineacin del adaptador no es correcta, el asiento superior de la

vlvula de disco no sellar y el inyector tendr una fuga masiva en el

asiento superior. El adaptador no encajar en el cuerpo. Este se

mantendr en posicin slo por la fuerza axial de los tornillos del

adaptador que lo sujetan al cuerpo. Si los tornillos del adaptadorestn flojos o se quitan, se pierde la alineacin y el inyector debe

desecharse. No puede hacerse la alineacin manualmente en el

campo. Si el inyector se reinstala en el motor con una fuga de asiento

superior, el inyector no inyectar combustible y fallar la prueba de

fugas del asiento superior en la prueba de banco. La fuga masiva del

asiento superior en la prueba de banco es una indicacin segura de

que el inyector se desarm o de que se hizo palanca al adaptador

cuando se quit el inyector.

Cmo quitar el inyector de la culata

La alineacin del adaptador puede tambin perderse cuando se hace

palanca en el adaptador al quitar el inyector. El inyector puede

quitarse girando y tirando con la mano o haciendo palanca debajo del

cuerpo del inyector. Hacer palanca en el adaptador causar la prdida

de alineacin entre el adaptador y la vlvula de disco. Hacer palanca

en el solenoide har que ste se rompa.


Leccin 1


30/52

VALVULADECONTROLDEPRESIONACCIONADORADEINYECCION(IAPCV)M O T O R A PA GA D O

C A R R E TE C E RR A D O

C ON T R A PU N T A A B I E R TA

T OPE DELCARRETE

ORIFICIO

DE DRE NAJE

PILOTO

RESORTE

RETENEDOR

DEL FILTRO

EXTERNO

DE L CARRE T EORIFICIO

DE CONT ROL

C AJ A D E

L A B OMB A

P RE S ION DE

S AL IDA DE

L A B OMB A

TAP ON DE L

EXTREMOFILTRO DEL

E XT REMO DE

L A CAJA

CAJA DELCARRETE

DISCO

RESORTE

DE RE T ORNO

P RE S IO N D E L A C A M A R A

DE L CARRE T E

CARRETE

D E L A

VALVULA

PASADOR

DE E MP UJE

SOLENOIDE

INDUCIDO

DRENAJE P RE S IONDE L A S ALIDA

D E L A B O MB A

F ILT RODE L

E XT RE MO DE

L A CAJA

ORIFICIO

DE DRE NAJE

Fig. 5.1.31

En los Motores 3116 y 3126, la IAPCV se encuentra en el lado interno de la

bomba hidrulica entre la bomba y el bloque. En el motor 3126B la IAPCV

se encuentra en el lado externo de la bomba hidrulica. La IAPCV es una

vlvula de control de presin de operacin piloto controlada elctricamente.

Esta vlvula se requiere por dos razones:

Primera, la bomba es de caudal fijo. A medida que aumentan las rpm del

motor, aumenta el flujo de la bomba. Hay muchas condiciones en que el

flujo de la bomba es mayor de lo que se requiere en los inyectores. Este

flujo excesivo debe descargarse con precisin al drenaje y en un tiempo de

respuesta muy rpido.

Segunda, una bomba de caudal variable eliminara el exceso de flujo de la

bomba, pero no podra reaccionar a los cambios de presin y velocidad lo

suficientemente rpido. Esto resultara en un falta o exceso de presin

durante las demandas de presin de cambio muy rpido. La IAPCV y la

bomba de caudal fijo pueden mantener la presin de accionamiento deseada

sin importar las variaciones en las rpm del motor y del flujo de la bomba.

Los componentes bsicos de la IAPCV son:

- Cuerpo

- Carrete

- Resorte del carrete

- Disco

- Pasador de empuje

- Inducido

- Solenoide

- Filtro del extremo


Leccin 1


31/52

La IAPCV opera mediante una seal elctrica de voltaje variable del

ECM para crear un campo magntico en el solenoide. Este campo

magntico acta en la barra del inducido y genera una fuerza

mecnica, empujando el inducido a la derecha. Esta fuerza se

transmite a travs del pasador de empuje a la vlvula de discopequea.

La fuerza mecnica que trata de mantener la vlvula de disco cerrada

se opone a presin hidrulica dentro de la vlvula que trata de abrir el

disco. La presin hidrulica aumentar hasta que se equilibren las dos

fuerzas. Mientras ms corriente se aplica al solenoide, mayor presin

hidrulica resulta. A menor corriente, menor presin.

La presin reducida en la vlvula se combina con la presin del

resorte y acta en el carrete para empujarlo a la derecha y cerrar los

orificios de drenaje. La presin de la bomba acta en el otro lado delcarrete para empujarlo a la izquierda y abrir los orificios de drenaje.

Estas fuerzas hidrulicas tambin alcanzan el equilibrio.

El resultado neto es que la seal elctrica que se enva al solenoide

controla la presin de la bomba.

Operacin - Motor APAGADO

La ilustracin de la pgina anterior muestra la posicin del carrete

con el motor APAGADO. Sin presin hidrulica, el resorte empuja el

carrete todo lo posible a la derecha, y cierra los orificios de drenaje.


Leccin 1


32/52

Fig. 5.1.32

En los primeros modelos de motores se requeran aproximadamente 5

MPa (725 lb/pulg2) de presin de aceite para activar el inyector

durante el arranque. Esta presin se aument despus a 5 MPa (735lb/pulg2) y a 7 MPa (870 lb/pulg2) en los Motores 3126B. Esta

presin de accionamiento baja produce una presin de inyeccin muy

baja. La presin de inyeccin baja hace que la vlvula de retencin

del inyector se abra y se cierre rpidamente, poniendo pequeos

chorros de combustible en la cmara de combustin, lo cual ayuda al

arranque.

Con el fin de arrancar el motor muy rpidamente, la presin

accionadora debe aumentar rpidamente. Como la bomba gira a las

rpm del motor, el flujo de la bomba es muy bajo. El ECM enva una

corriente fuerte al solenoide IAPCV para sostener el carrete cerrado ybloquear todo el flujo al drenaje hasta que se alcance la presin

accionadora mnima apropiada. Los inyectores no inyectan el

combustible hasta que se alcance la presin accionadora mnima

apropiada.

Una vez que los inyectores comienzan a inyectar combustible, el

ECM controla la corriente al IAPCV para mantener la presin de

accionamiento mnima apropiada hasta que el motor arranca. El ECM

revisa la presin de accionamiento a travs del sensor de presin de

accionamiento de inyeccin ubicado en el mltiple de aceite. Este es

un sistema de bucle cerrado. El ECM determina la presin deseadacon base en las diferentes entradas, y enva una corriente

predeterminada al IAPCV. El ECM tambin compara la presin

deseada con la presin actual en el mltiple y realiza los ajustes a los

niveles de corrientes IAPCV para alcanzar la presin deseada.


Leccin 1


33/52

Flujo de aceite - Arranque del motor

La presin de salida de la bomba entra al extremo del cuerpo del

inyector y una pequea cantidad de aceite fluye a la cmara del

carrete a travs del filtro del extremo y controla el orificio en elextremo del carrete. La seal electrnica hace que el solenoide

produzca un campo magntico que empuja el inducido a la derecha.

El inducido ejerce una fuerza en el pasador de empuje y en la vlvula

de disco, que mantiene la vlvula de disco cerrada y permite que

aumente la presin de la cmara de resorte. La combinacin de la

fuerza del resorte del carrete y la presin de la cmara del carrete

sostienen el carrete a la derecha para cerrar los orificios de drenaje.

Todo el flujo de la bomba va al mltiple de aceite hasta que se

alcance la presin de accionamiento mnima apropiada.


Leccin 1


34/52

M O T O R E N F U NC I O NA M I E N TO

C A R R E T E A B IE R TO

VA L VU L A D E D I S C O C E R R A DA

VALVULADECONTROLDEPRESIONACCIONADORADEINYECCION

DRENAJE

P R E S IO N D E L A C A M A R A D E L C A R R ET E

P R E SIO N D E L A S A LID A D E L A B O M B A

Fig. 5.1.33

Una vez que el motor arranca, el ECM controla la corriente de la

IAPCV para mantener la presin de accionamiento deseada. El sensor

de presin de accionamiento de inyeccin verifica la presin de

accionamiento en el mltiple de aceite, y el ECM compara la presin

actual con la presin deseada. Si estas presiones no son iguales, el

ECM ajusta el nivel de corriente de la IAPCV para efectos de

compensacin.

Flujo de aceite - Motor en funcionamiento

La presin de salida de la bomba entra al extremo de la IAPCV. Una

pequea cantidad de aceite fluye a la cmara del carrete a travs del

filtro del extremo y controla el orificio del carrete. La fuerza del

campo magntico producido por la seal elctrica del ECM controla

la presin en la cmara del resorte del carrete. El carrete responde a

los cambios de presin en la cmara del carrete (lado izquierdo del

carrete) y cambia las posiciones para mantener un balance de fuerzas

en los lados derecho e izquierdo del carrete. La posicin del carrete

determina cunto se abre del orificio de drenaje. El rea abierta del

orificio de drenaje afecta directamente cunto aceite se purga de la

salida de la bomba y afecta directamente la presin de riel. El proceso

de la respuesta a los cambios de presin en los lados del carrete

sucede tan rpidamente que el carrete se mantiene en una posicin

parcialmente abierta y controla muy de cerca la presin de la salida

de la bomba. La IAPCV permite un control variable infinito de la

presin de salida de la bomba entre 5 MPa (725 lb/pulg2) y 23 MPa

(3.335 lb/pulg2).


Leccin 1


35/52

Fig. 5.1.34

La IAPCV es crucial para la operacin del sistema. Un juego de

servicio 9X1484 incluye todos los componentes mostrados arriba,

excepto el solenoide (4) y la vlvula (7).

1. Sello anular de respaldo

2. Sello anular

3. Sello anular

4. Solenoide

5. Espaciador

6. Tuerca

7. Vlvula


Leccin 1


36/52

Fig. 5.1.35 Llave de pie

Llave de pie para quitar e instalar la IAPCV

NOTA: El vstago de la vlvula es hueco y, si se dobla, daar sufuncin.

1. Quite la tuerca retenedora estampada de la IAPCV

2. Saque el espaciador

3. Saque el conjunto del solenoide

4. El par de instalacin de la tuerca es de 5,5 Nm (4 lb-pie)


Leccin 1

CULATA DE 3 VALVULAS

Me jora f lu jo de ai re

Conducto de acei te integral

Manguito del inyector

de acero inoxidable

Fig. 5.1.36

Veamos ahora los cambios realizados en el sistema de combustible

del Motor 3126B. Se elimin el manguito de bronce del inyector en

el Motor 3126B. Ahora se usa un manguito reemplazable de acero

inoxidable. Este manguito es similar a los de los inyectores de los

Motores C10 y C12.


37/52


Leccin 1

Fig. 5.1.37

Con el nuevo manguito de acero inoxidable del inyector, el reemplazo

es ms fcil y rpido. El proceso completo para el reemplazo del

manguito se describe en el Manual de Armado y Desarmado de los

manguitos sin roscas. Algunos de los inyectores de otros motores se

han construido con este tipo de manguito.

Un nuevo diseo de manguito se lanz al mercado. Este manguito

tiene roscas en la parte superior y es similar a los manguitos del

inyector de los Motores C10 y C12.

Fig. 5.1.38

El inyector unitario (HI300), de nuevo diseo para el motor 3126B,

elimina los tubos de conexin de puente para suministro de aceite. El

aceite se suministra directamente a la porcin media del inyector y

tiene dos anillos de sello. El inyector unitario tiene un solenoide

montado en la parte superior. El mazo de cables tiene conexiones

comunes entre los inyectores 1 y 2, 3 y 4, y 5 y 6. El inyector

tambin tiene un nuevo conector, para facilitar quitar e instalar el

mazo de cables.


38/52

Fig. 5.1.39

Como el mltiple de admisin se movi al lado izquierdo del motor,

el filtro del combustible se coloc en un sitio ms alto. Con este

cambio se tiene un acceso ms fcil para el reemplazo del filtro.

El Motor 3126B tiene un nuevo aspecto. Esto se debe a la adicin de

una bomba de cebado manual. La bomba de cebado manual es

estndar en la mayora de los modelos.


Leccin 1

Fig. 5.1.40

La bomba HEUI tiene un nuevo aspecto y el caudal de la bomba es

un poco mayor.

La IAPCV se movi a la parte externa de la bomba para facilitar el

acceso en el reemplazo de la vlvula. Adems de estos dos cambios,

la bomba bsicamente es la misma.


39/52

Fig. 5.1.41

El nuevo Mdulo de Control Electrnico ADEM 2000 est equipado

con dos conectores Deutsch de 70 clavijas. Las terminales ECM del

conector son de plata para una mejor conductividad. Este ECMtambin tiene un procesador ms rpido, lo que le permite al cliente

mayores caractersticas de control.


Leccin 1


40/52

Componentes del inyector

SOLENOIDE

VALVULA

D E D IS C O

PISTONINTENSIFICADOR

CONJUNTO DEL

INYECTOR

EMBOLO

TAMBOR

SISTEMA DE COMBUSTIBLE HEUI

Fig. 5.1.42

El inyector HEUI tiene diferentes configuraciones. El Motor 3126B

usa el inyector HEUI HI300. El cdigo HI300 indica:

Inyector hidrulico (angulado) con 300 mm cbicos de

desplazamiento por carrera.

El HEUI es de accionamiento hidrulico y emplea el aceite del motor

a presin alta suministrada por una bomba de pistones axiales de

caudal fijo. El flujo de salida de la bomba y la presin son

controlados por una vlvula de alivio de presin electrnica (IAPCV).

El inyector HEUI tiene cinco componentes principales:

Solenoide

El solenoide es un electroimn. Cuando se activa, el solenoideproduce un campo magntico muy fuerte. Este campo magntico

atrae el inducido, el cual est conectado a la vlvula de disco por un

tornillo del inducido. Cuando el inducido se mueve hacia el

solenoide, el inducido levanta la vlvula de su asiento inferior. Al

activar el solenoide y levantar la vlvula de disco de su asiento

inferior se inicia el proceso de inyeccin de combustible.


Leccin 1


41/52

Vlvula de disco

La vlvula de disco tiene dos posiciones: abierta y cerrada. En la

posicin cerrada, la vlvula de disco se mantiene en la parte inferior del

asiento de la vlvula por medio de un resorte. El asiento inferior de la

vlvula de disco cerrada evita que entre aceite de accionamiento de

presin alta al inyector unitario. El asiento de la contravlvula inferior

abierta drena a la atmsfera el aceite en la cavidad que est por encima

del pistn identificador. El aceite drena a la atmsfera a travs de la

porcin superior del inyector unitario. En la posicin abierta, el

solenoide se activa y la vlvula de disco se levanta de su asiento inferior.

Cuando la vlvula de disco se levanta de su asiento inferior, el asiento

de la vlvula de disco inferior se abre, para permitir que el aceite de

accionamiento de presin alta entre al inyector unitario. Cuando el aceite

de accionamiento de presin alta entra al inyector unitario, empuja la

parte superior del pistn intensificador. El asiento superior de la vlvula

de disco bloquea el paso al drenaje y evita fugas del aceite de

accionamiento de presin alta del inyector unitario.

Pistn intensificador

El rea de superficie del pistn intensificador es seis veces ms grande

que la del mbolo. Esta rea superficial mayor provee una

multiplicacin de fuerza. Esta multiplicacin de fuerza permite que 24

MPa (3.500 lb/pulg2) de aceite de accionamiento produzcan 162 MPa

(23.500 lb/pulg2) de presin de inyeccin de combustible. Cuando la

vlvula de disco se separa del asiento inferior, el aceite de

accionamiento de presin alta entra al inyector unitario y empuja la parteinferior del pistn intensificador. La presin aumenta en la parte superior

del pistn intensificador y empuja hacia abajo el pistn intensificador y

el mbolo. El movimiento hacia abajo del mbolo presuriza el

combustible en la cavidad del mbolo. El combustible presurizado en la

cavidad del mbolo hace que el conjunto del inyector se abra. Cuando se

abre el conjunto del inyector, se inicia el suministro de combustible a la

cmara de combustin. Un sello anular grande alrededor del pistn

intensificador separa el aceite por encima del pistn intensificador del

combustible que est por debajo del pistn intensificador.

Tambor

El tambor es el cilindro que sostiene el mbolo. El mbolo se mueve

dentro del tambor. El mbolo y el tambor juntos actan como una

bomba. Tanto el mbolo como el tambor son componentes de precisin

que tienen un espacio libre de trabajo de slo 0,0025 mm (0,00010

pulg). Estos espacios libres tan pequeos se requieren con el fin de

producir presiones de inyeccin de hasta 162 MPa (23.500 lb/pulg2) sin

escape excesivo.


Leccin 1


42/52

Nota: Se requiere una pequea cantidad de escape con el fin de

lubricar el mbolo y evitar su desgaste.

El tambor contiene tambin el orificio de derrame de CEBADO. El

orificio de derrame de CEBADO es un orificio pequeo con unatolerancia de precisin alta. El orificio de derrame de CEBADO est

rectificado a travs del lado del tambor en la cavidad del mbolo.

Este orifico momentneamente ventila la presin de inyeccin de

combustible durante la carrera hacia abajo del mbolo.

Conjunto del inyector

El conjunto del inyector es similar a todos los otros conjuntos de

inyectores unitarios. El combustible que ha alcanzado la presin VOP

fluye de la cavidad del mbolo a travs de un conducto a la punta del

inyector. La presin de combustible sobrepasa la fuerza del resorte

que mantiene la vlvula de retencin en la posicin cerrada. Amedida que la vlvula de retencin se levanta de su asiento, el

combustible se pulveriza a la cmara de combustin a travs de los

orificios en la punta del inyector.


Leccin 1

Fig. 5.1.43

Hay cinco etapas de inyeccin con el inyector HEUI:

- Preinyeccin

- Inyeccin piloto

- Demora

- Inyeccin principal

- Terminacin de la inyeccin


43/52

Preinyeccin

SOLENOIDE

VALVULA

DE DISCO

PISTON

INTENSIFICADOR

VALVULA DE

RETENCION

DEL INYECTOR

EMBOLO

CAVIDAD

DEL EMBOLO


INDUCIDO

INYECTOR

Fig. 5.1.44

Preinyeccin

Durante la preinyeccin, todos los componentes internos han retornado a su

posicin de carga por resorte (no accionados). El solenoide no est activado y

el asiento inferior de la vlvula de disco est cerrado. Cuando el asiento

inferior de la vlvula de disco est cerrado, bloquea el aceite de

accionamiento de presin alta y evita que vaya al inyector unitario. El mbolo

y el pistn intensificador estn en la parte superior de sus orificios y la

cavidad del mbolo est llena de combustible. La presin de combustible en

la cavidad del mbolo es igual a la presin de transferencia del combustible.

La presin de transferencia de combustible es de aproximadamente 450 kPa

(65 lb/pulg2).


Leccin 1

Inyeccinpiloto

ORIFIO

D E C E BA D O

VALVULA DE

RETENCION

DEL INYECTOR

EMBOLO


Fig. 5.1.45

Inyeccin piloto (CEBADO)

El sistema de combustible del Motor diesel 3126B tiene una caractersticanica llamada CEBADO. La dosificacin de inicio de inyeccin (CEBADO)

es una caracterstica que ofrece una ventaja significativa en el control de

emisiones del motor. Tambin, la caracterstica de CEBADO ofrece una

ventaja significativa en la reduccin del ruido de combustin. Mientras otros

sistemas de combustible entregan una nica cantidad grande de combustible a

la cmara de combustin, los inyectores de CEBADO dividen la entrega en

dos cantidades separadas. La primera cantidad es una inyeccin piloto

pequea, seguida por una demora corta. Luego, el inyector entrega una

cantidad de inyeccin principal ms grande. La inyeccin piloto tiene el

objetivo de establecer un frente de llama y ayudar a que la inyeccin

principal ms grande se queme completamente y de un modo ms controlado.


44/52

DEMORA

SOLENOIDE

VALVULA

DE DISCO


ORIFICIO

DE CEBADO

EMBOLO

SISTEMA DE COMBUSTIBLEHEUI

VALVULA DE

RETENCION

DEL INYECTOR

Fig. 5.1.46

Demora

La caracterstica de CEBADO produce una inyeccin piloto pequeaseguida por una demora corta. La demora le da a la inyeccin piloto

el tiempo que necesita para comenzar a quemarse. La inyeccin

principal sigue a la inyeccin piloto y se entrega dentro del frente de

llama establecido por la inyeccin piloto. El combustible de la

inyeccin principal se enciende inmediatamente y se quema en forma

ms suave y completa. Esta combustin completa reduce

significativamente la emisin de partculas (holln) y NOx y reduce el

ruido de la combustin del motor en 50%.


Leccin 1


45/52


Leccin 1

Componentes del inyector

SOLENOIDE

VALVULA

D E D IS C O


EMBOLO

ORIFICIO

DE CEBADO

SISTEMA DE COMBUSTIBLEHEUI

VALVULA DE

RETENCION

DEL INYECTOR

Fig. 5.1.47

Inyeccin principal

Mientras el solenoide est activo, la vlvula de disco permaneceabierta. Mientras est abierta la vlvula de disco, el aceite de presin

alta fluye al rea encima del pistn intensificador. El flujo del aceite

de presin alta empuja hacia abajo el pistn intensificador y el

mbolo. La presin del pistn flucta entre 34 Mpa (5.000 lb/pulg2) y

162 Mpa (23.500 lb/pulg2). La presin de inyeccin depende de los

requerimientos del motor. La inyeccin contina hasta que el

solenoide se desactive o el pistn intensificador toque el fondo del

orificio. Cuando se desactiva el solenoide, el resorte de la vlvula de

disco cierra la vlvula de disco. Cuando la vlvula de disco se cierra,

se corta el suministro de aceite de presin alta.


46/52

Terminacin

delainyeccin

VALVULA

D E D IS C O


BOLA DE RETENSION

D E L LE N AD O D E E N TR A DA

RESORTE DERETORNO

DEL EMBOLO

CAVIDAD

DEL EMBOLO


Fig. 5.1.48

Terminacin de la inyeccin

La terminacin del ciclo de inyeccin comienza cuando el ECM noenva ms corriente al solenoide del inyector unitario. El campo

magntico del solenoide se rompe y no puede sobrepasar la fuerza del

resorte de la vlvula de disco. La vlvula de disco retorna al asiento

inferior y cierra la vlvula de disco e impide que entre ms aceite de

presin alta al inyector unitario. A medida que el asiento inferior de la

vlvula de disco se cierra, el asiento superior de la vlvula de disco se

abre al drenaje, y disminuye la presin accionadora del aceite de presin

accionadora.

La presin de inyeccin de combustible en la parte inferior del mbolo y

del resorte de retorno del mbolo ejercen una fuerza hacia arriba del

mbolo y del pistn intensificador. A medida que disminuye la presindel aceite de accionamiento por encima del pistn intensificador,

disminuye tambin la fuerza hacia abajo del pistn intensificador. La

fuerza hacia arriba de la presin de inyeccin de combustible en la parte

inferior del mbolo sumada a la fuerza de resorte del mbolo

repentinamente es mayor que la fuerza hacia abajo del pistn

intensificador, y se detiene el movimiento hacia abajo del pistn

intensificador y del mbolo.

El aceite de escape de la parte superior del pistn intensificador puede

fluir al drenaje a travs del asiento inferior abierto de la vlvula de disco.

Entonces, el aceite fluye a travs de un orificio de ventilacin en elcompartimiento del balancn bajo la cubierta de la vlvula.

Cuando el movimiento hacia abajo del mbolo se detiene, el flujo de

combustible tambin se detiene. Mientras la bola de retencin est an

abierta, la presin de combustible remanente empuja una pequea

cantidad de combustible afuera de los orificios. Esto produce una cada

de presin alta la cual baja la presin de inyeccin por debajo de la

presin de cierre de la vlvula (VCP). La tensin del resorte en la bola

de retencin ahora regresa la bola de retencin a su asiento en la punta

del inyector, y se detiene la inyeccin.


Leccin 1


47/52

Cuando se cierra la bola de retencin, se detiene la inyeccin. Cuando

la inyeccin se detiene, se inicia el ciclo de llenado. El rea por

encima de la cavidad del pistn intensificador se abre a la presin

atmosfrica a travs del asiento superior de la vlvula de disco. La

presin cae muy rpidamente hasta cerca de cero en la cavidad porencima del pistn intensificador. El resorte de retorno del mbolo

empuja hacia arriba el pistn intensificador. A medida que el mbolo

y el pistn intensificador se mueven hacia arriba, el aceite es obligado

a ir alrededor del asiento superior de la vlvula de disco y el aceite es

forzado a salir por un orificio de ventilacin.

A medida que el mbolo sube, la presin en la cavidad del mbolo

tambin cae a cerca de cero. La presin de suministro de combustible

es 450 KPa (65 lb/pulg2). La presin del suministro del combustible

saca de su asiento la bola de retencin de llenado del mbolo para

llenar de combustible la cavidad del mbolo. Cuando el pistnintensificador llega a la parte superior del orificio, el ciclo de llenado

termina. Cuando el ciclo de llenado termina, la cavidad del mbolo

est llena y la bola de retencin de llenado de entrada vuelve a su

asiento. La presin por encima del pistn intensificador y de la

cmara de la vlvula de disco es cero. El ciclo de inyeccin de

combustible est completo y el inyector unitario est listo para

comenzar un nuevo ciclo. El inyector unitario ahora est de nuevo en

la etapa de preinyeccin del ciclo.


Leccin 1


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Componentes del s istema

de combust ible HEUI

Aceite depresin alta

Succin/drenaje

Presin del combustible

V lv u la d e c o n tr o l d e p r e si n

de accionamient od e inyeccin

E n tr a da d e a c ei te

Acei te d e

retorno

S u m i dero d e a ce it e Tan q u ed e

combustible

B o m b a d e a ce it e

d e p res i n a lt a

filtrodeaceite

Bombadecombustible

F il t ro d e

combustible

M l ti p le d e a ce i te d e p r e si n a lt a

M d u lo d e

control

electrnico

( ECM )

Tub er a d e

re to rn o d e

combustible

H E U I

Fig. 5.1.49

Revisemos brevemente el sistema completo.

El aceite del motor es tomado por la bomba de aceite de motor y fluye a

travs del filtro de aceite y del enfriador del aceite a la bomba de suministro

de presin alta.

La bomba de suministro presuriza el aceite entre 34 MPa y 22,9 MPa (725

lb/pulg2 y 3.335 pulg2). Esta presin baja es mayor en los motores mas

recientes. La presin de salida de la bomba depende de la IAPCV, la cual

descarga el aceite de exceso al drenaje. La presin que mantiene la IAPCV

depende de la corriente elctrica variable suministrada por el ECM.

El aceite de presin alta pasa a un mltiple de aceite comn y a los tubos deconexin de puente de cada inyector en los Motores 3116 y 3126. El Motor

3126B tiene el mltiple integrado a la culata y no tiene tubos de conexin

puente.

Para que un inyector inyecte el combustible, el ECM enva una seal al

solenoide del inyector, lo activa y produce un campo magntico. El campo

magntico atrae un inducido de inyeccin y hace que la vlvula de disco del

inyector se levante de su asiento. El aceite de presin alta del mltiple de

aceite entonces entra al inyector y ocurre la inyeccin.

La inyeccin se detiene cuando el ECM no enva ms corriente al solenoide.

El campo magntico se disipa rpidamente y los resortes de la vlvula dedisco hacen que la vlvula de disco se cierre. El asiento inferior de la

vlvula de disco no permite que entre ms aceite de presin alta al inyector

y se abre el asiento superior al drenaje.

La fuerza hacia abajo del pistn intensificador se elimina y la presin de

inyeccin bajo el mbolo detiene el movimiento hacia abajo del mbolo.

La presin del inyector trata de devolverse a la cavidad del mbolo. La

plancha de retencin de flujo inverso (RFC) se cierra y evita este flujo

inverso.


Leccin 1


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La presin disminuye en el inyector y rpidamente alcanza la VCP.

La bola de retencin del inyector se cierra y se completa la inyeccin.

Con el asiento inferior de la vlvula de disco abierto, el resorte del

mbolo empuja el mbolo y el pistn intensificador a la partesuperior del orificio del pistn. A medida que el mbolo se mueve

hacia arriba, la bola de retencin de llenado de entrada se sale de su

asiento y permite que la cavidad del mbolo se vuelva a llenar. La

plancha RFC permanece cerrada, lo cual evita que el combustible

drene del inyector.

Resumen

Esto completa la operacin del sistema bsico HEUI. Ningn otro

sistema de combustible del mundo ofrece la flexibilidad y el

rendimiento de este sistema. La capacidad de controlar la cantidad,

sincronizacin y presin de la inyeccin hacen del HEUI un sistemade combustible nico y sirve como ejemplo excelente del liderazgo

de Caterpillar en la tecnologa de punta de los sistemas de

combustible.


Leccin 1


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NOTAS


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NOTAS


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NOTAS

motores heui

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