Ems_diesel 1.pdf

Control del Motor Diesel 1

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5

Principales Diferencias entre los Motores Diesel y Gasolina Elemento

Motor diesel

Motor gasolina

~35-40%

~22-25%

Compresión (Interno)

Sistema de encendido (Externo)

Revoluciones máximas por minuto (rpm)

~4500

~5500

Relación de Compresión

~22:1

~10:1

HC+NOx

~1,10g/km

~1,4g/km

SO2 + Partículas

~0,22g/km

-

CO

~1,00g/km

~2,7g/km

Eficiencia Termodinámica Encendido

Emisiones

Sistema de Control del Motor Diesel

Bomba rotativa (convencional)

Bomba rotativa (controlada electrónicamente )

Inyección directa por riel común (CRDI)

6

Influencia de la Composición de la Mezcla Componentes de los gases de escape Óxidos de nitrógeno (NOx) vol.% Hidrocarburos (HC)

vol.%

Monóxido de carbón (CO) vol.%

Ralentí

Máxima potencia

0.005.....0.025

0.06.....0.15

% 260

0.05.....0.06

0.02.....0.06

220

0.01.....0.045

0.035....0.2

180

Dióxido de carbón (CO2)

vol.%

.....3.5

.....12.0

Vapor

vol.%

....3.0

......11.0

Oxígeno (O2)

vol.%

....16.0

...10.0

Nitrógeno (N)

vol.%

resto

resto

mg/m³

~20

~200

°c

100....200

550....750

Hollín Temperatura de escape

Turbo cargador

Tiempo óptimo de inyección

Intercambiador de calor

140 100 60 4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 ° Cigüeñal avance / retardo

7

8

¿Cuál motor es más económico o cuál de ellos dos rinde más?

9

10

Sub-secciones del sistema de Inyección Diesel Tanque de combustible

Línea de retorno

Inyector Bomba de vacío

Sistema de vacío Filtro de combustible

Sistema de admisión de aire Conducto de alimentación

Sistema de escape Conducto de alta presión Bomba de suministro y bomba de alta presión

Sistema de suministro de combustible

Sistema de asistencia de arranque

11

Filtro de Combustible y Separador de Agua Cubierta del filtro

Entrada de combustible

Salida de combustible

Elemento de Papel del filtro

Cuerpo Reemplazo del filtro de combustible Depósito de agua Tornillo de Drenaje de agua Luz de advertencia del separador de agua Procedimiento de drenaje de agua

12

Sistemas de Calefacción de Combustible a la bomba desde la bomba

Frío al tanque

a la bomba

Calefactor de Combustible Diesel Delphi (en el cartucho)

desde la bomba

Caliente Elemento calefactor en el sistema CRDI Delphi

Elemento calefactor en el sistema CRDI Bosch Semiconductor

Sensor de temperatura

Placa de resortes

13

Sistema de Asistencia en el Arranque Señal de entrada

Filamento calefactor Polvo aislante

°C

Bujía incandescente convencional

1150 1050

Filamento de control

950 850

Bujías nuevas

750

Cuerpo

650

Sello Arandela de aislación

Modulo de Control Glow o ECM

0

10 20 30 40 50 segundos

Relé de alimentación

Tuerca Luz de Incandescencia

Elemento calefactor (CRDI Delphi)

Bujía incandescente o elemento calefactor

14

Diagnóstico de Bujías Incandescentes

Revisión de resistencia de las bujías

Fallas causadas por torque de apriete incorrecto

Revisión del consumo de corriente de las bujías

15

Recirculación de Gases de Escape (EGR)

20

16

CO

12

Válvula EGR Emisiones g/kWh

8 HC 4

Solenoide EGR

NOx

Relación de aire l

ECM

Partículas de hollín g/kWh

0 4 3 2 1 2 1 0 110 105

Consumo de combustible % 100 95 20 40 60 % 0 Proporción de flujo de aire

16

Recirculación de Gases de Escape en los Sistemas CRDI Válvula EGR Sensor de Oxígeno Válvula de Control de aire Solenoide EGR Válvula EGR

MAF

ECM

Reemplazo = Reinicio

Enfriador EGR

Válvula de control EGR eléctrica

17

Válvula de Control de Aire (Controlada por solenoide, sólo CRDI) Actuador de la Válvula de Control de Aire ECM Válvula de Control de Aire Solenoide de la Válvula de Control de Aire

Válvula de Control de Aire (Controlada por Motor DC, sólo CRDI)

ECM

18

Actuador Variable de Turbulencia (sólo CRDI)

Actuador Variable de Turbulencia (VSA) Válvula de control de turbulencia

Reemplazo = Reinicio Ralentí y Carga Parcial

Excepto Ralentí y Carga Parcial

19

Catalizador por Oxidación CO HC NOx Partículas

% 300

Contaminantes

250 200 150 100 50 CO Emisiones

HC

Motor Diesel Motor Gasolina

NOx

Part.

100 80 60 40 20 0

Emisión base Oxidación Catalítica

PM

HC

CO

20

Filtro Catalizador de Partículas (sólo CRDI)

Catalizador Filtro de partículas

Reemplazo = Reinicio

Trampa de partículas

21

Bomba de Vacío

Bomba de vacío Bomba de vacío

Cuerpo Conducto de aceite Orificio de descarga Paleta Sello de la paleta

22

Bomba de Inyección Rotativa Conjunto del gobernador Plato de levas Válvula de control de presión

Válvula de corte

Eje conductor Cabezal de distribución Válvula de suministro

Bomba de paleta Dispositivo de avance

Anillo de rodillos

Engranaje conductor de la bomba

23

Inyector de Tobera del Tipo Aguja Vástago de presión Tuerca de unión con la línea de alta presión

Cuerpo de la tobera

Entrada Cuerpo de la tobera

Aguja de la tobera

Filtro inclinado

Pasaje de entrada

Conexión a prueba de fugas

Cámara de presión

Lámina calibradora de presión Conducto de presión Tuerca de sujeción de la tobera Elemento intermedio

Resorte de presión Vástago de presión Pasador guía

Agujero de atomización

Tobera de inyección

Agujero cónico ciego

Agujero cilíndrico ciego

Agujero tipo asiento

24

Inyector de Tobera del Tipo Espiga Vástago de presión

Entrada Filtro inclinado

Tuerca de unión con el tubo de combustible

Conexión a prueba de fugas

Cuerpo de la tobera

Vástago de presión

Cuerpo de la tobera Aguja de la tobera Conducto de entrada

Lámina calibradora de presión Cámara de presión Orificio de Resorte de presión atomización Aguja

Elemento intermedio

Tobera de inyección

Tobera tipo espiga

Válvula lateral

Vista frontal

25

Suministro de Baja Presión Válvula de control de presión

Conductor del gobernador Restricción de sobre flujo

Salida

Entrada

Anillo excéntrico Anillo de soporte

Válvula de control de presión

Restricción de sobre flujo

Bomba de paletas

26

Suministro de Alta Presión

Manguito de control

Embolo Válvula de suministro Racor de la válvula de salida

Manguito de Control Plato de levas

Embolo de Distribución Anillo de Rodillos Plato de Levas Yugo

Elemento de conexión Resorte de retorno Base del émbolo de distribución del émbolo

27

Válvula de Salida

Manguito de control

Cabezal distribuidor Embolo distribuidor

Racor de la válvula de salida Restrición del flujo de retorno Resorte de la válvula Resorte de retracción Espiga de la válvula

Válvula de salida con restriccion del flujo de retorno

Suplemento con resorte localizador Resorte de la válvula de salida Embolo de la válvula de salida Válvula de presión constante Asiento del resorte Resorte de la válvula Manguito de ajuste

Válvula de presión constante

Válvula de salida

28

Medición de Combustible 1.

APMS

2. APMS

2.

4.

A. Conducto de entrada cerrado

APMS PMS

3.

6.

B. Suministro de combustible

APMS PMS

5. C. Fin del suministro

D. Entrada de combustible

29

Control Mecánico de Velocidad del Motor (gobernador) mm Resorte del gobernador Contrapesos

Manguito deslizante

A

Conjunto de palancas del gobernador

1.

Trayectoria del Manguito de control

Palanca de control de la velocidad del motor

2. 3.

4.

5.

Manguito de control mm

A Gobernador de Velocidad Variable

B Gobernador de Velocidad Mínima / Máxima

B

Trayectoria del Manguito de control

Tipos de Gobernadores Mecánicos

1. 2. 3.

4.

5.

0

Velocidad del motor

rpm

1. Cantidad en el arranque 2. Entrega a plena carga 3. Control de torque 4. Regulacion de velocidad a plena carga 5. Ralentí

30

Gobernador de Velocidad Variable, posición durante el arranque y ralentí 13. 9.

15. 10. 12.

1.

3.

11. 14.

4. 5.

2.

M2

M2

6. 8.

7. Posición durante el arranque

Posición en ralentí

31

Gobernador de Velocidad Variable, funcionamiento en condición de carga 9. 13.

14.

10. 4. 3. 2.

1.

5.

M2

M2

6.

8. Función del gobernador durante el incremento de la velocidad del motor

7.

Función del gobernador durante la reducción de la velocidad del motor

32

Gobernador de Velocidad Mínima - Máxima 3.

4.

13.

5.

6.

2.

7. 8. 9. 10. 1.

14.

11. M2

M2 12.

16. Función del gobernador durante el incremento de la velocidad del motor

15.

Función del gobernador durante la reducción de la velocidad del motor

33

Sincronización de la Inyección, dispositivo sincronizador

Posición inicial

Posición de operación

Dispositivo Eléctrico de Corte Solenoide Conducto de entrada

Embolo de distribución Cabezal de distribución

34

Módulo Adicional, compensación de presión del múltiple Motor de aspiración natural Motor cargado a presión

5. 4.

14.

M1

1.

12.

Nm

Velocidad del motor

Torque

8. 9. 10. 11.

2.

Potencia

7. 15.

3.

13.

kW

6.

35

Módulo Adicional, compensación por carga 7.

1.

9. 2.

6.

8.

1.

10. 11. Posición de arranque

3.

M2

Posición a plena carga inmediatamente antes de abrir el orificio de control

4. 6.

7.

5.

Orificio de control abierto, reducción de presión en el interior de la bomba

36

Módulo Adicional, acelerador de arranque en frío

37

Prueba de Inyectores Prueba de goteo del inyector

Correcto

Incorrecto Patrones incorrectos de atomización

Ajuste de Sincronización de la Inyección

38

Tipo convencional

Fijo

Posición del manguito de control

Posición del manguito de control

Bomba de Inyección Rotativa COVEC – F COVEC-F Individual

Tiempo

COVEC-F

Bomba convencional Torque

Cantidad de inyección

Tiempo

Exceso de combustible durante la aceleración

Sensores / Interruptores

Bomba convencional

COVEC-F Posición del acelerador

100 % 50 % Posicion del acelerador

ECM

Actuadores

39

Componentes del Sistema Sensor de posición del manguito de control (CSP)

Actuador GE

Válvula solenoide de corte de combustible

Sensor de velocidad de la bomba (Np)

Sistema de Inyección  Sensor de velocidad de la bomba (Np)  Sensor de posición del manguito de control (CSP)  Sensor de temperatura del combustible  Resistor de compensación  Sensor de posición del temporizador

Vehículo  Sensores  Interrruptores  Voltaje de la batería

Modulo de control del motor Bomba Inyectora

Control Adicional

 ActuadorGE  Válvula de control de avance (TCV)

 Válvula EGR  Bujías incandescentes  Luz MIL

Válvula de control de avance (TCV) con Sensor de posición de avance (TPS)

 Cantidad de inyección de combustible  Avance de la inyección

 Control EGR  Control de incandescencia  Diagnóstico

40

Actuador GE, TCV y TPS

Resorte de retorno

Sensor del Yugo Rotor y Núcleo

Placa fija

Eje Pasador de bola

Bobina del sensor

Imán

Eje

Corriente (A)

Placa móvil

Manguito de control

A

B TPS

Angulo de giro del rotor (°)

TCV

41

CRDI : COMMON RAIL DIRECT INYECTION BOSCH - DELPHI

42

43

Riel Común con Inyección Directa Bomba de alta presión

Inyector

ECM

Acumulador de alta presión (Rail)

Control de entrada

Control de presión del riel BOSCH

Control de salida Control de entrada y salida

Control de presión del riel DELPHI

Control de entrada

44

Módulo de Control del Motor Microprocesador

Sensores

Actuadores

KIA SPORTAGE

Reconocimiento AT/MT

Euro 4 Reemplazo = Reinicio

45

DRDI Bosch, sistema de suministro de combustible - baja presión Engranaje conductor

Extremo de succión

Extremo de presión

Bomba de Engranajes ECM

o

Válvula de sobreflujo

Bomba eléctrica de rodillos

46

CRDI Bosch, Sistema de suministro de combustible - alta presión

Válvula de entrada

Leva excéntrica

Eje de mando

Elemento de la bomba

Válvula de salida

47

CRDI Bosch, Control de Presión del Riel 1ª Generación

Características

1. 2.

2ª Generación

Control de salida -Bomba de suministro eléctrica -Presión del sistema 1350bar

Características

1. 2. 3.

Control de entrada y salida -Bomba de suministro eléctrica -Presión del sistema 1600bar

4.

3.

2. 1.

3. Control de entrada -Bomba de engranajes -Presión del sistema 1350 bar

1. 2. 3.

4.

Control de entrada y salida -Bomba de engranajes -Presión del sistema 1600bar

48

2ª Generación CRDI Bosch, Control de Presión del Riel

MPROP Arranque

Ralentí y bajas rpm

RPS RPCV Euro 4 Reemplazo = Reinicio

Altas revoluciones del motor

49

Inyector de Tobera del Tipo Aguja Vástago de presión Tuerca de unión con la línea de alta presión

Cuerpo de la tobera

Entrada Cuerpo de la tobera

Aguja de la tobera

Filtro inclinado

Pasaje de entrada

Conexión a prueba de fugas

Cámara de presión

Lámina calibradora de presión Conducto de presión Tuerca de sujeción de la tobera Elemento intermedio

Resorte de presión Vástago de presión Pasador guía

Agujero de atomización

Tobera de inyección

Agujero cónico ciego

Agujero cilíndrico ciego

Agujero tipo asiento

50

Inyector de Tobera del Tipo Espiga Vástago de presión

Entrada Filtro inclinado

Tuerca de unión con el tubo de combustible

Conexión a prueba de fugas

Cuerpo de la tobera

Vástago de presión

Cuerpo de la tobera Aguja de la tobera Conducto de entrada

Lámina calibradora de presión Cámara de presión Orificio de Resorte de presión atomización Aguja

Elemento intermedio

Tobera de inyección

Tobera tipo espiga

Válvula lateral

Vista frontal

51

CRDI Bosch, Tipos de Inyectores y Calibración 9706414-8 Combinación

Euro 2

C1

Inyector Graduado X

Y

Z

Caso 1

0

4

0

Caso 2

1

3

0

Caso 3

0

3

1

Caso 4

1

2

1

Caso 5

2

2

0

Caso 6

0

2

2

Notas

Nota: Se requiere un mínimo de dos inyectores grado Y

Euro 3

ECM

Euro 4

Ejemplo para Euro 4

52

CRDI Bosch, Patrón de diagnóstico con HI-SCAN KIA SPORTAGE

KIA SPORTAGE

53

CRDI Delphi, suministro de baja presión

Entrada

Regulador de presión de transferencia

Orificio de salida

Regulador de presión de transferencia

Orificio de entrada Paleta

Lado de succión

Eje de mando

bar

Bomba de suministro Filtro de combustible

10 8 6 4 2

500 1000 1500 2000 2500 Presión de transferencia Tanque de combustible

Velocidad de la bomba /rpm

54

CRDI Delphi, suministro de alta presión, Válvula limitadora de presión

Pistón de bombeo Rodillo

Válvula de entrada (cerrada)

Leva

Válvula de salida (cerrada)

55

CRDI Deplhi, control de presión del riel Válvula de medición de entrada (IMV) Válvula limitadora de presión Al riel

Válvula limitadora de presión

Venturi

Descarga a través de los inyectores, Venturi

Inyector KIA SPORTAGE

ECM

56

Entradas y Salidas 1.

3.

10.

8. 7. 5. 2. 9. 4.

11. 12.

6.

57

Control de Torque del Motor Nm

Nm

Requerimiento desde el pedal

Nm

Requerimiento desde TCS/ESP

Nm

Requerimientos por compensación del A/C y alternador

Control de velocidad en ralentí

58

Nm

+/- Nm

+/- Nm Amortiguación Activa Antibalanceo

rpm

Fricción interna del motor

Limitador de torque desde el TCM

Nm

Nm

0Nm rpm Limitador de torque, transmisión manual

rpm Limitador de torque, frenado

59

Cálculo de Inyección Presión

Combustible mm³

Combustible

Nm

t TDC

Conversión del combustible en torque del motor

mm³

+ Nm 6

6

6 Selección baja

+

+

rpm

mm³ 6

5

6

+

6

mm³

7

Balance entre cilindros

Control de emisiones

Función de corte

60

Combustible

+

mm³

Acelerómetro

Duración básica de apertura del inyector

t

(sólo CRDI Delphi)

RPS

+

t

ECT

Inyección piloto

Regeneración de la trampa de particulas

Compensación por retraso en el inyector

+

160 DPMS

+

+

ECT

61

+

Compensación de ondas de choque

+ TDC

+

t

+

1–3–4–2

rpm

APS

Activación de inyectores

Duración de la inyección

Presión de combustible

62

Cálculo del Requerimiento de Masa de Aire

Actuador EGR

Combustible

MAF

mm³

rpm

Cálculo del Requerimiento de Masa de Aire

ECM

°C

Aire

BPS (sólo VGT)

Solenoide VGT bar

Control del Requerimiento de Masa de Aire

63

Control de Incandescencia ECT

ECM

Encendido

Luz de incandescencia

Preparación de Incandescencia para el arranque y precalentamiento

Relé de bujías incandescentes

Bujía incandescente

Motor funcionando

Arranque / post-incandescencia

Desactivación de la incandescencia intermedia

Incandescencia intermedia

64

Precauciones de Seguridad - El sistema de combustible esta sujeto a presión extremadamente alta (1600 bar) - Nunca deben realizarse trabajos en el sistema de inyección con el motor funcionando o dentro de 30 segundos después de haber puesto el motor en OFF. - Prestar permanente atención a las precauciones de seguridad. - Asegurar limpieza absoluta. - Nunca desarmar los inyectores.

- Nunca soltar las tuberías de alta presión mientras funciona el motor (por ejemplo, cuando se realiza un seguimiento para un cilindro con problemas de combustión) - Referirse siempre al Manual de Servicio antes de comenzar a trabajar en el sistema CRDI

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Desmontaje de Inyectores (ejemplo CRDI)

Muestra: juego de tapones Delphi Herramienta Especial de Servicio Extractor de inyectores para CRDI ※ Juego extractor de inyectores SST SST No.: 09351 4A300

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Instalación de Inyectores (ejemplo CRDI)

Arandela

¡Siempre deben utilizarse tuberias de alta presión nuevas!