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1887Rudolf Diesel presentó en Alemania el primer prototipo de un motor Diesel
1927Primera bomba inyectora en línea de serie
1962Primera bomba inyectora distribuidora de pistón axial EP-VM
1986Primera bomba inyectora distribuidora de pistón axial con regulación electrónica
1994Primer Sistema de Unidad Inyectora (UIS) para vehículos utilitarios 1995
1995Primer Sistema de Bomba Unitaria (UPS)
1997Primer sistemade inyección de presión modulada Common Rail
1998Primer Sistema de Unidad Inyectora (UIS) para automóviles
El desarrollo de la inyección Diesel
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Combustión Diesel
Ciclos del motor diesel de 4 tiempos
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El sistema de inyección
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El sistema de inyección
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Procesos de combustión
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Bomba de inyección en línea
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Bomba de inyección en línea
Cada cilindro del motor está conectado a uno de los elementos de la bomba de inyección, que están dispuestos en línea.
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Partes del conjunto de bomba inyectora
Bomba dealimentación
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Partes del conjunto de bomba inyectora
Bomba manual•Una bomba manual Bosch sustituyea todas las bombas antiguas• Rosca más estable• Válvula de retención• Hermetización automática en la posición final para una activación sencilla
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Partes del conjunto de bomba inyectora
M550 bar
P 7100…80001.300 bar
• Autos de paseo• Utilitarios livianos
• Camiones pesados• Motores industriales
A750 bar
MW1.100 bar
P1…3000950 bar
• Camiones leves hasta porte mediano• Tractores• Motores industriales
Bombas inyectoras en línea
Comparación de los tamaños
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Válvula y porta válvula
Elemento (cilindro y pistón)
Rodillo
Corona dentada
Resorte del pistón
Eje de comando
Rulemane (ballinero)
Bomba de inyección: componentes de desgaste
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Portaválvula
Válvulade presión
Porta válvula y válvula de presión
• Acero especial: Elevada durabilidad
• Medidas de macanización precisas Ajuste perfecto; sellado total estanque
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Bomba de inyección en línea
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Bomba de inyección en línea
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Calidad de primer equipo
Medidas precisas
Garantizan mayor presión de inyección y rendimiento del motor
Elemento de bomba
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Lapiz0,5 mm
pelo0,06 mm
Elemento de bomba
una micra (1 µm)0,001 mm
Arista de mando exacta
Tolerancia finísima de diámetro (0,2 µm)
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Dispositivo mecánico o electrónico que regula la revolución del motor en sus diferentes régimenes de funcionamiento
Regulador
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Generalidades
Las toberas de inyección se componen de dos partes básicas:¤ 1. Cuerpo de la tobera
¤ 2. Aguja de la toberaLa forma de la cámara de combustión determina el tipo de tobera de inyección a utilizar.
Muy importante:El cuerpo y la aguja de la tobera se fabrican específicamente, es decir, el uno para el otro, y por ello deberán ir siempre emparejados, evitando intercambios.En las operaciones de limpieza, montaje..., tener sumo cuidado en no intercambiar los elementos de una tobera con los de otra, ya que se puede provocar que la tobera gotee o que se produzca una presión de flujo inadecuada.
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Tobera de Inyección de orificios. Tobera de tipo cerrado.
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Cambio de Toberas de Inyección
En base a la experiencia, las toberas de inyección pueden alcanzar una vida útil de 100 000 - 150 000 km.
Al igual que en el reacondicionado de motores, cuando se procede al montaje de las toberas, debe procurarse trabajar con la mayor limpieza posible.
Antes de instalar la tobera, ésta se debe lavar a fondo con combustible diesel limpio. El cuerpo y la aguja de la tobera deberán tratarse por separado.
Con las piezas lubricadas con el combustible, comprobar su capacidad de deslizamiento. La tobera introducida hasta la mitad del cuerpo, deberá deslizarse por su propio peso hasta el asiento después de soltarla.
Evitar intercambiar los elementos de una tobera con los de otra, pues ello conllevará problemas de funcionamiento.
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Toberas de Inyección KS Kolbenschmidt
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Continúa.
Al efectuar el montaje es importante que la tobera se coloque bien centrada en el porta-toberas, y que se respete el par de apriete prescrito (seguir las instrucciones del fabricante del motor).
La superficie de apoyo del porta-toberas debe ser plana, estar limpia y no presentar huellas de presión.Para el montaje se requiere siempre la colocación de un anillo de sellado nuevo entre la tuerca de unión y el cilindro (culata).
¡ Atención ! Las toberas no deben ser remecanizadas.
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Control y subsanación de fallos en toberas y porta-toberas
Ensayo de Toberas
Mediante el instrumento de ensayo de toberas de KS Kolbenschmidt, (KS Nr. Art. 50 009 813), se ajusta la presión de abertura de las toberas de inyección, se comprueban fugas y se realiza test de la forma del chorro atomizado y de la característica de rechinido propia de las toberas.
El instrumento de ensayo de toberas consta de: Bomba de Inyección manual,
accionada por palanca Pistón de 10 mm de ø Recipiente de ensayo, acoplado,
con filtro fino Manómetro con válvula de cierre,
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Test de Ensayo de Toberas y Porta-toberas
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Guía de Localización de Fallos en Toberas y Porta-toberas
A continuación, incluimos Tabla mostrando una Guía de Localización de Fallos típicos de toberas y porta-toberas.
1. La tobera no rechina. El juego entre la aguja y la guía es demasiado pequeño, la aguja queda
retenida o el asiento de la tobera tiene fuga. Limpiar la tobera.
Reemplazar la tobera. La tuerca de unión está excesivamente apretada.Revisar racordaje de unión. Advertencia: Debido a su diseño específico, hay tipos de toberas que no
rechinan a bajas velocidades de bombeo.
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Continúa.
2. La tobera tiene fugas o gotea. El juego entre la aguja y el cuerpo es demasiado grande, tiene holgura.
Reemplazar la tobera. Las superficies de contacto entre el porta-toberas y la tobera no están
limpias. Limpiar la tobera. La tuerca de unión no está suficientemente apretada. Después de comprobar
el estado de las superficies de contacto, se debe apretar la tuerca de unión siguiendo las instrucciones de apriete.
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3. La tobera ha cambiado de color. Decoloración azul (aspecto pavonado).
La tobera no ha sido bien montada en el motor. Reemplazar la tobera. La refrigeración es inadecuada. Comprobar el sistema de refrigeración.
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Continúa.
4. La presión del chorro atomizado es demasiado baja. La tobera gotea. El tornillo regulador de presión está desajustado. Ajustar correctamente. El muelle de retención de la tobera está roto. Reemplazar el muelle y reajustar la presión. La tobera tiene fugas, debido a tener adheridos depósitos de carbón u hollín. Limpiar adecuadamente la tobera. La aguja está pegada. Reemplazar la tobera.
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Continúa.
5. El chorro atomizado de la tobera es pobre. La punta de la aguja está muy revestida de hollín (depósitos de
carbón adheridos). Limpiar la tobera. Algunos orificios de pulverización están parcialmente obstruidos. Limpiar la tobera. La aguja está dañada. (En toberas de tetón). Reemplazar la tobera.
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Continúa.
Montado directamente en la culata del cilindro, el inyector alimenta combustible al motor de la mejor manera para obtener una combustión óptima. Esto requiere la descomposición del combustible en gotículas que varían de tamaño entre 20 y 100 micrones de diámetro las cuales se esparcen uniformemente sobre toda la superficie de la cámara de combustión.
El inyector consta del portatobera y la tobera; la tobera tiene que cerrarse rápidamente al terminar la inyección para evitar que los gases de combustión sean impulsados al interior del inyector.
En los sistemas diesel de técnica más avanzada (por ejemplo: EPIC, DPCN), el portatobera sirve de censor para medir el caudal de la inyección y transmite esta información a las bombas controladas electrónicamente.
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Inyectores.
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Se recomienda encarecidamente cambiar las toberas como un juego completo cada 50.000 Km. Después de 110.000 Km. se debe cambiar la unidad de inyectores completa.
Las toberas escamosas o desgastadas son perjudiciales para el rendimiento de los motores diesel y su cambio a los kilometrajes recomendados asegurará lo siguiente:
Marcha más cómoda. Duración aumentada del vehículo. Consumo reducido de combustible. Emisiones reducidas conforme a la legislación europea cada vez más estricta.
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Grupos de componentes
Bomba de alimentación de paletascon válvula reguladora de presión
1
Bomba de alta presión con distribuidor2
Regulador mecánico de rotación3
Válvula electromagnética de parada (ELAB)4
Avance de inyección5
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Bomba de inyección: componentes de desgaste
El mantenimiento de los repuestos originales Bosch garantiza:• Mayor vida útil a la bomba• Mejor rendimiento del motor• Mayor ahorro de combustible• Menor emisión de gases contaminantes
Eje de comando
Carcasa
Bomba de alimentación
Conjunto porta rodillos
Discos de levas
Cabezal hidráulico
Porta válvula (racor de impulsión)
Émbolo variador de avance
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
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Bomba de inyección rotativa
62 SLA/PMA | 05/2005 | © Robert Bosch Ltda. reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.
Bomba de inyección rotativa
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Otros componentes del Sistema de Inyección Diesel
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Garantiza la inyección ideal de combustible en la cámara de combustión:
• en la medida correcta
• en el momento exacto
• la mejor mezcla aire-combustible
Conjunto portatobera (portainyector)
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2 4
Conjunto portatobera (portainyector)
Conjunto Portainyector de1 resorte
1
4 Inyector del Common Rail (CRI)
3 Conjunto Portainjector STH
2 Conjunto Portainyector de2 resortes
31
Variaciones de los Conjuntos Portainyectores
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Fórmula para determinar las características de las Toberas
D L L A 150 S V XX
D= inyector No. de orden Ejemplo:
L= inyector de orificio ultimos 7 lugares del numero
S= inyector de orificio de asiento plano
N=inyector de espiga
L= borde de inyector largo V = inyector de ensayo
Sin letra=borde de inyector corto Sin letra = inyector en serie
A = fijo, sin ranura anular, un orificio de entrada P = 0 de borde de 14mm
B = posicion del orificio de entrada respecto de A S = 0 de borde de 17mm
Z = fijo, sin ranura anular, dos orificios de entrada
Sin letra = con ranura anular Angulo de cono de acero (grs). Perforacion de chorro ind.=
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Principales componentes
Conjunto portatobera (portainyector)
Entrada del combustible
Cuerpo del portainyector
Retorno del combustible
Muelle de Presión
Perno de Presión
Disco Intermediario
Tuerca Conectora
Aguja del inyector
Inyector
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Elevado nivel de calidad de fabricaciónTecnología ultramoderna para valores de emisión de humo y bajo consumo
Toberas (Inyectores)
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Toberas S Toberas P
Variaciones en las toberas de múltiples orificios
Toberas de orificios - Familias
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Toberas desarrolladas para alta performance
Toberas (Inyectores) - Diferenciales
Precisión de los orificios de inyección
Redondamiento hidráulico de los orificios
Línea de veda
Juego de la aguja y del cuerpo de la tobera
Tratamiento superficial con adición de cromo
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Toberas (Inyectores) - Diferenciales
Para un camión de 6 cilindros promedio de consumo de 2,5 km/l (40 litros p/ 100 km)
Precio de 6 inyectores Bosch: 6 x US$ 40,00 = US$ 240,00Precio de 6 inyectores de la competencia: 6 x US$ 23,00 = US$ 140,00Diferencia: US$ 100,00
Consumo de combustible después de andar 100.000 km:
100.000 km x 40 litros = 40.000 litros de diesel 100 km
Considerándose un ahorro de combustible de sólo 1% cuando son utilizados los inyectores Bosch con relación a los inyectores de la competencia, tenemos:
Ahorro de 1% = 400 litros Diesel = US$ 0,50 / litro 400 x US$ 0,50 = US$ 200,00
US$ 100
100 Costo Bosch (más alto)
200– de ahorro de combustible
ahorro total con producto Bosch
72 SLA/PMA | 05/2005 | © Robert Bosch Ltda. reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.
Buje guía
Disco intermediario
ToberaBarra de presión
Inyectores de doble resorte
73 SLA/PMA | 05/2005 | © Robert Bosch Ltda. reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.
temperatura mínima de arranque (850 °C)
Temperatura °C
arranque arranque
precalentamiento
poscalentamiento
Tiempo (segundos)
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
6050403020100
Arranque más rápido y mejor performance del motor
Bujías de incandescencia
Bosch Competencia
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Test de resistencia a la corrosión
Duraterm
Nueva generación de bujías de
incandescencia.Mayor durabilidad
Bujías de incandescencia
Bujías deincandescencia
comunes
Bujías deincandescencia
Bosch
Capa aislante más seguraTubo de incandescenciacon protección anticorrosiva
Conectores precisos
Doble veda aumenta la durabilidadFilamentos con sistema patenteado Bosch Duraterm®
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Módulo de control de tiempo
• Control de precalentamiento
• Control de poscalentamiento
• Marcha del motor más estable
• Menos emisión de contaminantes
• Menor consumo de batería
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Tubos de presión (cañerías)
Acero de alta durezaTuerca especial
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La inscripción“Fabricado por Bosch”es un aval de calidad y seguridad
Juegos de piezas
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Sistemas de regulación electrónica (EDC)
VP 44
UIS UPS
Common rail
Conceptos Diesel modernos
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consumo
potencia
90 92 94 96 98 2000 02 04 06
50
100
150
200
[%]
08
emisiones
60 kW / l
7 l /100 km
NOX 0,50 g/kmPM 0,50 g/km
Tendencias de los Sistemas Diesel
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Tendencias de los Sistemas Diesel
Producción Ensambladoras Mercosur
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Livianos y Pesados
Sistemas Mecánicos X Sistemas Electrónicos
Tendencias de los Sistemas Diesel
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CP CRI
UP STH
UI
Tendencias de los Sistemas Diesel
UPS
Unit Pump System
UIS
Unit Injector System
CRS
Common Rail System
+
+
+
+
+ =
=
=
Sensores y componentes
Sensores y componentes
Sensores y componentes
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UIS – Principales Ensambladoras
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UIS - Sistema de Unidad Inyectora
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UI – Unidad Inyectora para vehículos livianos
Variaciones del Sistema de Unidad Inyectora
UI - Unidad Inyectora para vehículos pesados
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ReparaciónReparación Equipos de TestEquipos de Test
HerramientasHerramientas
UI - Concepto de reparación
Piezas de RepuestoPiezas de Repuesto
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Piezas de Recambio de UI – Unidad Inyectora
UI – Concepto de Reparación
Juego de Piezas Émbolo
Anillo de Apoyo
Clavilla Cilíndrica(ni todos los UI’s tienen esta Clavilla cilíndrica)
Anillo Toroidal
Anillo Toroidal
Anillo Toroidal
Anillo Toroidal
Tuerca Fijación Inyector
Pieza Intermedia
Resorte
Tope de Presión
Arandela de Ajuste(Surtido de piezas)
Placa Intermedia
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UPS – Principales Ensambladoras
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UPS - Sistema de Bomba Unitaria
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ReparaciónReparación
Piezas de RepuestoPiezas de Repuesto
SolenoideAnillos
Resorte
Impulsor de Rodillo
HerramientasHerramientas
Equipos de TestEquipos de Test
Reparación UP
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Piezas de Recambio de UP – Bomba Unitaria
Reparación UP
AnilloToroidal
Anillo Toroidal
Anillo de Seguridad
Resorte
Platillo de Resorte
Impulsor
Placa deCierre
Pieza Guía
Anillo Toroidal
Imán
Tornillo Torx
Anillo de Veda
Anillo de Veda
Partes en rojo no están disponibles para venta separadamente, solamente en “kits”
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ReparaciónReparación
Piezas de RepuestoPiezas de Repuesto HerramientasHerramientas
Equipos de TestEquipos de Test
Reparación STH
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Piezas de Recambio de STH
STH – Concepto de Reparo
Si el cuerpo del Conjunto Portainyector está dañado, todo el conjunto debe ser cambiado.
Conexión de Presión
Arandelade ajuste
Tope dePresión
DiscoIntermedio
CaperuzaProtectora(Térmica)
Resorte
Tobera
Tuerca de Fijación
Filtro Interno
Cuerpo
Tobera (Inyector)Arandela de ajusteConexión de Presión Caperuza Protectora
Tuerca de FijaciónResorteDisco IntermedioTope de Presión,…
Obligatorio Optativo
Cuándoexistir
Partes en rojo no están disponibles para venta
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Common Rail - Principales ensambladoras
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Sistema de inyección Diesel – Common Rail
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Common Rail - Componentes
Galería Bomba dealta presión
Bomba deengranajes
Inyector
Sensorde presiónde galería
Válvula dedesactivacióndel elemento
Regulador de presión
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Reparación para Tecnologías Convencionales
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Reparación para Nuevas Tecnologías
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Bomba de inyección: componentes de desgaste