Presentacin Tcnica

Motores H E U I

INDICE

Temario. Pagina

Hoja de la presentacin. ........................................................................................ 3

Seguridad. ............................................................................................................... 4

Cuidado al Medio Ambiente. ................................................................................. 7

Motor H E U I ......................................................................................................... 9

Componentes. .......................................................................................................... 11

Fallas. ....................................................................................................................... 33

Fallas mas Comunes. .............................................................................................. 33

Objetivos del la Presentacin:

Al termina de la presentacin el alumno tendr los conocimientos necesarios para poder;

1.- Aplicar la Seguridad y el Cuidado al Medio Ambiente

2.- Conocer los Motores H E U I

3.- Conocer los componentes del Motor

4.- Interactuar con los Distintos Sistemas del Motor

5.- Detectar las Fallas en los sistemas H E U I

Contenido de la Presentacin:

1.- Seguridad y Cuidado al medio Ambiente

2.- Presentacin

3.- Motores H E U I

4.- Problemas o Fallas

5.- Deteccin de Fallas

Requisitos de los Participantes:

1.- Haber aprobado el Curso Bsico de Motores.

2.- Haber aprobado el Curso de Hidrulica Bsica.

3.- Haber aprobado el Curso de Dispositivos Electrnicos.

Quienes deben Participar:

1.- Tcnicos A-B-C.

2.- Tcnicos Seor

Duracin de la presentacin:

2 horasSeguridad:

Con un smbolo de exclamacin encerrado en un triangulo, se esta informando que hay una advertencia, que no se debe de dejar pasar, hay que prestar atencin, si no est seguro de la advertencia, consulte, infrmese, antes de efectuar cualquier trabajo.

Verifique en el manual de servicio o en el libro de mantencin y operacin por todas las medidas de seguridad y precauciones que se devn tener. Entender y aplicar lo que avisan las etiquetas de seguridad instaladas en la maquinas o componentes.

O a travs de la literatura tcnica cerciorarse de los procedimientos correctos que se deben usar. La denominacin de seguridad se informa como Advertencia o Atencin.

ADVERTENCIA:

El significado de este smbolo de alerta de seguridad es el siguiente:

Precaucin este alerta, Su seguridad est en juego!.

El mensaje que aparece bajo la advertencia, explicando el peligro, puede ser escrito o grafico

Tambin podemos encontrar etiquetas como esta.

Que no son tan especificas pero no dejan de ser importantes.

Otras de las informaciones de seguridad, son las etiquetas de Atencin.

ATENCIN:

El significado de este smbolo de alerta de seguridad es el siguiente:

Operaciones que puedan daar el producto

Podemos nombrar algunos ejemplos tales como: Contaminacin de las mangueras, contaminacin de los componentes, tanto en el transporte como en la instalacin de estos, los cuales nos daaran los componentes acortndoles la vida til por consiguiente perdidas de tiempo y elevando los costos.

Tambin nos podemos encontrar con etiquetas o informacin que aparezca en ingles. Siempre consulte, infrmese que es lo dice la informacin que no entiende, nunca efectu una intervencin si no ha entendido toda informacin que se le esta mostrando o indicando su trabajo ser seguro cuando usted este seguro y bien informado.

Tambin en componentes como los motores, que estudiaremos mas adelante podemos encontrar etiquetas de ADVERTENCIA Tales como esta.

Por lo general este tipo de etiquetas est en las tapas de vlvulas de los motores electrnicos.

Cuidado del Medio Ambiente:

Tan importante como la seguridad es el Cuidado del Medio Ambiente, debemos cuidar el medio que nos rodea tales como: El Aire, el Sol, la Tierra, el Mar, la Flora y la Fauna.

Este es el medio en el cual estamos viviendo y nosotros siempre seremos los encargados de Cuidarlo o Destruirlo.

La generacin de residuos es una materia que ha tomado gran importancia a nivel mundial, debido a los efectos negativos que con lleva el manejo inadecuado de residuos industriales que afectan la salud de los Trabajadores, la Poblacin y el Medio Ambiente.

Ejemplos como el este, es lo que no se deben permitir, esto causa severos daos por filtraciones, contaminado el agua de las Napas sub.-Terraneas, que es el agua que ira a parar a los ros o ocuparemos, en regados o simplemente para beber.

Cualquier derrame que usted observe comunquelo de inmediato, para que se tomen las acciones correctivas y proteger Nuestro Medio Ambiente.

Muchas contaminaciones las provocamos nosotros mismos, debemos a acostumbrarnos a trabajar en forma ordenada, limpia y segura.

Si provocamos un derrame hay que tomar accin inmediata, nuestro lugar de trabajo debe estar siempre limpio y ordenado.

Tambin debemos de cuidarnos de las contaminaciones por humo, polucin de polvo u otra materia voltil, los ruidos etc, etc...

Estos elementos van causando un dao silencioso en nuestro organismo, lo que puede desencadenar en una enfermedad grave o letal.

Las acciones correctivas se deben tomar:

Antes de y No despus que ha Ocurrido el Dao

No olvide toda labor que usted efectu, siempre bebe de partir pensando y ejecutando las normas bsicas de:

Seguridad y Medio Ambiente

MOTORES H E U I

Inyeccin Unitaria, Controlada Electrnicamente y Actuada Hidrulicamente

Descripcin:

Los componentes electrnicos de los motores HEUI son similares a lo usados en los motores MEUI. Sin embargo en el sistema HEUI los inyectores no son actuados por un eje de levas, si no por una bomba hidrulica.

Esta bomba de alta presin, alimentada por el aceite de lubricacin del motor eleva la presin a 3.300 psi. Esta presin es dirigida a cada uno de los inyectores de combustible y controlada por un modulo de control electrnico (ECM).

Los inyectores reciben una seal electrnica del ECM para que el aceite hidrulico de alta presin impulsen un pistn de actuacin el que a su vez mueve el embolo de inyeccin de combustible.

El celebro del sistema es el ECM (Modulo de Control Electrnico) montado sobre la tapa de vlvulas delantera derecha del motor. El ECM acta como un regulador de velocidad, determina el momento de la inyeccin y la cantidad de combustible. Tambin lee varios censores y enva esta informacin a travs del CDL (Cat Data Link) al panel de instrumentos de la maquina en la cabina.

El ECM contiene un Modulo de Personalidad que define la potencia y comportamiento del motor para sus distintas aplicaciones. Este modula consiste en un circuito integrado dentro del ECM. Este circuito se puede cambiar o reponer mediante un PC.

La Bomba Hidrulica de alta Presin va montada en la parte delantera de la V del motor, donde usualmente estaba la bomba de inyeccin mecnica en un motor convencional. Adosada a la bomba se encuentra la bomba de transferencia de combustible.

La Bomba de Lubricacin del motor HEUI suministra aceite a aprox. 65 psi. Y adems alimenta a la bomba hidrulica de alta presin que acta a los inyectores. Cabe destacar que esta bomba de lubricacin es sobredimensionada con relacin a la de un motor convencional.

En el sistema de combustible este motor usa dos tipos de filtros:

1.- Filtro primario de combustible y separador de agua, este filtro es de 30 micrones y

tiene incorporado la bomba de cebado manual montado en la base del filtro.

2.- Filtro secundario o Filtro fino, este filtro es de 2 micrones

Es muy importante la buena mantencin y limpieza del combustible para que este sistema de inyeccin de hasta 22.000 psi. No se desgaste prematuramente.

Agua y abrasivos en el combustible destruyen en corto plazo los delicados inyectores HEUI

Aplicaciones:

Estos motores 3400 en sus versiones de 3408 de 8 cilindros y 3412 de 12 cilindros son usados en equipos estacionarios y mviles tales como generadores y equipos de la gran minera tales como cargadores medianos, camiones chicos, tractores de cadenas, tractores de ruedas, motos trallas y ltimamente en motos niveladoras. Tambin es muy comn encontrarlos en perforadoras Aclas Corpo, en modelos DM 2 y Vip Paiper.

Ventajas del Control de la Inyeccin:

Datos de la velocidad del motor, cantidad de combustible (depende de la carga) y temperatura del aceite de motor son recibidos por el control de sincronizacin. De aqu se determina el punto exacto del comienzo de la inyeccin.

Las ventajas son las siguientes:

1.- Reduccin en la emisin de gases y particulado (humo).

2.- Mejor rendimiento del combustible (economa).

3.- Mayor duracin del motor.

4.- Mejor partida en fri.

Componentes:

Los principales componentes del los sistemas de inyeccin en motores HEUI son:

1.- Bomba Hidrulica de Alta Presin.

Bomba Hidrulica propiamente tal

Vlvula de Control

Bomba de Transferencia

2.- Control Electrnico ECM.

3.- Control de Aceleracin.

4.- Sensores de Velocidad y Sincronismo.

5.- Censores de Presin.

6.- Censores de Temperatura.

7.- Inyectores.

Grupo de Bomba Hidrulica:

Grupo de Bomba Hidrulica:

La bomba hidrulica de alta presin es de pistones axiales de flujo variable y gira 1.16 veces el giro del motor generando 60 litros por minuto a la velocidad normal del motor. La carcaza de esta bomba contiene un recipiente que mantiene aceite de lubricacin que permite la primera partida del motor antes que se genere la presin de lubricacin del motor.

Las siguientes piezas se obtienen como repuestos:

La bomba de transferencia.

La vlvula de retencin.

La vlvula de control de la bomba.

La vlvula compensadora.

Cebado de la Bomba Hidrulica:

Es muy importante cebar la bomba hidrulica antes de echar a andar el motor cada vez que se repare o reemplace. Hay un tapn para eso (Priming Port).

Existe una perforacin interior de 0.5 mm. La cual permite el drenaje de aceite y la expulsin de aire de la carcaza.

El siguiente es el procedimiento de cebado:

1.- Remueva el tapn de cebado.

2.- Llene el compartimiento con aceite y reinstale el tapn.

3.- Llene adems el compartimiento interior con aceite para facilitar la puesta en

marcha.

Vlvula Anti Retorno o check:

La bomba hidrulica tiene dos salidas de presin, una para cada culata del motor. En cada salida est instalada una vlvula de retencin. Estas vlvulas aslan cada culata de golpes de presin provenientes de los inyectores del motor. Estos golpes de presin en retroceso causan operacin errtica en los inyectores HEUI.

Vlvula de Control de la Bomba:

Esta figura muestra la vlvula de control de la bomba en corte y las flechas indican los distintos componentes.

Aqu se muestran la vlvula senergizada por lo que el aceite de la vlvula sensora de carga (Load Sensing) fluye a travs de esta vlvula a la carcaza de drenaje de la bomba . En esta posicin la presin de la bomba hidrulica va a ser de alrededor de 725 psi. Es decir el motor se detiene. Cuando se energiza el solenoide la vlvula poppet bloquea el drenaje de aceite con lo que la presin hacia la vlvula sensora de carga aumenta correspondiendo esta posicin a un motor funcionando.

Dicho de otra forma, la corriente de energizacin del solenoide de esta vlvula genera un alza de presin de actuacin de inyeccin directamente proporcional.

Conjunto Compensador:

En este esquema se muestran las vlvulas en corte y flechas indican el flujo de aceite a presin a travs de estas vlvulas durante la fase de aumento de flujo. A la izquierda se puede observar la bobina de la vlvula de control de la bomba.

Sistema de Control Hidrulico HEUI:

A medida que aumenta la carga para el motor se requiere un aumento de presin de inyeccin, el ECM energiza el solenoide de la Vlvula de control (pump control valve) la cual aumenta la presin hacia la vlvula de carga (Load Sensing).

Debido a una diferencia de presiones esta vlvula de deteccin de carga drena a retorno la cmara del pistn de control de ngulo del plato de la bomba, lo cual hace que un resorte en este pistn inclin el plato hacia un ngulo mayor producindose una mayor entrega de aceite, elevndose la presin de actuacin de los inyectores

Control Electrnico:

El celebro del sistema es el ECM (Modulo de Control Electrnico) montado sobre la tapa de tapa de vlvula delantera derecha del motor. El ECM acta como un regulador de velocidad, determina el momento de inyeccin y la cantidad de combustible. Tambin lee varios censores y enva esta informacin atreves del CDL (Cat Data Link) al panel de la maquina.

El ECM contiene un Modulo de Personalidad que define la potencia y comportamiento del motor. Este modulo consiste en un circuito integrado instalado dentro del ECM accediendo a el a travs de una tapa de acceso.

El circuito se puede cambiar o reprogramar con un PC Sensores de Tiempo o de Sincronizacin:

Estos censores miden la velocidad del motor y leen los puntos muertos superiores de cada uno le los cilindros para determinar el momento de la inyeccin de combustible.

Se usan dos; Un primario y un secundario. Normalmente el motor trabaja con uno solo, pero en caso de falla de uno de ellos, el ECM selecciona el otro para continuar trabajando y se instalan a cada lado de la caja distribucin delantera por los costados de la bomba de alta presin (hidrulica).

Estos censores tienen un captador magntico que los auto ajustable en cuanto a la distancia con el engranaje de sincronizacin.

Estos sensores cumplen con tres funciones:

1.- Miden la velocidad del motor.

2.- Captan el momento preciso del comienzo de la inyeccin (sincronizacin).

3.- Ubican el punto muerto superior del cilindro uno en compresin.

Engranaje de Sincronizacin:

Esta figura muestra el engranaje de sincronizacin, el cual tiene 24 calados el calado que muestra la flecha con un circulo es el maestro y tiene una relacin de masa de 50/50. Los otros calados tienen una relacin de 80/20.

El calado 50/50 muestra al ECM el punto muerto superior del cilindro 1 en compresin y le sirve al ECM para disparar la inyeccin de acuerdo al orden de encendido del motor en particular.

El engranaje tiene una marca H en su parte trasera y debe ser calado al cigeal de acuerdo al punto muerto superior del cilindro 1 (TDC).

Sensores:

Hay dos tipos de sensores:

1.- Sensores de Presin.

2.- Sensores de Temperatura.

Sensores de Presin:

1.- Sensor de presin atmosfrica. Montado sobre un adaptador cerca de la bomba hidrulica y abierto hacia la atmsfera a travs de un tapn esponjoso que acta como filtro.

Este sensor mide la presin atmosfrica del lugar lo que permite determinar la altura sobre el nivel del mar en que se encuentra la maquina.

Sirve para determinar la presin absoluta para el resto de los sensores de presin.

2.- Sensor de presin admisin. Este sensor compara la presin de aire con la atmosfrica lo que permite detectar filtros de aire sucios o restringidos. Cuando la restriccin es apreciable el ECM determina reducir la potencia del motor (desrateo). En algunos casos este sensor remplaza al sensor de presin atmosfrica.

3.- Sensor de presin turbo o mltiple. Este sensor se encuentra instalado en la culata derecha del motor, en la parte delantera. Este sensor informa al ECM para que ste controle la relacin aire combustible electrnicamente. Esta faculta reduce el humo al acelerar lo que no es posible con un gobernador mecnico. Esta informacin sirve tambin para el ET como boost presure.

4.- Sensor de presin actuacin de inyeccin (aceite). Este sensor se encuentra instalado en la culata derecha del motor, entre lo dos primeros culatines. Este sensor informa al ECM la presin de aceite de actuacin de los inyectores, el cual es uno de los requisitos para la inyeccin.

5.- Sensor de presin de aceite motor. Este sensor es el encargado de censar la presin de lubricacin del motor y esta instalado en la bomba de alta presin.

Sensores de temperatura:

1.- Sensor de temperatura de refrigerante. Este sensor provee informacin al ECM, o al panel de instrumentos de cabina a travs del CDL (Cat Data Link), a una luz de alerta, al control del ventilador de refrigerante para que ste gire a la velocidad apropiada, (si la maquina lo tiene instalado as), y a la pantalla status del ET para la indicacin de temperatura de agua.

2.- Sensor de temperatura de combustible. El ECM usa el rango de la temperatura de combustible para hacer las correcciones a la proporcin de combustible, mantener la potencia, teniendo en cuenta la temperatura de combustible (dentro de ciertos parmetros).

3.- Sensor de temperatura de aceite motor. Este sensor detecta la temperatura de aceite de motor y activa la partida en fri cuando la temperatura es menor a 60 C.

INYECTORES HEUI

Esta unidad inyectora funciona electrnicamente igual que el inyector electrnico del motor 3500. Este inyector recibe un golpe elctrico del ECM cada vez que debe inyectar combustible. La inyeccin de combustible la produce un golpe hidrulico a alta presin comandado por una vlvula solenoide. El ECM controla el comienzo de la inyeccin , controla el volumen inyectado y la frecuencia con que esto debe suceder.

PRECAUCION

Los solenoides del inyector son energizados por corriente continua de 105 volts, por lo que debe tenerse cuidado con electrocutarse al estar el motor en marcha.

La actuacin de los inyectores se consigue mediante un golpe hidrulico manejado por la vlvula solenoide de cada inyector, por lo que para este inyector no se necesita un eje de levas. La presin de inyeccin es independiente de la velocidad del motor. Esto tiene ventajas especialmente en la respuesta del motor sobre la carga en la partida en fri, el control de ruido y emisiones de gases.

Cada inyector recibe aceite hidrulico a alta presin desde el pasaje en la culata mediante unos tubos conectores para su movimiento en reemplazo de su propio eje de levas.

NOTA: Se usan sellos de vitn para la estanqueidad de la parte hidrulica.

Otro pasaje de la culata proporciona combustible a baja presin para

alimenta cada uno de los inyectores.

El combustible a baja presin pasa a la cmara del pistn a travs de una perforacin.

El combustible se mantiene sellado mediante O-Ring para evitar su penetracin al sistema de lubricacin del motor. A su vez los gases de combustin no pueden penetrar al sistema de combustible a travs del O-Ring inferior.

Esta figura muestra el inyector HEUI en corte. En la parte superior se encuentra la vlvula de control Poppet ( el cuerpo, un adaptador y una placa espaciadora). Todo este conjunto es de gran precisin y requiere mucho cuidado durante la remocin e instalacin del inyecto.

Secuencia de la inyeccin

Con el solenoide desenergizado, un resorte mantiene la vlvula poppet sobre el asiento de entrada (lado izquierdo en la figura), ver que no puede entrar aceite hidrulico hacia el pistn actuador. A su vez la cmara del pistn actuador queda conectada a retorno a travs del asiento de salida. Al energizar el solenoide (lado derecho de la figura) la armadura a la cual va atornillada la vlvula poppet es atrada hacia la bobina. La vlvula poppet se desliza hacia la derecha cerrando el retorno del pistn actuador y al mismo tiempo abre el paso de aceite hidrulico a alta presin sobre el pistn actuador.

NOTA: El pistn actuador tiene un rea efectiva siete veces al del embolo de combustible, por lo tanto se produce un aumento de presin de 7 veces, lo cual produce una descarga rpida y finamente atomizada de combustible hacia la cmara de combustible.

Fallas mas comunes en los motores HEUI

1.- El Motor no Arranca.

2.- El Motor tiene la Partida muy Larga.

3.- El Motor Arranca y Luego se Para

Hay mltiples causas para que estas fallas se presenten:

1.- Bajo nivel de aceite y/o combustible.

2.- Suministro de combustible; Obstruccin de la vlvula unidireccional (check),

problemas internos del inyector, baja presin de aceite o de combustible,

presencia de aire en el sistema de combustible.

3.- Temperatura ambientales demasiado bajas, motor necesita ayuda para el

arranque.

4.- Se encuentra activo la detencin automtica del motor (shutdown).

5.- Se esta dando arranque con el conector de habilitacin de los inyectores mal

instalado.

6.- Arns de cables de la maquina o motor con problemas.

7.- Conexiones elctricas de los solenoides defectuosas.

8.- Baja presin de actuacin de la inyeccin.

9.- Incorrecto tiempo de inyeccin y/o seal de velocidad o tiempo. Incorrecta

orientacin de la rueda del sensor de velocidad, calibracin errnea del sensor

de velocidad .

10.- ECM o modulo de personalidad con problemas.

11.- Problemas de combustin.1

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