Desenvolvimento da Rede - Treinamento
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INTRODUÇÃO
Buscando oferecer a seus usuários produtos com alto desempenho e empregando os mais recentes conceitos tecnológicos a Volkswagen equipou a linha de veículos Constellation 19.320 Titan Tractor, com o motor Cummins ISC 8,3 litros. Este material foi especialmente desenvolvido para a familiarização deste motor, que utiliza um sistema de combustível com gerenciamento eletrônico, do tipo “Common Rail”. Com isso, os Caminhões e Ônibus Volkswagen atenderão tanto a Norma Euro III como as fases posteriores, mais rígidas, em que somente motores eletrônicos conseguirão atingir os limites propostos de emissões.
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IDENTIFICAÇÃO
Motor Cummins ISC 8,3 litros
Plaqueta de identificação s i n CUMMINS BRASIL LTDA m m RUA JATI, 266 C u GUARULHOS -SP-Cx. POSTAL 13
EMISSIONS EMISSÕES
CPL LPC
OPACITY OPACIDADE
WARNING - INJUR Y MAY RESUL T AND WARRANTY IS VOIDED IF FUEL RATE RPM OR ALTITUDES EXCEED PUBLIS HES MAXIMUM VALUES FOR THIS MODEL AND APPLICA TION.
TIMING - TDC INÍCIO DE INJEÇÃO
CUIDAD O - INCORRERÁ EM DANOS AO MOTOR E PERDA DA GARANTIA SE A VAZÃO DE COMBUSTÍV EL, RPM OU ALTITUDE EXCEDEREM AOS VALORES MÁXIMOS PUBLICADOS PARA ESTE MODELO E APLICAÇÃO.
VA LV E LASH COLD FOLGA VÁL V. FRIA
MA DE I N BR AZI L
ENGINE SERIAL NO. NUM. SÉRIE MOTOR HSU
m
-1
I NDÚ STRI A B RAS LI EIRA
33 55 74 0
LOW IDLE MARCHA LENT A
INJECT OR P/N. INJET OR NUM. CUST . SPEC. ESPEC. CLIENTE
INT. ADM.
EXH. ESC.
FIRING ORDER ORDEM DE INJEÇÃO
DATE OF MFG DATA DE FABRICAÇÃO
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MODEL MODELO
RA TED HP POT . DECL.
RPM AT. A
FUEL RA TE AT RA TED HP VAZÃO DO COMBUSTÍVEL POT . DECL. RPM
HIGH ID LE MAX. LIVRE
RPM
SHOP ORDER NUM. FÁBRICA
RPM mm/STROKE mm/CURSO
FICHA TÉCNICA
* Conforme ensaio NBR ISO1585
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COMPONENTES E SISTEMAS Bloco do Motor O bloco do motor conta com as carcaças do arrefecedor de óleo lubrificante, da bomba d’água, da bomba de óleo, do assento da válvula termostática, mais a linha de desvio do líquido de arrefecimento, incorporadas ao fundido. A quantidade de nervuras do bloco do motor otimiza a dissipação de calor.
Cilindro Para facilitar as operações de manutenção, o motor conta com camisas úmidas removíveis.
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Ejetores de Óleo O resfriamento interno dos pistões é realizado por jato de óleo, através de ejetores especiais, projetados de forma a propiciar melhor controle da temperatura de funcionamento do motor, atuando como auxiliares do sistema de arrefecimento.
Os ejetores também são responsáveis pela lubrificação do conjunto – bucha da biela/ pino do pistão - de cada cilindro.
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Pistões Em função do posicionamento das válvulas injetoras, centralizadas, a geometria da câmara de combustão dos pistões, com perfil dinamizado, foi otimizada.
O formato cônico da câmara de combustão garante maior turbilhonamento do ar admitido, facilitando a mistura ar/ combustível, conseqüentemente, melhorando a combustão. A indicação “Front” orienta a posição de montagem do pistão com relação ao bloco/árvore de manivelas.
Bielas As bielas, confeccionadas em aço forjado, têm o desenho do corpo em forma de “I”, especial para serviço pesado e, a superfície de assentamento da capa com acabamento usinado.
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Árvore de Manivelas Maior componente móvel do motor, a árvore de manivelas é construída em aço forjado e balanceada dinamicamente. Possui 7 (sete) mancais de centro, também chamados de “munhões”, os quais assentam nos sete mancais de bancada do bloco, apoiados em casquilhos de camadas de metais suaves.
Os sete casquilhos inferiores, instalados nos mancais de bancada, são todos iguais. Os casquilhos superiores, instalados nas capas desses mancais, também são iguais entre si, com exceção do casquilho do mancal nº. 4 (quatro), mancal central, o qual é flangeado. A função deste casquilho é controlar a folga axial da árvore de manivelas e, é encontrado em 3 (três) sobremedidas de espessura. Os casquilhos de munhões para reposição, estão disponíveis em 4 (quatro) sobremedidas de diâmetro.
Para maiores informações sobre medidas, consulte sempre a Literatura Técnica.
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Anel Indicador de Velocidade Angular (rpm) e Posição da Árvore de Manivelas
O sensor de velocidade angular do motor atua através de um anel dentado, também chamado de anel gerador de pulsos 60-2, instalado no mancal traseiro da árvore de manivelas. Proporciona grande precisão na informação da rotação para o módulo de comando (ECM) do gerenciamento eletrônico, otimizando o rendimento do motor, aumentando a confiabilidade no sistema. As informações geradas por este sensor são complementadas pelas informações do sensor de fase, instalado na árvore de comando das válvulas. Além de atuar como sensor de velocidade angular, também informa à ECM, a posição momentânia da árvore de manivelas.
Para informações detalhadas sobre o funcionamento do Sensor de Rotação do Motor, consulte o fascículo: Gerenciamento Eletrônico do Motor ISC , editado pelo Treinamento de Assistência Técnica. 10
Cabeçote Fabricado pelo processo de peça única, o cabeçote traz incorporado o coletor de admissão. Esta característica tem por finalidade facilitar a manutenção, reduzindo a quantidade de elementos de fixação do motor.
Possui 4 (quatro) válvulas por cilindro, 2 (duas) de admissão e 2 (duas) de escapamento, agilizando os fluxos de entrada do ar e saída dos gases queimados, aumentando o rendimento térmico do motor.
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Conta com válvulas injetoras centralizadas, de 5 (cinco) furos, instaladas na posição vertical, que garantem a distribuição do combustível de forma proporcional ao desenho da câmara, facilitando a homogeneização da mistura e otimização da combustão.
Junta do Cabeçote A junta do cabeçote é do tipo laminado e possui anéis de fogo para vedação positiva da boca dos cilindros. Apresenta ainda, orifícios calibrados para controlar o fluxo da água de arrefecimento e outros, de passagem do fluxo de óleo lubrificante.
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Balancins O acionamento das válvulas é realizado por balancins impulsionados por varetas. Os balancins, por sua vez, acionam as pontes, e estas acionam as válvulas aos pares, permitindo, desta forma, que os dois balancins atuem sobre as 4 (quatro) válvulas (2+2). As varetas são projetadas para reduzir o desgaste do conjunto de acionamento de válvulas e possuem insertos endurecidos, do tipo esfera, nas extremidades. Uma das extremidades aloja-se no interior do tucho, enquanto a outra, no parafuso de regulagem da folga das válvulas do balancim.
Como complemento do conjunto, o balancim conta ainda com uma pastilha, endurecida, na região de contato dos balancins com as pontes. Este conceito contribui para a redução das operações de ajuste das válvulas.
Tucho Atendendo à condição de redução de atrito entre componentes móveis, os tuchos são roletados, aumentando significativamente a durabilidade da árvore de comando das válvulas.
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Árvore de Comando das Válvulas
A árvore de comando das válvulas é acionada por engrenagem, a partir do sincronismo com a engrenagem da árvore de manivelas e, encontra-se apoiada no bloco por meio de buchas substituíveis. Possui 12 ressaltos para operação das válvulas de admissão e escape. Cada um desses ressaltos comanda um tucho e, estes acionam as válvulas através das varetas impulsoras.
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Sensor de Fase O sensor de fase atua através dos ressaltos geradores de pulsos existentes na engrenagem da árvore de comando das válvulas. Sua função é gerar sinais que auxiliarão a Unidade de Comando do Motor (ECM) a identificar quando e qual cilindro está em fase de combustão, para liberar a dosagem adequada de combustível para a queima.
A marcação dupla corresponde ao primeiro cilindro em fase de combustão, ou seja, válvulas de admissão e escape fechadas e pistão em (próximo do) Ponto Morto Superior (PMS). Essa informação, complementada pelas informações do sensor de velocidade angular (rpm), instalado na árvore de manivelas, assegura ao motor um funcionamento preciso em termos de sincronismo, com alta performance, baixo consumo e reduzidos índices de emissões.
Para informações detalhadas sobre o funcionamento do Sensor de Fase do Motor, consulte o fascículo: Gerenciamento Eletrônico do Motor ISC, editado pelo Treinamento de Assistência Técnica.
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Válvulas Injetoras Para atender aos requisitos do projeto de redução de emissões, otimizando o processo da combustão, as válvulas injetoras, são montadas na posição vertical e centralizadas quanto ao diâmetro do cilindro. Essa condição de instalação exige a utilização de um espaçador (caneta) responsável pelo transporte do combustível, que chega pela lateral do motor, até o corpo da válvula, para seguir, quando liberado, até o interior do cilindro.
Para conhecer mais detalhes sobre o funcionamento das Válvulas Injetoras, consulte o fascículo: Gerenciamento Eletrônico do Motor ISC, editado pelo Treinamento de Assistência Técnica. Consulte a Literatura de Serviço para obter informações sobre a troca dos injetores. 16
Tampa de Válvulas Com o objetivo de reduzir o arraste de óleo para a atmosfera e, evitar a contaminação do meio ambiente, a tampa de válvulas incorpora um novo sistema de respiro, de alta capacidade de separação e retenção de vapores do cárter.
O sistema contém 2 (dois) tubos: • Ventilação de gases (1) • Retorno ao cárter (2)
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Aquecedor do Ar Admitido Instalado na entrada do coletor de admissão de ar do motor, é um aquecedor tipo grelha, controlado pela ECM, e tem como função aquecer o ar na entrada do coletor.
Com esse controle de temperatura do ar, a ECM calcula a massa de ar admitido pelos cilindros e serve de referência para a determinação da quantidade de combustível a ser injetada.
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Conjunto das Engrenagens da Distribuição O conjunto das engrenagens está localizado na carcaça dianteira do motor. Todas as engrenagens são endurecidas e possuem dentes helicoidais, contribuindo para a redução de ruídos. As engrenagens da árvore de manivelas, da árvore de comando das válvulas e da bomba de alta pressão contam com marcas de referência para sincronismo. 1- Engrenagem de acionamento da árvore de comando de válvulas; 2- Engrenagem de acionamento da bomba de alta pressão; 3- Engrenagem de acionamento da bomba de óleo lubrificante; 4- Árvore de manivelas; 5- Engrenagem de acionamento do compressor de ar.
Sincronismo das Engrenagens da Distribuição O sincronismo é realizado através do alinhamento da marca de referência da engrenagem da árvore de manivelas com a marca de referência da engrenagem de acionamento da árvore de comando das válvulas e, a segunda marca desta, com a marca de referência da engrenagem de acionamento da bomba de alta pressão.
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Sistema de Lubrificação
Com o aumento da capacidade de vazão da bomba de óleo e a modificação do cabeçote do filtro, houve um aumento do fluxo do óleo lubrificante em circulação pelo sistema, garantindo a lubrificação do motor, mesmo em condições de extrema pressão e sob altas temperaturas.
No Motor ISC, o filtro de óleo especificado é o modelo LF 9009, que apresenta maior capacidade de vazão e filtragem em relação aos modelos anteriores. 20
O óleo lubrificante é succionado do cárter pela bomba e enviado para a tampa do radiador de óleo, a qual possui duas válvulas: uma, reguladora de pressão, encarregada de limitar o valor da pressão de trabalho do lubrificante e, outra, “by-pass”, que atua sob o diferencial de pressão, responsável em manter um fluxo de óleo emergencial caso haja alguma obstrução no componente.
Através dos canais internos, o óleo flui da base até o topo do radiador, de onde é direcionado para o filtro.
Outras duas válvulas também agem no filtro, uma, para evitar retorno de óleo mantendo as galerias abastecidas, e outra, “by pass”, que atua por diferencial de pressão, sempre que ocorrer uma obstrução no filtro. Estas duas válvulas encontram-se instaladas no cabeçote do filtro.
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Sistema de Arrefecimento
A função do sistema de arrefecimento é a de manter o motor a uma temperatura específica constante. Parte da energia do combustível, transformada em calor no interior do motor, é absorvida pelo líquido de arrefecimento que circula no bloco e no cabeçote. Em seguida, este calor é trocado com um fluxo de ar, quando o líquido passa pelo radiador. Para que haja circulação desse líquido, o sistema possui uma bomba, acionada por correia a partir da polia da árvore de manivelas. A bomba encontra-se incorporada ao bloco do motor e o líquido é coletado do tanque inferior do radiador. Após a saída da bomba, o líquido de arrefecimento flui para o radiador de óleo, também incorporado ao bloco e, providencia a redução da temperatura do lubrificante. Do radiador de óleo, o líquido circula pelos cilindros do motor, passando ao redor das camisas, fluindo para o cabeçote, circulando entre as válvulas de admissão, de escape, e a válvula injetora. Quando a temperatura do motor está abaixo da normal de operação, a válvula termostática, localizada no bloco do motor, se mantém fechada, bloqueando a passagem do líquido de arrefecimento para o radiador, desviando-o para a alimentação da bomba. Uma vez atingida a temperatura normal de operação, a válvula termostática se abre e o líquido de arrefecimento segue para o radiador.
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Sistema de Combustível
O motor Cummins ISC utiliza o Sistema de Gerenciamento Eletrônico “Common Rail”, em que a distribuição de combustível, sob alta pressão, se dá a partir de um tubo distribuidor único, assegurando constância e precisão ao processo de injeção de combustível. O sistema pode ser dividido em: alimentação, linha de baixa pressão, linha de alta pressão e retorno.
O sistema de Gerenciamento Eletrônico “Common Rail” aplicado a este motor, tem seu descritivo de funcionamento detalhado no fascículo: Gerenciamento Eletrônico do Motor, editado pelo Treinamento de Assistência Técnica. Consulte-o para conhecer mais sobre esse sistema.
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