SISTEMA DE COMBUSTIBLE HEUI nº de forma: SENR1018-02 PAGINAS 1 A 3
DESCRIPCION DE COMPONENTES: 1- UNIDAD INYECTORA HIDRO-ELECTRONICA (INYECTORES): (INYECTORES): El sistema de combustible HEUI utiliza una unidad de inyeccion accionada hidraulicamente y controlada electronicamente. La entrega exacta del combustible controla el rendimiento del motor. Todos los sistemas de combustible de los motores diesel usan un embolo y un barrel para introducir el combustible a alta presión en la camara camara de combustion. En un sistema de combustible típico el arbol de levas de la bomba inyectora se usa para ejercer mecanicamente una fuerza sobre el embolo. Entonces el embolo empuja la cantidad precisa de combustible dentro de la camara de combustion. En cambio el sistema de combustible HEUI usa el aceite del motor previamente presurizado por la bomba hidraulica del sistema (de combustible) para ejercer una fuerza sobre el embolo. El control del tiempo de inyeccion del combustible lo lleva a cabo electronicamente el ECM del motor (ECM= ELECTRONIC CONTROL MODULE= MODULO DE DE CONTROL ELECTRONICO). Debido a las diferencias entre el sistema HEUI y el resto de sistemas de combustible, el mecánico deberá utilizar métodos específicos para poder diagnosticar las posibles averias en el sistema de combustible. La bomba hidráulica del sistema de combustible HEUI presuriza el aceite de lubricación del motor a entre 10 MPa (1450 psi) y 23 MPa (3350 (3350 psi) de modo que la fuerza rotacional (mecánica) del motor se transforme en una fuerza hidráulica que es usada por el inyector. El sistema HEUI funciona del mismo modo que un cilindro hidráulico. Un pistón del inyector recibe la energía hidraulica suministrada suministrada por la bomba. El piston convierte esta energia hidraulica en una fuerza mecánica que se aplica directamente sobre el embolo del inyector. Este embolo multiplica la fuerza mecánica proporcionada por el pistón. El embolo convierte esta fuerza en una presion hidraulica que transmite al combustible que se encuentra dentro del barrel del inyector. Al multiplicar la fuerza del aceite a alta presion que suministra la bomba hidraulica del sistema, el HEUI puede producir las presiones que son esenciales para la completa atomización del combustible lo cual mejora la eficiencia de la combustión. El aceite del motor es usado por la bomba hidraulica de inyeccion para suministrar presion hidraulica a los inyectores. A esta presion hidraulica se la denomina PRESION DE ACTUACION DEL INYECTOR. La presion de actuacion del aceite genera a su vez las altas presiones de inyeccion que produce el inyector. Esta presion de inyeccion es en torno a 6 veces superior a la presion de actuacion de inyeccion. La presion de actuacion del sistema es multiplicada por el piston intensificador ubicado en el inyector. Una baja presion de actuacion de inyeccion ocasiona bajas presiones de inyeccion efectiva. Con velocidades bajas de de motor (al relentin o en la arrancada), la baja presion de inyeccion se debe a que una baja presion de actuacion de inyeccion es producida por la bomba hidraulica del sistema (unit injector hydraulic pump).
Una alta presion de actuacion de inyeccion ocasiona altas presiones de inyeccion de inyeccion efectiva. Con velocidades altas de motor (acelerando o en altas), aparecen altas presiones de inyeccion debido a la alta presion de actuacion de inyeccion que produce la bomba hidraulica del sistema. Hay muchas otras condiciones de trabajo bajo las que la presion de inyeccion fluctua entre el minimo y el maximo. Independientemente de la velocidad del motor, el sistema de combustible HEUI proporciona un control infinito para proveer la optima presion de inyeccion del combustible. 2- ECM (Modulo de Control Electrónico): El Modulo de Control Electrónico (ECM) se monta directamente sobre el motor. Se trata de un potente ordenador que proporciona un control electronico total del comportamiento del motor. El ECM recopila datos del rendimiento del motor a traves de una serie de sensores electronicos ubicados en el mismo. Estos datos son usados por el ECM para modificar la entrega de combustible al motor, la presión de inyección y el tiempo de inyeccion. Al mismo tiempo el ECm contiene “mapas de rendimiento” en forma de software que definen la potencia del motor, curvas de torque, y rpm (revoluciones por minuto). La mayoria de motores actuales estan equipados con un ECM susceptible de ser reprogramado in situ. Para ello existen herramientas electrónicas de servicio específicas. Estas herramientas electronicas usan la “programacion flash” para cargar nuevo software en el ECM. El ECM también se usa para registrar los fallos o averías del motor que puedan llegar a ocurrir. Estos fallos aparecen normalmente cuando un sensor del motor detecta un parametro de funcionamiento fuera de los rangos normales de operacion. Existen herramientas electronicas de servicio que, en conjunto con el ECM y conectadas a el, pueden llevar a cabo diferentes pruebas de diagnostico en los sistemas electricos y electronicos del motor. 3- Bomba hidraulica de inyeccion (Unit Injector Hidraulic Pump). La bomba hidraulica de inyeccion es una bomba hidraulica de alta presion ubicada en la parte delantera del motor. Se trata de una bomba de piston axial de desplazamiento variable que es gobernada (impulsada) por el tren de engranaje frontal del motor (engine’s front gear train). Esta bomba utiliza una parte del aceite de lubricacion del motor para alimentar el sistema HEUI. La bomba hidraulica de inyeccion presuriza este aceite del motor hasta la correcta presion de actuacion de inyeccion para así hacer funcionar los inyectores HEUI. 4- Valvula de control de la presion de actuacion de inyeccion (valvula IAP) La valvula de control de la presion de actuacion de inyeccion (valvula IAP) esta ubicada en un lado de la bomba hidraulica de los inyectores. La valvula de control de presion controla el flujo de salida de la bomba hidraulica. Tambien controla la presion de la bomba hidraulica. El conjunto de esta valvula consta de tres componentes:
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valvula de control de la presion de actuacion. valvula compensadora base de la valvula
La valvula compensadora contiene tres partes principales: -
load sensing spool (“carrete sensor de carga”) pressure limiter spool (“carrete limitador de presion”) check valve (“valvula de comprobacion”)
El “carrete sensor de carga” controla el flujo de aceite hacia el piston de control. El piston de control controla el angulo del swashplate (placa de golpeo). La placa de golpeo determina la presion que es producida por la bomba. En caso de un mal funcionamiento de la bomba, el carrete limitador de presion actua como una valvula de alivio (relief) de emergencia. Un mal funcionamiento de la bomba podria hacer que la presion subiera por encima del valor de alivio (relief setting) El carrete limitador de la presion es una simple valvula de alivio de muelle “cargada”. simple spring loaded relief valve Esta valvula se abre cuando se alcanza una presion predeterminada. Cuando la valvula se abre, el aceite a alta presion se envia al piston de control. Esto recortara / limitara (destroke) la bomba y el flujo de aceite producido por la bomba se vera reducido. La “valvula de comprobación” trabaja en combinacion con el carrete limitador de la presion. Esta valvula permite que el aceite a alta presion fluya hasta el piston de control cuando el carrete limitador de presion se ha abierto. La valvula de comprobacion permanece cerrada en todas las otras circunstancias.
La valvula de control IAP es valvula de solenoide controlado electricamente. La valvula de control IAP trabaja con el carrete sensor de carga para controlar la presion de salida de la bomba. La valvula de control IAP es de hecho una valvula de alivio / relieve controlada electricamente. La valvula de control IAP convierte una señal electrica proveniente del ECM en el control mecanico de la valvula de carrete para controlar asi la presion de salida de la bomba. La mayor parte de las veces, la bomba produce un exceso de flujo de aceite. La valvula de control IAP ordena al carrete de control de carga que descargue el exceso de flujo de la bomba hacia el piston de control para asi controlar la presion de actuacion de inyeccion y mantenerla en el nivel deseado. La valvula de control IAP es una valvula de solenoide de alta precision. Se usa para controlar controlar la presion de actuacion que proporciona presion hidraulica a los inyectores. Los “mapas de rendimiento” que estan programados en el ECM contienen la presion de actuacion deseada para cada situacion durante el funcionamiento del motor. El ECM utiliza una corriente electrica de control para controlar la valvual de control IAP. Esta corriente se usa para variar la actuacion del solenoide y mantener así una presion de actuacion muy cercana a la presion de actuacion determinada por el ECM. 5- Bomba de transferencia de combustible
La bomba de transferencia de combustible esta montada en la parte de atras de la bomba hidraulica de la inyeccion. Se usa para extraer el combustible del deposito. Tambien se usa para presurizar el combustible entre 420 kpa (61 Psi) y 630 kpa (91 psi). Este combustible presurizado es continuamente suministrado a los inyectores. Se trata de una bomba de engranaje de desplazamiento fijo (fixed displacement gear pump). Contiene una valvula de alivio/relieve integral. Esta valvula de alivio se abre aproximadamente a los 630 kpa (91 psi). Exceso de flujo de la valvula se descarga en un pasadizo interno presente en el lado de salida de la bomba. Este pasadizo envia el combustible de vuelta al lado de entrada de la bomba. 6- Sensor de presion de actuacion de la inyeccion (IAP) El sensor IAP supervisa la presion de actuacion de inyeccion efectiva. El colector (manifold) de aceite suministra un flujo constante de aceite de actuacion a los inyectores. Este aceite se usa para accionar los inyectores. El sensor IAP esta instalado en este colector de aceite de alta presion. El sensor IAP supervisa la presion de aceite dentro del colector. El ECM a su vez supervisa de forma continua el sensor IAP en busca de cambios de presion. El ECM interpreta esta señal del sensor para controlar el sistema de combustible del motor.
