Motores Komatsu Serie 170 Instructor: Juan Carlos Cortes
Introducción Conocer la nomenclatura de los motores Komatsu Conocer las especificaciones técnicas de los motores de la serie 170 Comprender la literatura técnica de estos motores Conocer valores críticos de parámetros para el diagnostico Aprender sobre los distintos sistemas del motor Diferenciar las características de los motores E1, E2 y E3 Evaluar la actividad
Introducción Este manual ha sido diseñado como una herramienta que permita al técnico recurrir a ella en caso de verse enfrentado a un motor de estas característica y pueda encontrar soluciones. También existen una serie de presentaciones para comprender de mejor manera las características de estos motores. Mucha de la información contenida aquí, ha sido extraída de los manuales de taller Komatsu.
Especificaciones Motores 170
Motores Komatsu Serie 170 SA6D170 E1 SA6D170 E2
Vista lado izquierdo
170 E-1
170 E-2
Vista lado derecho
170 E-1
170 E-2
Características del block
170 E-1
170 E-2
Perfil del block
170 E-1
170 E-2
Curva de performance para motores Komatsu E-1. Aplicación WD600
Curva Cur va de performance performance para motores Komatsu E-2. Aplicación D275-2
Características Komatsu 170E-1
Características Komatsu 170E-2
Komatsu 170E-1
Komatsu 170E-2
Komatsu 170E-1
Komatsu 170E-2
Komatsu 170E-1
Komatsu 170E-2
Komatsu 170E-1
Komatsu 170E-2
Sistema de admisión y sistema de escape
Sistema de admisión y escape
Tipos de Turbos utilizados en las motores E-1 y E-2
Enfriado por agua y aceite
El cruce de válvulas en los motores 170 E1 y 170 E2 es el mismo
Distribución del motor es el mismo
1. idler gear (No. of teeth: 57) 2. Cam gear (No. of teeth: 48) 3. Compressor drive gear (No. of teeth: 24) 4. Injection pump driving gear (No. of teeth: 48) 5. Idler gear (No. of teeth: 45) 6. Idler gear (No. of teeth: 30) 7. Crankshaft gear (No. of teeth: 36) 8. Oil pump driving gear (No. of teeth: 24) 9. Idler gear (No. of teeth: 41) 10. Water pump drive gear (No. of teeth: 20)
Bomba de aceite
Cabezal filtro de aceite
Enfriador de aceite
Válvula de alivio. Existen diferencias entre la válvula de alivio de un 170 E-1 y el 170 E2
La válvula By pass de los enfriadores de aceite es la misma
Válvula de los enfriadores de pistón
Sistema de combustible. Motores 170 E-1 y E-2
Sistema de combustible 170 E-1 1. Inje Inject ctio ion n pum pump p driv drivin ing g gear (No. of teeth: 48) 2. Injection pump drive shaft 3. Service meter output 4. Fuel injection pump 5. Feed pump 6. Governor 7. Relay 8. Solenoid 9. Fuel filter a. Fuel (from fuel tank) b. Fuel (to fuel filter) c. Fuel (from fuel filter) d. Fuel (to nozzle holder) e. Oil (from main gallery) f. Oil (to oil pan)
Sistema de combustible 170 E-2 1. Inje Inject ctio ion n pum pump p driv drivee gea gear r (No. of teeth: 48) 2. Fuel injection drive shaft 3. Autmatic timmer 4. Service meter output 5. Boost compensator 6. Feed pump 7. Fuel injection pump 8. Governor 9. Fuel fiter a. Fuel (from fuel tank) b. Fuel (to fuel filter) c. Fuel (from filter) d. Fuel (to nozzle holder) e. Oil (from main gallery) f. Oil (to oil pan) g. Boost pressure (from intakemaniford)
Compensador de la presión de turbo 1. Connecting tube 2. Turbocharger ass’y
3. Intake manifold 4. Adjusting screw 5. Boost compensator ass’y
6. Diaphragm 7. Spring 8. Push rod 9. Lever IO. Control rack spring 11. Control rack A. Air inlet B. Air outlet
Sistema de refrigeración
La bomba de agua es del mismo caudal para ambos tipos de motores
Mismos termostatos
Pruebas de potencia
Pruebas de potencia
Pruebas de potencia
Valores condenatorios
Motor Komatsu Serie 170 S6D170 E3
Sistema Lubricación
Sistema Lubricación O IL C O O L ER ER
Dual P isto sto n C o o lin g
100% increase
Full Flow Filters R e gul gu late ate r V alve
O il P u m p
M ai ain R e v.
Sump 15% increase
O IL F ILT ER
Sistema Lubricación
1. Deposito Aceite 2. Sensor Nivel Aceite 3. Bomba Aceite 4. Válvula reguladora 5. Enfriador Aceite 6. Válvula Térmica 7. Filtro 8. Válvula seguridad 9. Galería Principal 10. Cigüeñal 11. Árbol de Levas 12. Brazo del balancín 13. Tobera Enfriamiento Pistón
14. Engranaje de Distribución ( parte trasera) 15. Engrane Equipo Auxiliar (parte frontal) 16. Manómetro presión aceite 17. Turbocargador con enfriador de agua
Bomba Aceite La bomba de aceite esta montada en la parte delantera del motor, detrás de la cubierta de engranajes frontal. Esta bomba de 3 engranes es girada a 1,45 veces la velocidad del cigüeñal.
Bomba Aceite
1. Buje 2. Engrane motriz (No. de dientes: 10) 3. Cuerpo de bomba aceite 4. Eje motriz 5. Buje 6. Cubierta de bomba 7. Engrane motriz bomba aceite (No. de dientes: 38) 8. Buje 9. Engrane guiado (No. de dientes: 10) 10. Eje guiado
Bomba de Aceite de Lubricación del Motor
Bomba de aceite Lubricación
Sello de la Bomba Salida de bomba
Entrada a Bomba
La bomba de aceite, cuando esta montada en el bloque es sellada a este con 2 sellos de sección cuadrada.
Válvula Reguladora Una válvula reguladora de presión , ubicada en la carcasa de la bomba, controla la presión de aceite. Cuando la presión de aceite actúa en una cara de la válvula es suficiente para vencer la fuerza del resorte y la válvula abre y parte del aceite del lado de descarga de la bomba es enviado nuevamente al deposito.
Presión de aceite a 200 grados. F Mínimo. @ marcha en vacio10 psi Nominal @ veloc. nominal 86 psi
Máximo. @ veloc. nominal 100 psi Válvula simple de función dual.
1. Valvu 2. Resort
Filtros de Aceite
Los filtros de aceite están montado en el lado izquierdo del motor. Estos filtros filtro s de flujo total tienen una capacidad de filtrado de 30 micrones.
Válvula Bypass del Filtro En la cabeza de cada filtro de aceite existe una válvula bypass que abre a 241 kPa.Si el filtro resulta obstruido la presión diferencial en el filtro puede actuar sobre la tensión del resorte de esta válvula. Esto permite permite al aceite bypass el filtro y proveer lubricación al motor. Cuando la presión diferencial en el filtro cae, la válvula cierra y el aceite fluye nuevamente a través del filtro.
1.Valvul Sistema Lubricación - Carter & 2.Resort
Bomba
Presión aceite a 200 grados. F Mínimo. @ giro en vació 10 psi
Nominal @ Veloc nominal 86 psi Máximo. @ Veloc nominal 100 psi Válvula SimpleDoble Función
Enfriadores de Aceite Dos enfriadores de aceite están montado en el lado derecho del bloque del motor. Estos enfriadores son capaces de remover 60,000 kilocalorías por hora del aceite. Usa dos 6D125 enfriadores aceite
Sistema Lubricacion- Enfriador Aceite ESPECIFICACIONES Enfriador Aceite Enfriador aceite: 2 unidades unidades instaladas Intercamb de calor: Mínimo. 60,000 60,000 kcal/h Flujo aceite: 280 l/min Flujo agua: 890 l/min No. de etapas del elemento enfriador: 9 or 11
Termostatos de Aceite Durante el calentamiento, los termostatos de aceite están cerrados, permitiendo al aceite evadir el enfriador. Esto permite al aceite que alcance la temperatura de operación rápidamente por lo tanto se reducen las perdidas en la bomba y se mejora la lubricación.
Sensor de Presión de Aceite
Un sensor de presión de aceite esta montado en la galería principal en el lado izquierdo del motor.
Bomba Aceite Los 3 engranes de la bomba suministran un alto volumen de aceite al motor para la lubricación.
Tubo de succión
El flujo de aceite comienza cuando el aceite pasa a través del tubo de succión y va al lado de succión de la bomba.
Tubo de Succión de la Bomba de Aceite.
Sistema Lubricacion-Regulador de Presión Una válvula reguladora de presión de aceite, instalada en la carcasa de la bomba, controla la presión de aceite. Cuando la presión de aceite actúa en una cara de la válvula es suficiente para vencer la fuerza del resorte,la válvula abre y parte del aceite en la salida de la bomba es enviado al deposito de aceite.
Enfriadores de Aceite
El aceite sale de la bomba por la parte trasera de la carcasa de esta y pasa al bloque del motor. motor. Después fluye a través de los pasajes en el bloque a los 2 enfriadores llenando a los enfriadores y a los pasajes de la válvula bypass en la cubierta de los enfriadores.
Usa dos 6D125 enfriadores.
Sistema Lubricacion- Enfriador Aceite 1. 2. 3. 4. A. B. C. D.
Cubierta Cubier ta Termostato ermost ato Termostato ermosta to ( válvula térmica) térmica ) Cubierta de enfriador Elemento Drenaje de Agua Entrada de Aceite A todas partes del motor(aceite) Entrada de Agua
Sistema Lubricacion- Flujo Enfriador de Aceite.
Salida bomba Entrada bomba
Termostato Cerrado Cuando la temperatura del aceite alcanza 85°C (185°F) el termostato comienza a abrir. En la medida que abre permite que algún aceite pase a través del enfriador y otro a través de la válvula bypass. A 100°C (212°F) el termostato termostato esta completamente abierto. En esta, el termostato cierra todo el flujo a la válvula bypass. Esto obliga al flujo ala salida de la bomba a pasar por las placas del enfriador. enfriador.
Termostato Abierto Cuando la temperatura del aceite alcanza 85°C el termostato se comienza a abrir. En la medida que el termostato abre este permite que algún aceite pase a través del enfriador y otro a través de la válvula bypass. A 100°C el termostato esta completamente abierto. En esta posición el termostato corta todo el flujo de aceite a la válvula bypass. Esto obliga a todo el flujo de aceite en la salida de la bomba que pase por las placas del enfriador.
Filtros de Aceite
El aceite que sale del enfriador de aceite recorre todos los pasajes desde la parte trasera del bloque del motor hasta el lado izquierdo del motor.Montado en el lado izquierdo del motor hay 2 filtros de aceite.
Sistema de Lubricacion- Filtro Aceite Filtro Aceite
1. 2. 3.
Soporte del Filtro Elemento Filtro Caja de Filtro
Sistema Lubricacion- Filtro Aceite Válvula Seguridad
4. Interrup. Pres. Aceite (para filtro tapado) 5. Tapa Valv. Segurid Seguridad ad 6. Resorte de Válvula 7. Válvula Seguridad A. Desde Bba Aceite B. A todas partes del cartucho del motor
Sistema Lubricación – Filtro Aceite ESPECIFICACIONES Filtro Aceite
Área Filtrado: 0.9 m 2 x 2
•
Válvula Seguridad •
Presión Actuacion diferencial): 245 ± 19.6 kPa {2.5 ± 0.2 kg/cm²} (5117 ± 409 lbf/ft²)
(presión
Sistema Lubricación - Filtro By-pass
Sistema Lubricacion-Rodamientos Principales y de Biela
Galería Principal de Aceite El aceite saliendo de los filtros vuelve a fluir al bloque del motor, llenando llenando la galería principal de aceite en el lado izquierdo del motor. motor.
Cojinetes Principales El aceite fluye desde la galería de aceite principal bajando y llenando los pasajes en el bloque hacia el cigüeñal. Aquí provee lubricación lubricación a los cojinetes principales.
Cojinete de Rodillo Un orificio drenado en el muñón principal del cigüeñal esta alineado con el orifico en la parte superior del cojinete principal facilitando continuo flujo de aceite a un orifico angulado en el cigüeñal Este orificio provee suministro de aceite presurizado a los rodamientos de biela. Los tres muñones principales frontales fluye aceite a los cojinetes detrás de ellos, mientras que los 3 muñones traseros fluye aceite hacia los 3 cojinetes adyacentes.
Rajadura Perforada en el Rodamiento Aceite del cojinete de rodillo del muñón fluye hacia arriba a través de un pasaje en la biela para lubricar el pasador del pistón.
Rodamientos del Árbol de Levas El aceite fluye de la galería principal hacia los rodamientos del árbol de levas.
Rodamientos del Árbol de Levas Se drena aceite de la parte superior del buje de levas excepto para la numero 1.
Seguidor de Levas El aceite en los muñones del árbol de levas fluye alrededor de las ranuras de los muñones en los huecos de los pernos que fijan los ejes de los seguidores de levas. En cada uno de esos ejes el aceite fluye a través de los pernos del eje trasero y es drenado en un pasaje que corre a lo largo del eje, lubricando los seguidores.
Rodillos Perforaciones corren a lo largo de cada nivel del seguidor. seguidor. Aceite de los ejes fluyen hacia abajo en estas perforaciones para lubricar el bronce de pasadores y rodillos.
Sistema de Lubricacion- Válvula Guía Superior
Pasaje de Aceite en Caja de Balancines
Ejes de Balancines El aceite fluya alrededor de las ranuras en los muñones del árbol de levas a los pasajes que lo guían hacia las tapas de los cilindros.Este aceite fluye dentro de la caja de balancines, sube a través del orificio rebajado y alrededor del perno de fijación del eje de balancines. Este entra al eje y provee lubricación a los balancines.
Perforación Trasferencia Aceite
Eje de Balancines
Eje de Balancines
Frente
Fondo
Crucetas de Cabeza La válvula de los balancines esta perforada por lo que algún aceite sale a las crucetas lubricando el área donde los balancines hacen contacto con las crucetas. Un drenaje en la parte trasera del balancín rocía aceite que provee lubricación a los cubos de las varillas de empuje.
Balancín de Inyectores El balancín del inyector esta drenado por lo que algún aceite sale y fluye hacia el casquillo de la unión del inyector, lubricando la unión. Un drenaje a través del extremo trasero del balancín lleva aceite al tornillo de ajuste y al casquillo de la varilla de empuje.
Toberas de Enfriamiento del Pistón Cuatro pasajes llevan aceite desde la galería principal en el lado izquierdo del motor hacia la galería de enfriamiento de los pistones ubicada en el lado derecho del bloque.
Pistón cooling drillings through main oil rifle to cooling rifle.
Sistema de Lubricación – Enfriamiento Pistón
Toberas de Enfriamiento del Pistón
Dos toberas por pistón suministran aceite a los pasajes en la parte interior de cada pistón. Note que las toberas no son intercambiables. La tobera trasera tiene 2 orificios, uno esta dirigido a una abertura en la parte superior de la biela. Esta abertura permite que aceite procedente de la tobera brinde lubricación adicional al pasador del pistón.
Sistema Lubricación - Turbocargador
Turbocargador El aceite en el pasaje izquierdo también viaja a través de un pasaje a una cavidad en el lado derecho del bloque. La línea de suministro de aceite del turbocargador, turbocargador, lleva el aceite desde este pasaje hasta el turbocargador. turbocargador.
Retorno de Aceite Turbocargador
El aceite retorna desde el turbocargador y corre a través de un tubo embridada en la parte derecha del bloque. Este aceite retorna directamente a la bomba.
Retorno Segundo Turbo
Retorno Aceite Turbo
Suministro Aceite Aceite turbo
Turbocargador Suministro y Retorno
Retorno segundo turbo
Retorno Turbo
Sistema Lubricacion- Mando de Engranes Frontal & Trasero
Instale lejos de engrane
Eje Libre Compuesto En la parte trasera del motor hay un pequeño pasaje que lleva aceite de la galería principal al eje libre compuesto.El aceite fluye a través de un abertura en el eje y lubrica el pasador.
Engranes Libres Frontales Pasajes en la parte frontal del bloque lleva aceite desde la galería principal a los dos engranes libres.
Sistema Enfriamiento
Motor Base – Sistema Enfriamiento 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Bomba de Agua Enfriador Aceite Resistor de Corrosión Cilindro Bloque Cilindros Distribuidor de Agua (dentro del bloque de cilindros) 7. Termostato 8. Radiador 9. Ventilador 10. Compresor de Aire A. Desde bomba Aceite(aceite) B. A todas partes del motor (aceite)
Bomba de Agua La bomba de agua es movida por el engrane derecho frontal a 1.77 veces la velocidad del cigüeñal. A una velocidad del motor motor de 2,100 rpm el flujo de la bomba es 800 litros por minutos.
Caja de Termostato La caja del termostato esta montada en la parte superior del distribuidor de agua en el bloque del motor, directamente encima de la bomba de agua. La carcasa esta diseñada con un aditamento para que la línea de enfriamiento del convertidor de torque pueda ser instalada.
Cuando esto se hace el tubo de desvió del refrigerante es equipado con un orificio restrictor para enviar flujo al convertidor de torque cuando el termostato esta cerrado.
Termostato del Refrigerante
Dos termostatos, están instalados en la carcasa del termostato. Estos termostatos controlan el flujo del refrigerante al radiador.E radiador.Estan stan diseñados para que comiencen a abrir a 76.5°C (170°F) y este completamente abierto a 90°C.(194°F).
Filtro para Refrigerante. Resistor Un resistor de corrosión esta montado en el múltiple de admisión. Utilice el resistor con la concentración apropiada de SCA que se necesite. Nota: Resistor puede estar montado en la parte delantera o trasera.
Sensor de Temperatura El sensor de temperatura del refrigerante esta montado en la carcasa del termostato.
Flujo del Refrigerante – Bomba Agua
La rotación del impelente de la bomba de agua hala fluido dentro de la bomba. El refrigerante fluye de la bomba y va directamente a las cavidades fundidas en el lado derecho del motor.
Flujo Refrigerante – Enfriadores Aceite
El refrigerante circula sobre los enfriadores de aceites removiendo el calor del aceite.
Dos Enfriadores 6D125
Sistema Enfriamiento-Enfriadores Aceite 1. 2.
3. 4. a. b. c. d.
Cubierta termost. Termostato ermosta to (válvula térmica) Cubierta enfriador Elemento enfriador Drenaje de Agua Entrada de Aceite A todas partes del motor (aceite) Entrada de Agua
Flujo Refrigerante- Enfriamiento del Cilindro
Refrigerante circula a través de las aberturas en las caras del bloque a cada camisa de cilindro.El refrigerante circula alrededor de las camisas hacia las aberturas en la parte superior del bloque. Existen 4 de estas aberturas por cilindro.
Flujo Refrigerante-Tapa de Cilindro El refrigerante fluye hacia las tapas de cilindro a través de las aberturas en la parte superior del bloque. Refrigerante en las tapas fluye alrededor de inyectores y asientos de válvulas. El refrigerante de cada cabeza retorna al bloque a través de un gran pasaje simple ubicado en el lado derecho de cada cabeza.
Flujo Refrigerante -Termostato Cerrado Cuando la temperatura del refrigerante esta por debajo de 76.5°C (170°F) el termostato esta cerrado. El refrigerante fluye a través del centro del termostato, entra al tubo de desvió y regresa a la entrada de la bomba.
Termostato ermostato Tubo Desvió D esvió
Flujo en Bloque - Sistema Enfriamiento 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. ESPECIFICACIONES (como parte individual ) A.
B. Temperatura emperat ura Abertura: Abertura : 76.5 ± 2°C (170 ± 36°F) Temperatura emperat ura Totalmente otalmen te Abierto: 90°C (194°F) Levante válvula: Min. 10 10 mm (0.394 in)
a. b. c.
Sello Termostato Válvula Cuerpo Pistón Parte sensora calor Camisa Agente Alterante En Frió (cerrado) En caliente (totalmente abierto) Desde todas partes del motor A bomba de Agua A radiador radiado r
Flujo Refrigerante – Termostato Termostato Abierto Cuando la temperatura del refrigerante es superior a (90°C (194°F) el termostato esta completamente abierto. El pasaje de desviación es bloqueado y todo el flujo refrigerante es dirigido al radiador. Cuando la temperatura esta entre 76.5°C (170°F) y 90°C (194°F) parte del refrigerante es dirigido al radiador y la otra parte fluye a través del tubo de derivación.
Flujo Refrigerante – Filtro (Resistor)
Algún refrigerante en la cavidad del enfriador de aceite fluye a través de un tubo externo hacia el lado izquierdo del motor.Este refrigerante fluye a través del filtro y a través de una tubería externa hacia el distribuidor de agua en el lado derecho del motor. La presión diferencial entre el refrigerante en la cavidad del enfriador y el distribuidor de agua, controla el flujo del refrigerante a través del filtro.
Flujo Refrigerante - Sistema De-aeracion El sistema de enfriamiento esta diseñado para purgar el aire durante el llenado.Dos orificios pequeños en la parte superior de la cavidad del enfriador de aceite en el bloque permite al al aire escapar desde la cavidad del del enfriador hacia la parte superior del distribuidor de agua.
Flujo Refrigerante - Sistema De-aeration Las tapas tapas de cilindro se purgan también también mientras se llena el motor con refrigerante.Conecciones en la parte superior de cada tapa de cilindro están conectadas por un tubo externo. Según el refrigerante llena el motor desde el fondo, el aire sale del motor a través de este tubo externo. Este tubo esta conectado a la parte superior del tanque del sistema de enfriamiento.
Flujo Refrigerante – Flujo Refrigerante Compresor Aire
Flujo de Refrigerante- Flujo Refrigerante Aceite de Frenos Komatsu usa enfriador de aceite de frenos,el refrigerante fluye desde la bomba de agua al enfriador de aceite de los frenos al motor.
Enfriador Aceite Aceite de Freno localizado debajo del motor. motor.
Sistema Combustible
Vista General del Sistema HPI Estructura Sistema HPI
Especificaciones Sistema Combustible Suministro
Retorno
Flujo Combust:
584kg/hr (1285lb/hr)
564kg/hr (1242lb/hr)
Mínimo tamaño línea combust:
19.1mm (.75 in.)
19.1mm (.75 in.)
Máximo Comb Línea restricción:
Filtro Limpio
Filtro Sucio
En Bomba Combust:
120mm Hg (4.0in. Hg) 229mm Hg (9.0in. Hg)
203mm Hg (8.0in. Hg) 229mm Hg (9.0in. Hg)
Línea retorno Inyector:
SAA6D170 – Sistema Inyección HPI El sistema de inyección HPI SAA6D170 es lo mas nuevo en la tecnología de IPA. El sistema de combustible ofrece variables tiempos de inyección usando un simple, eficiente diseño, con presiones de inyección superior que cualquier motor actual Komatsu o Cummins.
Aplicaciones
El motor HPI será usado primero en el D375A-3, PC1250-7, HD465/605-7 y el WA600-3LC. Este será usado en otras maquinas que actualmente usan el SD170 para cumplir con las normas de emisionTier II y Euro 2.
HPI
Sistema Combustible HPI
Sistema Combust HPI - 1. Tanque Combust
Tanque Combustible Com bustible en HD465/605-7
HPI Fuel System - 2. Fuel Filter HD465/605-7 Optional Fuel Filters
Una combinación de filtro/separador de agua es estándar para el motor 170-3HPI. El filtro es de 10 micrones de filtrado y con drenaje de agua. El elemento separador de agua en el filtro de combustible es mandatorio debido a que el enfriamiento y lubricación necesitan de actuadores en el sistema de combustible.
Sistema de Combust HPI. Filtro Combust HD465/605-7 Optional Fuel Filters
El filtro de combustible separa el agua del combustible y colecta esta en el fondo del filtro. El agua puede ser drenada periódicamente del filtro según se necesite.
Filtros de Combustible Estándar 1. 2. 3. 4. a. b.
Soporte del filtro Elemento del filtro Carcaza del filtro Tapón de drenado Del tanque combust. A bomba combustible combus tible
ESPECIFICACIONES
Área Filtrado:
Filtros de Combustible Combustible fluye desde el deposito y es enviado a la cabeza del filtro doble de combustible. Los filtros de combustible tienen separador de agua y elementos que filtran hasta 10 micrones. El elemento separador de agua es mandatorio debido a que los actuadores en el cuerpo de la válvula de control son sensitivos al agua. La máxima restricción a la entrada del filtro es 4 in Hg con el filtro limpio y 8 in Hg con el filtro f iltro sucio.
Sistema de Combustible HPI – Conjunto Bomba Combustible.
La bomba de combustible es guiada por engranes a través del mando de engranes frontales mediante el engranaje guía.
Sistema de Combust HPI- Sensor de Presión de la Bomba de Combustible.
El sensor de presión, esta instalado en el extremo de la tubería de vibración que va conectada a la bomba, envía una señal al ECM para indicar la presión de salida del combustible de la bomba
Sistema de Combustible HPI - Sensor Presión de Bomba Combustible.
El ECM utiliza esta señal, además de otras características de operación, tal como la velocidad del motor,para motor,para determinar la señal enviada al actuador para garantizar la presión de salida deseada del combustible. Esta confirmación de la presión deseada por un sensor instalado en la salida de la bomba de combustible es conocido como sistema de circuito cerrado "closed loop".
Sistema Combustible HPI-Actuador Bomb Combustible.
La presión de la bomba de combustible es controlada por el actuador de combustible de la bomba. El actuador recibe una señal PWM desde el ECM.
Sistema combustible HPI - Control Presión Combustible 3A. 3B. 3C. 3D. 3E.
Bomba Engranes Regulador de la Bomba Válvula Cheque Actuador Bomba Combustible Sensor Presión Bomba Combustible
Sistema Combustible HPI – Control Presión Combustible
V02_3_fuel Pump Control Courtesy of Cummins Engine
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Entrega de Bomba
La entrega de la bomba de engranes es controlada por el ECM. La calibración determina las características de presión sobre un rango completo de RPM.
Sistema Combustible HPI – Válvula de Control Entrega de la bomba fluye hacia válvula de control
Válvula Control de Presión Combustible Entrada Combust desde bomba
Salida Combust.Tiempo
Salida Combust. del Rail
Actuador Tiempo
Sensor Temperatura
Sensor Presión Tiempo
Válvula de Corte de Combustible Actuador Rail Sensor Presión Barométrico
Sensor Presión Rail
Válvula Control Presión Combustible La válvula de control recibe el flujo de combustible desde la bomba de combustible en su interior. El flujo combustible se divide para alimentar ambos sistemas de control.
Válvula de Control El núcleo del sistema de combustible HPI del SAA6D170 es el conjunto de la válvula de control. El flujo de combustible producido por la bomba es entregado al conjunto de la válvula de control. El conjunto consiste de un solenoide de corte,2 válvulas actuadores de combustible y 2 sensores de presión de combustible. El ECM se monta al frente de la caja.
Válvula de Control La válvula de control tiene 1 puerto de entrada de combustible y 2 puertos de salida. Cada puerto de salida es controlado por un actuador separado. El actuador del rail de combustible controla el combustible requerido para la combustión. Los actuadores de tiempo del combustible controlan el combustible necesario para controlar el tiempo del inyector.
Control de Presión del Rail El actuador es una válvula de control del tipo de carrete, controlada electrónicamente. La bobina recibe una señal PWM desde el ECM. Dependiendo de de la señal del ECM, el carrete se mueve a la izquierda destapando el puerto de entrada y permitiendo el flujo del combustible.
Sistema Control de Tiempo
El sistema de control que mantiene la presión de tiempo en el rail consiste del actuador de tiempo del rail y el sensor de presión de tiempo del rail. Presión de combustible en el rail de tiempo es controlado por el actuador de tiempo del rail el cual es también controlado por el ECM.
Válvula Control Presión de Combustible.
El sistema de control que mantiene mantiene la presión de combustible en el rail consiste de una válvula de corte rápido de combustible, actuador de combustible del rail, y un sensor de de presión de combustible del rail. rail. Combustible fluye primero primero a través de la válvula solenoide de corte de combustible y luego al actuador de combustible.
Sistema de Control de Tiempo
El sensor de presión de tiempo del rail monitorea la presión, y envía esta información de regreso al ECM.
Control de Presión del Rail
El sensor de presión de combustible del rail monitorea esta presión y envía esta información al ECM.
Flujo de Combustible a los Inyectores
Combustible fluye desde la válvula de control a través de los tubos de transferencia de combustible hacia el múltiple. Existen 2 múltiples, el frontal que sirve a los cilindros 1 al 3, y el trasero sirve a los cilindros 4 al 6. Cada múltiple tiene 3 pasajes: rail de tiempo, rail de combustible, y drenaje.
Pasajes de Combustibles en el Múltiple de Admisión.
Tiempo
Drenaje
Rail
Flujo Combustible a Inyectores Perforaciones en la tapa del cilindro interceptan con el múltiple de combustible.
Combustible de rail y combustible de tiempo pasan a través de la tapa de cilindro al drenaje del inyector. Combustible desde los inyectores pasan a través de la tapa de cilindro al múltiple de combustible. Hablaremos de los inyectores del sistema HPI mas tarde en el programa.
Sistema Combustible HPI - Inyector
Una característica del sistema de combustible HPI es la tobera abierta tipo inyector, mecánicamente actuada.
Presión / Tiempo Concepto El sistema de combustible HPI utiliza el concepto presión /tiempo como el sistema de combustible PT. El PT es completamente mecánico y depende del ajuste mecánico de las áreas de flujo para regular la presión del combustible.
El sistema de combustible HPI, sin embargo, controla la presión del combustible electrónicamente ajustando las áreas de flujo de los actuadores.
Concepto Presión/ Tiempo
Para un ejemplo del concepto presión / tiempo, vamos a considerar c onsiderar lo siguiente: Con iguales fuentes de presión conectadas a pasajes de diferentes áreas de flujos, si ambos sistemas están permitiendo el mismo flujo por unidad de tiempo, se colectara mas fluido en el contenedor del sistema con mayor área de flujo.
Concepto Presión / Tiempo
Si pasajes de igual área de flujo están ahora conectados a diferentes fuentes de presión, y el tiempo en el que el fluido fluye es constante, mas fluido será será colectado en el contenedor del sistema que tenga mayor fuerza de presión.
Concepto Presión / Tiempo
Así, si el área de flujo y el tiempo de flujo se mantienen constantes, la presión determina la cantidad de combustible colectado.
Concepto Presión / Tiempo
Finalmente, si pasajes de igual flujo de área están conectados a igual fuentes de presión. El tiempo en que el fluido fluye f luye determinara la cantidad de combustible colectado.
Concepto Presión / Tiempo
Así, si el área de flujo y la presión se mantienen constantes, el tiempo determina la cantidad de combustible colectada.
Concepto Presión / Tiempo
Estas 3 ilustraciones proveen un excelente ejemplo del concepto presión/ tiempo usado en los sistemas de combustibles rail HPI y sistemas de tiempo.
Komatsu – Inyector HPI
Inyector Instalado en Tapa de Cilindro
La grampa de sujeción se remueve y es instalada con el inyector
Inyector HPI
Filtros de Pantalla en el Inyector
Inyector Sistema Combustible HPI El inyector de combustible del sistema HPI comparte muchas características de diseño que el PT. Si embargo, este representa la nueva generación en la tecnologia.El inyector de este nueva sistema HPI será capas de trabajar con una presión de 35,000 psi en el futuro.
Actualmente las presiones están en el rango de 25,000 psi.
Ruido en Inyector HPI: High Pressure Injection System Sistema Inyección Alta Presión El motor SA(A)6D170E-3 esta equipado con un nuevo tipo de control electrónico del tipo inyector unidad llamado HPI. Este sistema es diseñado para empujar el embolo dentro del inyector con el árbol de levas del motor. Esta vez, el embolo del cuerpo del inyector y la carrera se aumentaron para hacer mas resistente el árbol de levas y sistema de engranes, y esto ha hecho posible una sobre presión de inyección de 200MPa. Por tanto, este sistema cumple con la segunda etapa de las normas de emisión en U.S. EPA. EPA. Además, este motor emite gases de escape limpios durante la operación.
Ruido en Inyector
Cuando una cantidad muy pequeña de combustible es inyectado, cuando el motor se desacelera o cuando viaja pendiente abajo, un ruido puede ocurrir. Esto ocurre cuando el embolo choca con la tobera, esto no causa ningún problema en confiabilidad y durabilidad.
HHP ‘O’ Ring History O' Ring Position
I ntro. Da te
P/ N
Col or
Te fl on Coa t
Top
Upper Timing
Orig.
3347939
B lac k
No
n d
Lower Timing
Orig. Apr-99
3347938 No Change Change
Brown White
No Yes
Jul-01
4010577
Blue
Yes
Orig. Apr-99
3347937 No Change Change
Brown Green Green
No Yes
Orig. Jun-01
33867651 No Change
B lac k Green
No Yes
Oc t -01
No Change
Brown
Yes
2
3 r d Bott om
Upper Rail Lower Rail
Com me nts No changes changes s ince product product launch Added Teflon Teflon Coat Coat Changed Material (to 95 durometer) durometer) & size to optimize fill and crush Added Teflon Teflon Coat Coat Added Teflon Coat Due to Color conflict with upper Rail
Nota: cualquier cambio significante de ‘O’ ring será acompanado c on
un cambio de Numero de Parte. Mejoramiento en acabado de la superficie de la ranura de la caja del resorte fue introducido en 6/30/01.
Alex Guluk 15 May, May, 2002
SAA6D170 Sistema Inyector Combustible HPI El nuevo inyector tiene 3
secciones individuales de movimiento: Parte Baja Embolo Embolo de Tiempo Parte Superior Embolo Todos los émbolos están cubiertos con nitrato de titanio para prevenir las picaduras, desgaste y proveer una máxima vida de servicio.
Sección Inferior La parte inferior del inyector es bien similar al inyector PT.
PT
HPI
El embolo y la tobera tienen forma similar al del PT. El suministro combustible, medición, drenaje y válvula cheque son también similar al sistema.
Una diferencia importante es que el cilindro inferior y la tobera es una sola pieza. Este diseño elimina las uniones de alta presión.
Sección Inferior El diseño de tobera abierta del inyector provee la forma y cantidad ideal de inyección. Un inicio despacio de la inyección permite un quemado despacio al inicio de la combustión para reducir los ruidos en la combustión. El corte final de la inyección, eliminando la inyección secundaria, provee reducción en emisión de hydro-carbon.
Para cada ciclo de inyección, la carrera del embolo inferior es 10 mm (0.394 in).
Sección Inferior
Sección de Tiempo
El sistema de combustible HPI provee tiempos de inyección i nyección variables. El tiempo se varia controlando la presión del combustible a la sección de tiempo t iempo del inyector. Esta sección de tiempo consiste de un orificio de balance, embolo de tiempo, y un anillo deflector. El embolo de tiempo es posicionado en el diámetro del cilindro debajo del embolo superior.
Sección de Tiempo
Sección Superior
La sección superior del inyector consiste de un cilindro, caja del resorte, resorte de retorno, tapa embolo superior de parada y embolo de conexión.
Sección Superior
Komatsu Presenta el Sistema de Inyección HPI para el Motor SAA6D170
Teoría De Operación
Ciclo de Inyección
Comenzaremos con el seguidor de levas en la base exterior del circulo. Los 3 émbolos están en contacto uno con c on otro. Según el árbol de levas rota, el seguidor sigue la base interior del circulo lo que causa que los 3 émbolos se separen.
Ciclo de Inyección
Cuando el embolo inferior se separa lo suficiente, el puerto de alimentación de combustible esta descubierto y el combustible es PT (presion-tiempo) medido a través del orificio en la copa.
Teoría PT
Recordando de la teoría PT, la ‘P’ es presión de rail y “T” es el tiempo en que
el puerto de alimentación de combustible esta descubierto. El tiempo t iempo dependera de la velocidad de rotación del motor.
Tiempo y Medición de Rail
La presión de rail será controlada electrónicamente y puede ser tan alta como 290 psi, o tan baja como 2 psi. El embolo inferior esta en posición completamente recogido cuando el retenedor del resorte contacta el escalón.
Tiempo y Medidor de Rail
El seguidor de levas continua su movimiento hacia la base interior del circulo, permitiendo al tiempo y el embolo superior continuar moviéndose hacia arriba. Cuando el embolo superior se retracta lo suficientemente lejos, este descubre el puerto de alimentación de tiempo y el combustible PT es también medido a través de un orificio en la cámara de tiempo.
Fin de Medición de Tiempo.
Según como el seguidor de levas comienza a subir la rampa de inyección del árbol de levas, el embolo superior se mueve hacia abajo y cierra c ierra el puerto de alimentación de tiempo y finaliza la medición de tiempo. El combustible que es medido en la cámara de tiempo esta ahora atrapado entre el embolo superior y el embolo de tiempo.
Control de Tiempo La cantidad (volumen) de combustible que entra a la cámara de tiempo determina la separación entre el embolo de tiempo y el embolo superior.
La cantidad de la separación determina la longitud efectiva del embolo del inyector. Esta longitud determina cuando comenzara la inyección.
Control de Tiempo
Cambiando la longitud total del embolo cambia el inicio de la inyección.
Control de Tiempo
La separación entre los émbolos varia desde un mínimo de 2 mm hasta 9 mm, esta separación es algunas veces conocida como “over -travel”.
Control de Tiempo
El combustible atrapado se convierte en una unión sólida y todos los émbolos se mueven hacia abajo juntos. Según el embolo inferior se mueva, el puerto de alimentación de combustible es también cerrado.
Control de Tiempo Los émbolos superior y de tiempo tienen un diámetro de 15 mm, comparado con 11 mm de diámetro que tiene el embolo inferior. Esta diferencia en diámetro reduce la presión en la cámara de tiempo a aproximadamente 50% de la presión de inyección.
Control de Tiempo Por tanto, si la presión en la cámara de tiempo es de15,000 PSI, la presión en la copa puede ser tan alta como 25,000 PSI. Esta relación de reducción permite que el inyector opere con un mínimo de stress y desgaste, aun así produce una presión de inyección extremadamente alta.
Comienzo de la Inyección
La velocidad de bajada de los émbolos se incrementara según el seguidor continúe subiendo por el perfil del árbol de levas. Cuando la presión en la copa excede la presión en el cilindro, la inyección comienza.
Final de la Inyección
La inyección finaliza cuando el embolo inferior hace contacto con el asiento de la tobera. Aproximadamente a la misma vez, la ranura en el carrete de tiempo se alinea con la ranura en el cilindro, abriendo el puerto de salida. El combustible de tiempo después sale del embolo superior y continua su recorrido.
Final de Inyección Durante este proceso, el drenaje en el embolo de tiempo regula la presión del combustible en la cámara de tiempo para mantener la carga en el embolo inferior.
Esta presión es necesaria para prevenir que el embolo inferior se levante antes de que ocurra el contacto mecánico entre los émbolos superior y de tiempo.
Fin de Inyección Un anillo de rebose esta posicionado sobre el puerto de salida porque el combustible de tiempo saliendo de la cámara esta bajo presión. El anillo de rebose actúa como un deflector de presión para prevenir danos al diámetro del inyector en la cabeza del cilindro debido a la salida constante de combustible a alta presión.
Fin de Inyección Durante los últimos 5 mm (0.197 in) del recorrido del embolo superior, el saliente en la parte baja del embolo superior acopla con el puerto en el embolo de tiempo. La distancia entre las dos partes actúan como una restricción adicional de flujo de combustible en el puerto. Esta restricción adicional mantiene la presión en el embolo inferior mientras el resto del combustible de tiempo es drenado.
Fin de Inyección
Esta característica es necesaria para asegurar que el embolo inferior no se separe durante la transición de la rampa al saliente en el lóbulo del árbol de levas.
Mecanismo de Compresión
Como todo el combustible de tiempo sale de la cámara, los émbolos harán contacto mecánico. El recorrido descendente del inyector puede continuar continuar creando una condición de empuje mecánico en el embolo inferior. Esto asegura que el embolo permanezca sellado en la tobera durante la combustión.
Sistema Combustible HPI - 6. Enfriador Combustible La temperatura correcta del combustible es critica para la correcta operación del sistema de combustible HPI, por lo que un enfriador de combustible es mandatorio.
Enfriador Combustible ESPECIFICACIONES
Método Enfriado: Enfriado por Aire Tipo Núcleo: CF40, (4.5/2P) Superficie disipación Calor: 6.45 m 2 Cantidad Disipación Disipaci ón Calor: 11.63 kW (10,000 kcal/h) Presión combustible: Max. 5.88 kPa (0.06 kg/cm 2)
1. 2. a. b.
Soporte de Montaje Núcleo Del Inyector Al Tanque Combustible Combust ible
(Cuando la temperatura del combustible en la entrada del enfriador es 100°C)
Enfriador Combustible Esto causa que todo el combustible drenado fluya a través del enfriador. Aun cuando el calor es disipado del combustible desde el tanque de combustible, el uso de un enfriador de combustible asegura un control positivo de la temperatura.
Enfriador Combustible HD465/605-7
El drenaje típico de flujo de combustible es 2 GPM además, el enfriador no debe tener mas de 5 PSI de restricción.
Válvula Cheque de Retorno Combustible
En aplicaciones donde el tanque de combustible esta mas elevado que el sistema. Evita que el ssistema istema se descargue y motor no arranque.
Sistema Combustible HPI. 7- Controlador ECM El controlador del motor esta instalado en la unidad de la válvula de control. Este controla todo el sistema.
Sistema Control Electrónico del Motor El controlador montado al motor envía las señales de falla al panel monitor del HD465/605-7 y de otras maquinas Komatsu.
Sistema Combustible HPI- 8. Sensor Velocidad del Motor El sensor de velocidad del motor esta instalado en la caja del volante. Este detecta la velocidad del volante y envía esta señal al controlador. controlador. Hay un sensor de velocidad del motor. Este mantiene la señal del circuito para dos sistemas. Sensor Veloc. Motor
Sistema Combustible HPI - 9.Sensor Presión Atmosférica El sensor de presión atmosférica esta instalado en la unidad de la válvula de control. Este detecta la presión atmosférica y envía una señal al controlador. controlador. Barométrico
Sistema Combustible HPI- 10. Sensor Boost Pressure El sensor boost pressure esta instalado en el múltiple de admisión. Este detecta la presión boost del turbo (presión admisión) y envía esta señal al controlador. Presión Entrada
Sistema Combustible HPI - 11. Boost Sensor Temperatura El sensor de temperatura del aire de admisión esta instalado en el múltiple de admisión. Este detecta la temperatura del aire y envía una señal al controlador. controlador. Temperatura emperatur a Admisión
