MÓDULO IV - Sistema de Inyección MUI

CURSO: MOTORES II Sistemas de Combustible 1

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Material del Estudiante Módulo 4

MODULO 4 SISTEMA DE UNIDAD DE INYECCIÓN MECANICA ( MUI ) 3.1 COMPONENTES COMPONENTES El sistema de combustible MUI emplea una unidad de inyección mecánica, combinado con un inyector y una alta presión de la bomba de inyección de combustible. La bomba bomba de transferencia transferenci a jala el combustible del tanque a través pasando primero por el filtro primario y lo envía hacia el filtro secundario, luego el combustible pasa a un pasaje taladrado en la parte posterior de la culata. El pasaje taladrado llevará combustible hacia el interior de la galería alrededor de cada unidad de inyección y provee un flujo constante de combustible a los inyectores. El combustible que no es utilizado sale y pasa por un orificio regulador de presión y una válvula check y retorna al tanque, este sistema es muy compacto y elimina las fugas de combustible en las líneas de alta presión y tiene una rápida respuesta a cargas y consumo destacado de combustible, adicionalmente este sistema permite presiones muy alta de inyección y tiempos cortos de inyección con un subsecuente control de las emisiones.

La bomba de transferencia de combustible esta localizada en la parte delantera del housing del gobernador y es del tipo pistón bomba actuado por un anillo excéntrico en el eje de mando del gobernador y operado por el engranaje del gobernador, el resorte de bomba esta debajo de la tapa, se debe tener mucho cuidado cuando se retira esta tapa. La válvula check mantiene el combustible sangrando fuera de la galería cuando se apaga y nos asegura suministro de combustible antes de arrancar. Un orificio regulador nos permite controlar la presión adecuada del sistema y permite el retorno del combustible al tanque.

FERREYROS S.A.A. JTC – Jul04


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Esquema del sistema de combustible (A) Bomba de cebado de combustible( si está disponible) (1) Rejilla(si está equipado (2) Válvula Check de ingreso (3) Bomba de transferencia, forma un solo cuerpo con el gobernador. (4) Válvula check de salida. (5) Filtro de combustible. (6) Culata. (7) Válvula reguladora de Presión. (8) Válvula check. (9) Filtro primario de combustible ( si está equipado) (10) Válvula de alivio de Presión. (11) Tanque de combustible.



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Un Solenoide de corte de corte de combustible es un dispositivo opcional, con dos bobinas y una traba mecánica, puede ser instalado en el gobernador. El mecanismo de corte de combustible es activado por el solenoide. un émbolo cargado por un resorte dentro del solenoide actúa sobre una palanca Los mo tores que se dentro de la caja frontal del gobernador. equipan de un solenoide de corte Esta palanca presiona el eje de salida del gobernador a la posición de corte pu eden ser cuando el émbolo está desenergizado o cuando el émbolo el liberado apagados manualmente a la posición de corte manualmente presion ando el botón En la posición de arranque el solenoide es energizado para asegurar una (1).

posición de funcionamiento. El eje de salida del gobernador está entonces libre moverse a la posición de alimentación de combustible para ponerlo en la posición de funcionamiento

Con el soleno ide NO SE PUEDE colo car manu almente la posición d e funcionamiento para encender el moto r.

1. Botón 2. Solenoide de corte de



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Diagrama eléctrico de un típico solenoide de corte de combustible (2) Solenoide de corte de combustible. (3) Conexión de parada("STOP" Connection”) (4) Conexión “G”. (5) Conexión “S”.

(6) Conexión "BAT" (7) Terminal Positivo (8) Terminal Negativo (9) Conexión "GND" (10) Conexión de arranque ("START" Connection) (11) Conexión "MTR" (12) Motor de arranque



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Gobernadores Introducción Esta lección los siete tipos de gobernadores usados en los motores de 1.1 y 1.2 litros. Incluidos en la discusión Objetivos A la culminación de esta sección, el estudiante estará en la capacidad de entender las operaciones del sistema del gobernador básico Resumen El gobernador o regulador transfiere los requisitos del operador al varillaje de control de la cremallera de inyección de combustible. El regulador mantiene la velocidad deseada del motor por la posición del acelerador. El eje de salida del regulador se mueve inmediatamente cuando se mueve el acelerador. El movimiento del eje de salida del regulador causa entonces que el varillaje de control de la cremallera de inyección de combustible gire. La rotación del varillaje de control de la cremallera de inyección de combustible causa que la cremallera de inyección de combustible se mueva. A medida que la cremallera se mueve para cambiar la velocidad del motor, el regulador ajusta la cantidad de combustible que se entrega a los cilindros. Esto causa que el motor se estabilice en la velocidad que corresponde a la posición de acelerador.



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El gobernador está montado en la parte superior izquierda de la carcasa del motor. Es conducido por el engranaje del eje de levas en el frente del tren de engranajes, el ratio de combustible ( fuel rate) y la velocidad del motor son controlados por un varillaje conectado a la cremallera de inyector. El gobernador es regulado en banco dinámicamente. La potencia es controlada por un varillaje de control de la cremallera de inyección de combustible en la culata usando un indicador de posición de dial. Todos los ajustes son hechos en este varillaje de control el cual es sellado en la fábrica, El gobernador es sellado también después de la regulación en banco.



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Hay siete tipos de gobernador usados en los motores de 1.1 y 1.2 litros. El gobernador es conducido por engranajes desde el eje de levas del motor.

Este mueve las con trapesas dentro del gobernador.



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Pasador Engranaje de mando del regulador Calces Eje Contrapesos Portador de contrapeso Levantador Resorte de alta en vacío Resorte de baja en vacío


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El pasador qu e está ubicado en la palanca del levantador (15) conecta con el levantador (5).

F

Orificio de entrada de aire con presión de refuerzo Palanca del levantador Eje de salida del regulador Leva de torsión Salida de combustible conectado a cremallera Entrada de combustible conectado desde el operador Palanca de articulación Palanca de pivote Tornillo de tope de la palanca de límite Palanca de control Palanca de leva de torsión Tornillo de ajuste de la palanca del control de la relación de combustible Eje pivote Palanca de control de la relación de combustible Control de la relación de combustible (FRC) Palanca de límite Eje retén


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Control de la relación de combustible El motor con turbocompresor usa un control de la relación de combustible (FRC) para controlar el humo durante la aceleración en niveles bajos de presión de refuerzo. El FRC restringe la cantidad de combustible que entra a las cámaras de combustión hasta que se haya logrado la presión de refuerzo suficiente. El control de la relación de combustible (FRC) (3) opera utilizando la presión de refuerzo de aire que se recibe por medio de un tubo desde el múltiple de admisión del motor al orificio de admisión (2). Cuando la presión de refuerzo es baja, el eje retén (4) se mantiene estacionario por medio de resortes que están dentro del FRC. Cuando el operador solicita más combustible, el eje de salida del regulador (1) se mueve en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO (A). El eje de salida del regulador se moverá en esta dirección hasta que la palanca de límite (8) toque el tornillo de ajuste (7) de la palanca de control de la relación de combustible (5). Cuando el FRC evita que la palanca d control de la relación de combustible (5) gire hacia la derecha en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO, se para el movimiento del eje de salida del regulador (1) en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO. De este modo, se evita suministrar exceso de combustible. A medida que la potencia del motor aumenta, la presión de refuerzo aumenta también. Esta presión actúa contra un diafragma dentro del FRC. Cuando la presión de refuerzo es suficiente, se supera la fuerza de resorte dentro del FRC y el eje retén (4) se mueve a la derecha. Este movimiento permitirá que la palanca de control de la relación de combustible (5) y la palanca de límite (8) giren hacia la derecha. El eje de salida del regulador (1) se puede mover ahora en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO hasta que la palanca de límite (8) toque el tornillo de ajuste de la palanca de límite (6) . Cuando la presión de refuerzo disminuye, los resortes dentro del control de la relación de combustible (FRC) (3) regresarán el eje retén (4) a la posición normal. Se limita otra vez el movimiento del eje de salida del regulador (1) en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO.


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Inyectores y Bomba de Transferencia de Combustible Introducción Esta lección discute el funcionamiento de los inyectores y bomba de transferencia de combustible MUI del motor 3116, la sincronización, el montaje y el desmontaje de un inyector. Objetivos El participante entenderá el funcionamiento de un inyector y de la bomba de tranferencia, podrá ser capaz de retirar e instalar un inyector de un motor 3116, 3126.


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Bomba de transferencia de combustible

En la carrera ascendent e del conjunto de pistón (4), la válv ul a d e retenc ión (2) se ci erra. L a válvu la d e retención de salida (5) se cierra p ara evitar que vuelva a entrar combu stible en la bomb a desde la salida

Flujo de entrada de combustible Válvula de retención de pistón Válvula de retención de admisión Resorte Arbol de levas Conducto

En la carrera descend ente, a medida que la presión d e comb ustible en el condu cto (9) aumen ta, se cierra la válv ul a de r eten ción de pi stón (6) y se abr e la válvu la d e retención de salida (5)


Válvula de retención de salida Flujo de salida de combustible Conjunto de válvula de contrapunta Rejilla (si tiene) Conjunto de pistón

La bomba de transferencia de combustible está ubicada en la caja delantera del regulador. El árbol de levas (8) que está conectado al eje del engranaje de mando del regulador activa la bomba. El árbol de levas y el resorte (3) mueven el conjunto de pistón (4) y el conjunto de válvula de contrapunta (7) hacia arriba y hacia abajo. El combustible entra en la bomba de transferencia a través de la rejilla (1) (si tiene) y de la válvula de retención de admisión (2). En la carrera ascendente del conjunto de pistón (4), la válvula de retención (2) se cierra. La válvula de retención de salida (5) se cierra para evitar que vuelva a entrar combustible en la bomba desde la salida. Cuando la presión aumenta por encima del conjunto de pistón (4), la válvula de retención de pistón (6) se abre para llenar la cavidad que está encima del conjunto de pistón. En la carrera descendente, a medida que la presión de combustible en el conducto (9) aumenta, se cierra la válvula de retención de pistón (6) y se abre la válvula de retención de salida (5). Esto causa que el combustible pase a través del filtro secundario de combustible y llegue al motor. La válvula de retención de admisión (2) se abre para permitir que el combustible llene la cavidad por encima del conjunto de pistón (4) . Durante la parada del motor, las válvulas de retención se mantienen cerradas por resortes.

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Bomba de inyección de combustible (inyector unitario)

Arbol de levas Cañón Conducto de combustible Sello anular Manguito Balancín Levantador


Resorte levantaválvulas Varilla de empuje Émbolo Botón flotante Cremallera Sello anular Tornillo de ajuste

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- -57 La bomba de inyección de combustible (inyector unitario) permite que una cantidad pequeña de combustible se inyecte en el momento apropiado en la cámara de combustión. El combustible que se proporciona al conducto de combustible (10) rodea cada inyector unitario. Cada uno de estos conductos está conectado por un conducto taladrado en la culata. Este conducto proporciona un flujo continuo de combustible a todos los inyectores unitarios. El manguito (11) aísla el inyector unitario de los conductos de refrigerante. El manguito proporciona también la superficie de asiento para el inyector unitario. La ubicación angular del árbol de levas (14) y la ubicación vertical del émbolo (6) en el cañón (9) determinan la sincronización de la inyección. El engranaje del árbol de levas y el engranaje del cigüeñal se engranan juntos en la parte delantera del motor para lograr la ubicación angular del árbol de levas. El tornillo de ajuste (2) ajusta la ubicación del émbolo (sincronización del combustible). El levantador (13) y la varilla de empuje (5) envían el perfil del árbol de levas al balancín (1) a medida que el árbol de levas gira. El movimiento del balancín (1) se envía entonces al émbolo (6) a través del botón flotante (3).

engranaje Filtro de manguito hé lice Orificio inferior Orificio superior Resorte Válv u la de ag uj a


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- -58 En la parte superior de la carrera del émbolo, combustible del conducto de combustible (10) entra en el inyector unitario alrededor de los bordes del filtro de manguito (16). El combustible llena entonces el volumen por debajo del émbolo (6) . Durante el movimiento descendente de émbolo, el combustible debajo del émbolo se mueve al conducto a través de los dos orificios en el cañón (9). A medida que el borde inferior del émbolo cierra el orificio superior (19), el combustible continúa saliendo a través del orificio inferior (18). Cuando se cierra el orificio inferior, la carrera efectiva empieza. El combustible dentro del inyector unitario es presurizado por el movimiento descendente continuado del émbolo. Cuando la presión de combustible es suficiente para abrir la válvula de retención (21), el combustible a alta presión pasará a través de orificios en la parte inferior de la boquilla y entrará a la cámara de combustión. Esto continuará hasta que la hélice (17) del émbolo destape el orificio superior (19). En este instante, la carrera efectiva termina y este combustible a alta presión saldrá a través del orificio superior (19) al conducto. Esto permitirá que el resorte (20) cierre la válvula de retención (21) con lo que terminará el ciclo de inyección. El movimiento descendente del émbolo continuará hasta que el levantador (13) alcance la parte delantera (la nariz) del árbol de levas. El resorte del levantaválvulas (4) regresará el émbolo hacia arriba. Esto perm itir áqu e la cav idad debaj o d el é mb olo se ll ene d el com bu stible en el co ndu cto. El inyecto r unit ario estáahora listo para el próximo ciclo.

Además de movimiento vertical, el émbolo puede girar con respecto al cañón (9) por medio del engranaje (15). El engranaje se desliza para permitir el movimiento vertical del émbolo y el engranaje se engrana con la cremallera (7). La rotación del engranaje cambia la relación entre la hélice (17) y el orificio superior (19). La cantidad de combustible que se inyecta en cada cámara de combustión cambia. Por ejemplo, si la cremallera (7) se mueve a la derecha, el émbolo (6) girará hacia la izquierda. (Este movimiento se observa desde la parte superior ). La d ist an cia entr e el ex trem o in feri or d el é m bo lo y la hé lic e (17) aumen ta con respecto al orificio su perior (19). Se aum enta la carrera efectiv a y se iny ecta más com bu stib le en la cámara d e com bu stión.


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A R E L L A E L M I E B R T C S U A B L M E O D C L E O D R T N N Ó I O C C C E E D Y I E N J E A D L L I R A V

Resorte de Tensión Cremallera Eje Inyector Unitario Abrazadera Abrazadera

Conjunto de palanca Tornillo de sincronización Eslabón Conjunto de Palanca Tornillo de regulación de combustible


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El varillaje de control de la cremallera conecta la salida del regulador al inyector unitario (11) en cada cilindro. El eje de salida del regulador está conectado al eslabón (5) con un pasador. El eslabón está conectado al conjunto de palanca (4). Cuando el regulador solicita más combustible, el eslabón (5) y el conjunto de palanca (4) causan la rotación del eje (1) y las abrazaderas (3). El eje (1) y las abrazaderas (3) giran en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO (A). Cada abrazadera empuja entonces el conjunto de palanca (7) a medida que el eje gira. El conjunto de palanca (7) tira de la cremallera (9). Esto permitirá que se inyecte más combustible en el cilindro. Cuando el regulador requiere menos combustible, el eslabón (5) causa la rotación del eje (1) y las abrazaderas (3). El eje (1) y las abrazaderas (3) giran en la dirección de COMBUSTIBLE DESCONECTADO (B). El resorte de torsión (2) fuerza el conjunto de palanca (7) a girar hacia la derecha. Esto empuja la cremallera (9) hacia la posición cerrada. Hay un resorte de torsión ubicado en cada inyector unitario. Esto permite que el varillaje de control de la cremallera vaya a la posición cerrada incluso si se atasca abierta la cremallera de uno de los inyectores de combustible. El ajuste de potencia del inyector unitario para el cilindro No. 1 se hace con el tornillo de regulación de combustible (6) en la abrazadera (10). A medida que se hace girar el tornillo de regulación del combustible (6), el eje (1) gira a una posición nueva con respecto al eslabón (5) y el conjunto de palanca (4). Los tornillos de ajuste (8) permiten la sincronización de los inyectores con respecto al inyector unitario del cilindro No. 1.



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El varillaje de control de la cremallera conecta la salida del regulador al inyector unitario (11) en cada cilindro. El eje de salida del regulador está conectado al eslabón (5) con un pasador. El eslabón está conectado al conjunto de palanca (4). Cuando el regulador solicita más combustible, el eslabón (5) y el conjunto de palanca (4) causan la rotación del eje (1) y las abrazaderas (3). El eje (1) y las abrazaderas (3) giran en la dirección de COMBUSTIBLE CONECTADO (A). Cada abrazadera empuja entonces el conjunto de palanca (7) a medida que el eje gira. El conjunto de palanca (7) tira de la cremallera (9). Esto permitirá que se inyecte más combustible en el cilindro. Cuando el regulador requiere menos combustible, el eslabón (5) causa la rotación del eje (1) y las abrazaderas (3). El eje (1) y las abrazaderas (3) giran en la dirección de COMBUSTIBLE DESCONECTADO (B). El resorte de torsión (2) fuerza el conjunto de palanca (7) a girar hacia la derecha. Esto empuja la cremallera (9) hacia la posición cerrada. Hay un resorte de torsión ubicado en cada inyector unitario. Esto permite que el varillaje de control de la cremallera vaya a la posición cerrada incluso si se atasca abierta la cremallera de uno de los inyectores de combustible. El ajuste de potencia del inyector unitario para el cilindro No. 1 se hace con el tornillo de regulación de combustible (6) en la abrazadera (10). A medida que se hace girar el tornillo de regulación del combustible (6), el eje (1) gira a una posición nueva con respecto al eslabón (5) y el conjunto de palanca (4). Los tornillos de ajuste (8) permiten la sincronización de los inyectores con respecto al inyector unitario del cilindro No. 1.


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