MOTOR 3406E - 3412E HEUI: SISTEMA DE CONTROL DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE Este esquema muestra la lógica del control de la sincronización dentro del ECM. La velocidad del motor, la cantidad del combustible (que relaciona a la carga), y la señal de entrada de la temperatura del aceite hidráulico es recibida para el control de la sincronización. La señal de la temperatura hidráulica determina cuando se debe activar el Modo Frío. Estas señales de entrada combinadas determinan el comienzo de inyección de combustible. El control de la sincronización proporciona la puesta a tiempo óptima para todas las condiciones. Los beneficios de un control "instantáneo" de la sincronización es: - Reducción de las partículas y menos emisiones - Consumo menor de combustible mientras el rendimiento es mantenido - Mayor vida útil del motor - Mejor respuesta para las partidas en frío
El control de la cantidad del Combustible
Cuatro entradas controlan la cantidad del combustible: 1. Velocidad del motor 2. Presión actuación de inyección (hidráulico) 3. Posición del acelerador 4. Presión de múltiple
Estas señales son recibidas por una porción del gobernador electrónico del ECM. El gobernador entonces manda la señal deseada a la inyección del combustible y el control de la actuación de inyección. La cantidad del control lógico del combustible recibe también las señales de la relación del combustible y control del momento de torsión. Tres variables determinan la cantidad del combustible y el tiempo: - El comienzo de inyección determinada por la puesta a punto del motor. - La duración de inyección y presión de actuación (hidráulico) de inyección, - Determina la cantidad del combustible que será inyectado.
Dos sensores de Velocidad/Tiempo se instalan: un primario y un secundario. Los Sensores de Velocidad/ Tiempo tienen tres funciones en el sistema: 1. La medida de la velocidad del motor 2. La relación del orden de encendido del motor 3. La ubicación del cilíndro y el TDC Los sensores de Velocidad/Tiempo, están montados en la caja frontal que contiene el engranaje de sincronización, son de auto ajuste durante la instalación y no tienen espacio libre con la rueda de la sincronización. La cabeza se extiende antes de su instalación. Con la acción de atornillar el sensor en la caj a se empuja la cabeza en el cuerpo hasta que esta topa la rueda de la sincronización. Este contacto es sólo momentáneo mientras el motor comienza a realizar l a primera RPM y se produce el ajuste correcto.
El Sensor de Velocidad /Tiempo Primario (en lado derecho de motor) mide y gobierna la velocidad de motor, además tiene el propósito de la identificación de los cilíndros y la posición del cigüeñal. El Sensor de Velocidad /Tiempo Secundario (el lado izquierdo de motor) permite la operación continua si el sensor primario falla (respaldo). Una falla del sensor primario causará que el ECM automáticamente asuma al sensor secundario. También, encenderá la lámpara de chequeo de motor y almacenara el código de falla. El ECM suministra 12.5 ± 1 Voltios a los Sensores de Velocidad/Tiempo Primario y Secundario. Los conectores A y B transmiten la alimentación común a ambos sensores. Los conectores C transmiten las señales por separado de cada sensor al ECM para propósitos de identificación. NOTA: Los Sensores de Velocidad/Tiempo tienen una alimentación particular. Los circuitos de estos sensores no deben ser alterados en su alimentación.
La Rueda de la Sincronización es una parte integrante del engranaje de impulsión para la bomba. Las marcas de la sincronización se usan para localizar la rueda en el diente correcto de la posición al cigüeñal. Esta Rueda de sincronización es común para todos los motores 3406E/3412E. Como previamente expresado, la Rueda de la Sincronización tiene una suma de 24 dientes. 23 dientes son grandes con espacios pequeños entre ellos (el tamaño del di ente 80/20.) El otro diente tiene el espacio y las dimensiones iguales (el tamaño del diente 50/50.) Esta configuración es usada por el E CM para localizar TDC del cilindro N° 1.
Los sensores Velocidad/Tiempo se posicionan verticalmente sobre los dientes. Los dientes y los sensores generan una señal de salida de Ancho de Pulso Modulado (PWM) para el propósito de Sincronización y una señal salida de Frecuencia Modulada para la medida de la velocidad. El Sensor Secundario de Velocidad / Tiempo funciona al mismo tiempo que el sensor Primario. El Sensor de Velocidad / Tiempo Secundario se usa cuando la señal del sensor Primario se pierde o se distorsiona. Si el sensor Secundario se seleccione, continuará en uso hasta que el motor se detenga y después arranque nuevamente. Entonces, el sensor primario será seleccionado. Una vez que el motor arranque, el ECM no cambiará del Sensor Secundario al Sensor Primario. Esta característica previene la conmutación constante entre sensores si un defecto intermitente ocurre.
El Sensor de Velocidad/Tiempo usa los dientes de la rueda de sincronización y determina: - Punto Muerto Superior del cilindro N°1 (Cuando encuentra, los cilindros que identifica.) - Velocidad del motor La sucesión de señales mostradas en la segunda columna ( ciclo de trabajo) es analizada por el ECM. En este punto, ningún combustible será inyectado hasta que ciertas condiciones se reúnan. Los motores son semejantes al EUI, este motor no se fía de configuración de dientes para prevenir la rotación inversa. La bomba de lubricación y la bomba hidráulica no desarrollarán flujo durante la rotación inversa, y no suministraran el combustible de la bomba al inyector. Por lo tanto, el motor no puede arrancar en sentido inverso.
Durante el arranque, el sensor controla inicialmente los pulsos creados por los dientes que pasan e identifica la sucesión como se muestra. Después que una rotación completa se realiza, el control puede reconocer la ubicación de TDC del modelo como la ilustración superior. Durante el arranque inicial, ningún combustible se inyecta hasta que: La rueda de la sincronización haya completado una revolución completa. El control identifique los TDC de todos cilindros. Después que el sensor ha proporcionado las señales necesarias, el ECM está listo para el comienzo de la inyección (sí la presión hidráulica está disponible para accionar los inyectores.) NOTA: Los puntos de referencia señalan las posiciones en la rueda de la sincronización que el control mide como el punto de inyección y TDC.
Operación Normal
Durante la operación normal, el ECM puede determinar la sincronización del punto y la referencia para cada uno de los cilindros. El punto de referencia es almacenado por el ECM después que la calibración de tiempo se a realizado. La Sincronización de inyección se realiza conectando una sonda con una señal TDC al conector del acceso de servicio en el Arnés de motor, y activando la sucuencia de la calibración con la herramienta de Servicio Caterpillar ET. El ECM eleva la velocidad del motor a 800 r.p.m. (para optimizar la certeza de la medida), compara la verdadera ubicación No. 1 en TDC al cilíndro asumido N°1 ubicación de TDC, y corrige la desviación en la EEPROM (Memoria Sólo de Lectura Programable y Borrable Eléctricamente.) NOTA: El rango de la desviación de la calibración es limitado a ± 10 grados del eje cigüeñal. Si el rango se excede, la desviación es puesta a cero (calibración insuficiente) y un mensaje de diagnóstico se genera por la calibración.
El Sensor de la Calibración de la Sincronización (fonocaptor magnético) es instalado en el cubre volante durante la calibración. El conector se localiza arriba del ECM. (En algunas máquinas, en otras palabras D9R/D10R, el sensor se instala permanentemente.) Usar la herramienta del servicio ET, la calibración de tiempo se realiza automáticamente para ambos sensores cuando sé esta e n la pantalla apropiada. La velocidad deseada del motor es puesta a 800 r.p.m. Este paso es realizado para evitar la inestabilidad y asegura que ningún contragolpe se presente en los engranajes de l a distribución durante el proceso de la calibración.
Los Sensores de Velocidad/ Tiempo usan la rueda de sincronización para referencia de la sincronización, la calibración de sincronización mejora la certeza de inyección de combustible corrigiendo alguna tolerancia leve entre el eje cigüeñal, los engranajes de distribución y la rueda de sincronización. Durante la calibración, la desviación se almacena en la memoria del módulo de control EEPROM (Memoria de sólo Lectura Eléctricamente Borrable y Programable). Programable). La distancia de la desviación de la calibración es limitada a ± 10 grados del eje cigüeñal. Si la sincronización esta fuera de rango, la calibración se aborta. El valor previo se retendrá y un mensaje diagnóstico se apuntará. La calibración de sincronización se realiza normalmente después los procedimientos siguientes: 1. El reemplazo de ECM 2. El reemplazo del sensor velocidad/ Tiempo 3. El reemplazo de l a rueda sincronización
Flujo de Corriente al Inyector Esta ilustración muestra como la corriente aumenta inicialmente para crear la atracción en la bobina del inyector y cerrar la válvula poppet. Después, por el rápido corte (pulso) de 105 Voltios ON-OFF , el flujo de la corriente se mantiene. La inyección finaliza cuando el suministro de corriente se corta y la presión hidráulica disminuye. Por lo tanto, la presión de combustible disminuye rápidamente en el inyector.
MOVIMIENTO DE LA VALVULA POPPET Este esquema muestra el movimiento de la válvula poppet cuando el ECM energiza el solenoide. La válvula poppet permite el paso de aceite hidráulico sobre el pistón intensificador de inyector el cual mueve él embolo del inyector.
CARACTERISTICAS de RESPUESTA DURACION INYECCION y FIN DE INYECCION Aquí esta ilustrado gráficamente la sincronización de: 1. El ECM inicia la señal al inyector para el comienzo de la inyección. 2. El solenoide del inyector abre la válvula de poppet. 3. La proporción de la inyección aumenta.
LIMITES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE • POTENCIA MAXIMA • MAXIMO TORQUE • RELACION DE COMBUSTIBLE • LIMITACION MODO PARTIDA EN FRIO • COMBUSTIBLE PARA LA PARTIDA
Así como en el motor MUI los límites mecánicos determinan la entrega del combustible máximo durante la carga total, el momento de torsión y la aceleración, el sistema electrónico HEUI tiene también los l ímites de protección del motor. Estos límites son: - La potencia Máxima - El Límite del Momento de torsión (Características de ascensión de momento de torsión) - Control de la Relación de Combustible (el combustible se Limita hasta que la presión de múltiple esté disponible) - Modo Límite Frío (el combustible se Limita con el motor frío para el control del humo blanco) - Limitación del combustible para la partida (el combustible se Limita durante el arranque) Una demora de aceleración existe durante el arranque del motor el cual sostiene la marcha en baja en vacío por dos segundos hasta que la presión de aceite alcanza 140 kpa (20 psi.) Los Camiones fuera de carretera tienen un sistema que aumenta la potencia del motor solo en marcha directa. Este sistema protege el tren de mando del momento de torsión excesivo en las marchas más bajas. Los Camiones fuera de carretera también tienen la característica herramienta de servicio diseñada para programar puntos más bajos de marcha y l a limitación de combustible para mejorar el consumo del combustible a petición del cl iente.
MODO FRIO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE • CONTROL DE VELOCIDAD • LIMITACION DEL COMBUSTIBLE
• SINCRONIZACION DE INYECCION • PRESION DE ACTUACION DE INYECCION • INYECCION DE ETHER
MODOS FRIOS El sistema de combustible HEUI esta diseñado para modificar la característica operacional del motor durante la operación en frío. Esta modificación es hecha para proteger el ambiente, y mejorar las características del motor.
REDUCCION DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE • COMPENSACION AUTOMATICA POR ALTITUD • COMPENSACION AUTOMATICA POR RESTRICCION DE FILTRO • DISMINUCION DE POTENCIA POR ALERTA
DE MOTOR
El sistema limita el combustible para cada condición, el sistema disminuye y contribuye en la protección. Esta disminución de potencia se describe individualmente luego en la presentación, aquí son resumidos: - Compensación Automática por la Altitud (Disminución por altitud geografica) - Compensación Automática del Filtro (Disminución por la restricción de filtro de aire sí esta i nstalado) Disminución por Alerta de Motor (Disminución para la baja presión de aceite y alta temperatura de refrigerante; no instalado en todas las aplicaciones) - Si una pérdida de la señal del sensor de presión de múltiple ocurre, el ECM asume la presión de múltiple a cero. Una disminución de la potencia será reducida aproximadament aproximadamente e 50 a 60%. - Compensación de Temperatura del Combustible (Compensa hasta 5% para la pérdida del poder causada por el combustible caliente) SISTEMA DE INYECCION DE COMBUSTIBLE SISTEMA de INYECCION de COMBUSTIBLE Esta parte de la presentación describe los principios de la operación del Sistema de Inyección de Combustible HEUI usado en motores 3406E y 3412E.
