371 - motor de la crfter 2.5 tdi common rail 2
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Inyectores
En el sistema Common Rail del motor 2.5 l TDI en el Crafter se implantan inyectores piezoeléctricos.Los inyectores se gestionan a través de un actuador piezoeléctrico. La velocidad de conmutación de un actuador piezoeléctrico es aproximadamente cuatro veces superior a la de una válvula electromagnética.Aparte de ello, en comparación con los inyectores gestionados por electroválvulas, los de tecnología piezoeléctrica poseen aproximadamente un 75% de menos masa en movimiento en la aguja.
De ahí resultan las siguientes ventajas:
● Tiempos de conmutación muy breves● La posibilidad de ejecutar varias inyecciones en
cada ciclo de trabajo● Cantidades de inyección exactamente dosificables
Desarrollo de la inyección
Debido a los tiempos de conmutación muy breves para los inyectores piezoeléctricos resulta posible gestionar las fases de la inyección y las cantidades inyectadas procediendo con flexibilidad y exactitud. Esto permite adaptar el desarrollo de la inyección a las exigencias planteadas por las diferentes condiciones operativas del motor. En cada ciclo de inyección se pueden efectuar hasta cinco inyecciones parciales.
Actuadorpiezoeléctrico
Aguja delinyector
Alimentación de combustible (empalme de alta presión)
Tensión de excitación (voltios)
Inyección (dosificación de la inyección)
Preinyección Inyección principal
Postinyección
Tiempo
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S371_384Postinyección
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Mecánica del motor
Regulación de la alta presión del combustible
En el sistema de inyección Common Rail del Crafter, la alta presión del combustible se regula por medio de lo que se llama un sistema de dos reguladores. Según el estado operativo del motor, la alta presión del combustible es regulada ya sea por la válvula reguladora de presión de combustible N276 o bien por la válvula dosificadora de combustible N290. A esos efectos la unidad de control del motor excita las válvulas con una señal modulada en achura de los impulsos (señal PWM).
Regulación a través de la válvula reguladora de la presión del combustible N276
En la fase de arranque del motor y para calefactar el combustible se procede a regular la alta presión del combustible por medio de la válvula reguladora de presión de combustible N276. Para contar con una mezcla de alta calidad en la cámara de combustión, con sólo breves retrasos de la autoignición, resulta necesario disponer de una alta temperatura del combustible. Para calentar rápidamente el combustible al estar el motor frío, la bomba de alta presión impele y comprime una mayor cantidad de combustible que la necesaria. El combustible superfluo vuelve de forma controlada al retorno a través de la válvula reguladora de la presión del combustible N276.
Regulación a través de la válvula dosificadora de combustible N290
Al trabajar con altas cantidades inyectadas y altas presiones en el conducto común, la alta presión del combustible es regulada por la válvula dosificadora del combustible. Esto se traduce en una regulación de la alta presión del combustible acorde con las necesidades.La potencia absorbida por la bomba de alta presión se reduce para evitar un caldeo innecesario del combustible.
Ca
ntid
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inye
cta
da
Régimen
Regulación de la alta presión del combustible a través de la válvula reguladora de la presión del combustible N276
Regulación de la alta presión del combustible a través de la válvula dosificadora del combustible N290
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Sistema de dos reguladores
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Filtro de partículas diésel
Para cumplir con las exigencias de las normativas sobre emisiones de escape EURO 4 y EU4 se implanta de serie un filtro de partículas diésel cercano al motor y con recubrimiento catalítico.En el caso de este sistema de filtración de partículas se agrupa el filtro de partículas diésel con el catalizador de oxidación, formando un solo módulo. Por ese motivo, y debido a que se monta cerca del motor, no es necesario utilizar un aditivo.
En virtud de que el filtro de partículas diésel alcanza rápidamente la temperatura operativa resulta posible una regeneración pasiva continua. La regeneración activa gestionada por la unidad de control del motor se lleva a cabo cuando se ha saturado el filtro con partículas de hollín, por ejemplo después de recorridos breves a carga parcial.En ese caso se queman las partículas de hollín a base de elevar de forma específica la temperatura de los gases de escape.
El principio de funcionamiento del filtro de partículas diésel está descrito en el Programa autodidáctico SSP 336 «Filtro de partículas diésel con recubrimiento catalítico».
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Sensor de temperatura antefiltro de partículas G506
Sonda lambda G39
Sensor de presión 1 para gases de escape G450
Sensor de temperaturadespués del
filtro de partículas G527
Filtro de partículasdiésel
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Estructura del sistema
Sensores
G28 Sensor de régimen del motor
G40 Sensor Hall
G79 Sensor de posición del pedal acelerador
G70 Medidor de la masa de aire
G62 Sensor de temperatura del líquido refrigerante
G31 Sensor de presión de sobrealimentaciónG42 Sensor de temperatura del aire aspirado
G71 Sensor de presión en el colector de admisión
G81 Sensor de temperatura del combustible
G247 Sensor de presión del combustible
G212 Potenciómetro para recirculación de gases deescape
G39 Sonda lambda
G450 Sensor de presión 1 para gases de escape
G235 Sensor de temperatura de los gases de escape 1
G506 Sensor de temperatura ante filtro de partículas
G527 Sensor de temperatura detrás del filtro de partículas
F Conmutador de luz de freno
F36 Conmutador de pedal de embrague
F379 Conmutador de pedal de embrague 2
F365 Conmutador de posición neutral del cambio
E101 Conmutador principal para sistema Stop-Start
G266 Sensor de nivel y temperatura del aceite
CAN Tracción
J623 Unidad de control del motor
Terminal paradiagnósticos
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Actuadores
J17 Relé de bomba de combustibleG6 Bomba de preelevación de combustible
N30 Inyector para cilindro 1N31 Inyector para cilindro 2N32 Inyector para cilindro 3N33 Inyector para cilindro 4N83 Inyector para cilindro 5
N290 Válvula dosificadora de combustible
N276 Válvula reguladora de la presión del combustible
N75 Electroválvula para limitación de la presión desobrealimentación
V157 Motor para chapaleta en el colector de admisión
N18 Válvula de recirculación de gases de escape
N345 Válvula de conmutación para radiador de recirculación de gases de escape
J151 Relé para ciclo de continuación de líquido refrigerante
V50 Bomba para circulación de líquido refrigerante
N214 Válvula para circuito de líquido refrigerante
Z19 Calefacción para sonda lambda
J179 Unidad de control para precalentamiento automáticoQ10 Bujía de precalentamiento 1Q11 Bujía de precalentamiento 2Q12 Bujía de precalentamiento 3Q13 Bujía de precalentamiento 4Q14 Bujía de precalentamiento 5
J285 Unidad de control en elcuadro de instrumentos
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Gestión del motor
Regulación de la presión de sobrealimentación
La regulación de la presión de sobrealimentación se encarga de gestionar la cantidad de aire que comprime el turbocompresor.
El turbocompresor aumenta la presión en el grupo de admisión del motor, de modo que ingrese una mayor cantidad de aire en los cilindros durante el ciclo de la admisión.De esa forma se dispone de más oxígeno para la combustión de una cantidad de combustible correspondientemente mayor. Como resultado se obtiene un incremento de la potencia sin tener que aumentar la cilindrada o el régimen para esos efectos.
Con el empleo de un intercooler también se consigue un aumento de la potencia. El aire para la combustión, aspirado a través del filtro, se calienta intensamente en el trayecto hacia el motor, sobre todo en el turbocompresor. Debido a ello descienden la densidad del aire y con ello la cantidad de oxígeno disponible para la combustión. En el intercooler se vuelve a enfriar el aire, con lo cual aumenta su densidad. A continuación el aire es impelido a la cámara de combustión.
Leyenda1 - Sistema de vacío2 - Unidad de control del motor J6233 - Aire aspirado4 - Intercooler5 - Electroválvula para limitación de la presión
de sobrealimentación N756 - Compresor del turbo7 - Depresor 8 - Turbina de escape con directrices variables9 - Sensor de presión de sobrealimentación G31/
sensor de temperatura del aire aspirado G42
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Sensor de presión de sobrealimentación G31 / sensor de temperatura del aire aspirado G42
Efectos de caso de avería
Si se ausenta la señal no se genera ninguna función supletoria.La regulación de la presión de sobrealimentación se desactiva y la entrega de potencia del motor disminuye de forma importante.
Sensor de temperatura del aire aspirado G42
Aplicaciones de la señal
Con la señal del sensor de presión de sobrealimentación se determina la presión momentánea del aire en el colector de admisión. La unidad de control del motor necesita esta señal para regular la presión de sobrealimentación.
Aplicaciones de la señal
La señal del sensor de temperatura del aire aspirado es utilizada en la unidad de control del motor para regular la presión de sobrealimentación. En virtud de que la temperatura influye en la densidad del aire de sobrealimentación, la unidad de control del motor utiliza esta señal como valor de corrección.
El sensor de presión de sobrealimentación G31 y el sensor de temperatura del aire aspirado G42 están integrados en un componente compartido que se implanta en el colector de admisión.
Sensor de presión de sobrealimentación G31
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Gestión del motor
Electroválvula para limitación de la presión de sobrealimentación N75
La electroválvula para limitación de la presión de sobrealimentación es una válvula electroneumática. Se implanta en el vano motor, por encima del larguero derecho del vehículo. Con esta electroválvula se gestiona el vacío necesario para regular las posiciones de las directrices por intervención de un depresor.
Efectos de caso de avería
Si se avería la electroválvula se deja de aplicar el vacío al depresor. Un muelle en el depresor desplaza el varillaje del mecanismo de modo que las directrices del turbocompresor adopten un ángulo de ataque con una verticalidad pronunciada (posición de marcha de emergencia). A regímenes bajos del motor, estando dada por ello una baja presión de los gases de escape, sólo queda disponible una baja presión de sobrealimentación. El motor posee una menor entrega de potencia.
Turbocompresor de escape
La presión de sobrealimentación para el motor 2.5 l TDI en el Crafter se genera por medio de un turbocompresor de geometría variable.Dispone de directrices regulables, a través de las cuales se influye en el caudal de los gases de escape que se aplica a la rueda de turbina. Esto supone la ventaja de poder alcanzarse una presión de sobrealimentación óptima en toda la gama de regímenes, y con ello una combustión de buena calidad. Las directrices regulables posibilitan una entrega de pares intensos a regímenes bajos, asociada a un buen comportamiento en arrancada, mientras que a regímenes superiores se obtiene un bajo consumo de combustible y emisiones de escape correspondientemente reducidas. Las directrices se regulan por depresión a través de un varillaje.
El principio de funcionamiento del turbo-compresor de geometría variable se explica en el Programa autodidáctico SSP 190 «Turbocompresor de geometría variable».
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Recirculación de gases de escape
La cantidad de gases de escape recirculados se gestiona a través de una familia de características programada en la unidad de control del motor y se controla a través de la válvula de recirculación de gases de escape.La cantidad de gases de escape recirculados depende fundamentalmente del régimen del motor, de la cantidad inyectada, de la masa de aire aspirada, de la temperatura del aire aspirado y de la presión del aire.En el sistema de escape se implanta ante el filtro de partículas una sonda lambda de banda ancha. Con la sonda lambda se puede detectar el contenido de oxígeno en los gases de escape, recurriendo a una extensa gama de medición.
La recirculación de gases de escape es una medida destinada a reducir las emisiones de óxidos nítricos.Con la recirculación de gases de escape se vuelve a alimentar una parte de los gases de escape al pro-ceso de la combustión.
Con ello se reduce el contenido de oxígeno en la mezcla de combustible y aire, lo cual lentifica la combustión. Debido a ello desciende la temperatura punta de la combustión y se reducen las emisiones de óxidos nítricos.
Para el sistema de recirculación de gases de escape, la señal de la sonda lambda se utiliza como factor de corrección para regular la cantidad de gases de escape que se recirculan. Si el contenido de oxígeno en los gases de escape difiere del valor teórico programado en la familia de características para recirculación de gases de escape, la unidad de control del motor se encarga de excitar la válvula de recirculación de gases de escape N18 y modifica correspondientemente la cantidad de gases de escape que se recirculan.Un radiador para la recirculación de los gases de escape se encarga de reducir adicionalmente la temperatura de la combustión a base de refrigerar los gases de escape recirculados, lo cual permite realimentar a su vez una mayor cantidad de gases de escape.
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Leyenda1 - Aire aspirado2 - Mariposa en el colector de admisión
con sensor de posicióny motor para mariposa en el colector de admisión V157
3 - Válvula de recirculación de gases de escapecon potenciómetro para recirculación de gases deescape G212y válvula de recirculación de gases de escape N18
4 - Unidad de control del motor J6235 - Conducto de alimentación de gases de escape6 - Sensor de temperatura del líquido refrigerante G627 - Sonda lambda G398 - Colector de escape9 - Turbocompresor de escape10 - Intercooler11 - Válvula de conmutación para radiador de la
recirculación de gases de escape N345
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Gestión del motor
En el motor 2.5 TDI del Crafter se aplica una válvula de recirculación de gases de escape con accionamiento eléctrico. Consta de la válvula de recirculación de gases de escape N18, así como del potenciómetro para recirculación de gases de escape G212 y se implanta en dirección de flujo sobre la entrada al colector de admisión. La válvula de recirculación de gases de escape con accionamiento eléctrico posibilita una regulación exenta de escalonamientos, y, por tanto, una regulación exacta de los gases de escape recirculados.
Arquitectura
La válvula de recirculación de gases de escape N18 tiene un platillo con accionamiento electromotriz. Un motor eléctrico lo puede regular sin escalonamientos. El giro del motor eléctrico es transformado en un movimiento de carrera por medio de un excéntrico y una corredera. Con la carrera del platillo de válvula se gestiona la cantidad de gases de escape que se realimentan.
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Efectos de caso de avería
Si se avería la válvula de recirculación de gases de escape N18 el muelle de la válvula se encarga de cerrar el platillo, no pudiéndose recircular gases de escape.
Potenciómetro pararecirculación de gases de escape G212Terminal eléctrico
Corredera
Muelle de válvula
Platillo de válvula
Entrada de la recirculaciónde gases de escape
Excéntrico
Motor eléctrico
Válvula de recirculación de gases de escape cerrada Válvula de recirculación de gases de escape abierta
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Válvula de recirculación de gases de escape N18
Válvula de recirculación de gases de escape
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El potenciómetro para recirculación de gases de escape detecta la posición que tiene el platillo en la válvula de recirculación de gases de escape. Con la carrera del platillo se controla la alimentación de gases de escape recirculados al colector de admisión.
Arquitectura
El sensor se integra en la tapa de plástico que tiene la válvula de recirculación de gases de escape. Consta de un sensor Hall y un imán permanente, movido en ascenso y descenso por el platillo de válvula sobre una corredera. El movimiento del imán es explorado sin contacto físico por parte del sensor Hall. Con ayuda de la variación que experimenta la intensidad del campo magnético se puede calcular la carrera de apertura del platillo de válvula.
Efectos de caso de avería
Si se avería el sensor se desactiva la recirculación de gases de escape. El accionamiento de la válvula de recirculación de gases de escape queda sin corriente y el platillo de la válvula es cerrado por el efecto del muelle de válvula.
Potenciómetro para recirculación de gases de escape G212
Aplicaciones de la señal
Con ayuda de esta señal, la unidad de control del motor detecta la posición momentánea del platillo de válvula. Con ello se regula la cantidad de gases de escape recirculados y el contenido de óxidos nítricos en los gases de escape.
Sensor HallImán permanente
Corredera
El principio de funcionamiento del sensor Hall en el potenciómetro para recirculación de gases de escape se describe en la página 52 del presente Programa autodidáctico.
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Gestión del motor
Radiador para recirculación de gases de escape
El radiador para recirculación de gases de escape se encarga de refrigerar los gases de escape recirculados. De esa forma se reduce adicionalmente la temperatura de la combustión y resulta posible realimentar una mayor cantidad de gases de escape.
En las versiones del motor correspondientes a la norma sobre emisiones de escape EU4 se implanta un radiador conmutable para la recirculación de gases de escape. El motor y el filtro de partículas diésel alcanzan con ello más rápidamente sus temperaturas operativas.Los gases de escape sólo se someten a refrigeración a partir del momento en que se alcanza la temperatura operativa.
Arquitectura
Conductos de refrigeración
Conducto en bypass
Empalme para líquidorefrigerante
Empalme para líquido refrigerante
Corredera de mando
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Camisa tubular
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Refrigeración de los gases de escape activa
La mariposa cierra el conducto en bypass,conductos de refrigeración abiertos.
Refrigeración de los gases de escape no activa
La mariposa cierra los conductos derefrigeración, conducto en bypass abierto.
Depresor
Funcionamiento
A partir del momento en que el líquido refrigerante alcanza una temperatura de 35 °C entra en acción el radiador de gases de escape, a base de cerrarse la mariposa en el conducto en bypass. A esos efectos la unidad de control del motor excita la válvula de conmutación para radiador de recirculación de gases de escape N345.Los gases de escape recirculados pasan ahora a través de los conductos de refrigeración.
Con la alimentación de gases de escape refrigerados se reduce la generación de óxidos nítricos en la cámara de combustión, sobre todo al haber altas temperaturas de la combustión.
La refrigeración de los gases de escape se encuentra desactivada al tener el líquido refrigerante una temperatura inferior a 34°C. La mariposa cierra los conductos de refrigeración, a la vez que el conducto en bypass se encuentra abierto.Los gases de escape pasan sin refrigerar hacia el colector de admisión.
La afluencia de gases de escape no refrigerados durante la fase de arranque en frío del motor permite alcanzar más rápidamente la temperatura operativa del motor y del catalizador.Por ese motivo se mantiene cerrado el radiador hasta que se alcancen las condiciones para la conmutación.
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Gestión del motor
Válvula de conmutación para radiador de recirculación de gases de escape N345
La válvula de conmutación para radiador de recirculación de gases de escape es una versión electroneumática. Se implanta en el vano motor por encima del larguero derecho del vehículo y se encarga de alimentar el vacío necesario para la conmutación al depresor del radiador para recirculación de gases de escape.
Efectos en caso de avería
Si se avería la válvula de conmutación, la mariposa de bypass deja de ser accionada por el depresor del radiador para recirculación de gases de escape. La mariposa de bypass en el radiador de gases de escape se mantiene abierta, quedando activa la refrigeración de los gases de escape. Esto hace que la temperatura operativa se alcance más tarde.
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Mariposa en el colector de admisión
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La mariposa en el colector de admisión asume las siguientes funciones:
- En determinadas condiciones operativas la mariposa en el colector de admisión genera una diferencia entre la presión en el colector de admisión y la presión de los gases de escape. Con esta diferencia de presiones se consigue una recirculación eficaz de los gases de escape.
- Con la mariposa en el colector de admisión se procede a regular la cantidad del aire aspirado durante el ciclo de regeneración del filtro de partículas diésel.
- La mariposa cierra al parar el motor. Debido a ello el motor aspira y comprime una menor cantidad de aire, lo cual se traduce en una fase de parada suave.
Hay una mariposa en el colector de admisión, con mando eléctrico, que se monta en dirección de flujo ante la válvula de recirculación de gases de escape. El reglaje de la mariposa en el colector de admisión se realiza sin escalonamientos, lo cual permite adaptarlo a las condiciones de carga y régimen del motor.
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Motor para mariposa en el colector de admisión V157
Motor eléctrico
Reductora
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Efectos de caso de avería
Si se avería deja de ser posible regular de forma correcta la cantidad de gases de escape recirculados. No se produce la regeneración activa del filtro de partículas diésel.
El motor para mariposa en el colector de admisión V157 es un motor eléctrico que acciona a la mariposa en el colector de admisión a través de una reductora.
Mariposa en el colector de admisión
Sensor de posición de la mariposa en el colector de admisión
Imán permanenteSensor magnetorresistivo
El elemento sensor está integrado en el accionamiento de la mariposa en el colector de admisión. Detecta la situación momentánea de la mariposa en el colector de admisión.
Arquitectura
El sensor se encuentra sobre una tarjeta electrónica bajo la tapa de plástico en el módulo de la mariposa del colector de admisión. Es un sensor magnetorresistivo, que explora la posición de un imán permanente implantado en el eje de la mariposa de regulación.
Aplicaciones de la señal
Con ayuda de esta señal, la unidad de control del motor reconoce la posición momentánea de la mariposa en el colector de admisión.Esta información se necesita para regular la recirculación de los gases de escape y la regeneración del filtro de partículas diésel.
Efectos de caso de avería
En caso de avería se desactiva la recirculación de gases de escape y no se produce ninguna regeneración activa del filtro de partículas diésel. Se inscribe una avería en la memoria remitiendo al correspondiente motor para mariposa en el colector de admisión V157.
El principio de funcionamiento de los sensores magnetorresistivos se describe en el Programa autodidáctico SSP 368 «El motor 2.0 l / 125 kW TDI con culata de 4 válvulas».
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Gestión del motor
Sistema de precalentamiento
El motor 2.5 l TDI en el Crafter posee un sistema de precalentamiento y arranque rápido para motores diésel. Prácticamente en cualquier condición climatológica posibilita un arranque inmediato «al estilo de los motores de gasolina» sin largos tiempos de precalentamiento.
S371_388
Estructura del sistema
Q13 Bujía de pre-
calentamiento 4
G28 Sensor de régimen
del motor
G62 Sensor de
temperatura del
líquido refrigerante
J623 Unidad de control del motor
J519 Unidad de control
de la red de a bordo
J179 Unidad de control para pre-
calentamiento automático
Q12 Bujía de pre-
calentamiento 3
Q11 Bujía de pre-
calentamiento 2
Q10 Bujía de pre-
calentamiento 1
K29 Testigo luminoso de
precalentamiento
J285 Unidad de control en el
cuadro de instrumentos
Ventajas del sistema de precalentamiento
- Arranque «al estilo del motor de gasolina» a temperaturas de hasta 24°C bajo cero
- Tiempo de caldeo extremadamente breveEn un lapso de 2 segundos se alcanzan hasta 1.000°C en la bujía de precalentamiento.
- Temperaturas controlables para preincandescencia y postincandescencia
- Susceptible de autodiagnosis- Forma parte de la diagnosis europea de a bordo
(EOBD).
Q14 Bujía de pre-
calentamiento 5
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La unidad de control para precalentamiento automático se encuentra en el vano motor, lado izquierdo, debajo de la unidad de control del motor.Recibe información de la unidad de control del motor acerca de la función de precalentamiento. En virtud de ello, el momento del precalentamiento, la duración de la incandescencia, la frecuencia de excitación y la proporción de período se determinan en la unidad de control del motor.
Funciones
● Activación de las bujías de precalentamiento por medio de una señal modulada en achura de los impulsos (señal PWM)
● Desactivación integrada para casos de sobretensión y exceso de temperatura
● Vigilancia selectiva de las bujías de precalentamiento- Detección de corriente excesiva y corto en el
circuito de precalentamiento- Desactivación por corriente excesiva del
circuito de precalentamiento- Diagnosis de la electrónica de
precalentamiento- Detección de un circuito de precalentamiento
abierto en caso de averiarse una bujía de precalentamiento
= Señal de control procedente de la UC del motor
= Señal de diagnosis hacia la UC del motor
= Masa
= Tensión de alimentación
J757 = Relé alimentación corriente p. componentes del
motor
J623 = Unidad de control del motor
J179 = Unidad de control para precalentamiento
automático
Q10-Q14 = Bujía de precalentamiento
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Unidad de control para precalentamiento automático J179
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J757
J623 J179
Q10 Q11 Q12 Q13 Q14
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Gestión del motor
Bujías de precalentamiento de cerámica
El sistema de precalentamiento está equipado con bujías dotadas de elementos calefactores en cerámica. Las bujías de precalentamiento de cerámica ofrecen las siguientes ventajas en comparación con las bujías de metal:
● Un mejor comportamiento de arranque en frío, debido a temperaturas de precalentamiento más altas
● Mejores valores de emisiones gracias a temperaturas de precalentamiento más altas en general
● Un menor envejecimiento
Arquitectura
La bujía de precalentamiento de cerámica consta del cuerpo, el perno terminal de conexión y la barra calefactora en materiales de cerámica. La barra calefactora está compuesta por una cerámica de protección en versión aislante. La cerámica de calefacción viene a sustituir a las espirales de regulación y calefacción en una bujía de metal. Las bujías de precalentamiento de cerámica tienen una tensión nominal de 7 voltios.
Las bujías de precalentamiento de cerámica son sensibles a golpes y flexión. Obsérvense las indicaciones proporcionadas al respecto en el Manual de Reparaciones.
No comprobar nunca el funcionamiento de las bujías de precalentamiento aplicándoles 12 voltios, porque eso las daña.
Comparación
En comparación con la bujía de precalentamiento de metal, la de cerámica se caracteriza por alcanzar temperaturas de incandescencia muy superiores, con unas necesidades de tensión parecidas.
Bujía de precalentamiento de metal Bujía de precalentamiento de cerámica
Leyenda
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Tensión [V]Temperatura de incandescencia [°C]
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Perno terminal de conexión
Cuerpo
Cerámica de protección
Cerámica de calefacción
S371_234
[V][°C]
[s]
[V][°C]
[s]
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Funcionamiento
Preincandescencia
La excitación de las bujías de precalentamiento de cerámica corre a cargo de la unidad de control del motor, ejecutándose de forma desfasada con ayuda de una señal modulada en achura de los impulsos (PWM) a través de la unidad de control para precalentamiento automático J179. La tensión en cada bujía se ajusta a través de la frecuencia de los impulsos PWM. Para el arranque rápido habiendo temperaturas ambiente por debajo de los 25°C se aplica la tensión máxima de precalentamiento, de 11,5V. Esto garantiza que la bujía se caliente a más de 1.000°C en un tiempo muy breve (2 segundos como máximo). De esta forma se abrevia el tiempo de precalentamiento del motor.
Postincandescencia
Mediante una reducción continua en la frecuencia de control de la señal PWM se ajusta la tensión para la postincandescencia a la nominal de 7 voltios en función del punto operativo en cuestión. Durante el ciclo de postincandescencia la bujía de cerámica alcanza una temperatura máxima de hasta 1.350°C. La postincandescencia se lleva a cabo hasta una temperatura del líquido refrigerante de 25°C durante 5 minutos como máximo después del arranque del motor. La alta temperatura de incandescencia contribuye a reducir las emisiones de hidrocarburos y la sonoridad de la combustión en la fase de calentamiento.
Incandescencia intermedia
Para la regeneración del filtro de partículas la unidad de control del motor excita las bujías en un ciclo de incandescencia intermedia. Con esta incandescencia intermedia mejoran las condiciones de incineración en el ciclo de regeneración.Debido al reducido envejecimiento que experimentan las bujías, la incandescencia intermedia para la regeneración del filtro de partículas no representa ninguna carga especial para las bujías de precalentamiento de cerámica.
Para aligerar las cargas que suponen las fases de incandescencia para la red de a bordo se procede a excitar las bujías de forma desfasada. El flanco descendente de la señal se encarga de excitar siempre a la próxima bujía. Las bujías de precalentamiento para los cilindros 2 y 5 son excitadas siempre al mismo tiempo.
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Bujía de precalentamiento
Cilindro 1
Cilindro 2
Cilindro 3
Cilindro 5
Cilindro 4
Tiempo [s]
Excitación desfasada de las bujías de precalentamiento
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Gestión del motor
Sensor de presión en el colector de admisión G71
En el grupo de admisión se monta detrás del filtro de aire el sensor de presión en el colector de admisión G71. Determina la presión momentánea del aire en el colector de admisión en el trayecto de aire depurado después del filtro.
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Aplicaciones de la señal
La señal es utilizada en la unidad de control del motor como valor de corrección para la regulación de la cantidad inyectada.La presión atmosférica desciende a medida que aumenta la altitud. Debido a ese fenómeno se reduce a su vez el llenado de los cilindros con aire para la combustión. Al haber una baja presión atmosférica el sistema reduce la cantidad inyectada para evitar que se produzca humo negro al funcionar en zonas de altura.La señal se utiliza como factor de corrección para la regulación de la presión de sobrealimentación.
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Efectos de caso de avería
Si se ausenta la señal, la unidad de control del motor utiliza un valor supletorio.En zonas de mayor altitud pueden producirse emisiones de humo negro.
El elemento sensor consta de un diafragma que soporta franjas extensométricas. En una cámara hermética se encuentra encerrado un vacío de referencia. Se utiliza como magnitud de referencia para la dilatación del diafragma.Según la variación que experimenta la presión en el colector de admisión varía también la flexión del diafragma y con ésta la longitud de las franjas extensométricas.
Funcionamiento
Esto hace variar la magnitud de resistencia de las franjas extensométricas y, con ella, la tensión de medición.El analizador electrónico calcula una señal de tensión a partir de la magnitud de la resistencia y la transmite a la unidad de control del motor.
Arquitectura
Vacío de referencia
Analizador electrónico
Terminal eléctrico
Extensómetro
Diafragma
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+
-
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Gestión del motor
La tensión equivale al recorrido
Electrónica del sensor
CI de Hall
Imán permanente externo
Señal del sensor
Recorrido
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Sensores Hall para detección de posición
Este tipo de sensores registra la variación de la tensión dentro de un margen específico.Para la medición de un movimiento lineal, el imán se implanta separado del IC de Hall de modo que el IC de Hall pase ante el imán con motivo del movimiento. Durante esa operación varía la intensidad de campo del imán a medida que varía la distancia del IC de Hall. Cuando el IC de Hall se acerca al campo magnético aumenta la tensión del efecto de Hall y si el imán se aleja vuelve a descender esa tensión. Analizando las variaciones de la tensión de Hall la electrónica del sensor puede calcular así el recorrido efectuado.
Según la arquitectura del sensor Hall y del imán permanente también es posible detectar y medir ángulos de giro con ayuda del principio de Hall.En el sensor se colocan para ello dos ICs de Hall de modo que se encuentren en disposición perpendicular uno con respecto al otro.Ambos ICs de Hall suministran tensiones de Hall opuestas a raíz de su posición. Con ayuda de estas dos tensiones la electrónica del sensor calcula la variación angular del eje de giro.El imán permanente de nuestro ejemplo consta de dos imanes de barra, comunicados entre sí por medio de dos puentes de metal, de modo que las líneas de campo discurran paralelamente entre ambos imanes de barra.
Imán permanenteen el eje de giro
Ángulo de giro calculado
Tensióndel IC Hall 2Tensión
del IC Hall 1
Electrónicadel sensor
Ángulo de giro
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Estructura y funcionamiento de los sensores Hall
Los sensores Hall se utilizan para la medición de regímenes y para la detección de posiciones.En la detección de posiciones se pueden explorar recorridos lineales y también ángulos de giro.
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Módulo pedal acelerador
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El módulo pedal acelerador consta del propio pedal acelerador, el caballete soporte, dos muelles de compresión, un pivote de giro con dos imanes y el sensor de posición del pedal acelerador con sensor Hall.
En un módulo pedal acelerador con función kick-down se implanta adicionalmente un muelle de compresión con tope entre el pedal acelerador y el caballete soporte. Este muelle de compresión se utiliza para dar al conductor la sensación que espera percibir como punto de resistencia del pedal al pisar hasta la posición de kick-down.
Arquitectura
Pedal acelerador
Caballete soporte
Pivote de giro con dos imanes
Sensor de posición del pedal acelerador con sensor Hall
Sensor de posición del pedal acelerador G79
El sensor de posición del pedal acelerador es una parte integrante del módulo pedal acelerador y funciona sin contacto físico a manera de sensor Hall.
Aplicaciones de la señal
La unidad de control del motor utiliza la señal del sensor de posición del pedal acelerador para calcular la cantidad a inyectar.
Efectos en caso de avería
Si se avería el sensor de posición del pedal acelerador, el motor ya sólo sigue funcionando a régimen de ralentí acelerado y deja de reaccionar ante los gestos del pedal acelerador.
Sensor Hall
Imán permanente
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Gestión del motor
Para contar con intervalos flexibles para el cambio de aceite se equipan los motores diésel con un sensor de nivel y temperatura del aceite. El sensor de nivel y temperatura del aceite G266 es un sensor de nivel en versión térmica. La información del sensor se utiliza para calcular el nivel y la calidad del aceite. Para el cálculo de la calidad del aceite se incluyen los sedimentos medios de partículas de hollín en el aceite. Este dato se determina con ensayos específicos y se programa en una familia de características.
Al estar el vehículo en circulación se mide continuamente la temperatura del aceite del motor y se calcula su nivel. Ambos valores se transmiten por medio de una señal compartida, modulada en achura de los impulsos, a través de la unidad de control del motor hacia la unidad de control en el cuadro de instrumentos.
Sensor de nivel y temperatura del aceite G266
Para más información consulte el Programa autodidáctico SSP 224 «Prolongación de los intervalos de mantenimiento».
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S371_310
J623 Unidad de controldel motor
G266
J285 Unidad de controlen el cuadro deinstrumentos
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Sistema de parada y arranque del motor
G62 Sensor de temperatura del líquido
refrigerante
J623 Unidad de control del motor
F36 Conmutador de pedal de embrague
E101 Conmutador general para sistema
de parada y arranque
F365Conmutador para posición
neutral del cambio
Velocidad de marcha
Arranque del motor
K67 Testigo luminoso para
conmutador general del sistema
de parada y arranque
J285 Unidad de control en
el cuadro de
instrumentosS371_226
F379 Conmutador de pedal de
embrague 2
El sistema de parada y arranque del motor (MSS) constituye un equipamiento de confort destinado a reducir el consumo de combustible. Es una opción para vehículos con cambio manual.En las paradas se detiene automáticamente el motor, estando dadas unas condiciones específicas, y arranca nuevamente a petición del conductor. Esto permite reducir el consumo de combustible.
El sistema de parada y arranque del motor se conecta con el conmutador general de ese sistema al estar el motor en funcionamiento y queda operativo en cuanto el vehículo, después de la arrancada, ha circulado durante un período breve a una velocidad de 5 km/h como mínimo.
G28 Sensor de régimen del motor
Obsérvense también las indicaciones proporcionadas en el manual de instrucciones acerca del sistema de parada y arranque del motor.
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Gestión del motor
Condiciones para la desactivación
Para que el motor sea detenido de forma automática tienen que estar cumplidas durante 2 segundos como mínimo las siguientes condiciones:
El testigo luminoso MSS parpadea si está accionado el conmutador MSS, el vehículo parado, pero teniendo engranada una marcha o el pedal todavía pisado.
- Vehículo parado.(Información de la unidad de control para ABS J104 a través de los sensores de regímenes de las ruedas)
- Motor marchando al raleni.(Información del sensor de régimen del motor G28)
- Cambio en punto muerto.(Información del conmutador para posición neutral del cambio F365)
- Pedal de embrague no accionado.(Información del conmutador de pedal de embrague F36)
- Temperatura del líquido refrigerante superior a 40°C e inferior a 100°C.(Información del sensor de temperatura del líquido refrigerante G62)
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Para trabajos en el motor hay que desactivar el sistema de parada y arranque del motor. De esa forma se evita que el motor arranque involuntariamente al estar activado el sistema de parada y arranque del motor.
Si el motor ha sido parado de forma automática se enciende el testigo luminoso MSS en el cuadro de instrumentos.
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Condiciones para el arranque
El motor vuelve a ser arrancado automáticamente si están cumplidas las siguientes condiciones:
- Si está engranada una marcha después de haber sido parado el motor de forma automática es preciso pisar el pedal de embrague hasta el tope para producir la operación de arranque automático.Para comprobar esta situación, la unidad de control del motor necesita la señal procedente del conmutador de pedal de embrague 2 F379.
- Encendido conectado.
- Cambio en punto muerto.(Información del conmutador para posición neutral del cambio F365)
- Pedal de embrague pisado.(Información del conmutador de pedal de embrague F36)
- La unidad de control del motor comprueba que el vehículo inicia la rodadura (p. ej. en subidas, después del soltar el freno).
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El sistema de parada y arranque del motor se encuentra desactivado al estar desconectado el encendido.
Si existe una avería en el sistema de parada y arranque se enciende continuamente el testigo luminoso MSS.
Condiciones adicionales para el arranque
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Esquema de funciones
Codificación de colores / leyenda= Señal de entrada
= Señal de salida
= Positivo
= Masa
= CAN Tracción
A BateríaG6 Bomba de preelevación de combustibleJ17 Relé de bomba de combustibleJ179 Unidad de control para precalentamiento
automáticoJ519 Unidad de control de la red de a bordoJ623 Unidad de control del motorJ681 Relé 2 para alimentación de tensión, borne 15J682 Relé para alimentación de tensión, borne 50J757 Relé de alimentación de corriente para
componentes del motorN30 Inyector para cilindro 1N31 Inyector para cilindro 2N32 Inyector para cilindro 3N33 Inyector para cilindro 4N83 Inyector para cilindro 5
N30 N31 N32 N33
J519
15
30
J623
S
J17
J179
G6
Q10 Q11 Q12 Q13 Q14
S
SS
A
J757 J682 J681
Q10 Bujía de precalentamiento 1Q11 Bujía de precalentamiento 2Q12 Bujía de precalentamiento 3Q13 Bujía de precalentamiento 4Q14 Bujía de precalentamiento 5S Fusible
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N83
59
S
G39 Z19
N345 N75 N276
J104
G42 G31 G212
G527 Sensor de temperatura después del filtro departículas
J104 Unidad de control para ABSJ519 Unidad de control de la red de a bordoJ623 Unidad de control del motorN18 Válvula de recirculación de gases de escapeN75 Electroválvula para limitación de la presión
de sobrealimentaciónN276 Válvula reguladora de la presión del
combustibleN345 Válvula de conmutación para radiador de la
recirculación de gases de escapeS FusibleZ19 Calefacción para sonda lambda
F Conmutador de luz de frenoF63 Conmutador de pedal de frenoG28 Sensor de régimen del motorG31 Sensor de presión de sobrealimentaciónG39 Sonda lambdaG40 Sensor HallG42 Sensor de temperatura del aire aspiradoG62 Sensor de temperatura del líquido
refrigeranteG81 Sensor de temperatura del combustibleG212 Potenciómetro para recirculación de gases
de escapeG235 Sensor de temperatura de los gases de
escape 1G506 Sensor de temperatura ante filtro de
partículas
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15
30
N18 G40 G28 G81
F63 F
G235 G506 G527
G62
60
Esquema de funciones
E101 Conmutador general para sistema de paraday arranque
F36 Conmutador de pedal de embragueF365 Conmutador para posición neutral del
cambioF379 Conmutador de pedal de embrague 2G70 Medidor de la masa de aireG71 Sensor de presión en el colector de admisiónG79 Sensor de posición del pedal aceleradorG247 Sensor de presión del combustibleG266 Sensor de nivel y temperatura del aceite
J519
J623
S
G70F365
J404
S
N79 Z57
G266
N290
15
30
V157 G79
F36
J404 Relé de alivio para borne 15J519 Unidad de control de la red de a bordoJ623 Unidad de control del motorN79 Resistencia de calefacción para respiradero
del cárter del cigüeñalN214 Válvula para circuito de líquido refrigeranteN290 Válvula para dosificación de combustibleS FusibleV157 Motor para mariposa en el colector de
admisiónZ57 Calefacción para filtro de combustible
S
N214
E101
F379
G247 G71
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G450 Sensor de presión 1 para gases de escapeJ151 Relé para ciclo de continuación del líquido
refrigeranteJ235 Relé para bomba de líquido refrigeranteJ301 Unidad de control para aire acondicionadoJ514 Unidad de control para cambio manual
electrónicoJ519 Unidad de control de la red de a bordoJ623 Unidad de control del motorV50 Bomba para circulación de líquido
refrigerante
J519
J623
G450
K
1 CAN-Bus de datos2 CAN-Bus de datosK Terminal para diagnósticos
V50J151 J235
J301
J514
Codificación de colores / leyenda= Señal de entrada
= Señal de salida
= Positivo
= Masa
= CAN Tracción
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Designación Herramienta Aplicación
T50009Clavijaposicionadora
Para inmovilizar el cigüeñal
T50010Útil de montaje
Para montar la brida de estanqueidad con rueda generatriz de impulsos al cigüeñal
T50011Llave para filtro de combustible
Para desmontar y montar el filtro de combustible
T50015 Pata de apoyo del motor
Para inmovilizar el motor al desmontar y montar el cambio
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Servicio
Herramientas especiales
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Pruebe sus conocimientos
1. ¿Qué afirmación es correcta acerca del ciclo de continuación del líquido refrigerante?
a) La válvula de vacío para ciclo de continuación del líquido refrigerante excita en función de las necesidades la bomba para circulación de líquido refrigerante y se encarga así de hacer circular el líquido refrigerante después de la parada del motor.
b) Para el funcionamiento del ciclo de continuación del líquido refrigerante, la unidad de control del motor excita la bomba para circulación de líquido refrigerante y la válvula para circuito de líquido refrigerante.
c) El ciclo de continuación del líquido refrigerante permite mantener en el habitáculo la temperatura deseada, también al estar parado el motor.
¿Qué respuesta es correcta?Entre las respuestas indicadas pueden ser correctas una o varias.
2. El acumulador de combustible asume la siguiente función:
a) El acumulador de combustible se encarga de que la presión del combustible ante la bomba de engranajes se mantenga prácticamente invariable en cualquier estado operativo.
b) El acumulador de combustible acumula la alta presión del combustible que se necesita para la inyección.
c) El acumulador de combustible constituye una reserva de combustible para viajes de largo recorrido.
3. ¿Qué se debe tener en cuenta para el manejo de las bujías de precalentamiento de cerámica?
a) Las bujías de precalentamiento de cerámica son sensibles a golpes y flexión.
b) Nunca se debe comprobar el funcionamiento de las bujías de precalentamiento de cerámica aplicándoles 12 voltios.
c) Después del desmontaje nunca se deben volver a utilizar las bujías de precalentamiento de cerámica.
4. ¿Qué ventajas ofrece la válvula de recirculación de gases de escape con mando eléctrico, en comparación con una válvula de recirculación de gases de escape con mando neumático?
a) La válvula de recirculación de gases de escape con mando eléctrico permite regular sin escalonamientos los gases de escape recirculados.
b) La válvula de recirculación de gases de escape con mando eléctrico permite renunciar al empleo de un radiador de gases de escape.
c) La válvula de recirculación de gases de escape con mando eléctrico permite regular al mismo tiempo el aire aspirado.
Soluciones: 1. b); 2. a); 3. a), b); 4. a)
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❀ Este papel ha sido elaborado con celulosa blanqueada sin cloro.
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