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1 MOTORES DIESEL: La gestión de combustible Departamento de Formación HYUNDAI ESPAÑA

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Page 1: Curso Diesel Hyundai

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MOTORES DIESEL: La gestión de combustible

Departamento de FormaciónHYUNDAI ESPAÑA

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MOTORES DIESEL : resumen

TEMAS A TRATAR :

• Fundamentos Básicos Del Motor Diesel• Combustión en los Motores Diesel• Motores Diesel De Inyección Directa• Motores Diesel De Inyección Indirecta• Bombas de inyección•- Motor XUD9 (P.S.A.)• Motor D4B (F/X/H…) (Mitsubishi)• Bomba ZEXEL• Motor D3EA/D4EA (Tipo “D”- Detroit Diesel/VM)• Motor J3 (Kia) • Motor D4CB (Tipo “A” – Kia)• Motor D4FA (Tipo “U” – Kia)

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MOTORES DIESEL- fundamentos básicos

El motor Diesel Sólo aspira aire, no mezcla

como los motores de gasolina La mezcla se hace ya dentro

de la cámara El combustible es POCO

INFLAMABLE La combustión se hace por

sus propios medios, que requieren: ALTA TEMPERATURA ELEVADA PULVERIZACION

La proporción aire/combustible varia mucho, pero se puede estimar entre 20: 1 y 30:1

La regulación del régimen (par) se hace REGULANDO LA CANTIDAD

DE COMBUSTIBLE

El motor gasolina (Otto) Aspira mezcla aire combustible El combustible es MUY

INFLAMABLE La combustión se hace por

medios externos (bujía) La proporción de aire

/combustible no puede variar mucho, desde 13/1 a 17/1

La regulación del régimen (par) se hace REGULANDO LA CANTIDAD DE AIRE

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La combustión en el diesel

Para que se inflame el gasóleo debe estar a muy alta temperatura

y muy finamente pulverizado Esta alta temperatura se

consigue comprimiendo mucho el aire durante

la carrera de compresión. La pulverización se obtiene

inyectando el combustible a través de orificios

muy pequeños y con una elevada presión

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MOTORES DIESEL : la combustión

La cantidad de combustible inyectado en la cámara de combustión al contrario que en los motores de gasolina que se hace regulando el airemediante la mariposa , en los diesel se hace depender de:

•Régimen Motor•Posición de acelerador

Por esto los diesel NO TIENEN MARIPOSA DE AIRE

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Fases de la combustión Diesel

Podemos dividir la combustión en 4 fases: a) Retardo de inyección b) Retardo de encendido c) Avance de llama d) Combustión

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Fases de la combustión

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Fases de la combustión: el retardo de inyeccion

a) Retardo de inyección

Es el tiempo que hay entre el comienzode la inyección (desde la bomba ) a la apertura delinyector. Depende de la1. compresibilidad del gasoil, (temperatura)2. elasticidad de las tuberías de comb. y 3. el tiempo necesario para que se produzca la apertura del inyector (muelle de la aguja) Es por esto que todas las tuberías tienen exactamente la mismalongitud, mientras que la elasticidad es diferente para tubos cortosque para tubos largos.

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Fases de la combustión: el retardo del encendido

b) Retraso de encendido

Es el tiempo que tarda el combustible en alcanzar la Temperatura de combustión espontánea (no olvidemos que es menos inflamable que la gasolina)Por tanto para que sea lo menor posible HAY QUE PULVERIZAR AL MAXIMO EL COMBUSTIBLE.Depende MUCHO de la temperatura de combustible (POR LA VISCOSIDAD)

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Fases de la combustión: el avance de la llama

c) Avance de llama

Este es el periodo en el que la llama de combustión avanza hacia elresto de mezcla por quemar. Un corto tiempo de retraso es deseablepara tener un mejor control de la combustión. Si todo el combustible fuese inyectado antes de que comenzara lacombustión, toda la mezcla quemaría a la vez, lo que produciría unaumento demasiado rápido de presión y un aumento importante delnivel de ruidos.

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Fases de la combustión:la carrera de trabajo

Combustión

Es la última etapa, cuando la mezcla se quema y mueve el

pistón hacia abajo, produciendo par motor.

Presion = P

Fuerza = FDistancia

Par = F x d = P x superficie del pistón x d

(cuanto mas presión, más diámetro y mas carrera de pistón, más par)

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Fases de la combustión: efecto del avance

El avance de se necesita porque el retraso hasta que se inicia la inflamación es siempre el mismo, con lo que a mayor régimen cada vez disponemos de menos tiempo. Por lo tanto a medida que aumenta el régimen hay que ir inyectando antes

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Ell ciclo de trabajo

Diagrama de Presion – Volumen y Temperatura-calor del motor Diesel (ciclo teórico)

Como se puede ver la carrera de combustión se hace a presión constante durante un tiempo largo(2-3) y luego prosigue la expansión (3-4)

Además se parte de una presión muy alta (punto 2)

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Comparacion de los ciclos gasolina y diesel

Como se puede ver la carrera de combustión se hace a volumen constante durante un tiempo corto(2-3) y luego prosigue la expansión (3-4)

Además se parte de una presión menor (punto 2)

Diagrama de P-V y T-S del motor Gasolina (ciclo teórico)

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MOTORES DIESEL –el ciclo real

Este ciclo ideal varía un poco en la realidad . Sin embargo, siempre se cumple que:

1. La presión máxima es mucho mayor en el diesel

2. La presión en la expansión es mas alta en el motor diesel

3. La presión de compresión es mas alta en el diesel

Comparación de ciclos realesDiesel/Gasolina

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Porque el diesel produce mas par?

•En la última etapa, cuando la mezcla se quema y mueve el pistón hacia abajo, en el diesel es mucho más larga y con MAYOR PRESION que en el motor de gasolina, por lo que a igual RPM el motor diesel produce MAS PAR . •Por este motivo de la combustión tan larga el diesel tiene LIMITADAS SUS RPM MAX a 4500 rpm aprox.

Carrera efectiva del par DIESEL

Carrera efectiva del par GASOLINA

Presion menor

Presion mayor

Combustion corta

Combustion larga

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Porqué el gasolina produce mas potencia?

Resulta que al estar limitado el segundo factor la potencia es alta mientras el régimen motor sea relativamente bajo.

En el de gasolina, por ser la combustión tan corta y el peso de las partes móviles (pistón, biela, etc) menor, podemos subir el régimen motor mucho y el resultado final es que

A IGUAL CILINDRADA = EL MOTOR GASOLINA TIENE MAS CV (Lo cual no quiere decir mas recuperación en baja, al ser en esta zona su par menor y por tanto su potencia)

1000 2000 4000 6000

rpm

Pot (kW)

Zona de mayor potencia del diesel (por el par)

Zona de mayor potencia del gasolina (por las rpm)

Potencia = par x rpm

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Como aumentar el par?

Aumentando la distancia al centro del cigüeñal (muñequilla = la mitad de la carrera del pistón) -> aumentamos cilindrada y los pesos => más inercias = más vibraciones, etc

Aumentando el diámetro del pistón => lo mismo que antes Aumentando la presión sobre la cabeza del pistón: esta es la

solución, que es una combinación de:

Más cantidad de aire: Compresor Combustión más efectiva: inyección directa

y mayor pulverización gasoil,

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INYECCION DIRECTA-INYECCION INDIRECTA

La inyeccion directa es la más antigua, que siempre se ha usado en los motores industriales, y ha vuelto a emplearse actualmente en los turismos

La inyeccion indirecta era la que permitió hacer motores de turismos, por el excesivo ruido y peso (robustez) de los de directa.

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La inyeccion directa

•En los motores de inyección directa la cámara está formada en la cabeza del pistón .• Previamente estos motores estaban destinados a vehículos y maquinaria industriales, por las elevadas fuerzas y ruidos que se generaban, pero con el desarrollo de nuevos sistemas , este tipo de motores se están implantando en los vehículos ligeros.

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La inyeccion indirecta

1.1.- Motores Diesel De Inyección Indirecta

En estos motores hay una cámara de elevada turbulencia en la que se inicia la combustiónPor lo que tenemos las siguientes ventajas frente a los motores de inyección directa más antiguos :» Incremento de presión más suave encámara de combustión, lo que suponeun menor nivel de ruidos» Permite un ligero aumento de régimen de motor que implica mayor potencia sin aumento de parESTOS MOTORES LLEVAN BOMBA INYECTORA»

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La inyeccion indirecta

Motores Diesel De Inyección Indirecta

En los motores de precámara , la mezcla se produceen una pequeña cámara y luego penetra, por un canal relativamente estrecho, en la principal, donde se mezcla con gran turbulencia con el aire en ella comprimido y se quema. La división de la cámara de combustión en una de combustión principal y una precámara o cámara de turbulencia, favorece la combustión regular y silenciosa. Los motores con precámara ycámara de turbulencia eran exclusivos para vehículos ligeroshasta que se ha empezado a desarrollar la inyección directa enestos últimos años.

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La bomba rotativa BOSCH

Bombas de inyecciónVamos a hacer un pequeño repaso de los elementos principales deuna bomba inyectora rotativa Bosch, la más utilizada en motores Dieselligeros hasta hace unos años.

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La bomba de aspiracion

Alimentación de baja presión

En las bombas rotativas de inyección, el combustible es aspiradodel depósito por una bomba de aletas y transportado al interior de la bomba de inyección. Para obtener en el interior de la bomba una presión determinadaen función del régimen, se necesita una válvula de control de presión que fije una presión definida a cada régimen (A).La presión aumenta entonces proporcionalmente al régimen, esdecir, cuanto mayor sea éste, mayor será la presión en el interiorde la bomba.Para la refrigeración y auto purga de aire, algunas bombas disponen de un regulador de rebose que está dispuesto en la tapadel regulador(B).

B

A

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La bomba de aspiracion

El rotor de aletas está centrado sobre el eje y es accionado por una chaveta. El rotor de aletas está rodeado por un anillo excéntrico alojado en el cuerpo.Las cuatro aletas del rotor son presionadas hacia el exterior, contra elanillo excéntrico, por efecto del movimiento de rotación y de la fuerza centrífuga resultante.Por el efecto de la rotación, el combustible que se encuentra entre las aletas, es transportado hacia el recinto superior y penetra en el interior de la bomba a travésde un taladro.

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La distribucion /la compresion

El movimiento de rotación del eje impulsor se transmite al émbolo distribuidor por medio de un acoplamiento. Las garras del eje impulsor y del disco de levas engranan en el disco cruceta dispuesto entre ellas. Por medio del disco de levas, el movimientogiratorio del eje impulsor se convierte en un movimiento de elevación y giro. Esto se debe a que la trayectoria de las levas del disco discurre sobre los rodillos de anillos.

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Funcionamiento

El émbolo distribuidor es solidario del disco de levas por medio de una pieza de ajuste, y está coordinado por un arrastrador. El desplazamiento del émbolo distribuidor hacia el punto muerto superior está asegurado por el perfil del disco de levas.Los dos muelles antagonistas del émbolo, dispuestos simétricamente, que reposan sobre la cabeza distribuidora yactúan sobre el émbolo distribuidor a través de un puente elástico, que provocan el desplazamiento del émbolo hacia el puntomuerto inferior. Además, dichos muelles impiden que el disco delevas pueda saltar, a causa de la elevada aceleración de los rodillos del anillo.

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Elementos del cabezal

Despiece del conjunto de cabezal de bomba

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el cabezal distribuidor

Además de la función motriz del eje impulsor, el disco de levasinfluye sobre la presión de inyección y sobre la duración de ésta.Los criterios determinantes a este respecto son la carrera y lavelocidad de elevación de la leva.Según la forma de la cámara de combustión y el método de combustión de los distintos tipos de motor, las condiciones de inyección deberán producirse de forma individualmente coordinada. Por esta razón, para cada tipo de motor se calculauna pista especial de levas que luego se coloca sobre la cara frontal del disco de levas. El disco así configurado se monta acto seguido en la correspondiente bomba rotativa de inyección.Por eso, los discos de levas de las distintas bombas de este tipono son intercambiables entre sí.

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La distribución-el fin de inyeccion

Las fases de desplazamiento del émbolo distribuidor se explicanen el siguiente esquema. El caso de un motor de cuatro cilindrosel émbolo distribuidor describe un cuarto de vuelta entre lasposiciones del punto muerto inferior y el punto muerto superior.En el PMI del émbolo distribuidor el combustible fluye al recintode alta presión, a través del canal de entrada y una ranura de control.Durante el movimiento ascendente, el émbolo distribuidor cierra el canal de entrada sometiendo a presión el combustible que se encuentra en el recinto de alta presión. Durante el movimiento giratorio, la ranura de distribución abre el orificio de salidacorrespondiente al cilindro del motor.

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Final de inyeccion

La alimentación de combustible concluye en cuanto la correderade regulación abre el orificio de descarga.Mientras el émbolo retorna al PMI, mediante el movimiento rotativo ascendente el orificio de descarga se cierra. El recinto de alta presión se vuelve a llenar.

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El cabezal distribuidor

La válvula de impulsión aísla el conducto de inyección de la bomba y están incluidas en la cabeza impulsora. La misión de esta válvula es descargar la tubería de inyección tras concluir la fase de alimentación, extrayendo un volumen exactamente definido.De esta forma se consigue un final de cierrepreciso del inyector al finalizar la inyección.Simultáneamente y con independencia del caudal de inyección momentáneo, debe asegurarse el equilibrio del caudal de inyección momentáneo, debe asegurarse elequilibrio de las presiones en el conducto deimpulsión para las diferentes fases de inyección.

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Los inyectores

El inyector introduce el combustible en la cámara de combustión.La presión de apertura del inyector se encuentra por lo general entre 110 y 135 bar. En el caso de motores de inyección indirectalos inyectores suelen ser de tetón, que posibilita la formación de un prechorro.

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La regulacion del regimen

Regulación de Régimen

En las bombas mecánicas de inyección existe un regulador que se encarga de fijar el régimen de ralentí , el régimen máximo y todos los regímenes intermedios. Cuando la bomba rotativa de inyección está parada, los pesoscentrífugos se encuentran en reposo y el manguito reguladorse encuentran en posición inicial. La palanca de arranque se desplaza a la posición de arraque mediante el muelle de arranque, que la hace girar alrededorde su punto de rotación M2. Simultáneamente, la rótula de lapalanca de arranque hace que la corredera de regulación se desplace sobre el émbolo distribuidor en la dirección del caudal de arranque, con el resultado de que el émbolo distribuidor debe recorrer una carrera útil considerable hasta que se produce la limitación determinada por el mando.De este modo, al arrancar se produce el caudal necesario parala puesta en marcha. El régimen más bajo es suficiente para desplazar el manguito regulador, en oposición al débil muellede arranque, una distancia igual a a.

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La regulacion del regimen

Una vez arrancado el motor Diesel, al soltar el acelerador, lapalanca de control de régimen pasa a la posición de ralentí,quedando apoyada entonces sobre su tope del tornillo de éste. El régimen de ralentí ha sido elegido de modo que, enausencia de carga, el motor continúe funcionando de formasegura y sin el riesgo de que se pare.La regulación la asegura el muelle de ralentí dispuesto sobreel perno de sujeción. Este mantiene el equilibrio en contrade la oposición creada por los pesos centrífugos. Mediante este equilibrio de fuerzas se determina la posición de la corredera de regulación respecto del orificio de descarga delémbolo distribuidor y, por lo tanto, se fija la carrera útil. Cuando los regímenes superan el margen de ralentí, finalizael recorrido c del muelle y se vence la resistencia opuesta porel muelle.

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La regulación del régimen

Durante el funcionamiento en carga, la palanca de control de régimen pivota y adopta una posición definida por el régimeno la velocidad de desplazamiento deseada del vehículo. Estaposición la determina el conductor mediante lacorrespondiente posición del acelerador. La acción de los muelles de arranque y de ralentí queda anulada para regímenessuperiores al margen de ralentí. Aquellos no influyen sobre laregulación.

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La variacion del avance

Variador de avance

El variador de avance de la bomba rotativa de inyección permiteadelantar el comienzo de la alimentación en relación con la posición del cigüeñal del motor y de acuerdo con el régimen,para compensar los retardos de inyección e inflamación.

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La variacion del avance

Durante la fase de alimentación de la bomba de inyección, la apertura del inyector se produce mediante una onda de presión que se propaga a la velocidad del sonido por la tubería de inyección. Éste tiempo es independiente del régimenpero no el ángulo descrito por el cigüeñal entre el comienzo dela alimentación y el de inyección. Esto obliga a introducir una corrección adelantando el comienzo de la alimentación.También hemos de tener en cuenta el retraso de inflamación, que es el tiempo que transcurre entre la inyección y la combust.Hay que adelantar el comienzo de alimentación de la bomba deinyección para compensar el desplazamiento temporalcondicionado por el retraso de la inyección e inflamación. Para ello se utiliza el variador de avance en función del régimen.

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La variacion del avance

La presión de combustible interna a la bomba, vence la resistencia del muelle. El movimientoaxial del émbolo se transmite al anillo de rodillos montado sobre el cojinete por medio dela pieza deslizante y el perno. Esto hace que ladisposición del disco de levas con respecto al anillo de rodillos varíe de forma que los rodillosdel anillo levanten, con cierta antelación, el disco de levas. El valor angular de desfase entredisco de levas y émbolo distribuidor puede llegara ser de 12º de ángulo de leva, que son 24º deángulo en cigüeñal.

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La variacion del avance

Durante la fase de alimentación de la bomba de inyección, la apertura del inyector se produce mediante una onda de presión que se propaga a la velocidad del sonido por la tubería de inyección. Éste tiempo es independiente del régimenpero no el ángulo descrito por el cigüeñal entre el comienzo dela alimentación y el de inyección. Esto obliga a introducir una corrección adelantando el comienzo de la alimentación.También hemos de tener en cuenta el retraso de inflamación, que es el tiempo que transcurre entre la inyección y la combust.Hay que adelantar el comienzo de alimentación de la bomba deinyección para compensar el desplazamiento temporalcondicionado por el retraso de la inyección e inflamación. Para ello se utiliza el variador de avance en función del régimen.

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MOTOR XUD9

2.- Motor XUD9

Este es el primer motor diesel montado en un modelo HYUNDAI.Fue instalado en el Lantra del año 98. Es un motor de origen PSAatmosférico de 1.9 litros.

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MOTOR XUD9

2.1.-Cambio de correa de distribución

a) quitar el tornillo 1 y quitar la polea delcigüeñal. b) proceder a quitar las tapas en el orden2, 3 y 4.c) girar el motor hasta PMS en el cilindro 4.d) centrar la polea del árbol de levas conun tornillo M8x125x40 (7).e) centrar la polea de la bomba de gasoilcon 2 tornillos M8x125x35.

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MOTOR XUD9

f) Una vez calados los árboles, insertar el útil 0153N para bloquear el cigüeñal. g) Aflojar tuerca 8 y el tornillo 9 delsoporte del tensor 10h) Insertar una llave en el cuadradodel soporte del tensor y girarlo para comprimir el muelle.i) Con el muelle comprimido, volvera apretar el tornillo (9) para fijar el soporte del tensor en su posición de máximo juego.

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MOTOR XUD9

j) Quitar la correa y sustituirla por una nueva. Empezar a montar por abajo, es decir, siguiendo el siguiente orden: cigüeñal, rodillo,polea de bomba, polea de árbol de levas, tensor y por último lapolea la polea de la bomba de agua.k) Aflojar el tornillo 9 para que la correa coja su tensión.l) Una vez que se le haya dado su tensión apretar PRIMERO EL TORNILLO(18) Y DESPUÉS LA TUERCA(19).m) Montar polea de cigüeñal. n) Quitar los tornillos de fijación y el útil de bloqueo del volantemotor.

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MOTOR XUD9

2.2.- Calado De Bomba De Gasoil Boscha) Colocar el pistón 4 en el PMS en carrera de compresión.b) Aflojar los tornillos de sujección de la bomba.c) Quitar el tornillo (1)

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MOTOR XUD9

d) Insertar el útil 0117AK2 (alargador) y 0117AK1 (soporte delcomparador)e) Después de colocar el comparador, girar el motor en sentidocontrario hasta que P.M.I. de la bomba. En ese punto, ponemosa cero el reloj comparador.f) Girar el motor hasta P.M.S. Del cilindro 4. Para asegurarse queestá en la posición, insertar el útil 0153N para además bloquear el volante motor y asegurarse de que los tornillos de calado delárbol de levas (7) y de la bomba (8 y 9).g) En esta posición, girar la bomba hasta que la lectura del comparador sea 0.90 +/- 0.03mm.H) Retirar los útiles de bloqueo y dar un par de vueltas al motorpara ver que el reloj comparador vuelve a marcar 0.90 +/-0.03mm.

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MOTOR XUD9

2.4.- Ajuste de Ralentí. Motor frioa) Comprobar que el cable del acelerador de ralentí no está demasiado tenso. Además de comprobar que la posición del acelerador de ralentí (8) es la de ralentí acelerado (3).

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MOTOR XUD9

b) Si el cable está demasiado tenso o bien no es capaz de llevar el acelerador de ralentí hasta su posición de “ralentí acelerado”entonces se ajusta la tensión con el tornillo de regulación (2).Aflojar el tornillo del cable de ralentí (1).c) Si ni aún con el tornillo de regulación (2) fuese posible ajustarel acelerador de ralentí (8) a la posición de ralentí acelerado (3),será necesario además aflojar el tornillo del cable de ralentí (1).d) Una vez apretado el tornillo del cable de ralentí (1), ajustar latensión final del cable mediante el tornillo de regulación (2).

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MOTOR XUD9

MOTOR CALIENTEa) Asegurarse de que el acelerador de ralentí (8) no está tenso y que hay cierta holgura entre el tornillo del cable de ralentí (1) y el acelerador de ralentí (8). Así nos aseguramos que el aceleradorestá en su posición de tope de ralentí en caliente (4).b) Aflojar el tornillo de ajuste de velocidad de ralentí (5).c) Ir apretando poco a poco el tornillo de ajuste de velocidad de ralentí (5) hasta lograr que la velocidad del motor sea de 920 rpm.d) Una vez ajustado el ralentí a 920 pm. Introducir una galga de3 mm. entre el tornillo de ajuste de velocidad de ralentí (5) y el acelerador (6). Ajustar entonces el tornillo hasta lograr 1250 rpm.+/- 100 rpm.

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MOTOR XUD9

e) Retirar la galga. Mover el acelerador de ralentí hasta su posiciónde ralentí acelerado. Entonces la velocidad de ralentí debe ser de 1000 rpm. Si es necesario, reajustar como se indica en los pasos3 y 4.f) ajuste del acelerador. Comprobar que con el acelerador pisado hasta el suelo, la palanca del acelerador (6) hace tope en el tornillode ajuste de máximas rpm.g) Comprobar que con el acelerador sin pisar, la palanca del acelerador (6) hace tope con el tornillo de ajuste de velocidad de ralentí y que el cable del acelerador no está tenso.

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MOTOR D4B

3.- MOTOR D4B

Éstos son los motores MITSUBISHI que se instalan en la H1 y las primeras unidades de Terracán. En las primeras versiones la bomba de inyección era mecánica, mientras que en las siguientes la bomba es electrónica. Vamos a explicar el funcionamiento del segundosistema, denominado COVEC-F (Computed VE pump controlsystem-Full). Es un sistema de inyección y distribuciónque utiliza un micro-computador para controlar la cantidad deinyección y el avance de la misma.

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MOTOR D4B

COVEC-F

Par

50 100

Posición de acelerador (%)

Bomba inyectora convencional.

1. Mejoras de funcionamiento.

La figura derecha muestra la relaciónentre posición de acelerador y par de salida.Comparando con una bomba convencional, COVEC-F proporciona lacantidad óptima de inyección en cadamomento y circunstancia de acuerdo con la posición del acelerador. Con ellose consigue incrementar el par especialmente en condiciones de baja posición de acelerador.

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MOTOR D4B

Con las bombas inyectoras convencionales no se realizan variacionesligerísimas en la posición de la corredera de caudal. COVEC-F, detectavariaciones de velocidad tras cada combustión a ralentí y como resultadocontrola la posición de la corredera para incrementar o disminuir la cantidad inyectada. De este modo cada inyección en cada cilindro es controlada para disminuirvibraciones y mejorar el confort.

POSICION

CORREDERA

BOMBA CONVENCIONAL

FIJOPOSICION

CORREDERA

COVEC-F

CONTROL INDIVIDUAL

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MOTOR D4B

tiempo

Velocidad motor

Posicióncorredera

tiempo

Sin control exhaustivo Con control exhaustivo

Control de inyección individual

Velocidadmotor

Posicióncorredera

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MOTOR D4B

La cantidad inyectada se incrementa en las aceleraciones para aumentar la potencia de salida .En bombas convencionales este exceso de combustible se traduce engeneración de humos.Con COVEC-F, la cantidad inyectada se controla con precisión incluso en lasaceleraciones, para prevenir la generaciónde humos sin afectar negativamente a la potencia de salida.

Cantidad inyectada

Posición de acelerador

Bomba convencional

COVEC-F

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MOTOR D4B

No COMPONENTE FUNCIÓN

1 UNIDAD DE CONTROL Procesado y control de funcionamiento.

2 Np Sensor Detecta velocidad giro de bomba

3 CSP sensor Detecta posición de la corredera

4 Sensor de temp. combustible Detecta temp. de combustible

5 Resistencia de compensación Compensación

6 TCV Ajuste avance de inyección

7 TPS Detecta la posición del pistón de avance

8 CKP Misma función que NPS, al doble de velocidad

Componentes Principales:

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MOTOR D4B

Vista frontal

Vista transversal

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MOTOR D4B

TCV (Timer Control Valve)

La TCV está situada en la parte inferior de la bomba. Mediante la regulación dela presión en las cámaras de alta y de baja presión se consigue el avance de lainyección deseado en cada momento.El avance de la inyección puede ser controlado mediante la válvula TCV con control por duty. así se regula el paso deaceite a alta presión a la cámara correspondiente del pistón consiguiendogirar así el platillo de levas. Además la frecuencia del duty puede ser variada en correspondencia con la frecuencia de inyección.

Page 59: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR D4B

GE Actuador (Governor electrónico)

Mientras que una bomba inyectora convencional está controlada porun gobernador centrífugo, en la bomba electrónica está gobernadapor un regulador electromecánico.

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MOTOR D4B

Sensor NPS (Sensor de velocidad de bomba)

Cuando gira la polea de la bomba inyectora los dientes de la rueda fónica pasan junto al sensor para variar el flujo magnético y generar corriente AC en la bobina del sensor.Este voltaje se convierte en la señal de entrada para la ECU y así determinar la velocidad del giro de la bomba. Con el CKP, este sensor está duplicado.

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MOTOR D4B

TPS (Sensor de posición de pistón de avance)

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EL COMMON RAIL

Significa “Rail Común”

Se suprime la bomba inyectora

Se sustituye por una bomba de alta presion

La alta presion se mantiene en una rampa (rail)

La apertura secuencial de los inyectores se hace de modo electrónico

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MOTOR D4\3EA (TIPO “D”)

Este motor es el que introdujo en la marca la tecnología common rail. De origen Detroit Diesel, el motor es modular de 3 (1.5 ) o 4(2.0) cilindros con un máximo de piezas comunes (piston, bielas, distribucion, etc etc , de 4 válvulas por cilindrosEl término “de moda” en el mundo del diesel es “Common Rail”. La diferencia principal con los sistemas anteriores es la bomba. En los sistemas con bomba inyectora arrastrada por el motor,ésta se ocupa de generar presión de alta, regular la cantidad de combustible y distribuirla a los inyectores. En el sistema Common Rail, la bomba no se ocupa más que de generar la altísima presión que se acumula en un tubo acumulador del cual se alimentan los inyectores, llamado “Common Rail”. La apertura de los inyectores va regulada por un sistema electrónico, basado en una ECU y sus sensores relacionados. Aparte de mejorar las prestaciones y reducir los ruidos y los niveles de emisiones, este motor nos permitirá alcanzar un destacado nivel en el mercado cada vez más exigente de los motores diesel.

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MOTOR D4\3EA

4.- MOTOR D3EA/D4EA

EN LINEA SOHC 4V

1991

83.0 x 92.0

18,4

111 / 4000

25.5 / 2000

Por compresión

Arbol de levas simple

Ajuste hidráulico

Electronic Common Rail System

Oxi-cat, EGR

Bomba de dientes trocoidales

Filtro de paso total

5,5

3,5Capacidad de refrigerante

Cilindrada (cc)

Diámetro x carrera (mm)

Relación de compresión

Max. Potencia (CV/rpm)

Max. Torque (kg.m/rpm)

Sistema de combustible

Control de Emisiones

Sistema de engrase

Capacidad de aceite (lit)

TIPO

Sistema de encendido

Sistema de válvulas

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MOTOR D4\3EA

El control electrónico del caudal y del avance permite que se inyecte el combustible a una presión óptima independientemente del régimen del motor. Esto quiere decir que incluso con regímenesbajos se puede mantener una alta presión. Básicamente esta regulación de presión varía en función de la carga de motor.Los principales problemas que hay que resolver con objeto de mejorar el rendimiento y el consumo son: la regulación de la cantidad,la atomización del combustible, y el momento preciso de la inyeccióndentro de la cámara.Como es sabido, el gasoil, al contrario que la gasolina, no se evapora. Por lo tanto lo que tenemos en la cámara en el momento de inicarse la combustión no es un gas homogéneo sino una masa de aire que contiene una cantidad infinita de minúsculas gotas de combustible diesel.

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MOTOR D4\3EA

Estas gotas minúsculas se inflaman al contactar con el aire, ya quepor efecto de la compresión, se encuentra a unas temperaturas de entre 700 y 900°C.Por este motivo las primeras gotas microscópicas tienen que salir antes del punto de máxima compresión.Esto corresponde a la posición de punto muerto superior (PMS), ya que cuando se supere dicho punto la combustión debe hacerse completamente, con objeto de proporcionar el máximo rendimiento mecánico.

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MOTOR D4\3EA

Circuito de Baja

En el circuito de baja, la prebomba empuja al combustible hacia la bomba de alta presión, pasando previamente por un prefiltropara evitar el desgaste en los componentes de inyección, mecanizados con la máxima precisión.La prebomba se encuentra fuera del depósito, para cebar la bomba mecánica de alta. La bomba eléctrica y un elemento de bombeo de rodillos que aspira el combustible del tanque. La refrigeración de dicho elemento la hace el combustible que circula a través del mismo.

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MOTOR D4\3EA

FILTRO DE GASOIL

El filtro de gasoil dispone de un elemento de calefacción que seencuentra entre la cabeza del filtro y el elemento filtrante.El gasoil que llega pasa por el elemento calefactor, en base a la señal de temperatura del termosensor, se conecta la calefacción. Los valores en los que trabaja dicho calentador son:ON -> -3 ± 3ºCOFF -> 5 ± 3ºC

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MOTOR D4\3EA

El calefactor del filtro comprendeuna carcasa de plástico en la cualdos discos metálicos de contactoson mantenidos separados por cuatro semiconductores.Además hay una placa elástica para matener el contacto.En cuanto llega intensidad decorriente los semiconductoresempiezan a calentarse, transmitiendo ese calor al gasoil.

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MOTOR D4\3EA

El retorno del rail se une a los retornos de los inyectores para pasar a través de un enfriador situado bajo el vehículo y volveral depósito de combustible. La función de este enfriamiento esevitar que el combustible aumente su temperatura en exceso debido a las sucesivas que sufre en la bomba de alta y ser devuelto al retorno.

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MOTOR_D4\3EA

Bomba de alta presión

La bomba de alta presión se encarga de generar la presión de alta para los inyectores, y en cualquier condición de funcionamiento. El arrastre de la bomba de alta se hace a través del árbol de levas, es decir, gira a la mitad de vueltas que el motor. La lubricación y la refrigeración las hace el mismo combustible que circula por dentro. La entrada se hace a través de una válvula de seguridad. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, la válvula de admisión se abre y el combustible entra dentro del elemento de bombeo (carrera de aspiración).

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MOTOR D4\3EA

En el punto muerto inferior, la válvula de aspiración se cierra y el combustible de la cámara se comprime mediante el desplazamientohacia arriba del émbolo. La bomba de alta presión se encarga de generar la presión de alta para los inyectores, y en cualquier condición de funcionamiento.

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MOTOR D4\3EA

En el tubo de alimentación de combustible de la bomba va instaladoel sensor de temperatura del combustible. Debido a que no todo el combustible que se comprime en la bombano es inyectado en la cámara de combustión sino que se devuelve al retorno, el gasoil va aumentando su temperatura, lo que provocapequeñas variaciones en la densidad del líquido con lo que varíala atomización del combustible. La ECM controla este efecto variando los tiempos de inyección y el avance.

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MOTOR D4\3EA

Después del filtro el combustible llega a la bomba de alta presión,la cual genera la fuerza del acumulador de alta (rail). Esta bombapuede llegar alcanzar 1.350 bar como máximo.Para cada proceso de inyección, se toma combustible del acumulador de alta. Su presión permanece constante, para lo cualse emplea una válvula electromecánica de regulación. Con objetode que la presión en el rail no se salga de determinados valores.La válvula de control de presión va activada por la ECM. Cuandoestá abierta, permite que la gasolina regrese al depósito a travésde las tuberías de retorno. Para que la ECM pueda activar la válvulade control de presión correctamente, la presión del rail se verificamediante un sensor de presión.

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MOTOR D4\3EA

La válvula de control de presión va activada por la ECM mediante señal duty. Cuando está abierta, permite que el combustible salgapor el retorno, en este caso no está recibiendo tensión (12V.).Para que la ECM pueda activar la válvula de control de presióncorrectamente, la presión del rail se verifica mediante un sensorde presión.

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MOTOR D4\3EA

Apertura en función del duty

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MOTOR D4\3EA

Sensor de Presión en el Rail

El sensor de presión se encarga de medir la presión actual en el rail, con la exactitud necesaria y lo más rápido posible. El combustible a presión ejerce una fuerza contra el diafragma del sensor, convirtiendo la presión en una señal eléctrica, la cual se introduce a un circuito de evaluación que amplifica la señal y la envía a la ECM. Cuando la forma del diafragma varía (aprox. 1mm a 1500bar) se produce un cambio de resistencia a través del puente de resistencias para 5 V.

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MOTORD4\3EA

Este cambio de la tensión es del orden de 0 a 70mV (en función de la presión) y luego se amplifica por el circuito de evaluación de 0.5 a 4.5V. La medición correcta de la presión del Rail es fundamental para que el sistema funcione como es debido. Si el sensor falla la válvula de regulación pasa a modo emergencia, con un valor “a ciegas“ de la presión.

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MOTOR D4\3EA

Sensor de presión (Rail)Encendido ON = 0.5V.Giro con motor de arranque = 0.5V. Y aumentandoRalentí = Aprox. 1.25V.Max. Presión =4.3 V.

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MOTOR_D4\3EA

La función de los inyectores inyectar la cantidad de combustible exacta en la cámara de combustión, y en el momento preciso. Para lograr esto el inyector es activado por señales que le transmite la ECM.El inyector tiene una servoválvula electromagnética en la parte superior, cuyo estado de reposo es cerrado y al recibir el impulso descarga la presión de la cámara superior (presión de rail), permitiendo que la presión en la parte baja de la tobera (igual a la del rail) levante la aguja, inyectando a presión por los orificios de la tobera como en un inyector Diesel convencional. Este sistema va mecanizado con las tolerancias más precisas, estando los tres componentes integrados y NO PUDIENDO DESMONTARSE EL CONJUNTO SALVO POR UN TALLER AUTORIZADO BOSCH.

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MOTOR D4\3EA

El combustible en exceso retorna al depósito por la tubería de retorno. La limitación de RPM y el corte de inyección al retener lo hace la ECM.

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MOTOR_D4\3EA

En el gráfico anterior se puede apreciar que los inyectores trabajanpor descarga en vez de por alzado de muelle como los antiguos motores diesel. La intensidad necesaria la proporciona un equipo de condensadoresinternos a la ECM que puede llegar a generar 20 amperios para laapertura del inyector y 10 ó 12 amperios para mantener abierta laaguja del inyector.

Equipo de condensadores

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MOTOR_D4\3EA

VÁLVULA EGR

Con la recirculación de gases de escape (EGR) se lleva parte de los gases de escape a la admisión. Esto hace que la temperatura de combustión se reduzca y por lo tanto se reduzca la emisión de Oxidos de Nitrógeno (NOx). En función de las condiciones instantáneas de funcionamiento, lo que entra a los cilindros puede llegar a ser hasta un 40% de gasesde escape. Para el control por parte de la ECM, se mide la masa de aire fresco que entra mediante el MAF y se compara con el teórico para ese punto de funcionamiento. La válvula EGR se abre en función de los impulsos de la ECM.

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MOTOR_D4\3EA

Control de la mariposa

La válvula de mariposa desempeña una misión que no tienenada que ver con la de un motor de gasolina. Lo que se busca es reducir el exceso de presión en la admisión para que aumente la tasa de recirculación de gases de escape.El control de mariposa sólo es operativo a bajas vueltas.Funciona por vacío, mediante una electroválvula, aunque locierto es que no hemos podido comprobar que interaccionecon la EGR. Básicamente la utiliza para tener una paradade motor más suave al cerrar el paso del aire.Actualmente viene montada sólo en los motores D3EA y D4EA Motores (D). En los motores (D) euro4 es electrónica.

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MOTOR_D4\3EA

VÁLVULA EGR

Condiciones de estado OFF:* RPM<650 (menos de 650)* Fallo en sensor de presión* Fallo en sensor de flujo de aire (MAF)* Batería por debajo de 9V.* Cantidad de inyección > 42 mm3

* RPM > 3050* Retención motor, RPM > 2000* Condición ralentí, RPM < 1000 durante 52 seg.* Presión atmosférica < 920 mbar

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MOTOR_D4\3EA

Las bujías de precalentamiento se encargan de garantizar un arranque en frío eficiente. Además, acortar el período de calentamiento, punto muy importante para las emisiones contaminantes. El tiempo de precalentamiento es función de la temperatura del refrigerante, es decir, lo controla la ECM. Los precalentadores alcanzan 850°C en pocos segundos. El post calentamiento se produce durante la fase de arranque eincluso con el motor ya en marcha, lo cual depende del régimen y del caudal inyectado. Los precalentadores al funcionar entre 950°C y 1050°C reducen el humo y las emisiones de ruido. El sistema lleva un relé de potencia.

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MOTOR_D4\3EA

Comparación de calentadores De modelos anteriores (1) y losactuales (2) (850°C en 4 segundos)

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MOTOR_D4\3EA

INTERRUPTOR DE FRENO

El interruptor de freno tiene dos circuitos:* Circuito de la luz de freno* Interrupción del cruise control

Freno redundanteEl sistema de redundancia de frenos se activa cuando tenemospisados a la vez el pedal de freno y el de acelerador y el vehículoestá en movimiento (habiendo pisado primero el acelerador). En este caso el ralentí se establece a 1200 rpm.

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MOTOR_D4\3EA

INTERRUPTOR DE EMBRAGUE

Tiene las siguientes misiones:* Cancelación del cruise control * Regulación de la señal de carga del motor (desembragar, meter primera, embragar para salir)* Para evitar que se disparen las RPM al desembragar durante los cambios de marcha, la ECM ajusta la operación de inyección.

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MOTOR_D4\3EA

Sensor de Presión Corto o valores fuera de rango RPM limitadas a 2600 rpm DTC 0190Regulador de Presión Corto El motor no arranca DTC 1180

DTC 0100DTC 0110

RPM limitadas a 2600 rpmCorto o valores fuera de rangoMAF/IAT

Modo Emergencia

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D4EA VGT Y EURO 4

-En los motores D 2.0 y 2.2 con VGT EURO4, tenemos gestión BOSCH 2 (limitación de presión a la entrada de la bomba) además de regulador de presión en rampa. Además, en todos los diesel que cumplan EURO4 los inyectores tienen un código de 7 cifras que debe grabarse (similar al Terracan). Llevan igualmente prebomba en el depósito

-En los motores D 2.0 con VGT y EURO3 (Santa FE 125 CV), la regulación de presión se hace sólo en el raíl. La diferencia con el de 2.0 de112 CV y turbo de geometría fija (WGT) es sólo el turbo y la gestión que implica.

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D4EA y EURO4

Sistema CRDi ( Presión de inyección : 1600 bar )

Bomba de alta presión

Common railRegulador de presión de raíl

Sensor de presión de raíl

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MOTOR_J3

Es un motor de origen Kia, de 2.9 l . Se monta en el Terracan

La gestión de motor no es Bosch sino Lucas-Delphi

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MOTOR_J3

CIRCUITO DE BAJA (LP)Es un circuito de baja presión que alimenta la bomba con gasoil filtrado .

CIRCUITO DE ALTA (HP)Es el circuito formado por:* La bomba de alta presión (bomba HP), la cual comprime el gasoil desde el ciruito de baja a la presión del rail, con el cual está conectado por una tubería de alta.* El rail que acumula la presión de alta, conectado a los inyectores mediante tuberías de alta individuales.* Los inyectores, de control electrónico, uno por cada cilindro y son los que introducen la cantidad calculada de gasoil en el momento adecuado.

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MOTOR J3

CIRCUITO DE RETORNO DE BAJA LP Este circuito tiene dos funciones principales:

* recoger el retorno de la bomba de alta y llevarlo al depósito.* recoger el retorno de los inyectores, función en la que coopera

un venturi que genera un vacío en la tubería de retorno.

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MOTOR_J3

El combustible filtrado es aspirado desde el racor de entrada de la bomba de alta. Luego pasa a la bomba transfer , que se encargadel elevar la presión a un nivel llamado “presión de transferencia”.Ésta depende naturalmente del régimen de giro de la bombaPero luego es regulada por una válvula de regulación que forma parte De la carcasa, y mantiene esta presión de transferencia a unos 6 Bar. El gasoil a la presión transfer pasa asimismo por laválvula dosificadora (IMV) que es la que dosifica la cantidad de caudal que se pasa a los émbolos de compresión .Cuando el gasoil entra al cabezal hidráulico, se comprime mediantelos émbolos y se dirige a la tubería de alta que a su vez alimenta al Rail.

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MOTOR_J3

El regulador de baja LP (Low Pressure) también conocido como IMV (inlet metering valve), se utiliza para controlar la presión del rail, regulando el caudal que se envía al elemento de bombeodel cabezal. De este modo la presión que detecta el sensor del Rail es igual a la solicitud de presión requerida por la ECU. De este modo se cumplen dos condiciones para mejorar la eficacia, en cuanto:* sólo se comprime la cantidad de gasoil necesaria según lo que requiera el sistema en función de las condiciones operativas del motor.

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MOTOR J3

* Asimismo se permite que baje la temperatura en el depósito.En efecto, al descargar el exceso de combustible al retorno, la reducción de presión en el gasoil desde la presión de rail a la atmosférica, hace ceder al exterior una gran cantidad de calor, lo cual hace que aumente la temperatura al entrar en el depósito.La IMV se encuentra en estado normalmente abierto cuando no se alimenta con corriente. Por tanto no se puede emplear como dispositivo de seguridad para cortar el motor si hace falta.

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MOTOR_J3- La bomba de alta

•Fabricada por Delphi – Francia

•Sensor de temperatura de gasoil

•Cabezal de alta

•Válvula de regulacion de alta (IMV)

•Reguladora de entrada (9 bares)

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MOTOR_J3

Bomba de alta. Funcionamiento.

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MOTOR_J3

Las funciones de la bomba de alta son :* Generar el nivel de alta presión de combustible exigido en el acumulador de alta (rail) * Dosificar la presion con la mayor precisión en funcion del requerimiento del motor, lo cual va controlado por la ECM en función 1)de la demanda del conductor (pedal acelerador).2)De las revoluciones motor (CKP)

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MOTOR_J3

Componentes internos de la bomba HP :* Cabezal hidráulico* Sensor de temperatura* Válvula dosificadora de admisión (IMV)* Boca de salida de alta* Valvula de entrada* Valvula de salida retorno* Rodillos de compresion* Conjunto de zapatas* Arbol impulsor * Bomba de transferencia

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MOTOR_J3

Presión Transfer * Bomba de paletas, integrada en el interior de la bomba HP * Presion regulada a 6 Bar * Caudal unitario: 5,6 cc/rev* Caudal total : 90 l/h a 300 rpm y 650 l/h a 2500 rpm * Aspiración : 65 mBar a 100 prpm

Presión de alta* anillo de levas con 4 lóbulos * 2 cámaras de 0,9 cc/rev (2 émbolos radiales por camara) * Camaras desfasadas 45° * Presión modulada por la válvula IMV Inlet Metering Valve* Limitador de alta presion (de 1800 a 2100 Bar)* Accionamiento desde la distribución, con una relación de 0.5/1

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MOTOR_J3

Diseño del Rail El volumen de alta presión enviado por la bomba de alta enviadopor la bomba HP se acumula en el rail. Consiste en una tubería muy fuerte que alimenta a los inyectores y amortigua las oscilaciones de presión. El volumen del Rail se define del modo siguiente: * Permitir el mínimo de oscilaciones de presión. Estas pulsaciones de presión dependen de la alimentación de la bomba de HP y del caudal consumido por los inyectores. La idea es mantener la presión dentro de un margen de + - 15 bar con objeto de mantener la mayor exactitud en la cantidad inyectada. Un volumen mayor permite una mejor amortiguación de las oscilaciones de presión.

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MOTOR_J3

Sensor de presión* Tipo : diafragma/Piezo eléctrico * Alimentación : 5 +/- 0.25V* Gama de sensión : 0 a 1800 Bar* Presión máxima : 2200 Bar* Presión de seguridad : más de 2500 Bar

•Por otro lado, permitir un fácil arranque. Un volumen pequeño reduce el intervalo de subida de presión permitiendo un arranque más rápido. El volumen del rail es a fin de cuentas un compromiso entre las dos cosas.

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MOTOR_J3

El sensor tiene que responder a la alimentación en menos de 200 ms, y a un impulso de presión de 90% en menos de 2 ms.

0

10 %

90 %

94 %%

1800 bar

100 %%

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MOTOR_J3

INYECTORES

1ª Fase

No se envía corrienteal solenoide, la válvulade control se encuentracerrada,la presión en lacámara de control es lamisma que en el raíl, con lo que la aguja se mantiene cerrada.

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MOTOR_J3

2ª Fase

La válvula de control es excitada mediante la ECM, la válvula decontrol se eleva, la presión en la cámara de control empieza a caer,la aguja sigue cerrada. En cuanto la presión en la cámara de controlse ha reducido lo suficiente la aguja deja de estar en equilibrio hidráulico, con lo que sube hacia arriba.

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MOTOR_J3

3ª Fase

Los orificios de la punta de la tobera quedan abiertos y empiezala inyección. El tiempo de excitación del solenoide de la válvuladepende de las condiciones de trabajo, es decir en función de lapresión del rail.

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MOTOR_J3

4ª Fase

La ECM corta la corriente al solenoide de la válvula de control, con lo cual la válvula regresa a su asiento debido a que la presión en la cámara de control aumenta y se hace un poco mayor que la presión en la tobera, haciendo que se cierre la aguja y que se pare la inyección.

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MOTOR_J3

Como en el sistema BOSCH, hay un valor de corriente alto para abrir el inyector y otro menor para mantenerlo.

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MOTOR_J3

Todos los inyectores producidos por Delphi van numerados dentrode un lote de producción en función de sus características particulares individuales, usando un código matricial (para lecturaautomática en producción) o uno alfanumérico, para el servicio postventa. * Si se sustituye un inyector hay que actualizarlo en la ECM mediante Hi Scan* Si se sustituyen todos, lo mismo* Hay que resetear los parámetros de autoaprendizaje del sistema. (Auto adaptación de la ECM). Como se va a empezar con nuevos componentes, hay que modificar estas adaptaciones a los valores originales.*Si se sustituye la ECM hay que: cargar TODOS los valores y la configuración del vehículo en la nueva ECM

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MOTOR_J3

-hay que copiar los parámetros de aprendizaje que caracterizan -el estado en el cual se encuentra el sistema. La nueva ECM no -va a conocer estos valores, es preciso emplear unos valores -neutrales. Por lo tanto hay que cargarlos en la ECM.Esta reprogramación se explica más adelante en el punto referente al Hi-Scan.

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MOTOR _J3

Código P/venta

Código enfabricación

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MOTOR _J3

Condición EGR OFF •Temp. < 15°C o bien • Temp. > 100 °C•Temp. Aire admisión > 60 °C• RPM > 2500rpm•carga motor > 40% de la Max.•A/C on•Altitud > 1000 Metros•OFF en caso de MAF defect.•En arranque ( 2 segundos)

Valvula EGR

Válvula Solenoide

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MOTOR_J3

Calentador auxiliar circuito habitáculoEl Terracan no lleva calentadores auxiliares como los Elantra, SantaFe, Trajet, Matrix por los motivos siguientes:-Mucho mayor cilindrada (capacidad calorífica) que el motor de los anteriores -El diametro de entrada ha sido aumentado.Esto es suficiente para las necesidades de calefacción.

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MOTOR _J3

Colector

Calefactor de aire de admisión

Especificacion:Vbatt: 14VResistencia: 0.2 ΩCorrientes: 70 A ( x dos elementos = 140 Amps)

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MOTOR _J3

Modo Fallo en J3

El motor se para después de 1min.Ralentí a 1000 rpm.

Régimen limitado a 3000 rpm.El motor se para después de 1min.

Ralentí a 1000 rpm.Régimen limitado a 3000 rpm.

El motor se para después de 1min.Ralentí a 1000 rpm.

Régimen limitado a 3000 rpm.El motor se para después de 1min.

Ralentí a 1000 rpm.Régimen limitado a 3000 rpm.

El motor se para después de 1min.Ralentí a 1000 rpm.

Régimen limitado a 3000 rpm.Límite de corriente de control IMV superado El motor se para después de 1min. DTC 1119

Ralentí a 1000 rpm.Régimen limitado a 3000 rpm.

Códigos de Inyectores borrados Ralentí a 1300 rpm. DTC 1300Fallo circuito de CKP Fallo en señal CKP Ralentí limitado a 3000 rpm. DTC 0335

Fallo en los 2 potenciometros Régimen limitado a 1300 rpm. DTC 0226Ralentí a 1000 rpm.

Régimen máximo 3000 rpmRalentí a 1000 rpm.

Régimen máximo 3000 rpm

DTC 0120

DTC 0220

Sensor de acelerador APS

Fallo en señal de IMV

Monitorización de Presión de Combustible

Fallo en potenciometro 1

Fallo en potenciometro 2

Esquema eléctrico de inyectoresCircuito eléctrico de Inyectores

DTC 0201/4

DTC 0190

Límite de presión de rail superado DTC 1120

IMV bloqueada

Límite de presión de rail superado

Fallo en señal de sensor

Sensor de Presión de Rail

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MOTOR _D4CB (Tipo “A”)

Motor de origen Kia de 2.5 l

Sistema de gestión Bosch

Lleva cadenas de distribución en lugar de correas

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MOTOR _D4CB

Esquema del sistema

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MOTOR _D4CB

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MOTOR _D4CB

Integrando una bomba de engranajes, la bomba de alta presiónCP3.2 trae el combustible desde el depósito, a través del filtro degasoil, y crea una presión de alimentación de 4.5 ~ 6.0 bar

- Presión de succión : 0.5 ~ 1 bar- Presión de salida : 4.5~6.0 bar

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MOTOR _D4CB

BOMBA DE ALTA PRESIÓN

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MOTOR_D4CB

4600rpmVelocidad

máx.0.677/revCantidad de salida

0.67

1600bar

Par de giro

Presión de trabajo

Items

24~28NmDesmultiplic.

1350barPresión máx. de salida

Items

①②①

④ ⑤ ① eje impulsor② Leva excéntrica.③ Conjunto de compresión con pistón④ Válvula de entrada⑤ Válvula de salida

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MOTOR _D4CB

Control a la entrada : integrado en la bomba de alta presión que controla la cantidad de combustible con la que se alimenta la bomba de alta, similar al sistema utilizado por DELPHI en el J3.Ventajas del control a la entrada: Minimiza el incremento de temperatura del combustible suministrando el volumen óptimo de combustible. El par necesario para hacer trabajar la bomba desciende entre 3 y 4 kg.m.DesventajasDificultad para liberar altas presiones en el rail en una repentina deceleración.

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MOTOR _D4CB

Bosch versión 1. (D Engine) requiere un sensor de temperatura de combustible para compensar las cantidades de combustible Inyectado (80 ~ 120 C ).Bosch versión 2. (A Engine) La temperatura de combustible No llega a los 70 C, por lo que la compensación no se requiere, razónpor la cual no equipa sensor de temperatura.Para descargar el exceso de combustible en desaceleraciones, el tiempo de apertura de los inyectores es modificado por la ECM.Para proteger al rail de sobrepresiones, se equipa una válvula de seguridad mecánica.

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MOTOR _D4CB

Una válvula magnética (MPROP) está localizada directamente sobre la bomba de alta.Regula la cantidad de combustible que entra desde el circuito de baja presión (4.5 ~ 6.0bar) desde la bomba de engranajes.

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MOTOR_D4CB

Controlada por la ECM, depende de las demandas del conductory las condiciones de marcha del motor.Si la válvula se queda sin alimentación eléctrica se queda abiertaDicha válvula está controlada mediante señal duty, teniendo unduty del 62% cuando tenemos contacto puesto. Regula la cantidad de combustible que entra en la bomba, desviando el resto de gasoil al retorno.

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MOTOR _D4CB

La posición de la válvula es determinada por la ECM dependiendode las demandas de la conducción, la cantidad final de combustiblees determinada por las ranuras en el pistón.

Máximo paso de combustible

I(A)

Q(l/h)

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MOTOR_D4CB

El acumulador de alta presión o rail como es más conocido, estádiseñado para acumular combustible y absorber las fluctuacionesde presión, gracias a un adecuado volumen.El limitador de presión tiene la misma función que una válvula de sobrepresión. La válvula es un sistema mecánico comprimido por el fluido a presión: -Carcasa con rosca para instalación en el rail-Conexión para el retorno.-Un émbolo móvil.-Muelle

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MOTOR_D4CB

En caso de sobrepresión el limitador de presión permite un pequeño intervalo de presión máxima de 1750 bares.

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MOTOR _D4CB

El combustible presurizado actúa sobre el diafragma del sensor, convirtiendo la presión en una señal eléctrica, que es amplificaday enviada a la ECM.La precisión en la medición de la presión del rail es imperativopara el correcto funcionamiento del sistema. Un fallo del sensorproduciría:`D´Engine, Modo de emergencia`A´Engine, La ECM apaga el motor

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MOTOR _D4CB

Especificaciones Encendido ON = Approx. 0.5V Arranque = 0.5V o más Ralentí = Approx. 1. V Max RPM = El voltaje del sensor aumenta en función de la presión en el rail hasta 4.5

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MOTOR_D4CB

InyectoresSu funcionamiento es similar al de los CommonRail I. Solenoide no alimentado. La presión del muelle mantiene al inducido y la válvula de bola cerrados. La presión sobre la cámara de control de la válvula y la aguja del injector es la misma.El émbolo de control de la válvula no se puede mover -> no hay inyección.

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MOTOR _D4CB

El solenoide es alimentado, permitiendoal inducido y a la válvula de boladesplazarse, abriendo el orificio de purga, con lo que la presión en la cámara de control desciende. La presión del rail desplaza el émbolo de control, permitiendo que la aguja de inyección ascienda y se produzca la inyección.

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MOTOR _D4CB

El puente de condensadores es un elemento interno de la ECM, genera la intensidad para el funcionamiento de losinyectores. 1.- Descarga de condensador.2.- Inyector abriéndose3.- Condensador cargando4.- Inyector abierto5.- Carga del puente de condensadores

Page 137: Curso Diesel Hyundai

137

MOTOR _D4CB

El tiempo de funcionamiento depende de las RPM y la temperatura de motor.Hay 3 modos de funcionamiento: -> Precalentamiento:

-> Calentamiento para arranque : En caso de que no se arranque el motor una vez terminado el precalentamiento. Cuando el valor de la temperatura de motor es inferior a 60º, el tiempo máximo defuncionamiento es de 30 segundos.Si la temperatura alcanza 60º antesde esos 30 segundos los calentadores dejan de funcionar.

0.73812Glow Calentadores (seg)

50 20 -10 -20Tem. refrige.( )

Page 138: Curso Diesel Hyundai

138

MOTOR _D4CB

-> Post calentamiento : después de arrancar con RPM menor que 2500 rpm y volumen inyectado menor que 75cc/min.

-> Calentamiento intermedio : Al final del post caletamiento, se lleva a cabo el calentamiento intermedio si:- La temperatura de motor es menor de 40º y El volumen de inyección es menor que 10cc/min y RPM menor de 200 rpm

0102540Glow time (Sec.)

40 20 -10 -20Coolant Temp.( )

Page 139: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR _D4CB

Interruptor de frenoHay dos contactos debido a razones de seguridad. Cada vez queel conductor pisa el freno, se informa a la centralita de la entradaen funcionamiento de los frenos con una señal ON/OFF. Cuando el contacto1 está en ON, el contacto2 está en OFF. Con este método la ECM chequea si los contactos están funcionando bien.

Brake switch 1

Brake switch 2

ECM

Síntoma de fallo : Conducción normal inhibida

Page 140: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR _D4CB

Interruptor del embrague

-> Controla las RPM y los humos (falta de aire) en los cambios de marchas.-> Cruise control

Clutch Switch

ECM

Síntoma de fallo : Conducción normal inhibida

Page 141: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR _D4CB

Modo Emergencia

Régimen de motor limitado a 2250 rpmNo funciona EGR

Temperatura fijada en 50ºNo funciona EGR

Régimen de motor limitado a 1250 rpmNo funciona EGR

Régimen de motor limitado a 1250 rpmNo funciona EGR

Sensor de Presión de Rail Corto o valores fuera de rango La ECM apaga el motor inmendiatamente DTC 0190Fallo de 2 inyectores o más Corto La ECM apaga el motor inmendiatamente

Corto o valores fuera de rango en sensor 1 DTC 0120

Corto o valores fuera de rango en sensor 2 DTC 0220APS

Valores fuera de rangoMAF DTC 0100

DTC 0110Corto o valores fuera de rangoIAT

Page 142: Curso Diesel Hyundai

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GESTION BOSCH: importante modificacion

Inyectores

En vehículos con gestión Bosch, D4CB, D4EA Y D3EA, los inyectores han sidograduados para corregir variaciones de inyección debido al proceso de fabricación.Las clasificaciones de dichos inyectores son 3: X, Y, ZEn caso de sustituir los inyectores, lo haremos por uno de la misma graduacióny si no es posible, mantendremos una de las combinaciones siguientes

Page 143: Curso Diesel Hyundai

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GESTION BOSCH:calibraciones

MOTOR

COMBINACIÓN

GRADUACION DE INYECTOR

X Y Z

D4CB

COMBINACIÓN 1

0 4 0

COMBINACIÓN 2

1 3 0

COMBINACIÓN 3

0 3 1

COMBINACIÓN 4

1 2 1

COMBINACIÓN 5

2 2 0

COMBINACIÓN 6

0 2 2

D4EA

COMBINACIÓN 1

0 4 0

COMBINACIÓN 2

1 3 0

COMBINACIÓN 3

0 3 1

COMBINACIÓN 4

2 2 0

COMBINACIÓN 5

0 2 2

D3EA

COMBINACIÓN 1

0 3 0

COMBINACIÓN 2

1 2 0

COMBINACIÓN 3

0 2 1

Page 144: Curso Diesel Hyundai

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GESTION BOSCH:calibraciones

PIEZA MOTORREFERENCIA

NOTASPREVIA NUEVA

INYECTOR

D4CB 33800-4A000

33800-4A000 SIN GRADUAR

33800-4A000X GRADUACIÓN X

33800-4A000Y GRADUACIÓN Y

33800-4A000Z GRADUACIÓN Z

D4EA (VGT)

33800-2790033800-27901

33800-2790033800-27901

SIN GRADUAR

33800-27900X33800-27901X

GRADUACIÓN X

33800-27900Y33800-27901Y

GRADUACIÓN Y

33800-27900Z33800-27901Z

GRADUACIÓN Z

D4EA (WGT),D3EA

33800-2700033800-27010

33800-2700033800-27010

SIN GRADUAR

33800-2700033800-27010

GRADUACIÓN X

33800-2700033800-27010

GRADUACIÓN Y

33800-2700033800-27010

GRADUACIÓN Z

Page 145: Curso Diesel Hyundai

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FILTRO DE PARTÍCULAS

Los motores D que cumplan la normativa EURO4 llevan filtro de partículas.

Page 146: Curso Diesel Hyundai

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EURO IV

SCV(válvula de control de turbulencia)

SCV(válvula de control de turbulencia)

Sonda λSonda λ

CPF(filtro de partículas)

CPF(filtro de partículas)

Sensor de temperatura y dif. de presión

Sensor de temperatura y dif. de presión

ACV(Válvula de control de

aire)

ACV(Válvula de control de

aire)

2nd GENE´RACIÓN CRDiPresión de inyección : 1350 →1600 bar

ECU : 16 →32 bit

2nd GENE´RACIÓN CRDiPresión de inyección : 1350 →1600 bar

ECU : 16 →32 bit

EGR refrigerado por agua (control eléctrico)

EGR refrigerado por agua (control eléctrico)

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FILTRO DE PARTÍCULAS

Motor D-2.0 CRDi D-2.2 CRDi con filtro de partículos

Forma

Cilindrada 1,991 cc 2,188 cc

Potencia 125 CV 153 CV

Par máximo 29.0 kg·m 35.0 kg·m

Diámetro*carrera 83×92 87×92

Características

BOSCH 1st GEN Control de presión de combustible

- Regulador de presión en el raíl

- 1,350bar

BOSCH 2nd GEN Fuel pressure control

- Regulador de presión en raíl y entrada a bomba

- 1,600bar Válvula de control de turbulencia Válvula control de aire Filtro de partículas EURO IV

Page 148: Curso Diesel Hyundai

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FILTRO DE PARTÍCULAS (CPF)

① EURO-4 reducción de emisiones comparado con EURO-3

- PM : 50 % menos

- NOx : 50 % menos

② Objetivo

- Estar en unas emisiones del 70 % de la normativa

③ EURO-4: entrada en vigor

- Nuevos modelos : Enero de 2005

- Coches existentes : Enero 2006HC+ N0x (g/km)

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

PM (g/km)

EURO-3 (regulation)

EURO-4 (regulation)

EURO-4(objetivo)

0.0

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Filtro de partículas (CPF) Funcionamiento: elimina las partículas mediante un postinyección y las oxida con el catalizador (usando NO2). La temperatura óptima de la regeneración son 550-600ºC

Eficiencia de purificación : más del 90% Efecto

partículas atrapadas

purificación

DOC (Catalizador)

CSF(Filtro de partículas)

Sensor de temperatura 2

Tubo de diferencia de presión

Nota: cuando la diferencia de temperatura entre salida de

turbo (sensor 1) y salida del catalizador (sensor 2) es mayor de 40º, dará código de avería DTC2030 para proteger el catalizador.

Page 150: Curso Diesel Hyundai

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Filtro de partículas

Criterio de regeneración: cada 1000 km con motor entre 1000 y 4000 rpm carga de motor mayor de 0,7 bar velocidad de vehículo>5km/h Temperatura del agua>40ºC Cuando detecta diferencia de presiones alta entre antes y después del

filtro con los sensores de presión (0,2-0,3 bar), es que está obstruido el filtro=>regeneración

Page 151: Curso Diesel Hyundai

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Filtro de partículas (CPF)

Regeneración manual

Es posible que haya que realizar una regeneración manual en determinadas circunstancias, especialmente en coches que se usen sólo para trayectos cortos (se encenderá la luz del cuadro). La regeneración manual se hace con el Hi Scan, metiéndonos en el menú de CPF (filtro de partículas). En este menú ya se nos guiará para realizar la regeneración.

Page 152: Curso Diesel Hyundai

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EL TURBOCOMPRESOR

El circuito de turbo aprovecha la energía de los gases para mover una rueda de alabes, la turbina

La turbina a su vez hace girar otra rueda, el compresor

Page 153: Curso Diesel Hyundai

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EL INTERCOOLER

Esta compresion hace subir mucho la temperatura del aire, por tanto se enfria en el intercooler

Page 154: Curso Diesel Hyundai

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LA REGULACION DEL TURBO: LA WASTEGATE (WGT)

El compresor se regula mediante una válvula de derivación en la Turbina que impide que aumenten demasiado las revoluciones y por tanto la presión en el compresor

Si no fuera asi la presion en el compresor subiria indefinidamente con riesgo mecanico grave para el motor

Page 155: Curso Diesel Hyundai

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Funcionamiento de la válvula de sobrepresion (wastegate)

La presión en el compresor(1)se lleva directamente por una tuberia (3) a una membrana que tira de la válvula de descarga (wastegate)(4) con lo que parte de los gases de escape NO pasan por la turbina (2)

Page 156: Curso Diesel Hyundai

156

El turbo de geometria variable (MOTORES D4EA (D)y D4FA(U)

Page 157: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR_D4EA VGT

El VGT es la solución a la cuestión de instalar un turbo grande o pequeño.La turbina grande es ideal para conseguir grandes cantidades de par, perotiene el problema de un tiempo de respuesta muy grande. Esta característicase ve mejorada en la turbina pequeña, capaz de acelerar más rápidamenteal ser menos pesada. Para solucionar esto, el VGT instala aletas de entrada a turbina móviles. Estas aletas se cierran para dirigir los gases de escape tangencialmente a la turbina y acelerarla, caso de baja carga de motor.En caso de alta carga de motor, las aletas se abren para dirigir los gases al centro de la turbina, reduciendo así la velocidad del turbo

Page 158: Curso Diesel Hyundai

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El control VGT

INTRODUCCIÓN

El turbocompresor de geometría variable (VGT) regula la incidencia de losgases de escape sobre la turbina, optimizando en cada momento la velocidad de entrada. Este componente es gobernado por la ECM a través de Duty que controlauna electroválvula de vacío. Con esto obtenemos una mejor gestión del motor, mejorando sus prestaciones y reduciendo a su vez consumos y emisiones.

Page 159: Curso Diesel Hyundai

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El turbo de geometria variable (VGT)

WGT :Control puramente mecánico desviando gases del escape una vez entran a la turbina : válvula de trampilla que trabaja según aumenta la presión que se toma desde el compresor

VGT : Control electro-vacío por álabes de ENTRADA a la turbina,

Page 160: Curso Diesel Hyundai

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Situacion de las aletas del VGT

Las aletas van situadas en la periferia de la turbina (entrada) en un anillo sincronizado con una varilla de mando

Page 161: Curso Diesel Hyundai

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EL TURBO DE GEOMETRIA VARIABLE( VGT )-mando de las aletas

Las aletas de entrada dependen de un disco rotatorio controlado por VACIO mediante una señal de duty proveniente de la ECM

Page 162: Curso Diesel Hyundai

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Regulacion de las aletas

Actuador

Arandela común Palanca exterior

Brazo interno

Aleta

Aleta

Rodillo

Palanca int. Aleta

Anillo soporte

Page 163: Curso Diesel Hyundai

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Posicion de las aletas según carga

Alta presion de escape(cargas altas)

Baja apresion de escape (cargas bajas)

Alta carga de motoraletas abiertas

Baja carga aletas cerradas

Aleta

Page 164: Curso Diesel Hyundai

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Situacion del sensor de presion en el motor D

Sensor de Sobrepresión (BPS) Actuador de turbo VGT

El control se hace mediante un sensor de presión en el

colector (MAP)

Page 165: Curso Diesel Hyundai

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MOTOR_D4EA VGT

IMPORTANTEEn el eje de control de las levas y en el tornillo de ajuste de caudal mínimo hay dos marcas de pintura. Estas marcas se hacen en fabrica al ajustar el turbo y no se deben tocar.

Page 166: Curso Diesel Hyundai

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Diferencia rendimientos en el D WGT y el VGT

WGT VGT

Pot/rev

111/4000125/400

0

Par/rev

25.5/2000

29/2000

Page 167: Curso Diesel Hyundai

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DTC en el motor D

Códigos de Avería

DTC P1112 VGT actuator valve malfunctionC029: Diferencia entre posición objetivo y posición actual de aletaC018: Corto de CircuitoC019: Corto a MasaHumo negro en el gas de escapeResistencia válvula solenoide: 14-17ΩFrecuencia de Duty: 300HzDTC P1116 Mal funcionamiento del Sensor de Sobrepresión (BPS)

Page 168: Curso Diesel Hyundai

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Situacion valvulas de control (Santa Fe)

La ECM controla la posición de las aletas internas del turbo mediante una válvula de vacío, realizando un control de funcionamiento del sistemaa través del sensor de presión de sobrealimentación (BPS)

Solenoide de Mariposa Solenoide de EGR

Solenoide de VGT

Page 169: Curso Diesel Hyundai

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Motor D4FA (Motor “U”)

1.5 l, 4 cilindros, Turbo VGT

Gestion Bosch tipo 2 (Como Motor A)

Estructuralmente como un A , pero sin contrarrotantes

Page 170: Curso Diesel Hyundai

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Distribución motor U

Por cadena en dos etapas como el A, solo que en una sola carcasa

Los arboles de levas llevan levas de admision y de escape a la vez

Page 171: Curso Diesel Hyundai

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Sistema de doble admision

Las valvulas de admision y escape tienen conductos separados y de diferente longitud, para mejorar el llenado

En el sistema Euro 4 el conducto de admision largo se cierra según carga requerida.

Page 172: Curso Diesel Hyundai

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Tren alternativo motor U

Cigüeñal 8 contrapresos

CKP en el volante

(igual que el motor A) No hay

contrarrotantes Pistones con

refrigeracion

Page 173: Curso Diesel Hyundai

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Bielas de union fracturada