Funcionamiento

Common Rail System00400076S

2004 DENSO CORPORATION Todos los derechos reservados. Este libro no se puede reproducir ni copiar, total ni parcialmente, sin el permiso de la editorial por escrito.

CONTENIDO1. DESCRIPCIN GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1-1. CAMBIOS EN EL MEDIO AMBIENTE RELACIONADOS CON EL MOTOR DIESEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1-2. EXIGENCIAS SOBRE EL SISTEMA DE INYECCIN DE COMBUSTIBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1-3. TIPOS Y CAMBIOS EN LOS SISTEMAS ECD (DIESEL CONTROLADO ELECTRNICAMENTE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1-4. CARACTERSTICAS DEL "COMMON RAIL SYSTEM" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1-5. EL "COMMON RAIL SYSTEM" Y LOS CAMBIOS DE LA BOMBA DE SUMINISTRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1-6. CAMBIOS DE INYECTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1-7. CONFIGURACIN DEL "COMMON RAIL SYSTEM" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. PRESENTACIN DEL "COMMON RAIL SYSTEM" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2-1. DESCRIPCIN GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3. DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3-1. BOMBA DE SUMINISTRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3-2. RAMPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3-3. INYECTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4. DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4-1. DIAGRAMA DEL SISTEMA DE CONTROL DEL MOTOR (REFERENCIA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4-2. ECU DEL MOTOR (UNIDAD DE CONTROL ELECTRNICO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4-3. EDU (UNIDAD DE CONDUCCIN ELECTRNICA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4-4. SENSORES VARIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5. SISTEMAS DE CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5-1. CONTROL DE LA INYECCIN DE COMBUSTIBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5-2. SISTEMA E-EGR (RECIRCULACIN DE GASES DE ESCAPE ELCTRICA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5-3. MARIPOSA DE GASES CONTROLADA ELECTRNICAMENTE (NO FABRICADA POR DENSO) . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5-4. SISTEMA DE CONTROL DE LOS GASES DE ESCAPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5-5. SISTEMA DPF (FILTRO DE PARTCULAS DIESEL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 5-6. SISTEMA DPNR (REDUCCIN DE PARTCULAS Y NOx DIESEL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6. DIAGNSTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 6-1. DESCRIPCIN GENERAL DE LA FUNCIN DE DIAGNSTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 6-2. DIAGNSTICO CON DST-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 6-3. DIAGNSTICO CON EL INDICADOR DE AVERA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6-4. COMPROBACIN DEL FUNCIONAMIENTO DEL CUERPO DE MARIPOSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7. FIN DEL MATERIAL DEL VOLUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7-1. PARTCULAS (PM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7-2. HISTORIA DEL DESARROLLO DEL SISTEMA DE INYECCIN DE COMBUSTIBLE DEL TIPO DE "COMMON RAIL SYSTEM" Y LOS FABRICANTES MUNDIALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7-3. PRESIN DE INYECCIN MS ALTA, RELACIONES DE INYECCIN OPTIMIZADAS, MAYOR PRECISIN DE CONTROL DEL CALADO DE INYECCIN, MAYOR PRECISIN DE CONTROL DE LA CANTIDAD DE INYECCIN . . 82 7-4. IMAGEN DEL INTERIOR DE LA CMARA DE COMBUSTIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

1.

DESCRIPCIN GENERALA nivel mundial hay una imperiosa necesidad de mejorar la economa de combustible de los vehculos con el fin de prevenir el calentamiento global y de reducir las emisiones de los gases de escape que afectan la salud humana. Los vehculos con motor diesel son muy apreciados en Europa por la economa de combustible que ofrecen. Por otra parte, los "xidos de nitrgeno (NOx)" y las "partculas (PM)" contenidas en los gases de escape deben ser reducidas en gran medida para cumplir con las regulaciones de los gases de escape. La tecnologa se est desarrollando activamente con el objetivo de mejorar el ahorro de combustible y de reducir los gases de escape.

1-1. CAMBIOS EN EL MEDIO AMBIENTE RELACIONADOS CON EL MOTOR DIESEL

< Aviso > Para obtener ms informacin sobre las partculas (PM), consulte el material que hay al final de este documento.

A. Exigencias sobre los vehculos diesel Reducir los gases de escape (NOx, PM, monxido de carbono (CO), hidrocarburo (HC) y humo). Mejorar la economa de combustible. Reducir el ruido. Mejorar el rendimiento y el ejercicio de la conduccin.

B. Cambios en las Regulaciones de gases de escape (ejemplo de regulaciones para los vehculos diesel grandes)Las regulaciones EURO IV entrarn en vigor en Europa a partir de 2005 y las regulaciones 2004 MY han entrado en vigor en Amrica del Norte a partir de 2004. Adems, las regulaciones EURO V entrarn en vigor en Europa a partir de 2008 y las regulaciones 2007 MY entrarn en vigor en Amrica del Norte a partir de 2007. A travs de estas medidas, las emisiones de PM y NOx se reducirn progresivamente.

PM g/kWh Europa EURO EURO EURO

NOx g/kWh Europa EURO EURO EURO

Norteamrica 1998 MY 2004 MY 2007 MYNorteamrica

3,5 2,7 2,0

0,11

0,13 0,03 0,013 2007 2008

1998 MY

2004 MY

2007 MY 0,27

2004 2005

2004 2005

2007 2008Q000989S

1-2. EXIGENCIAS SOBRE EL SISTEMA DE INYECCIN DE COMBUSTIBLE Para cumplir con las diversas exigencias que se imponen sobre los vehculos diesel, el sistema de inyeccin de combustible (incluyendo la bomba de inyeccin y las toberas) juega un papel significativo porque afecta directamente al rendimiento del motor y del vehculo. Algunas de estas exigencias son: presin de inyeccin ms alta, relacin de inyeccin optimizada, mayor precisin del control del calado de inyeccin y mayor precisin del control de la cantidad de inyeccin del combustible. < Aviso > Para obtener ms informacin sobre la presin de inyeccin ms alta, la relacin de inyeccin optimizada, la mayor precisin del control del calado de inyeccin y la mayor precisin del control de la cantidad de inyeccin del combustible, consulte el material que hay al final de este documento.

-1-

1-3. TIPOS Y CAMBIOS EN LOS SISTEMAS ECD (DIESEL CONTROLADO ELECTRNICAMENTE) Los sistemas ECD incluyen la serie ECD-V (V3, V4 y V5), que implementa el control electrnico mediante bombas distribuidas (bombas del tipo VE), y "common rail systems" que constan de bomba de suministro, rampa e inyectores. Los distintos tipos son el ECD-V3 y V5 para los vehculos de pasajeros y RV, el ECD-V4, que puede admitir tambin camiones pequeos, los "common rail systems" para camiones y los "common rail systems" para vehculos de pasajeros y RV. Adems, hay una segunda generacin de sistemas "common rail systems" que admite tanto la aplicacin en vehculos grandes como en vehculos de pasajeros. El siguiente grfico muestra las caractersticas de estos sistemas.

'85 ECD-V1 ECD-V3 El primer sistema SPV del mundo (sistema de vlvula electromagntica de descarga electromagnetic spill valve-) se utiliza para el control de la cantidad de inyeccin de combustible, de modo que se puede controlar el volumen inyectado por cada uno de los cilindros. Presin de inyeccin mxima 60 Mpa

'90

'95

'00

ECD-V4 ECD-V5 Mecanismo de bombeo de leva interior Presin de inyeccin mxima 130 Mpa Utiliza la inyeccin piloto para reducir el sonido de combustin del motor. Presin de inyeccin mxima 100 Mpa

Tipos de sistemas y cambios

ECD-V3

ECD-V4

ECD-V5common rail de vehculos grandes (HP0) common rail de turismos (HP2)

Common Rail System El combustible sometido a una presin superior mediante la bomba de suministro se acumula temporalmente en la rampa para despus inyectarse tras la excitacin del inyector. Utiliza la inyeccin piloto para reducir el sonido de combustin del motor Presin de inyeccin mxima 180 Mpa Bomba de suministro Inyector Rampa

Q000750S

-2-

1-4. CARACTERSTICAS DEL "COMMON RAIL SYSTEM" El "common rail system" utiliza un tipo de cmara de acumulacin llamada rampa para almacenar el combustible a presin y para que los inyectores, que contienen vlvulas electromagnticas controladas electrnicamente, inyecten dicho combustible en el interior de los cilindros. El sistema de inyeccin, al ser controlado por la ECU del motor (la presin, la relacin y el calado de inyeccin), es independiente, y por lo tanto, no se ve afectado por el rgimen o la carga del motor. Como la ECU del motor puede controlar la cantidad y el calado de inyeccin con un alto grado de precisin, es posible incluso la inyeccin mltiple (mltiples inyecciones de combustible en una sola carrera de inyeccin). Con ello se garantiza una presin de inyeccin estable en todo momento, incluso con un rgimen del motor bajo, y se disminuye drsticamente la cantidad de humo negro que emiten normalmente los motores diesel en el arranque y en la aceleracin. Como consecuencia, las emisiones de gases de escape son menores y ms limpias, a la vez que se consigue un mejor rendimiento. < Aviso > Para obtener ms informacin sobre el origen de los sistemas de inyeccin de combustible de "common rail", consulte el material que hay al final de este documento.

A. Funciones del control de inyeccina. Control de la presin de inyeccin Posibilita la inyeccin a alta presin incluso a un rgimen bajo del motor. Optimiza el control para reducir al mnimo las emisiones de partculas y NOx. b. c. Control del calado de inyeccin Posibilita un control ptimo y preciso de acuerdo con las condiciones de la conduccin. Control de la relacin de inyeccin El control de la inyeccin piloto inyecta una pequea cantidad de combustible antes de la inyeccin principal.

Common Rail System

Control de la presin de inyeccin Presin optimizada y ms alta La presin de inyeccin es ms del doble de la presin actual, lo que hace que sea posible reducir enormemente las partculas. Common Rail System

Control del calado de inyeccin

Control de la relacin de inyeccinInyeccin piloto Relacin de inyeccin Inyeccin secundariaPost-inyeccin

Inyeccin previaInyeccin principal

Tipo control electrnico

Presin de inyeccin

Partculas

ngulo de avance

ngulo del cigeal Control de la cantidad de inyeccin Correccin de la cantidad de inyeccin del cilindroCantidad de inyeccin

Bomba convencional Velocidad Presin de inyeccin

Can

tidad

de in

yecc

in

Velocidad

1

3 2 4

Q000751S

-3-

1-5. EL "COMMON RAIL SYSTEM" Y LOS CAMBIOS DE LA BOMBA DE SUMINISTRO El primer "common rail system" para camiones del mundo apareci en 1995. En 1999 se lanz el "common rail system" para vehculos de pasajeros (la bomba de suministro HP2), y luego, en 2001, se lanz un "common rail system" que utilizaba la bomba HP3 (una bomba de suministro ms ligera y ms compacta). En 2004 se lanz la HP4 de tres cilindros, basada en la HP3.

A. Tipos de bombas de suministro y cambios1996Common Rail System

1998

2000

2002

2004

2006

common rail system de 1 generacin

common rail system de 2 generacin

HP0Camiones grandes

120MPa

HP4Camiones de tamao medio Cantidad de ajuste de precarrera

HP3 HP2Camiones compactos Turismos Ajuste de la cantidad de succin 135MPa 180MPa

180MPa Ajuste de la cantidad de succin

Ajuste de la cantidad de succin

Q000752S

1-6. CAMBIOS DE INYECTOR97 98 99 1 generacin 00 01 02 03

2 generacin

X1 120MPa Inyeccin piloto X2 135MPa Inyeccin piloto

G2 180MPa Inyeccin mltiple

Q000753S

-4-

1-7. CONFIGURACIN DEL "COMMON RAIL SYSTEM" El sistema de control de rampa comn se puede dividir en lneas generales en las cuatro reas siguientes: sensores, ECU del motor, EDU y actuadores.

A. SensoresDetectan el estado del motor y de la bomba.

B. ECU del motorRecibe seales de los sensores, calcula la cantidad y el calado de inyeccin adecuados para un funcionamiento ptimo del motor y enva las seales apropiadas a los actuadores.

C. EDUPosibilita la activacin de los inyectores a regmenes altos. Tambin hay algunos tipos con circuitos de carga dentro de la ECU que tienen la misma funcin que la EDU, por lo que no hay EDU en estos casos.

D. ActuadoresProporcionan la cantidad y el calado de inyeccin ptimos segn las seales recibidas desde la ECU del motor.

Sensor de rgimen del motor / Sensor TDC (G)

Bomba de suministro (SCV: vlvula de control de succin)

Sensor de posicin del acelerador Otros sensores e interruptores

EDU ECU del motor

Inyector

Otros actuadores

Diagnstico

Q000754S

-5-

2.

PRESENTACIN DEL "COMMON RAIL SYSTEM"Los "common rail systems" se componen principalmente de la bomba de suministro, la rampa y los inyectores. Existen los siguientes tipos segn la bomba de suministro que se utilice.

2-1. DESCRIPCIN GENERAL

A. Tipo HP0ste es el primer "common rail system" comercializado por DENSO. Utiliza el tipo de bomba de suministro HP0 y se monta en camiones y autobuses grandes. a. Vista exterior de los componentes principales del sistema

Rampa

Bomba de suministro (tipo HP0)

InyectorQ000755S

b.

Configuracin de los componentes principales del sistema (ejemplo de HP0)

Sensor de posicin del acelerador

ECU del motor Rampa Sensor de presin de la rampa

Sensor de temperatura del combustible

Inyector

Sensor de temperatura del refrigerante

PCV (vlvula de control de la bomba)

Bomba de suministro Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor)

Q000756S

< Aviso > Para obtener ms detalles sobre la configuracin, consulte las explicaciones de las piezas de control y los elementos del diagrama del sistema de control del motor.

-6-

B. Tipo HP2Este sistema utiliza un tipo de bomba de suministro HP2 que se ha hecho ms ligera y compacta y es el "common rail system" que se utiliza en vehculos de pasajeros y RV en vez del ECD-V3. a. Vista exterior de los componentes principales del sistema

Rampa

Bomba de suministro (tipo HP0)

InyectorQ000757S

b.

Diagrama de montaje de los componentes principales del sistema

Sensor de presin de aire de admisin Sensor de posicin del acelerador

Vlvula de EGR ECU del motor

Inyector Sensor de presin de la rampa E-VRV

Sensor de temperatura de aire de admisin Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor)

Sensor de temperatura del refrigerante ECU (unidad de conduccin electrnica) Rampa Bomba de suministro Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

Q000758S

-7-

c.

Flujo del sistema global (combustible)

Sensores varios

ECU del motor

EDU

Sensor de presin de la rampa

Rampa Limitador de presin

TWV

Vlvula reguladora

Filtro de combustible

Vlvula de descarga Inyector

Bomba de suministro

SCV (vlvula de control de succin) Vlvula de retencin

Bomba de alimentacin

mbolo buzo Leva interior

Flujo de inyeccin de combustible Flujo de fuga del combustible Depsito de combustibleQ000926S

-8-

C. Tipo HP3, Tipo HP4a. Tipo HP3 Este sistema utiliza una bomba de suministro de tipo HP3 que es compacta, pesa poco y proporciona una presin ms alta. Se monta sobre todo en vehculos de pasajeros y en camiones pequeos. b. Tipo HP4 Este sistema es en esencia el mismo que el del tipo HP3, pero utiliza la bomba de suministro de tipo HP4, que cuenta con un mayor volumen de bombeo para poder manejar motores ms grandes. Se monta sobre todo en camiones de tamao medio. c. Vista exterior de los componentes principales del sistema

Rampa

HP3

HP4

Bomba de suministro

InyectorQ000759S

d.

Diagrama de montaje de los componentes principales del sistema

ECU del motor

Cuerpo de mariposa Sensor de presin Vlvula de EGR de aire de admisin

E-VRV para EGR Conector DLC3

Caudalmetro de aire (con sensor de temperatura de aire de admisin)

Sensor de posicin del acelerador EDU R/B

VSV de cierre de EGR Inyector

Sensor de posicin Sensor de presin de la rampa del acelerador Vlvula de descarga de presin Bomba de suministroSCV (vlvula de control de succin)

Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

HP3

HP4Sensor de temperatura del combustible

SCV (vlvula de control de succin)

Sensor de temperatura del combustible

Q000760S

-9-

e.

Flujo del sistema global (combustible)

EDU Sensores varios ECU

Vlvula de descarga de presin Rampa Limitador de presin

Sensor de presin de la rampa

Bomba de suministro (HP3 o HP4)

Vlvula de descarga

Inyector

mbolo buzo

SCV (vlvula de control de succin) Bomba de alimentacin Filtro de combustible

: Flujo de inyeccin de combustible : Flujo de fuga del combustible

Depsito de combustible

Q000927S

-10-

3.

DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES

3-1. BOMBA DE SUMINISTRO A. Tipo HP0a. Construccin y caractersticas La bomba de suministro HP0 se compone principalmente de un sistema de bombeo como el de las bombas en serie convencionales (dos cilindros), la PCV (vlvula de control de la bomba) para controlar el volumen de descarga del combustible, el sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)), y la bomba de alimentacin. Admite el nmero de cilindros del motor cambiando el nmero de picos de la leva. La bomba de suministro gira a la mitad del rgimen del motor. En la siguiente tabla se muestra la relacin entre el nmero de cilindros del motor y la bomba de suministro que bombea. Bomba de suministro Nmero de cilindros del motor 4 cilindros 6 cilindros 8 cilindros 1:2 2 Relacin de velocidad (bomba: motor) Nmero de cilindros Picos de leva 2 3 4 Nmero de rotaciones de bombeo por 1 ciclo del motor (2 rotaciones) 4 6 8

Al incrementar el nmero de picos de leva para soportar el nmero de cilindros del motor, se logra una unidad de bomba compacta de dos cilindros. Adems, debido a que esta bomba tiene tantas carreras de bombeo como inyecciones, mantiene una presin de rampa estable y homognea.

PCV (vlvula de control de la bomba) Vlvula de descarga Elemento

Vlvula de rebose

Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

Bomba de alimentacin

Generador de impulsos del sensor TDC (G)

Empujador de vlvula Leva x 2Q000768S

-11-

b.

Despiezo

PCV (vlvula de control de la bomba)

Vlvula de descarga Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

Elemento

Empujador de vlvula Leva rbol de levas Rodillo

Bomba de cebado

Bomba de alimentacin

Q000769S

-12-

c.

Funciones de las piezas componentes de la bomba de suministro Piezas componentes Funciones Aspira el combustible desde el depsito del mismo y se lo suministra al mecanismo de bombeo.

Bomba de alimentacin

Vlvula de rebose PCV (vlvula de control de la bomba) Leva Mecanismo de bombeo Empujador de vlvula mbolo buzo Vlvula de descarga Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)) (1) Bomba de alimentacin

Regula la presin del combustible en la bomba de suministro. Controla el volumen de combustible que se suministra a la rampa. Activa el empujador de vlvula. Transmite un movimiento de vaivn al mbolo buzo

Se mueve en vaivn para aspirar y comprimir el combustible. Detiene el flujo inverso del combustible que se bombea a la rampa. Identifica los cilindros del motor.

La bomba de alimentacin, que est integrada en la bomba de suministro, aspira combustible del depsito del mismo y se lo suministra a la cmara de la bomba a travs del filtro de combustible. Hay dos tipos de bombas de alimentacin, el tipo trocoide y el tipo paleta. A) Tipo trocoide El rbol de levas activa los rotores externo e interno de la bomba de alimentacin, haciendo que stos empiecen a girar. Segn el espacio producido por el movimiento de los rotores externo e interno, la bomba de alimentacin aspira combustible dentro de la lumbrera de succin y bombea el combustible fuera de la lumbrera de descarga.

Rotor externo

A la cmara de la bomba

Lumbrera de succin

Lumbrera de descarga

Rotor interno Del depsito de combustibleQ000770S

-13-

B)

Tipo paleta El rbol de levas activa el rotor de la bomba de alimentacin y las paletas se deslizan por la circunferencia interior del anillo excntrico. Al girar el rotor, la bomba aspira combustible del depsito del mismo y lo descarga en la SCV y el mecanismo de bombeo.

Lumbrera de descarga

Rotor

Anillo excntrico

Lumbrera de succin

PaletaQ000771S

(2)

PCV: vlvula de control de la bomba La PCV (vlvula de control de la bomba) regula el volumen de combustible que se descarga de la bomba de suministro para controlar la presin de rampa. El volumen de combustible que se descarga de la bomba de suministro a la rampa se determina mediante la temporizacin con la que se aplica la corriente a la PCV.

A)

Circuito de activacin El diagrama a continuacin muestra el circuito de activacin de la PCV. El interruptor de encendido gira el rel PCV a la posicin ON y OFF para aplicar corriente a la PCV. La ECU maneja el control de la posicin ON/OFF de la PCV. Basndose en las seales de cada sensor, determina el volumen de descarga que se requiere para proporcionar la presin de rampa ptima y controla la temporizacin de la posicin ON/OFF para que la PCV consiga ese volumen de descarga deseado.

Del rel de la PCV PCV A la rampa Rel de la PCV Interruptor de encendido +B PCV1

PCV2

Q000772S

-14-

(3)

Mecanismo de bombeo El motor activa el rbol de levas y la leva activa el mbolo buzo a travs del empujador de vlvula para bombear el combustible enviado por la bomba de alimentacin. La PCV controla el volumen de descarga. El combustible se bombea desde la bomba de alimentacin al cilindro, y luego a la vlvula de descarga.

PCV (vlvula de control de la bomba) Vlvula de descarga A la rampa

mbolo buzo

rbol de levas Bomba de alimentacin Generador de impulsos del sensor TDC (G) Leva (3 lbulos: 6 cilindros)Q000773S

-15-

(4)

SENSOR DE IDENTIFICACIN DE CILINDRO (SENSOR TDC (G)) El sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)) utiliza la tensin de corriente alterna generada por el cambio de las lneas de la fuerza magntica que pasa a travs de la bobina para enviar la tensin de salida a la ECU. Lo mismo ocurre con el sensor de rgimen del motor instalado en el lado del motor. Hay un engranaje con forma de disco en el centro del rbol de levas de la bomba de suministro que tiene cortes colocados a intervalos de 120, ms un corte extra. De ese modo, este engranaje emite siete impulsos por cada dos revoluciones del motor (para un motor de seis cilindros). Mediante la combinacin de los impulsos del rgimen del motor del lado del motor y los impulsos del TDC, el impulso del corte extra se identifica como el cilindro n 1.

Para un motor de 6 cilindros (referencia) Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

Impulso estndar del TDC (G) del cilindro n 1

Impulso TDC (G)

Impulso estndar del TDC (G) del cilindro n 6

Impulso estndar del TDC (G) de la identificacin del cilindro n 1

Impulso de rgimen del motor0 2 4 6 8 101214 0 2 4 6 810 1214 0 2 4 6 8 1012 0 2 4 6 8 101214 0 2 4 6 8 101214 0 2 4 6 8 1012 0 2 4 6 8

Impulso estndar del rgimen del motor del cilindro n 6 Impulso estndar del rgimen del motor del cilindro n 1

Q000774S

-16-

d. (1)

Funcionamiento de la bomba de suministro Flujo de combustible global de la bomba de suministro La bomba de alimentacin aspira el combustible del depsito del mismo y lo enva al mecanismo de bombeo a travs de la PCV. La PCV ajusta el volumen de combustible que bombea el mecanismo de bombeo al volumen de descarga necesario y el combustible se bombea hacia la rampa a travs de la vlvula de descarga.

(2)

Control del volumen de descarga de combustible El mbolo buzo bombea el combustible enviado desde la bomba de alimentacin. La PCV controla el volumen de descarga para ajustar la presin de rampa. El funcionamiento real es el siguiente.

A) a)

Funcionamiento de la PCV y el mbolo buzo durante cada carrera Carrera de admisin (A) En la carrera descendente del mbolo buzo, la PCV se abre y el combustible a baja presin se succiona hacia la cmara de mbolo buzo a travs de la PCV.

b)

Precarrera (B) Incluso cuando el mbolo buzo entra en su carrera de ascenso, la PCV permanece abierta mientras no se excite. Durante este tiempo, el combustible que se aspira a travs de la PCV retorna a travs de la PCV sin ser sometida a presin (precarrera).

c)

Carrera de bombeo (C) Con una temporizacin adecuada al volumen de descarga requerido, se suministra alimentacin para cerrar la PCV, el paso de retorno se cierra y la presin de la cmara de mbolo buzo se eleva. Por consiguiente, el combustible pasa a travs de la vlvula de descarga (vlvula de cierre del regreso de combustible) y se bombea hacia la rampa. Concretamente, la porcin del levantamiento del mbolo despus de cerrarse la PCV se convierte en el volumen de descarga; mediante la variacin de la temporizacin para el cierre de la PCV (el punto final de la precarrera del mbolo), se vara el volumen de descarga para controlar la presin de rampa.

d)

Carrera de admisin (A) Cuando la leva excede el levantamiento mximo, el mbolo buzo entra en su carrera de descenso y la presin de la cmara de mbolo buzo disminuye. En ese momento, la vlvula de descarga se cierra y el bombeo de combustible se detiene. Adems, la PCV se abre porque se desactiva, y el combustible a baja presin se succiona hacia la cmara de mbolo buzo. En concreto, el sistema va al estado A.Cantidad de descarga

Carrera de admisin

Carrera de bombeo

Q=

d 2 (H-h) 4 h H

Levantamiento de leva Precarrera Vlvula abierta Funcionamiento de la PCV Vlvula cerradaCuando aumenta Cuando disminuye la cantidad la cantidad de descarga de descarga

Funcionamiento de la bomba PCV Retorno Del depsito de combustible Mecanismo de bombeo mbolo buzo

Bombeo de la cantidad de descarga necesaria

A la rampa Vlvula de descargad

(A)

(B)

(C)

(A')

Q000775S

-17-

B. Tipo HP2a. Construccin y caractersticas La bomba de suministro se compone principalmente de dos sistemas de mecanismo de bombeo (leva interior, rodillo, dos mbolos buzo), la SCV (vlvula de control de succin), el sensor de temperatura del combustible y la bomba de alimentacin (tipo paleta) y se activa con la mitad de la rotacin del motor. El mecanismo de bombeo consiste en una leva interior y un mbolo buzo y forma una configuracin en tndem en la cual dos sistemas se disponen en forma axial, lo que hace la bomba de suministro compacta y reduce el par mximo. La cantidad de combustible que se descarga en la rampa se controla mediante el volumen de succin de combustible que utiliza el control de la SCV (vlvula de control de succin). Para controlar el volumen de descarga con el volumen de succin, se eliminan las operaciones de bombeo excesivo, reduciendo as la carga de actuacin y evitando el aumento de la temperatura del combustible.

Sensor de temperatura del combustible Vlvula de descarga SCV (vlvula de control de succin) Rebose Succin de combustible (del depsito de combustible) Vlvula reguladora

Bomba de alimentacin Vlvula de retencinb.

Rodillo Leva interior

mbolo buzoQ000818S

Par de activacin de la bomba de suministro Debido a que el mecanismo de bombeo est en una configuracin en tndem, su par de activacin mximo es la mitad del de una bomba simple con la misma capacidad de descarga.

Tipo sencillo

Tipo tndem Bombeo Bombeo mbolo buzo 2 mbolo buzo 1

Composicin

Suministro Suministro Par (Tasa de bombeo de aceite) Bombeo Succin Par (Tasa de bombeo de aceite) Bombeo Lnea continua: mbolo buzo 1 Lnea discontinua: mbolo buzo 2

Modelo de par

Q000819S

-18-

c.

Despiezo

Vlvula reguladora

Sensor de temperatura del combustible

rbol de levas Leva interior Rodillo Cuerpo de la bomba Bomba de alimentacin Zapata

Vlvula de descarga

SCV (vlvula de control de succin)

Vlvula de retencin

Q000820S

-19-

d.

Funciones de las piezas componentes Piezas componentes Funciones Aspira el combustible desde el depsito del mismo y se lo suministra al mecanismo de bombeo.

Bomba de alimentacin

Vlvula reguladora SCV (vlvula de control de succin) Mecanismo de bombeo Leva interior Rodillo mbolo buzo

Regula la presin interna del combustible de la bomba de suministro. Controla la cantidad de combustible que se suministra al mbolo buzo para controlar la presin de combustible de la rampa. Activa el mbolo buzo. Activa el mbolo buzo. Se mueve en vaivn para aspirar y comprimir el combustible. Mantiene la presin alta mediante la separacin del rea sometida a presin (rampa) del mecanismo de bombeo.

Vlvula de descarga

Sensor de temperatura del combustible Vlvula de retencin (1) Bomba de alimentacin

Detecta la temperatura del combustible.

Evita que el combustible a presin del mecanismo de bombeo vuelva al lado de succin.

La bomba de alimentacin es un tipo de cuatro paletas que aspira combustible del depsito y lo descarga en el mecanismo de bombeo. La rotacin del eje impulsor hace que el rotor de la bomba de alimentacin gire y que la paleta se mueva deslizndose por la superficie interior de la carcasa (anillo excntrico). Al girar el rotor, la bomba aspira combustible del depsito y lo descarga en la SCV y el mecanismo de bombeo. Dentro de las paletas hay un muelle para que se mantengan apretadas contra la circunferencia interior, con el fin de reducir al mnimo la fuga de combustible dentro de la bomba.

Anillo excntrico Muelle Rotor

Paleta

Cubierta delantera(2) Vlvula reguladora

Cubierta traseraQ000821S

El propsito de la vlvula reguladora es controlar la presin de alimentacin (presin del bombeo de combustible) que enva combustible al mecanismo de bombeo. Cuando aumenta el movimiento rotatorio de la bomba y la presin de suministro excede la presin fijada en la vlvula reguladora, la vlvula se abre venciendo la fuerza del muelle y permitiendo el retorno del combustible al lado de succin.

Vlvula reguladora

Entrada de succin Cuerpo de la vlvula reguladora Filtro Muelle Pistn Presin de suministro (presin de bombeo)

Vlvula reguladora Caractersticas de la presin con la vlvula abiertaAlta presin con la vlvula abierta

Baja presin con la vlvula abierta

Bomba de alimentacin (lado de la descarga)

Bomba de alimentacin (lado de la succin)

Velocidad CasquilloQ000822S

-20-

(3)

SCV: vlvula de control de succin El sistema ha incorporado un tipo de vlvula electromagntica. La ECU controla la duracin de la corriente aplicada a la SCV para controlar el volumen de combustible aspirado hacia el mecanismo de bombeo. Slo se suministra la cantidad de combustible necesaria para conseguir la presin deseada en la rampa, por lo que la carga de actuacin de la bomba de suministro disminuye, mejorando de ese modo la economa de combustible.

Tope

Bobina

Vlvula de aguja MuelleQ000823S

A) a)

Funcionamiento SCV ON Cuando se aplica corriente a la bobina, sta empuja la vlvula de aguja hacia arriba, permitiendo el suministro de combustible en el mecanismo de bombeo de la bomba de suministro.

Al mecanismo de bombeo de la bomba

De la bomba de alimentacinb) SCV OFF

Q000824S

Cuando se deja de aplicar corriente a la bobina, la vlvula de aguja se cierra y se detiene la succin de combustible.

De la bomba de alimentacinQ000825S

-21-

(4)

Mecanismo de bombeo (mbolo buzo, leva interior, rodillo) El mecanismo de bombeo consta de mbolo buzo, leva interior y rodillo; aspira el combustible descargado por la bomba de alimentacin y lo bombea hacia la rampa. Como el eje impulsor y la leva interior estn integrados uno en otro, la rotacin del eje impulsor se convierte en la rotacin de la leva interior. Dentro de la leva interior hay dos sistemas de mbolos buzo dispuestos en serie (tipo tndem). El mbolo buzo 1 est colocado horizontalmente y el mbolo buzo 2 est colocado verticalmente. La succin y las carreras de compresin de los mbolos buzo 1 y 2 estn invertidas (cuando uno est en admisin el otro est en descarga), y cada mbolo buzo descarga dos veces por cada rotacin, de forma que por una rotacin de la bomba de suministro, descargan un total de cuatro veces a la rampa.

mbolo buzo 1 (horizontal) Combinacin de longitudes de los mbolos buzos mbolo buzo 1: Medio + Medio mbolo buzo 2: Corto + Largo Leva interior (levantamiento de la leva: 3,4 mm)

mbolo buzo 2 (vertical)

Rodillo Dimetro del rodillo: 9 Longitud del rodillo: 21 mm Material: cermica reforzada

mbolo buzo 1 Rotacin de leva de 90

mbolo buzo 2 mbolo buzo 1: inicio de la succin mbolo buzo 2: inicio del bombeo(5) Vlvula de descarga La vlvula de descarga, que contiene dos bolas de vlvula, descarga el combustible a presin desde los mbolos buzo 1 y 2 hacia la rampa en carreras alternas. Cuando la presin del mbolo buzo excede la presin de la rampa, la vlvula se abre para descargar combustible.

mbolo buzo 1: inicio del bombeo mbolo buzo 2: inicio de la succin

Q000826S

Desde el mbolo buzo 1 A la rampa Desde el mbolo buzo 2

Pasador Gua Tope Bola de la vlvula Junta Cuando el mbolo buzo 1 bombea

Soporte Cuando el mbolo buzo 2 bombea

Q000827S

-22-

(6)

Sensor de temperatura del combustible El sensor de temperatura del combustible est instalado en la parte de admisin del combustible y tiene las caractersticas de un termistor en el cual la resistencia elctrica cambia con la temperatura para poder detectar la temperatura del combustible.

Termistor Valor de la resistencia

Resistencia - Caracterstica temperatura

TemperaturaQ000828S

(7)

Vlvula de retencin La vlvula de retencin, que est situada entre la SCV (vlvula de control de succin) y el mecanismo de bombeo, evita que el combustible a presin vuelva del mecanismo de bombeo a la SCV.

Caja de la bomba

Muelle

Vlvula

Al mecanismo de bombeo

TopeA) Vlvula de retencin abierta

A la SCV

Tapn

Q000829S

Durante la succin del combustible (SCV ON), la presin de suministro abre la vlvula, permitiendo el suministro de combustible en el mecanismo de bombeo.

Al mecanismo de bombeo

Desde la SCVB) Vlvula de retencin cerrada

Q000830S

Durante el bombeo del combustible (SCV OFF), el combustible a presin del mecanismo de bombeo cierra la vlvula, evitando que el combustible vuelva a la SCV.

Desde el mecanismo de bombeo

Q000831S

-23-

e. (1)

Funcionamiento de la bomba de suministro Flujo de combustible global de la bomba de suministro La bomba de alimentacin succiona el combustible del depsito y lo enva a la SCV. En ese momento, la vlvula reguladora ajusta la presin del combustible por debajo de cierto nivel. El volumen de descarga requerido del combustible enviado a la bomba de alimentacin se ajusta mediante la SCV y el combustible se introduce en el mecanismo de bombeo a travs de la vlvula de retencin. Luego el mecanismo bombea el combustible hacia la rampa a travs de la vlvula de descarga.

Orificio de rebose Vlvula reguladora Del depsito de combustible Al depsito Vlvula de descarga

A la rampa

Leva SCV1

Vlvula de retencin 1 Vlvula de retencin 2 Culata

SCV2

Bomba de alimentacin mbolo buzoQ000832S

-24-

(2)

Control del volumen de descarga de combustible El siguiente diagrama muestra que la temporizacin de arranque de la succin (SCV (vlvula de control de succin) ON) es constante (y est determinada por el rgimen de la bomba) debido a la seal del sensor de posicin del cigeal. Por esta razn, el volumen de succin del combustible se controla cambiando la temporizacin del final de la succin (SCV OFF). Por lo tanto, el volumen de succin disminuye cuando la SCV se pone en OFF pronto y aumenta cuando la SCV se pone en OFF tarde. Durante la carrera de admisin, el mbolo buzo recibe la presin de alimentacin de combustible y desciende a lo largo de la superficie de la leva. Cuando la SCV se pone en OFF (final de la succin), termina la presin de suministro sobre el mbolo buzo y se detiene el descenso. Como el volumen de succin vara, al terminar la succin (excepto con la succin mxima) el rodillo se separa de la superficie de la leva. Cuando el eje impulsor gira, el pico de leva sube y el rodillo entra en contacto con la superficie de la leva de nuevo, la leva aprieta el mbolo buzo y comienza el bombeo. Como el volumen de succin es igual al volumen de descarga, el volumen de descarga est controlado por la temporizacin con la cual la SCV se pone en OFF (volumen de succin).

ngulo del cigeal Punto muerto superior en compresin Seal del sensor de identificacin del cilindro Seal del sensor de posicin del cigeal SCV 1 SCV 2 ON OFF ON OFF

360 CR TDC #1 TDC #3 TDC #4 TDC #2

0 2 4 6 8 101214 16 0 2 4 6 8 101214

0 2 4 6 8 101214 16 0 2 4 6 8 101214 Succin

Volumen de succin aumentado Succin SuccinVolumen de succin Succin disminuido

Descarga de la vlvula de descarga

Levantamiento de leva horizontalBombeo Succin Bombeo Succin

Levantamiento de leva vertical

Bombeo Succin

Bombeo Succin

Combustible

Combustible SCV ON OFF OFFCombustible

Vlvula de retencin mbolo buzo

OFF

Vlvula de descarga

Rodillo

Succin Inicio de la succin Fin de la succin

Bombeo Inicio del bombeo Fin del bombeoQ000833S

-25-

C. Tipo HP3a. Construccin y caractersticas La bomba de suministro se compone principalmente de la unidad de bomba (leva excntrica, leva anular, dos mbolos buzo), la SCV (vlvula de control de succin), el sensor de temperatura del combustible y la bomba de alimentacin (tipo trocoide), y se activa con una rotacin o con media rotacin del motor. Los dos mbolos buzo de la unidad de bomba compacta estn colocados simtricamente por encima y por debajo de la parte exterior de la leva anular. Al igual que en el tipo HP2, la SCV controla el volumen de descarga del combustible, con el fin de reducir la carga de actuacin y evitar la subida de temperatura del combustible. Adems, hay dos tipos de SCV de HP3: el tipo normalmente abierto (la vlvula de succin se abre cuando no est excitada) y el tipo normalmente cerrado (la vlvula de succin se cierra cuando no est excitada). Con el sistema DPNR (sistema diesel de reduccin de NOx y partculas), tambin hay un amortiguador de flujo. El propsito de este amortiguador de flujo es cerrar automticamente el combustible si hay una fuga en el paso de la vlvula de adicin de combustible dentro del DPNR.

Vlvula de succin

mbolo buzo

Bomba de alimentacin

Leva anular

SCV (vlvula de control de succin) Vlvula de descarga

Sensor de temperatura del combustibleQ000835S

-26-

b.

Despiezo

Vlvula de descarga

Subconjunto del elemento

Vlvula de descarga Sensor de temperatura del combustible

mbolo buzo

Bomba de alimentacin Vlvula reguladora

SCV (vlvula de control de succin) Leva anular mbolo buzo Leva excntrica rbol de levas Caja de la bomba

Vlvula de descarga

Subconjunto del elemento

Q000836S

-27-

c.

Funciones de las piezas componentes Piezas componentes Funciones Aspira el combustible desde el depsito y se lo suministra al mbolo buzo.

Bomba de alimentacin

Vlvula reguladora SCV (vlvula de control de succin)

Regula la presin del combustible en la bomba de suministro. Controla el volumen de combustible que se suministra a los mbolos buzo. Leva excntrica Activa la leva anular. Activa el mbolo buzo. Se mueve en vaivn para aspirar y comprimir el combustible. Evita el flujo inverso de combustible comprimido hacia la SCV. Evita el flujo inverso desde la rampa del combustible que se bombea desde el mbolo buzo.

Unidad de bomba

Leva anular mbolo buzo

Vlvula de succin Vlvula de descarga

Sensor de temperatura del combustible (1) Bomba de alimentacin

Detecta la temperatura del combustible.

La bomba de alimentacin de tipo trocoide integrada en la bomba de suministro aspira el combustible del depsito y lo suministra a los dos mbolos buzo a travs del filtro de combustible y la SCV (vlvula de control de succin). El eje impulsor activa los rotores externo e interno de la bomba de alimentacin, haciendo que stos empiecen a girar. Segn el espacio que aumenta y disminuye por el movimiento de los rotores externo e interno, la bomba de alimentacin aspira combustible dentro de la lumbrera de succin y bombea el combustible fuera de la lumbrera de descarga.

Rotor externo

A la cmara de la bomba

Lumbrera de succin

Lumbrera de descarga

Rotor interno Del depsito de combustibleQ000770S

-28-

(2)

Vlvula reguladora La vlvula reguladora mantiene la presin de alimentacin de combustible (presin de descarga) por debajo de un cierto nivel. Si aumenta el rgimen de la bomba y la presin de suministro excede la presin fijada en la vlvula reguladora, la vlvula se abre venciendo la fuerza del muelle para permitir el retorno del combustible al lado de succin.

Caja de la bomba

Casquillo

Pistn Bomba de alimentacin Muelle

SCV TapnQ000837S

(3)

SCV: vlvula de control de succin A diferencia del control ON y OFF de HP2 (todo abierto o todo cerrado), la SCV de HP3 utiliza una vlvula electromagntica de tipo solenoide lineal para controlar el tiempo durante el cual se aplica corriente desde la ECU a la SCV (control de porcentaje de servicio), y de esta forma controla el volumen de flujo de combustible al mbolo buzo a alta presin. Cuando la corriente fluye a travs de la SCV, el inducido de su interior se mueve segn el porcentaje de servicio. El volumen de flujo de combustible cambia segn el funcionamiento del inducido y se controla en funcin del tamao de la apertura del conducto de combustible del cilindro. Como resultado, se controla el volumen de combustible de admisin para conseguir la presin de rampa deseada y disminuye la carga de actuacin de la bomba de suministro.

-29-

A)

Tipo normalmente abierto y tipo normalmente cerrado Hay dos tipos de SCV de HP3: el tipo normalmente abierto (la vlvula de succin se abre cuando no est excitada) y el tipo normalmente cerrado (la vlvula de succin se cierra cuando no est excitada). Cada uno de estos tipos funciona a la inversa del otro.

a)

Tipo normalmente abierto Cuando la vlvula solenoide no est excitada, el muelle de retorno empuja el cilindro, abriendo por completo el conducto de combustible y suministrando combustible a los mbolos buzo. (Cantidad total de admisin y de descarga) Cuando la vlvula solenoide est excitada, el inducido aprieta el cilindro, que comprime el muelle de retorno y cierra el conducto de combustible. La vlvula solenoide se activa a las posiciones ON/OFF mediante el control del porcentaje de servicio. La cantidad de combustible que se suministra corresponde al rea de la superficie abierta del conducto y luego se descarga mediante los mbolos buzo.

Muelle de retorno

Cilindro

Solenoide

Cuerpo de vlvulas Aguja de la vlvula Vista exterior Seccin transversalQ000838S

Control del porcentaje de servicio La ECU del motor emite seales de onda en diente de sierra con una frecuencia constante. El valor de la corriente es el valor efectivo (medio) de estas seales. Cuando aumenta el valor efectivo, disminuye la apertura de la vlvula, y cuando disminuye el valor efectivo, la apertura de la vlvula aumenta.

Corriente Tensin de activacin

Volumen de succin bajo ON

Volumen de succin alto

OFF

Diferencia de corriente mediaQD0710S

-30-

Cuando la duracin de la excitacin de la SCV (tiempo de servicio ON) es corta La corriente media que fluye a travs de la vlvula solenoide es pequea, el cilindro retorna por la fuerza del muelle y la apertura de la vlvula es grande. Como resultado, el volumen de succin de combustible aumenta.

Bomba de alimentacin

SCV

Cilindro

Apertura grande CilindroQ000839S

Cuando la duracin de la excitacin de la SCV (tiempo de servicio ON) es larga La corriente media que fluye a travs de la vlvula solenoide es grande, el cilindro se aprieta hacia afuera y la apertura de la vlvula es pequea. Como resultado, el volumen de succin de combustible disminuye.

Bomba de alimentacin

SCV

Cilindro

Apertura pequea CilindroQ000840S

-31-

b)

Tipo normalmente cerrado Cuando se excita la vlvula solenoide, el inducido aprieta el cilindro, abriendo por completo el conducto de combustible y suministrando combustible a la parte del mbolo buzo. (Cantidad total de admisin y de descarga) Cuando termina la excitacin de la vlvula solenoide, el muelle de retorno aprieta el cilindro y lo hace retornar, cerrando el conducto de combustible. La vlvula solenoide se activa a las posiciones ON/OFF mediante el control del porcentaje de servicio. La cantidad de combustible que se suministra corresponde al rea de la superficie abierta del conducto y luego se descarga mediante los mbolos buzo.

Muelle de retorno

Cilindro

Solenoide

Aguja de la vlvula Seccin transversal

Cuerpo de vlvulas Vista exteriorQ000841S

Control del porcentaje de servicio La ECU del motor emite seales de onda en diente de sierra con una frecuencia constante. El valor de la corriente es el valor efectivo (medio) de estas seales. Cuando aumenta el valor efectivo, aumenta la apertura de la vlvula, y cuando disminuye el valor efectivo, la apertura de la vlvula disminuye.

Tensin de activacin

Volumen de succin alto ON

Volumen de succin bajo

OFF

Corriente

Diferencia de corriente media

Q000844S

-32-

Cuando la duracin de la excitacin de la SCV (tiempo de servicio ON) es larga La corriente media que fluye a travs de la vlvula solenoide es grande, el cilindro se aprieta hacia afuera y la apertura de la vlvula es grande. Como resultado, el volumen de succin de combustible aumenta.

Bomba de alimentacin

SCV

Apertura grande CilindroQ000842S

Cuando la duracin de la excitacin de la SCV (tiempo de servicio ON) es corta La corriente media que fluye a travs de la vlvula solenoide es pequea, el cilindro retorna por la fuerza del muelle y la apertura de la vlvula es pequea. Como resultado, el volumen de succin de combustible disminuye.

Bomba de alimentacin

SCV

Cilindro

Apertura pequeaQ000843S

-33-

(4)

Unidad de bomba (leva excntrica, leva anular, mbolo buzo) La leva excntrica est conectada al rbol de levas y la leva anular est instalada sobre la leva excntrica. Hay dos mbolos buzo en posicin simtrica por encima y por debajo de la leva anular.

Leva anular rbol de levas

mbolo buzo A

Bomba de alimentacin Leva excntrica mbolo buzo BQ000845S

Debido a que la rotacin del rbol de levas hace que la leva excntrica rote excntricamente, la leva anular sigue este movimiento y se mueve de arriba abajo, lo que a su vez mueve los dos mbolos buzo recprocamente. (La propia leva anular no gira)

Leva excntrica

Leva anular

rbol de levas

Q000846S

-34-

(5)

Vlvula de descarga La vlvula de descarga de HP3 cuenta con un elemento integrado que consta de la bola de retencin, muelle y montura. Cuando la presin del mbolo buzo excede la presin de la rampa, la bola de retencin se abre para descargar combustible.

Elemento

Bola de retencin Muelle Soporte

mbolo buzo

Q000847S

(6)

Sensor de temperatura del combustible El sensor de temperatura del combustible est instalado en la parte de admisin del combustible y tiene las caractersticas de un termistor en el cual la resistencia elctrica cambia con la temperatura para poder detectar la temperatura del combustible.

Termistor Valor de la resistencia

Resistencia - Caractersticas temperatura

Temperatura

Q000848S

-35-

d. (1)

Funcionamiento de la bomba de suministro Flujo de combustible global de la bomba de suministro La bomba de alimentacin succiona el combustible del depsito y lo enva a la SCV. En ese momento, la vlvula reguladora ajusta la presin del combustible por debajo de cierto nivel. El volumen de descarga requerido del combustible enviado desde la bomba de alimentacin se ajusta mediante la SCV y se introduce en la unidad de bomba a travs de la vlvula de succin. La unidad de bomba bombea el combustible hacia la rampa a travs de la vlvula de descarga.

Inyector

Rampa Presin de succin Presin de suministro Alta presin Presin de retorno

Vlvula de descarga Vlvula de succin Desde la bomba mbolo buzo Muelle de retorno A la rampa Retorno Rebose de la combustin

Vlvula reguladora Bomba de alimentacin Lumbrera de admisin de combustible Succin

Filtro rbol de levas

Filtro de combustible (con bomba de cebado) Depsito de combustibleQ000849S

-36-

(2)

Funcionamiento Al igual que en HP2, el volumen de descarga se controla mediante el control de la SCV, sin embargo, se diferencia de HP2 en que la apertura de la vlvula se ajusta mediante el control del porcentaje de servicio. En la carrera de admisin, el muelle hace que el mbolo buzo siga el movimiento de la leva anular, de modo que el mbolo buzo desciende junto con la leva anular. As, a diferencia de HP2, el propio mbolo buzo succiona tambin el combustible. Cuando el combustible succionado pasa a travs de la SCV, el volumen de flujo se controla hasta el volumen de descarga requerido mediante la apertura de vlvula y se introduce en la unidad principal de la bomba. El volumen de combustible ajustado por la SCV se bombea durante la carrera de bombeo.

Vlvula de succin mbolo buzo A

Vlvula de descarga

Leva excntrica

Leva anular SCV mbolo buzo B mbolo buzo A: Fin de la compresin mbolo buzo B: Fin de la succin mbolo buzo A: Inicio de la succin mbolo buzo B: Inicio de la compresin

mbolo buzo A: Inicio de la compresin mbolo buzo B: Inicio de la succin

mbolo buzo A: Fin de la succin mbolo buzo B: Fin de la compresinQD0707S

-37-

D. Tipo HP4a. Construccin y caractersticas La construccin bsica de la bomba de suministro HP4 es la misma que la de HP3. La composicin es tambin la misma que la de HP3; consta de la unidad de bomba (leva excntrica, leva anular, mbolo buzo), la SCV (vlvula de control de succin), el sensor de temperatura del combustible y la bomba de alimentacin. La diferencia principal es que hay tres mbolos buzo. Debido a que hay tres mbolos buzo, stos estn colocados a intervalos de 120 alrededor del exterior de la leva anular. Adems, la capacidad de suministro de combustible es de 1,5 veces la de HP3. El volumen de descarga de combustible se controla mediante la SCV, al igual que en HP3.

SCV (vlvula de control de succin)

Sensor de temperatura del combustible Vlvula de descarga

Bomba de alimentacin

mbolo buzo Leva excntrica Vlvula de succinQ000850S

-38-

b.

Despiezo

SCV

IN Filtro

Sensor de temperatura del combustible Bomba de alimentacin Vlvula reguladora

Cuerpo de la bomba Leva anular rbol de levas

OUT

Q000457S

-39-

c.

Funciones de las piezas componentes Piezas componentes Funciones Aspira el combustible desde el depsito y se lo suministra al mbolo buzo.

Bomba de alimentacin

Vlvula reguladora SCV (vlvula de control de succin)

Regula la presin del combustible en la bomba de suministro. Controla el volumen de combustible que se suministra a los mbolos buzo. Leva excntrica Activa la leva anular. Activa el mbolo buzo. Se mueve en vaivn para aspirar y comprimir el combustible. Evita el flujo inverso de combustible comprimido hacia la SCV. Evita el flujo inverso desde la rampa del combustible que se bombea desde el mbolo buzo.

Unidad de bomba

Leva anular mbolo buzo

Vlvula de succin Vlvula de descarga

Sensor de temperatura del combustible

Detecta la temperatura del combustible.

Las funciones y las piezas componentes de HP4 son fundamentalmente las mismas que las de HP3. Las explicaciones que se encuentran a continuacin cubren slo los puntos en los que HP4 se diferencia de HP3. Para obtener informacin sobre otras piezas, consulte la seccin correspondiente en la explicacin sobre HP3. (1) Unidad de bomba (leva excntrica, leva anular, mbolo buzo) Hay una leva anular triangular instalada en la leva excntrica del eje impulsor, y tres mbolos buzo instalados en la leva anular a intervalos de 120.

mbolo buzo rbol de levas

Leva excntrica

Leva anular

Q000851S

-40-

Debido a que la rotacin del rbol de levas hace que la leva excntrica rote excntricamente, la leva anular sigue este movimiento, lo que a su vez mueve los tres mbolos buzo recprocamente. (La propia leva anular no gira)

mbolo buzo n 1

Leva anular mbolo buzo n 2

Fin del bombeo

Bombeo

Leva excntrica

rbol de levas rbol de levas Gira 120 en el sentido de las agujas del reloj

rbol de levas Gira 120 en el sentido de las agujas del reloj

Succin mbolo buzo n 3

Bombeo

Succin

Succin

Fin del bombeo

rbol de levas Gira 120 en el sentido de las agujas del reloj Fin del bombeo BombeoD000852S

-41-

d. (1)

Funcionamiento de la bomba de suministro Flujo de combustible global de la bomba de suministro La bomba de alimentacin succiona el combustible del depsito y lo enva a la SCV. En ese momento, la vlvula reguladora ajusta la presin del combustible por debajo de un cierto nivel. El volumen de descarga requerido del combustible enviado desde la bomba de alimentacin se ajusta mediante la SCV y se introduce en la unidad de bomba a travs de la vlvula de succin. La unidad de bomba bombea el combustible hacia la rampa a travs de la vlvula de descarga.

Bomba de alimentacin desde el depsito de combustible (succin) SCV desde la bomba de alimentacin (baja presin) Unidad de bomba desde SCV (ajuste de baja presin completo) Desde la unidad de bomba a la rampa (alta presin) SCV

rbol de levas

A la rampa Del dep sito depsito de combustible

Bomba de alimentacin

Leva anular

mbolo buzo Vlvula de descarga Vlvula de succinQ000853S

(2)

Funcionamiento El volumen de descarga se controla mediante la SCV. Al igual que en HP3, la apertura de vlvula se ajusta mediante el control del porcentaje de servicio. La nica diferencia con HP3 es la forma de la unidad de bomba. El funcionamiento y el control son esencialmente los mismos. Para obtener ms detalles sobre el funcionamiento y el control, consulte la explicacin de HP3.

-42-

3-2. RAMPA A. Funciones y composicin de la rampa La funcin de la rampa es distribuir el combustible a presin a cada inyector de cilindro mediante la bomba de suministro. La forma de la rampa depende del modelo y las piezas componentes varan en consonancia. Las piezas componentes son el sensor de presin de la rampa (sensor Pc), el limitador de presin y en algunos modelos un amortiguador de flujo y la vlvula de descarga de presin.

Limitador de presin Rampa Amortiguador de flujo

Sensor de presin de la rampa (sensor Pc)

Vlvula de descarga de presin Rampa

Limitador de presin

Sensor de presin de la rampa (sensor Pc)

Q000854S

B. Construccin y funcionamiento de las piezas componentesPiezas componentes Rampa Funciones Almacena el combustible a presin bombeado por la bomba de suministro y distribuye el combustible a cada inyector de cilindro. Limitador de presin Sensor de presin de la rampa (sensor Pc) Amortiguador de flujo Reduce las pulsaciones de la presin del combustible de la rampa. Si el combustible fluye hacia fuera en exceso, el amortiguador cierra el conducto de combustible para evitar que siga fluyendo. Se utiliza sobre todo en los motores de vehculos grandes. Vlvula de descarga de presin Controla la presin del combustible de la rampa. Se utiliza sobre todo en los motores de vehculos de pasajeros. Abre la vlvula para liberar la presin si sta es anormalmente alta en la rampa. Detecta la presin del combustible de la rampa

-43-

a.

Limitador de presin El limitador de presin se abre para liberar la presin en caso de que se genere una presin anormalmente alta. El limitador de presin funciona (se abre) si se alcanza una presin anormalmente alta en el interior de la rampa. Reanuda su funcionamiento (se cierra) una vez que la presin ha cado a un cierto nivel. El combustible liberado por el limitador de presin vuelve al depsito de combustible.

< Aviso > Las presiones que hacen funcionar el limitador de presin dependen del modelo de vehculo y son aproximadamente 140230MPa para la presin de apertura de la vlvula y aproximadamente 30-50MPa para la presin de cierre de la misma.

Limitador de presin

Fuga (al depsito de combustible) Presin anormalmente alta

Vlvula abierta

Vlvula cerrada

Retorno Presin de la rampaQ000855S

b.

Sensor de presin de la rampa (sensor Pc) El sensor de presin de la rampa (sensor Pc) est instalado en la rampa. Detecta la presin del combustible en la rampa y enva una seal a la ECU del motor. Se trata de un sensor semiconductor que utiliza el efecto piezoelctrico de la resistencia elctrica que vara cuando se aplica presin al elemento de silicona.

Diagrama de conexiones del sensor Vcc Pc Vout GND GND Vout Vcc

Tensin - Caractersticas de la presin de salida de la rampa comn Vout Vcc=5V

+5V ECU Tensin de salida

Presin de la rampa

Q000856S

Tambin hay sensores de presin de la rampa que tienen sistemas duales para proporcionar una reserva en caso de avera. La tensin de salida est desfasada.

E2S PR2 VCS

VC VCS PR PR2

+5V

Vout/Vcc

Vcc=5V

Tensin de salida 1

Pc Sensores

ECU ECU

E2 E2S VC PR E2

Presin de la rampa

Tensin de salida 2Q000857S

-44-

c.

Amortiguador de flujo El amortiguador de flujo reduce las pulsaciones de la presin del combustible en el tubo a presin y suministra combustible a los inyectores a una presin estabilizada. Asimismo, el amortiguador de flujo presenta una descarga anormal de combustible al cerrar el conducto de combustible en caso de que haya una descarga excesiva del mismo, por ejemplo debido a la fuga de combustible desde un tubo de inyeccin o inyector. Algunos amortiguadores de flujo combinan un pistn y una bola y otros tienen solamente un pistn.

Tipo que combina pistn y bola Pistn Bola

Tipo de slo pistn Pistn Asiento

Asiento

Muelle

MuelleQ000858S

(1)

Funcionamiento del tipo de pistn y bola Cuando hay un impulso de presin en un tubo de alta presin, su resistencia al pasar a travs del orificio rompe el equilibrio entre la presin de la parte de la rampa y la presin de la parte del inyector, de modo que el pistn y la bola se desplazan a la parte del inyector, absorbiendo el impulso de presin. Cuando los impulsos de presin son normales, como la presin del lado de la rampa y la presin del lado del inyector se equilibran rpidamente, el muelle hace retroceder el pistn y la bola hacia el lado de la rampa. Si hay una descarga irregular, por ejemplo debido a una fuga de combustible en el lado del inyector, la cantidad de combustible que pasa a travs del orificio no se puede compensar y el pistn aprieta la bola contra el asiento, de modo que el paso del combustible hacia el inyector se cierra.

Durante la absorcin de impulsos de presin Pistn Bola

Corte de combustible

Muelle

AsientoQ000859S

(2)

Funcionamiento del tipo de slo pistn El pistn est directamente en contacto con el asiento y cierra el conducto de combustible directamente. Funciona igual que el tipo de pistn y bola.

Durante la absorcin de impulsos de presin Pistn

Corte de combustible Asiento

MuelleQ000860S

-45-

d.

Vlvula de descarga de presin La vlvula de descarga de presin controla la presin del combustible de la rampa. Cuando la presin del combustible de la rampa excede la presin de inyeccin deseada, o cuando la ECU del motor detecta que la presin del combustible de la rampa excede el valor meta, se excita la bobina solenoide de la vlvula de descarga de presin. Se abre as el paso de la vlvula de descarga de presin, permitiendo que el combustible vuelva de nuevo a su depsito y reduciendo la presin del combustible de la rampa hasta la presin deseada.

Bobina solenoide

Vlvula de descarga de presin

Rampa

Funcionamiento ON

ECU Al depsito de combustible

Q000861S

-46-

3-3. INYECTOR A. Descripcin general El inyector inyecta el combustible a presin de la rampa en la cmara de combustin del motor al calado, volumen, relacin y modelo de inyeccin ptimos, en funcin de las seales de la ECU. La inyeccin se controla utilizando una TWV (vlvula de dos vas) y un orificio. La TWV controla la presin de la cmara de control para controlar el principio y el final de la inyeccin. El orificio controla la relacin de inyeccin moderando el rgimen en el cual se abre la tobera. El pistn de mando abre y cierra la vlvula al transmitir la presin de la cmara de control a la aguja de la tobera. Cuando la vlvula de la aguja de la tobera se abre, la tobera pulveriza el combustible y lo inyecta. Hay tres tipos de inyectores: el X1, X2, y G2.

TWV

Sensor de presin de la rampa

Orificio ECU Parte de la cmara de control Rampa Pistn de mando

Bomba de suministro

Aguja de la tobera

Tobera

Q000862S

-47-

B. Construccin y caractersticas del inyectorEl inyector consiste en una tobera similar a la tobera y portainyector convencionales, un orificio que controla la relacin de inyeccin, el pistn de mando y una TWV (vlvula electromagntica de dos vas). La construccin bsica es la misma en los tipos X1, X2 y G2. a. Tipo X1 El control de precisin se logra mediante el control electrnico de la inyeccin. La TWV consta de dos vlvulas: la vlvula interior (fija) y la vlvula exterior (mvil).

Solenoide TWV

Vlvula interior Vlvula exterior

Pistn de mando

Orificio 1

Orificio 2

Tobera

Q000863S

-48-

b.

Tipo X2 Al reducir la carga de actuacin del inyector, ste se ha hecho ms compacto y eficaz en cuanto a la energa, a la vez que se ha mejorado la precisin de la inyeccin. La TWV abre y cierra directamente el orificio de salida.

Tornillo hueco con amortiguador

Vlvula electromagntica

Cmara de control

Desde la rampa

Junta trica Pistn de mando

Muelle de la tobera Pasador de presin Asiento

Paso de fuga

Combustible a alta presin

Aguja de la tobera

Q000864S

-49-

c.

Tipo G2 Para asegurar una presin alta, el tipo G2 ha mejorado la fuerza de la presin, el rendimiento del sellado y la resistencia del desgaste de la presin. Ha mejorado tambin el funcionamiento a un rgimen alto, haciendo posible un control de la inyeccin ms preciso y la inyeccin mltiple.

Al depsito de combustible

Conector

Vlvula electromagntica

Desde la rampa

Pistn de mando

Muelle de la tobera

Pasador de presin

Aguja de la tobera Asiento Paso de fuga

Q000865S

< Aviso > La inyeccin mltiple significa que la inyeccin principal se realiza mediante un nmero de inyecciones de combustible entre uno y cinco sin que cambie la cantidad de inyeccin, con el fin de reducir las emisiones de gases de escape y el ruido.

Ejemplo: modelo con cinco inyecciones Cantidad de inyeccin Inyeccin principal

Inyeccin piloto Inyeccin previa

Inyeccin secundaria

Post-inyeccin

Tiempo

Q000866S

-50-

C. Funcionamiento del inyectorEl inyector controla la inyeccin a travs de la presin del combustible de la cmara de control. La TWV lleva a cabo el control de fugas de combustible en la cmara de control para controlar la presin del combustible dentro de esa cmara. La TWV vara segn el tipo de inyector. a. Sin inyeccin Cuando la TWV no est excitada, cierra el paso de fuga desde la cmara de control, de forma que la presin del combustible de la cmara de control y la presin del combustible que se aplica a la aguja de la tobera sean la misma presin de la rampa. As, la aguja de la tobera se cierra debido a la diferencia entre el rea de la superficie sometida a presin del pistn de mando y la fuerza del muelle de la tobera, y el combustible no se inyecta. En el tipo X1, el paso de fuga desde la cmara de control se cierra mediante la vlvula exterior, que se aprieta contra el asiento por la fuerza del muelle y la presin del combustible dentro de la vlvula exterior. En los tipos X2 y G2, el orificio de salida de la cmara de control se cierra directamente por la fuerza del muelle. b. Inyeccin Cuando empieza la excitacin de la TWV, esta vlvula se levanta, abriendo el paso de fuga de la cmara de control. Cuando este paso de fuga se abre, el combustible de la cmara de control sale y la presin baja. Debido a la cada de presin dentro de la cmara de control, la presin de la aguja de la tobera vence la fuerza que la aprieta hacia abajo, la aguja es empujada hacia arriba y empieza la inyeccin. Cuando hay fugas de combustible desde la cmara de control, el volumen del flujo se restringe mediante el orificio, de modo que la tobera se abre gradualmente. La relacin de inyeccin sube cuando la tobera se abre. Al continuar aplicando corriente a la TWV, llega un momento en que la aguja de la tobera alcanza la elevacin mxima, lo que da como resultado la mxima relacin de inyeccin. El combustible excedente vuelve al depsito de combustible a travs del camino mostrado. c. Final de la inyeccin Cuando termina la excitacin de la TWV, la vlvula desciende, cerrando el paso de fuga de la cmara de control. Cuando se cierra el paso de fuga, la presin del combustible dentro de la cmara de control vuelve instantneamente a la presin de rampa, la tobera se cierra de repente y la inyeccin se detiene.

X2 G2 Paso de fuga Solenoide TWV X1Corriente de funcionamiento

Al depsito de combustible Vlvula interior

Corriente de funcionamiento

Corriente de funcionamiento

Vlvula exterior Rampa Orificio de salida Orificio de entrada Pistn de mando Tobera Relacin de inyeccin Presin de la cmara de control Paso de fuga Orificio de salida

TWV

Presin de la cmara de control

Presin de la cmara de control

Relacin de inyeccin

Relacin de inyeccin

Sin inyeccin

Inyeccin

Final de la inyeccinQ000867S

-51-

D. Circuito de funcionamiento del inyectorPara mejorar la respuesta del inyector se ha cambiado la tensin de funcionamiento a alta tensin, lo que acelera tanto la magnetizacin del solenoide como la respuesta de la TWV. La EDU del circuito de carga de la ECU aumenta la respectiva tensin de la batera a aproximadamente 110V, lo que suministra al inyector la seal de la ECU para activarlo.

Funcionamiento de la EDU EDUCircuito de amperaje constante Circuito de produccin de alta tensin

Circuito de carga

Inyector INJ#1 (Cilindro n 1) Corriente de funcionamiento INJ#2 (Cilindro n 3)

IJt ECU

INJ#3 (Cilindro n 4)

Circuito de control

IJf

INJ#4 (Cilindro n 2)

Activacin directa de la ECU Comn 2 Comn 1 Inyector2WV#1 (Cilindro n 1)

ECU

Circuito de amperaje constante Circuito de amperaje constanteCircuito de produccin de alta tensin

Corriente de funcionamiento2WV#2 (Cilindro n 5) 2WV#3 (Cilindro n 3) 2WV#4 (Cilindro n 6) 2WV#5 (Cilindro n 2) 2WV#6 (Cilindro n 4)

Q000868S

-52-

E. Otras piezas componentes del inyectora. Tornillo hueco con amortiguador El tornillo hueco con amortiguador mejora la precisin de la cantidad de inyeccin al reducir las pulsaciones de la presin de retroceso (fluctuaciones de presin) del combustible de fuga. Adems, minimiza la dependencia de la presin de retroceso del combustible del tubo de fugas (el efecto de la presin en el tubo de fugas cambia la cantidad de inyeccin aunque la orden de inyeccin sea la misma).

Tornillo hueco con amortiguador Junta trica Amortiguador

Junta trica Al depsito de combustibleQ000869S

b.

Conector con el resistor de correccin El conector con el resistor de correccin cuenta con un resistor de correccin integrado en la seccin del conector, para minimizar la variacin de la cantidad de inyeccin entre los cilindros.

Terminal de la resistencia de correccin Terminal del solenoide

Q000870S

c.

Inyector con cdigos QR Se han adoptado los cdigos QR (respuesta rpida) para mejorar la precisin de la correccin. El cdigo QR, que contiene los datos de correccin del inyector, est escrito en la ECU del motor. Los cdigos QR han dado como resultado un aumento considerable de los puntos de correccin de la cantidad de inyeccin del combustible, mejorando mucho la precisin de la cantidad de inyeccin.

Puntos de correccin de cdigo QR (ejemplo) Cdigos QR10EA01EB 13EA01EB 0300 0000 0000 BC

Cdigos ID

Cantidad de inyeccin

Parmetro de presin

Anchura de impulso de accionamiento TQ

Q000871S

< Aviso > Los cdigos QR son unos nuevos cdigos de dos dimensiones que han sido desarrollados por DENSO. Adems de los datos de correccin de la cantidad de inyeccin, el cdigo contiene el nmero de pieza y el nmero de producto, que se pueden leer a velocidades sumamente altas.

-53-

(1)

Manejo de los inyectores con cdigos QR (referencia) Los inyectores con cdigos QR tienen la ECU del motor reconocida y corrigen los inyectores, de modo que cuando se reemplaza un inyector o la ECU del motor, es necesario registrar el cdigo ID del inyector en la ECU del motor.

A)

Cuando se reemplaza el inyector Es necesario registrar en la ECU del motor el cdigo ID del inyector que ha sido reemplazado.

"No hay resistencia de correccin, por lo tanto no hay capacidad de identificacin elctrica"

Inyector de repuesto ECU del motor

* Necesario para registrar los cdigos ID del inyector en la ECU del motor.

QD1536S

B)

Cuando se reemplaza la ECU del motor Es necesario registrar en la ECU del motor los cdigos ID de todos los inyectores del vehculo.

"No hay resistencia de correccin, por lo tanto no hay capacidad de identificacin elctrica"

Inyector del lado del vehculo

ECU de motor de repuesto

* Necesario para registrar los cdigos ID del inyector en la ECU del motor.

Q000985S

-54-

4.

DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE CONTROL

4-1. DIAGRAMA DEL SISTEMA DE CONTROL DEL MOTOR (REFERENCIA)Sensor de posicin del acelerador Seal del interruptor de encendido Seal del motor de arranque Seal del interruptor de calentamiento Seal de velocidad del vehculo ECU del motor Bomba de suministro PCV(HP0) SCV(HP234) Sensor TDC (G) (HP0)Sensor de temperatura del combustible (HP234)

Circuito de carga EDU Vlvula de descarga de presinLimitador de presin Amortiguador de flujo (vehculos grandes)

Sensor de presin de la rampa

Rampa

Caudalmetro de aire (con sensor de temperatura de aire de admisin)

Sensor de temperatura de aire de admisin

E-VRV para EGR Al depsito de combustible Sensor de temperatura del combustible (HP0) VSV de cierre de EGR Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G): HP2, 3, 4) Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) Volante de inerciaSensor de presin de aire de admisin

InyectorSensor de temperatura del refrigerante

Bomba de suministro PCV Sensor TDC (G) Sensor de temperatura del combustible SCV

Sensor de temperatura del combustible SCV SCV

HP0

HP2

Sensor de temperatura del combustible HP3

HP4Q000874S

-55-

4-2. ECU DEL MOTOR (UNIDAD DE CONTROL ELECTRNICO) La ECU del motor determina constantemente el estado del motor a travs de las seales de los sensores, calcula las cantidades de inyeccin de combustible, etc. apropiadas a las condiciones, activa los actuadores y lleva a cabo un control para mantener el motor en el estado ptimo. Los inyectores se activan bien mediante la EDU o bien mediante el circuito de carga de la ECU del motor. Este circuito de activacin depende de las especificaciones del modelo en el que est montado. La ECU tiene tambin una funcin de diagnstico para registrar las averas del sistema.

Sensores

ECU del motor

Actuadores

Circuito de activacin

Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G))

EDU oCircuito de carga (incorporado en la ECU)

Inyector

Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor)

ECU del motor Bomba de suministro (PCV : HP0, SCV : HP2 HP3 HP4) Sensor de posicin del acelerador

Otros sensores

Otros actuadoresQ000875S

4-3. EDU (UNIDAD DE CONDUCCIN ELECTRNICA) A. Descripcin generalEl sistema cuenta con una EDU para posibilitar el funcionamiento de los inyectores a alta velocidad. La EDU tiene un dispositivo generador de alta tensin (convertidor DC/DC) y suministra alta tensin a los inyectores para activarlos a alta velocidad.

Seal de activacin Emisin de activacin ECU Seal de comprobacin EDU

Q000876S

-56-

B. FuncionamientoEl dispositivo generador de alta tensin de la EDU transforma en alta tensin la tensin de la batera. La ECU enva seales a los terminales B a E de la EDU segn las seales captadas por los sensores. Al recibir estar seales, la EDU emite seales a los inyectores de los terminales H a K. En ese momento, el terminal F emite la seal de verificacin de inyeccin IJf a la ECU.

+B A L

COM

Circuito de produccin de alta tensin

IJt#1 IJt#2 ECU IJt#3 IJt#4 IJf

B C D E F Circuito de control

H IJt#1 I J IJt#3 K IJt#4 IJt#2

G GND

M GND

Q000877S

4-4. SENSORES VARIOS A. Funciones de los diversos sensoresSensor Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)) Sensor de posicin del acelerador Sensor de temperatura de aire de admisin Medidor de caudal de aire Detecta el ngulo de apertura del pedal del acelerador. Detecta la temperatura del aire de admisin una vez que ha pasado a travs del turbocompresor. Detecta el flujo de aire de admisin. Contiene tambin un sensor de temperatura de aire de admisin que detecta la misma (temperatura atmosfrica). Sensor de temperatura del refrigerante Detecta la temperatura del refrigerante del motor. Identifica los cilindros. Funciones Detecta el ngulo del cigeal y emite la seal de rgimen del motor.

Sensor de temperatura del combustible Detecta la temperatura del combustible. Sensor de presin de aire de admisin Sensor de presin atmosfrica Detecta la presin del aire de admisin. Detecta la presin atmosfrica.

-57-

a. (1)

Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) y sensor de identificacin de cilindro (TDC (G)) Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) El sensor de posicin del cigeal est instalado cerca del engranaje de distribucin del cigeal o del volante de inercia. La unidad del sensor es de tipo MPU (captor magntico). Cuando el engranaje generador de impulsos del rgimen del motor instalado en el cigeal pasa la seccin del sensor, el campo magntico de la bobina dentro del sensor cambia, generando tensin de CA. Esta tensin de CA es detectada por la ECU del motor como la seal de deteccin. El nmero de impulsos por generador de impulsos del rgimen del motor depende de las especificaciones del vehculo en el que est montado el sensor.

(2)

Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)) El sensor de identificacin de cilindro est instalado en la unidad de la bomba de suministro en el sistema HP0, pero en los sistemas HP2, HP3 o HP4, est instalado cerca del engranaje de distribucin de la bomba de suministro. La estructura de la unidad del sensor es del tipo MPU, que es el mismo que el del sensor de posicin del cigeal y del tipo MRE (elemento de resistencia magntica). En el tipo MRE, cuando el generador de impulsos pasa el sensor, la resistencia magntica cambia, al igual que la tensin que pasa a travs del sensor. Este cambio de tensin se amplifica mediante el circuito IC interno y se emite a la ECU del motor. El nmero de impulsos por generador de impulsos TDC depende de las especificaciones del vehculo en el que est montado el sensor.

Posicin de montaje del sensor (referencia) Generador de impulsos (seccin sin engranaje) Sensor de identificacin de cilindro (sensor TDC (G)) Generador de impulsos

Generador de impulsos del rgimen del motor

Para el tipo MPU Sensor de posicin del cigeal (sensor de rgimen del motor) Diagrama del circuito VCC GND TDC(G) Tipo MPU Tipo MRE TDC(G) VCC TDC(G) GND NE

Para el tipo MRE

Generador de impulsos TDC (G)

Vista exterior del sensor NECable TDC(G)- TDC(G) blindado NE+

ECUCircuito de entrada TDC (G)

Tipo MPU

Tipo MRE

Circuito de entrada del rgimen del motor

Sensor de posicin del cigeal Sensor de identificacin de cilindro (sensor de rgimen del motor) (sensor TDC (G)) Grfico de impulsos (referencia) 360 CA Impulso de rgimen del motor Tipo MPU Impulso TDC (G) Tipo MRE 0V 720 CAQ000878S

360 CA

-58-

b.

Sensor de posicin del acelerador El sensor de posicin del acelerador convierte la apertura del acelerador en una seal elctrica y la emite a la ECU del motor. Hay dos tipos de sensor de posicin del acelerador: el tipo generador a efecto Hall y el tipo contacto. Adems, con el fin de proporcionar una reserva en caso de avera, hay dos sistemas y la tensin de salida est desfasada.

(1)

Tipo generador a efecto Hall Este sensor utiliza un generador a efecto Hall para generar tensin del cambio de direccin del campo magntico. El eje tiene instalado un imn y rota en conexin con el pedal del acelerador; la rotacin de este eje cambia el campo magntico del generador a efecto Hall. La tensin generada mediante este cambio del campo magntico se amplifica mediante un amplificador y se aplica a la ECU del motor.

Amplificador n 1 Imanes (par)

VACCP1 A-GND A-VCC

+5V

Tensin de salida (V) de VACCP

A-VCC

4 3 2 1

+5V

VACCP2 A-GND

ECUPedal del acelerador

Amplificador n 2 Generadores a efecto Hall (2)(2) Tipo contacto

0

50 100 Apertura del acelerador (%)

Q000879S

El sensor utiliza una resistencia variable de tipo contacto. Como la palanca se mueve en conexin con el pedal del acelerador, el valor de la resistencia del sensor vara con la apertura del pedal del acelerador. Por lo tanto, la tensin que pasa por el sensor cambia, y esta tensin se aplica a la ECU del motor como seal de apertura del acelerador.

Sensor de posicin del acelerador Diagrama de circuito del sensor de posicin del acelerador Totalmente abiertoTotalmente cerrado

Caracterstica de la tensin de salida del sensor de posicin del acelerador Tensin de salida

Totalmente cerradoTotalmente abierto

VPA2 VPA1

EP2 VPA2 VCP2 EP1 VPA1 VCP1

Totalmente cerrado Totalmente abierto Posicin del pedal del aceleradorQ000880S

-59-

c.

Sensor de temperatura de aire de admisin El sensor de temperatura de aire de admisin detecta la temperatura del aire de admisin despus de que haya pasado por el turbocompresor. La parte del sensor que detecta la temperatura contiene un termistor. El termistor, provisto de una resistencia elctrica que cambia con la temperatura, se utiliza para detectar la temperatura del aire de admisin.

Termistor

Resistencia - Caracterstica temperatura

Resistencia TemperaturaQ000881S

d.

Medidor de caudal de aire (con sensor de temperatura de aire de admisin incorporado) El medidor de caudal de aire est instalado detrs del filtro de aire y detecta el caudal de aire de admisin (caudal de aire). Este sensor es de tipo de cable caliente. Como la resistencia elctrica del cable caliente vara con la temperatura, esta caracterstica se utiliza para medir el volumen de aire de admisin. El medidor de caudal de aire cuenta tambin con un sensor de temperatura de aire de admisin incorporado (tipo termistor) y detecta la temperatura del aire de admisin (temperatura atmosfrica).

Resistencia del sensor de temperatura Caracterstica de aire de admisin de temperatura

+B

E2G

VG THAF

E2

Cable caliente

Resistencia

Sensor de temperatura de aire de admisin

Temperatura Ce. Sensor de temperatura del refrigerante

Q000882S

El sensor de temperatura del refrigerante est instalado en el bloque de cilindros y detecta la temperatura del refrigerante. Este sensor es de tipo termistor.

ECU Termistor

Resistencia del sensor Caracterstica de la de temperatura del refrigerante temperatura del agua +5V Valor de la resistencia Temperatura del refrigeranteQ000883S

VTHW

A-GND

-60-

f.

Sensor de temperatura del combustible Este sensor es de tipo termistor y detecta la temperatura del combustible. En los sistemas HP2, HP3 y HP4, este sensor est instalado en la unidad de la bomba de suministro, mientras que en el sistema HP0, se encuentra en el tubo de fugas de un inyector.

ECU del motor Termistor VTHL +5V

Resistencia -

Caracterstica de la temperatura

A-GND

Valor de la resistencia

TemperaturaQ000884S

g.

Sensor de temperatura de aire de admisin y sensor de presin atmosfrica Este sensor es de tipo semiconductor. Mide la presin utilizando el efecto piezoelctrico, que consiste en la variacin de la resistencia elctrica cuando cambia la presin del elemento de silicona del sensor. Adems, la presin del aire de este sensor se conmuta entre la presin del colector de admisin y la presin atmosfrica, de forma que tanto la presin del aire de admisin como la presin atmosfrica se detectan con un nico sensor. El cambio entre la presin del aire de admisin y la presin atmosfrica es controlada por la VSV (vlvula de conmutacin de vaco). Cuando se establece alguna de las condiciones siguientes, la VSV es activada durante 150 mseg. por la ECU del motor, para detectar la presin atmosfrica. Si no se cumple ninguna de dichas condiciones, la VSV se desactiva para detectar la presin del aire de admisin.

(1)

Condiciones de medida de la presin atmosfrica Rgimen del motor = 0 rpm Motor de arranque activado Estado de estabilizacin del rgimen de ralent

VC

PIM

E2

Caracterstica Tensin de salida PIM de la presin Tensin de salida Presin absoluta

Q000885S

-61-

5.

SISTEMAS DE CONTROL

5-1. CONTROL DE LA INYECCIN DE COMBUSTIBLE A. Descripcin generalEste sistema controla la cantidad de inyeccin de combustible y el calado de inyeccin de manera ms apropiada que el regulador mecnico y el variador de avance utilizados en la bomba de inyeccin convencional. La ECU del motor efecta los clculos necesarios basndose en las seales que se reciben desde los sensores situados en el motor y el vehculo. Luego, la ECU controla la temporizacin y la duracin de la corriente que se aplica a los inyectores para obtener la cantidad de inyeccin y el calado de inyeccin ptimos.

B. Varios tipos de controles de inyeccin del combustibleControl Control de la cantidad de inyeccin de combustible Funciones Este control reemplaza la funcin del regulador de la bomba de inyeccin convencional. Consigue la cantidad de inyeccin ptima realizando el control segn el rgimen del motor y las seales de apertura del acelerador. Control del calado de inyeccin de combustible Este control reemplaza la funcin del variador de avance de la bomba de inyeccin convencional. Consigue el calado de inyeccin ptimo realizando el control segn el rgimen del motor y la cantidad de inyeccin. Control de la relacin de inyeccin de combustible (control de la inyeccin piloto) Control de la presin de la inyeccin de combustible Este control utiliza el sensor de presin de la rampa para medir la presin del combustible y suministra estos datos a la ECU del motor para controlar la cantidad de descarga de la bomba. Esta funcin controla la relacin de la cantidad de combustible que se inyecta desde el orificio del inyector dentro de una unidad de tiempo determinada.

-62-

C. Control de la cantidad de inyeccin de combustiblea. Descripcin general Este control determina la cantidad de inyeccin de combustible aadiendo la temperatura del refrigerante, la temperatura del combustible, la temperatura del aire de admisin y las correcciones de la presin del aire de admisin a la cantidad de inyeccin bsica. La ECU del motor calcula la cantidad de inyeccin bsica basndose en las condiciones de funcionamiento del motor y en las condiciones de la conduccin. b. Mtodo de clculo de la cantidad de inyeccin El clculo consiste en la comparacin de los dos valores siguientes: 1. La cantidad de inyeccin bsica que se obtiene desde el patrn del regulador, que se calcula a partir de la posicin del acelerador y el rgimen del motor. 2. La cantidad de inyeccin que se obtiene mediante la adicin de varios tipos de correcciones a la cantidad de inyeccin mxima obtenida a partir del rgimen del motor. La menor de las dos cantidades de inyeccin se utiliza como base para la cantidad de inyeccin final.

Apertura del acelerador Cantidad de inyeccin Apertura del acelerador Cantidad de inyeccin bsica Cantidad de inyeccin mxima

Rgimen del motor

Rgimen del motor

Lado del volumen bajo seleccionado

Cantidad de inyeccin final corregida

Clculo del periodo de activacin del inyector Cantidad de correccin del cilindro individual Correccin de la velocidad Correccin de la presin de inyeccin

Cantidad de inyeccin

Co