gestión electrónica diesel, otros sistemas

7/24/2019 Gestin Electrnica Diesel, Otros Sistemas

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1Manuel Jos Castro. Departamento formacin ITVASA

SISTEMASSISTEMAS

ALIMENTACIONALIMENTACION

DIESELDIESEL

ELECTRONICOSELECTRONICOS


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INTRODUCION


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EVOLUCION

El sistema clsico de alimentacin de los motores diesel ligeros han sido las omas lineales!

"osteriormente se introd#cen las omas rotati$as de %molos radiales &D"'( D"C o D")* + de %molo a,ial &VE*!"ermiten a#mentar n- re$ol#ciones del motor( haci%ndolo ms gil + me.orando s#s /restaciones!

En la act#alidad nos encontramos con omas rotati$as de gestin totalmente electrnica( oteniendo me.oras de

"otencia! Cons#mos! 0 Emisiones!

Tami%n se han desarrollado otros sistemas Common Rail! In+ector oma &UI)( U")*


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Manuel Jos Castro. Departamento formacin ITVASA

COMMON-RAIL

Historia:)e daa el /rimer /aso de los motores dieselhacia #na ma+or e4icacia de com#stin!Los a#tom$iles diesel /od5an garanti6arma+ores /restaciones + menores cons#mossim#ltneamente!

Ruido:)e di$ide la in+eccin en dos fases "rein+eccin o in+eccin /iloto( 7#e ele$a la tem/erat#ra + la /resinen el cilindro antes de la In+eccin /rinci/al( /ara /ermitir #na com#stin ms grad#al( + #n

res#ltado ms SILENCIOSO.

)e a/ro$echa el control electrnico de los in+ectores /ara e4ect#ar( d#rantecada ciclo del motor( #n n8mero ma+or de in+ecciones!De este modo( la cantidad de gasleo 7#emada en el interior del cilindrosig#e siendo la misma( /ero se re/arte en ms /artes( con lo 7#e( seotiene #na COMBUSTIN MS GRADUAL


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COMMON-RAIL

Funciones:Mayor adaptaci!del sistema de in+eccin al f"!cio!a#ie!to de$ #otor( en com/aracin con los sistemas com/#estos

/or omas de in+eccin!Esto es deido a 7#e estn separadasla %e!eraci! de presi!+ la i!yecci!.La /resin de in+eccin se generainde/endientemente del r%gimen del motor + del ca#dal de in+eccin!El sistema es ca/a6 de s#ministrar presio!es cerca!asa los &'(( )ares( de /resin de in+eccin: 4rente a los 13; ares7#e la ma+or5a de los sistemas tradicionales alcan6an + en /ocas ocasiones 3;; ares!

EL COMBUSTIBLE PARA LA INYECCION ESTA

A DISPOSICION EN EL ACUMULADOR DE

COMBUSTIBLE DE ALTA PRESION RAIL.

EL CONDUCTOR PREESTABLECE EL CAUDAL DEINYECCION, LA UNIDAD DE CONTROL ELECTRONICA

(UCE) CALCULA A PARTIR DE CAMPOS CARACTERISTICOS

PROGRAMADOS:

MOMENTO INYECCION.

PRESION INYECCION.


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BManuel Jos Castro. Departamento formacin ITVASA

COMMON-RAIL

LA *ECU+ REGISTRA CON LA A,UDA DE LOS SENSORES EL DESEO DEL CONDUCTOR , ELCOM-ORTAMIENTO DE SERICIO ACTUAL DEL MOTOR , DEL E/ICULO.

LA *ECU+ -ROCESA LAS SE0ALES GENERADAS1 , CON LAS IN2ORMACIONES OBTENIDAS1 ESCA-A3 DE IN2LUIR SOBRE EL MOTOR.

Las se4a$es 5"e reco%e! $os captadores so! e!6iadas a$ ca$c"$ador de i!yecci! 5"e e! f"!ci! de s" pro%ra#aci!1diri%e $as se4a$es !ecesarias a $os act"adores correspo!die!tes1 para co!se%"ir e$ pti#o f"!cio!a#ie!to de$ #otor.


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COMMON-RAILFunciones bsicas (ECU:Controlan La in+eccin del com#stile en el momento /reciso! El ca#dal! "resin adec#ada!

Funciones adicionales (ECU:Estas 4#nciones sir$en /ara la red#ccin de las emisiones contaminantes + el cons#mo( o ien sir$en /ara a#mentarla seg#ridad + el con4ort! Retroalimentacin gases de esca/e &ER*! Reg#lacin /resin t#ro! Reg#lacin $elocidad de marcha! Inmo$ili6ador electrnico de arran7#e( etc!

EL )I)TEA' *CANBUS+'CE "O)ILE EL INTERC'AIO DE D'TO) CON OTRO) )I)TEA') ELECTRONICO)DEL VEFCULO ')! CONTROL ELECTRONICO DE C'AIO G


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HManuel Jos Castro. Departamento formacin ITVASA

COMMON-RAIL

Circuito ba!a "resin: De/sito com#stile con 4iltro /re$io! oma /re$ia! iltro de com#stile! T#er5as de com#stile de a.a /resin!

Circuito alta "resin: oma de alta /resin con $l$#la reg#ladora de /resin! T#er5as de com#stile de alta /resin! Rail como ac#m#lador de alta /resin con sensor de /resin del rail( $l$#la limitadora de la /resin + limitador de 4l#.o! In+ectores! T#er5as de retorno de com#stile!


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1;Manuel Jos Castro. Departamento formacin ITVASA

COMMON-RAIL

CIRCUI#O$E

%A&A'REION


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COMMON-RAIL

%o)ba de co)bustible:)# #isi!es aastecer s#4iciente com#stile a la oma de alta /resin + deidamente lim/io En c#al7#ier estado de ser$icio! Con la /resin necesaria! ' lo largo de s# $ida 8til!

E,isten dos e7ec"cio!es/osiles Electrooma cel#lar de rodillos! oma de engrana.es accionada mecnicamente!

-RESIONES8 ARRAN9UE. (1' a &1: )ares. RALENTI8 ; a ;1: )ares. -RESION MA


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COMMON-RAIL

Electrobo)ba celular de rodillosconsta de: Elemento oma &1*! Electromotor &2*! Ta/a cone,in &3*!

* + ,

Funciona)iento:Consta de #na cmara dis/#esta e,c%ntricamente( en la 7#e gira #n disco ran#rado! En cada ran#ra se enc#entra #nrodillo cond#cido s#elto!"or la rotacin del disco ran#rado + la /resin del com#stile se em/#.an los rodillos contra la /ista de desli6amientode rodillos + contra los 4lancos /ro/#lsores de las ran#ras!

El efecto de )o#)eose /rod#ce /or el hecho de 7#e el $ol#men de la cmara se red#ce contin#amente tras cerrarsela aert#ra de entrada de 4orma de ri>n!

'l a)rirsela aert#ra de sa$ida( el com#stile atra$iesa el electromotor + aandona la oma /or la ta/a de cone,indel lado de /resin!

BOMBA DE COMBUSTIBLE


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COMMON-RAIL

Esta oma $a integrada en la oma de alta /resin + /resenta #n accionamiento com8n con ella(o ien est 4i.ada directamente al motor + tiene #n accionamiento /ro/io!

Los elementos constr#cti$os esenciales son dos r#edas

dentadas 7#e giran en sentido o/#esto + 7#e engrananm#t#amente( trans/ortando el com#stile en losh#ecos entre dientes( desde el lado de as/iracin al ladode im/#lsin!

%o)ba de enrana!es:

El ca#dal de s#ministro es /ro/orcional al n- de re$ol#ciones del motor!La reg#lacin del ca#dal( se reali6a ien /or reg#lacin de estrang#lacinen el lado de as/iracin( o ien /or #na $l$#la de descarga en el lado deim/#lsin!

BOMBA DE COMBUSTIBLE


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COMMON-RAIL

Filtro co)bustible:Las im/#re6as del com#stile /#eden /ro$ocar da>os en los com/onentes de la oma e in+ectores!El com#stile /#ede contener ag#a en 4orma ligada &em#lsin* o no ligada &ag#a de condensacin deidoa camio de tem/erat#ras*! )i el ag#a entra dentro del sistema de in+eccin( /#ede /rod#cirse da>os decorrosin! La misin del 4iltro es la de /roteger el sistema de las im/#re6as slidas + decantar el ag#a!

#uber.as ba!a "resin:)e s#ele #tili6ar t#er5as de acero o 4le,iles con armad#ra de malla de acero 7#e sean di45cilmente in4lamales!Todas las /ie6as 7#e cond#cen com#stile deen estar /rotegidas contra el calor 7#e /ert#ra s# 4#ncionamiento!


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1a de$ i!yector. , $a presi! de$ ra>$.


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COMMON-RAIL1.- retoro !e "o#$%&t'$e !e*o&'to+.- "oe' e"tr'"

/.- ee"tro00%2.- #%ee3.- $o !e 00%4.- e&tr5%!or !e etr!

6.- e&tr5%!or !e &'!7.- e#$oo !e "otro !e 00%

8.- " !e 9%e"'1 5%; !e '


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3ales el%ctricas de la salida de la #nidad de control ECU( enmagnit#des mecnicas!

EL SISTEMA DE CONTROL DIESEL ELECTRONICO EDC AUMENTA LA COMODIDAD , LA-OTENCIA DE LOS MOTORES DE ENCENDIDO -OR COM-RESION1 REDUCIENDO EL CONSUMO

DE COMBUSTIBLE , ALCAN3ANDO -ERCE-TIBLES REDUCCIONES DE EMISIONES.

-OR SISTEMA DE CONTROL ENTENDEMOS LOS COM-ONENTES 9UE DETERMINAN EL MOMENTO, LA DURACION DE LAS IN,ECCIONES SEGN LOS RE9UERIMINEETOS DEL INSTANTE.

COMMON RAIL


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COMMON-RAILSENSORES

COMMON RAIL


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COMMON-RAILensor re1oluciones cie;al:La /osicin del /istn de #n cilindroes decisi$a /ara el momento dein+eccin correcto!El n8mero de re$ol#ciones indica eln8mero de $#eltas del cig=e>al /ormin#to!Esta magnit#d de entrada im/ortantese calc#la en la #nidad de control a

/artir de la se>al del sensor ind#cti$ode re$ol#ciones!

En el cig=e>al e,iste a/licada #na r#eda transmisora 4erromagn%tica conal /ara el cilindro ?1@!El sensor e,/lora la secesin de dientes en la r#eda transmisora( $ariando

el 4l#.o magn%tico + se ind#ce #na tensin! La am/lit#d de la tensin $ar5aal a#mentar el n8mero de re$ol#ciones! &Ca/tador ind#cti$o*!

ensor re1oluciones rbol de le1as:

La /osicin del rol de le$as si #n /istn 7#e sem#e$e hacia el "A)( se enc#entra en la carrera decom/resin con encendido s#cesi$o o en el tiem/ode esca/e!La determinacin de la /osicin del rol de le$asse asa en el e4ecto ?all@!)ore el rol de le$as e,iste a/licado #n diente dematerial 4erromagn%tico( 7#e gira .#nto con elrol de le$as! C#ando este diente /asa /or las

/la7#itas semicond#ctoras atra$esadas /or corrientedel sensor de re$ol#ciones( s# cam/o magn%ticoorienta los electrones en las /la7#itas semicond#ctoras(

/er/endic#larmente a la direccin del /aso de lacorriente!)e 4orma as5 re$emente #na se>al de tensin &tensinhall*( 7#e com#nica a la #nidad de control( 7#e elcilindro 1 se enc#entra en este momento en la carrerade com/resin!

L' )E'L UE ENVI' E) CU'DR'D'!

SENSORES

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ensores de te)"eratura:

)e a/lican en di4erentes l#gares Circ#ito de re4rigeracin( /ara determinar tem/erat#ra del motor atra$%s li7#ido re4rigerante! Canal admisin( /ara determinar tem/erat#ra del aire as/irado! 'ceite del motor( /ara medir tem/erat#ra aceite &O/cional*! Retorno com#stile( /ara medir tem/erat#ra del com#stile &O/cional*!

Nota8El sensor de temperatura de aire y el sensor de presin del colector de

admisin en muchas ocasiones se encuentran agrupados en un solocomponente y situados en el colector de admisin.

LOS SENSORES TIENEN UNA RESISTENCIA DE-ENDIENTEDE LA TEM-ERATURA&NTC Coe4iciente Negati$o de Tem/erat#ra*PDismin#+e s# resistencia interna a medida 7#e a#menta s# tem/erat#raQ!

LA TENSION 9UE -RO-ORCIONA EL SENSOR SE INSCRIBE EN UN CONERTIDORANALOGICODIGITAL , RE-RESENTA UNA MEDIDA DE LA TEM-ERATURA.EN EL MICRO-ROCESADOR E


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9ales de los sensores e,ternos+ las limita al ni$el de tensin admisile!Los micro/rocesadores calc#lan a /artir de estosdatos de entrada + seg8n los cam/os caracter5sticosalmacenados en memoria( los tiem/os de in+eccin+ momentos de in+eccin + trans4orman estos tiem/osen desarrollos tem/orales de se>al 7#e estn ada/tados

al mo$imiento del motor!DEBIDO A LA -RECISION RE9UERIDA , AL ALTODINAMISMO DEL MOTOR1 ES NECESARIA UNAGRAN CA-ACIDAD DE CALCULO.

LA *ECU+ CONTROLA8 'limentacin com#stile!

Ca#dal + tiem/o de in+eccin! De/#racin gases de esca/e! Reg#lacin /resin de carga! Descone,in del com/resor aire acondicionado! Entradas + salidas! "la#siilidad! Aemori6a a$er5as! Diagnosis + 4orma #n $alor s#stit#ti$o en caso de 4allo de se>al nc emergencia*

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alel%ctrica 7#e es tras4ormada /or #n con$ertidor electrone#mticoen #na sore/resin o de/resin!

ACTUADORES

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o de masas de gases de esca/e!"ara 7#e no a#mente e,cesi$amente la /resin de sorealimentacin al a#mentar el r%gimen( #na /arte de losgases de esca/e se cond#cen sin /asar /or la t#rina /or medio de #na $l$#la +/ass &astegate*!El act#ador de la /resin de sorealimentacin modi4ica /ara ello la a/ert#ra ma+or o menor de la $l$#la ?astegate@reg#lando la cantidad de gases de esca/e 7#e inciden sore el t#ro( /ara de esta 4orma controlar la /resin de so/ladoen el colector de admisin!

EN ALGUNAS MECANICAS EN LUGAR DE LA CITADA ALULA SE A-LICA UNA GEOMETRIAARIABLE DE LA TURBINA TG17#e modi4ica el ng#lo de incidencia de la t#rina de gases de esca/e ein4l#+e as5 la /resin de sorealimentacin!

ACTUADORES

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NO#ICO IN#E>RA$O:

u"er1isin de sensores:en la s#/er$isin de sensores se com/r#ea con la a+#da del diagnstico integrado( si estos son aastecidoss#4icientemente + si s# se>al esta dentro del margen admisile!

Modulo de su"er1isin:La #nidad de control dis/one de #n md#lo de s#/er$isin adems del micro/rocesador! La #nidad decontrol + el md#lo de s#/er$isin se s#/er$isan rec5/rocamente! 'l reconocerse #na a$er5a /#edeninterr#m/ir amos la in+eccin inde/endientemente entre s5!

Reconoci)iento de a1er.as:El reconocimiento de a$er5as solo es /osile dentro del margen de s#/er$isin de #n sensor! Una $5a sese>al se considera de4ect#osa si #na a$er5a esta /resente d#rante #n tiem/o de4inido /re$iamente!La a$er5a se almacena entonces en la memoria de a$er5as de la #nidad de control( .#nto con las condicionesamientales corres/ondientes( a.o las c#ales ha a/arecido &e.! tem/erat#ra li7#ido re4rigerante( n- re$ol#ciones(G*

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ales anmalas del sensor del /edal acelerador + del 4reno(se em/lea #n $alor s#stit#ti$o /ara el sensor del /edal acelerador!

COMMON RAIL


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B;


COMMON-RAILI#EMA ALIMEN#ACI?N AOCIA$O A I#EMA 7FA'8:

UI @ U'


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UI @ U'

Los sistemas de in+eccin Unit In.ector S+stem UIS&tami%n llamado #nidad de omain+ector( "DE* +Unit -#m/ S+stem U-S &tami%n llamado omat#er5ain+ector( "LD*( son ho+ en d5a sistemas 7#e

/ermiten alcan6ar las ma+ores /resiones de in+eccin!

Estos siste#as per#ite! te!er8 Unas /restaciones altas!

Cons#mos a.os! Red#ccin en las emisiones contaminantes!

ESTE SISTEMA AGRU-A LA BOMBA DE IN,ECCION ,EL IN,ECTOR EN UNA SOLA UNIDAD.-RESIONES DE IN,ECCION DE /ASTA ;(:( BARE


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B2

UI @ U'


Incon1enientes:

Dise>o com/le.o de la c#lata!E,igencia ma+or /ara el traa.o del rol de le$as+ la correa dentada &sometidos a ma+ores cargas*!

UI @ U'


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UI @ U'

%o)ba-in4ector )ecnico:)istema donde se #ne la generacin de alta /resincon la in+eccin en #na #nidad inde/endiente /aracada cilindro!El accionamiento de las #nidades omain+ector$ienen dado /or #n rol de le$as 7#e se encargaadems de dar el mo$imiento necesario /ara 7#e la

oma genere /resin( tami%n /ara determinar elmomento e,acto de la in+eccin en cada cilindro!

EL 2UNCIONAMIENTO DEL SISTEMA BOMBAIN,ECTOR MECANICO ES SIMILAR A LA 2ORMA DETRABA@AR DE LAS BOMBAS DE IN,ECCION EN LINEA.

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B


UI @ U'Estructura bsica siste)as UI 4 U': 'limentacin com#stile &a.a /resin*!

'limentacin com#stile &alta /resin*!

Reg#lacin electrnica Diesel &Electronic Diesel Control( EDC* F )ensores! F Unidad de Control electrnica! F 'ct#adores! "eri4eria &e.! t#rocom/resor + retroalimentacin gases EGR*!

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UI @ U'

Los sistemas UIS+ U-S son elementos 7#e controlan el tiem/o de in+eccin a tra$%s de #nas

electro$l$#las 7#e tienen integradas!

Acti6aci! e$ectro6$6"$a8Determina comien6o in+eccin!

El tiem/o 7#e est acti$ada determina el ca#dal de in+eccin!

EL MOMENTO , LA DURACION DE LA ACTIACION SON DETERMINADAS -OR LA UNIDAD DECONTROL DE ACUERDO CON8 Cam/os caracter5sticos 7#e tenga /rogramados en s# memoria! Estado de ser$icio act#al del motor a tra$%s de los di4erentes sensores!

UI @ U'


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B"' rr'$, '#*%&!o *or

9%er? !e &% #%ee, < #*' !e e&e #o!o e 0o%#e !e "#r !e t *re&'. L 00% !et *re&' !e %'!! $o#$-'"' "#r !e t *re&'. L *re&' !e "o#$%&t'$e e ?o!e '#et"' >"e =%e e "o#$%&t'$e 9%"' "#r !e t *re&'.

La c)ara de alta "resin de la unidad bo)ba-in4ector se cara con co)bustible:


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H


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H9

La electro$l$#laNo se enc#entra e,citada

La $l$#la esta aierta

en re/oso

El com#stile ingresa

El com!se alo.a enla cmarade alta /resin!

UI @ U'


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Hal de la #nidad de control /aradeterminar el comien6o de la in+eccin+ la cantidad de com#stile a in+ectar!C#ando estn acti$adas( el com#stile esin+ectado en el motor!

)i se estro/ea( el com#stile no /#edein+ectarse( tanto si la $l$#la 7#eda aiertacomo si 7#eda cerrada( +a 7#e( en el /rimer

caso el com#stile no /odr ser/res#ri6ado +( en el seg#ndo caso( nohar reno$acin de carga!EL MOTOR SU2RIRA UNA -ERDIDAIM-ORTANTE DE -OTENCIA.

UI @ U'


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La #nidad omain+ector est hermeti6ada hacia la c#lata medianteanillos toroidales!

La #nidad omain+ector est 4i.ada en la c#lata con #n lo7#e tensor!

Con el a.#ste( se a.#sta #na distancia m5nima en el /#ntoms a.o entre el 4ondo de la cmara de alta /resin + el

%molo de la oma! De este modo se im/ide 7#e( en casode calentamiento( el %molo de oma cho7#e contra el4ondo de la cmara de alta /resin!

UI @ U'


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ino"sis del siste)a de "recalenta)iento:

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11NOI


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E *r'#er !@5'to &e '!et'9'" e &'&te# "o % etr: P &'&te#& re"'o!o& "o tr""' (o$'5tor'o&) + &'&te#& re"'o!o& "o "rro"er@

C &'&te#& re"'o!o& "o e tre !e ro!;e U &'&te#& o !e9''!o&

E &e5%!o !@5'to '!et'9'" e "!'5o !e or#.

P/ C!'5o& !e 0er@ '$re#ete &ee""'o$e&, !e9''!o& &e5 SAE, =%e *%e!e &er %t''?!o& *or e &'&te# !e !'5&t'"o < =%e *o&ee teto !e&"r'*t'0o& e&*e"@9'"o&. P0 C!'5o& !e 0er@ '$re#ete &ee""'o$e&, re"'o!o& "o o&

5&e& !e e&"*e, o9re"'!o& !'"'o#ete *or *rte !e 9$r'"te, =%e o *o&ee teto& !e&"r'*t'0o& e&*e"@9'"o&, *ero =%e !e$e e&tr '&"r'to& te & %tor'!!e& e"r5!&.

E ter"er !@5'to '9or# &o$re e 5r%*o "o#*oete e e =%e &e *re&et 0er@:

P0 Do&'9'""' !e "o#$%&t'$e < 're P1 Do&'9'""' !e "o#$%&t'$e < 're P2 S'&te# !e e"e!'!o P3 Re5%"' &%*e#etr' !e o& 5&e& !e e&"*e P4 Re5%"' !e 0eo"'!! < ret@ P5 See& !e or!e!or < &ee& !e &'! P6 C#$'o !e #r">&

E "%rto < =%'to !@5'to& "ot'ee '!et'9'""' !e o& "o#*oete&

gestión electrónica diesel, otros sistemas

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