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Índice

Contenido: Pagina:

1) Introducción 22) Elementos Componentes del Sistema de Inyección 3 3) Sensor de Presión de Masa de Aire MAP 3 4) Sensor de Flujo de Masa de Aire MAF 4 5) Sensores de Temperatura 6 6) Sensor de Temperatura del Refrigerante de Motor ECT 6 7) Sensor de Temperatura de Combustible 9 8) Sensor de temperatura de aire de Admisión o IAT 11 9) Sensor de Posición del Cigüeñal o CKP 13 10) Sensor de Posición del Eje de Levas o CMP 15 11) Sensor de Posición del pedal de acelerador 16 12) Captador del pedal de embrague 18 13) Captador del pedal de Freno 19 14) Información de la velocidad del vehículo 2015) Sensor de alta presión de Combustible 2116) Información del nivel del Combustible 2317) Presostato de refrigeración 2418) Esquema Del Sistema Common Rail 2619) Componentes del Sistema Hidráulico Common Rail 2620) Bomba de alta presión 2921) Regulador de caudal Combustible 3422) Regulador de presión del Combustible 3523) Rail o acumulador de alta presión 3724) Válvula Limitadora de Flujo 3925) Inyector Common Rail 4126) Módulo de Control Electrónico ECM 5527) Sistema de Recirculación de Gases de Escape EGR 5928) El turbocompresor 6629) Turbo de Geometría Variable (VTG) 7230) Intercambiador de Calor Intercooler 7831) El sistema de filtro de partículas FAP 7932) Limpieza o sustitución filtro aditivo de partículas 8133) Diagnostico del Sistema 8634) Conclusión 8835) Bibliografía 89

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Introducción

En el siguiente informe se dará a conocer el revolucionario sistema de inyección Common Rail, de Peugeot 307 HDI con tecnología FAP, en el se mostraran partes componentes, funcionamiento y particularidades como la de tanta economía de este vehículo, conjuntamente con este trabajo de investigación, realizaremos una exposición en donde se mostrara su funcionamiento y se demostrara de el porqué es uno de los motores más económicos que existen en el mercado hoy en día. Este sistema desde su lanzamiento sorprendió a todos las personas al participar en Greenfleet Class, es una carrera que atraviesa Australia, organizada paralelamente al World Solar Challenge rally, y que reúne vehículos que funcionan con energía solar. Este certamen tiene como objetivo presentar las últimas tecnologías de la industria automotriz, y que buscan alcanzar menores consumos de combustible y emisiones de CO2.

Así, más de 12 vehículos (de serie o concept cars) tomaron la salida de esta carrera de 3.021 kilómetros que une las ciudades de Darwin con Adelaida. En ella, el importador australiano de Peugeot, Sime Darby, participaba del acontecimiento utilizando un 307 HDi 1.6, dotado de la tecnología FAP.

Este vehículo demostró plenamente sus cualidades al consumir sólo 111 litros de diesel hasta llegar a Adelaida. Esto significa un consumo de 3,7 litros en 100 kilómetros, o lo que es similar a decir que logró un rendimiento de espectaculares 27 km/lt.

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Elementos Componentes del Sistema de Inyección

Captador de presión atmosférica (MAP)

Es un captador de tipo piezorresistivo. Informa al calculador de control del motor sobre el valor de la presión atmosférica.

En altura, la disminución de la densidad del aire origina la reducción de la masa de aire que el motor aspira. Ya no se asegura la combustión total de la cantidad de carburante inyectada a plena carga. Este fenómeno se traduce por la formación de humo y el aumento de la temperatura del motor. El empleo de una corrección altimétrica permite evitar estos inconvenientes

Gracias a esta información, el módulo de control del motor:

a) Determina la presión atmosféricab) Calcula el volumen de aire teórico:

• Ajusta el caudal de inyección (semicarga y carga plena),• Autoriza y modifica la tasa de reciclaje de los gases de escape,• Ajusta el comienzo de inyección.

Sensor de Flujo de masa de aire o MAF:

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El sensor de flujo de masa de aire, mide la cantidad de aire entrante en base al enfriamiento de una resistencia, el efecto de enfriamiento varía en función a los cambios de circulación de aire los cuales producen cambios de voltaje. Al producirse un cambio de voltaje, la intensidad de corriente también va a cambiar, con lo cual esta variación será detectada por la unidad de control con lo que se determinara cuanto aire ingresa. Si bien la resistencia del sensor se enfría, la ECM aumenta la intensidad de corriente para mantenerla caliente, es aquí en donde la ECM registra la señal que dictamina cuanto es el flujo de aire que está ingresando al múltiple de admisión.

El sensor MAF se sitúa entre el filtro de aire y el turbocompresor, midiendo la cantidad de masa de aire fresco admitido en el motor.

Este sensor consiste en un elemento de película caliente, el cual está constituido por dos placas resistivas muy finas, siendo la primera una sonda de temperatura de aire ambiente y la segunda una resistencia de medida del caudal de aire, es decir, que en esta ocasión el sensor MAF está junto al sensor IAT.

Funcionamiento:

Con paso del aire a través del sensor MAF, este genera una señal registrada por el ECM, de esta manera, la ECM controla la cantidad de inyección del combustible, determinando la tasa de reciclaje de los gases de escape, calculando la presión de sobrealimentación, y limitando la cantidad de humo., a demás, este sensor está provisto de una rejilla situada a la entrada, la cual se encarga de condicionar el flujo de aire entrante para evitar las turbulencias.

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El flujometro está provisto de una flecha la cual indica la posición de conexión, esto para que, al momento de instalarlo no se cometa la equivocación y que la rejilla que acondicionadora de flujo de aire quede ubicada en donde no cumpla su función.

Circuito del Sensor MAF:

Diagnostico del Sensor MAF:

El diagnóstico del sensor MAF involucra revisiones visuales, de circuito y del componente. El conducto dentro del sensor MAF debe estar libre de residuos para que el sensor pueda operar normalmente. Si el conducto está obstruido, el motor por lo regular encenderá pero funcionará con falla, temblará y posiblemente se apagará sin que active un código de falla DTC en la memoria de la ECM, convirtiéndose en una falla difícil de detectar.

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Sensores de Temperatura

La ECM necesita ajustar una variedad de sistemas basándose en las temperaturas. Es crítico para la operación apropiada en estos sistemas que el motor alcance una temperatura óptima y que además, esa temperatura sea medida de forma exacta por la ECM. Por ejemplo, para que se inyecte la cantidad apropiada de combustible la ECM debe saber con total exactitud la temperatura correcta del motor. Los sensores de temperatura miden la Temperatura del Anti- Congelante del Motor (ECT), Temperatura de Aire de Admisión (IAT), Temperatura de Gas EGR y en algunos modelos más recientes existen sensores especiales para medir la temperatura de sistemas que las ECM 's de hoy requieren conocer con exactitud, tales son los casos del aceite de la transmisión automática, temperatura física de la cabeza de cilindros, temperatura de la batería, temperatura del aceite del motor y algunos otros.

En este capítulo daremos a conocer estos tipos de sensores, detallando el funcionamiento de cada uno.

Sensor de temperatura del Anti-congelante del motor o ECT:

El sensor ECT ( Engine Coolan Temperature), Se encuentra instalado en la salida de agua existente en el motor, de esta manera informa a la ECM la temperatura del anti-congelante, de esta manera la ECM procesa la señal actuando sobre los demás sistemas del motor.

Funcionamiento:

El sensor ECT responde a cambios que se presenten en la temperatura del anticongelante del motor, siendo un termistor de coeficiente negativo NTC ( Negative Temperature Coefficient), Al medir la temperatura del anticongelante del motor, la ECM sabe el promedio de temperatura del motor en general.

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Grafico de comportamiento de un termistor tipo NTC. La resistencia de este componente se reduce en virtud del aumento de temperatura.

El sensor ECT está conectado a una terminal en, de esta manera, la ECM mide la tensión en los bornes de la sonda, que varía en función de la resistencia de la misma.

Simulación de funcionamiento del sensor ECT de tipo termistor NTC en tres estado de temperatura distinta.

El sensor ECT es un componente crítico en muchas funciones de la PCM tales como ajustar el caudal de inyección (arranque, ralentí, funcionamiento normal y plena carga), ajusta el avance a la inyección (inyección piloto y principal), ajusta la alta presión del carburante, calcula el tiempo y la duración de precalentamiento y de post-calentamiento, autoriza el reciclaje de los gases de escape, dirige la función refrigeración del motor, activa el calentamiento adicional. Siempre se debe revisar si el motor está funcionando a la temperatura de operación y que el sensor ECT esté siempre reportando de forma exacta la temperatura a la ECM.

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Circuito del Sensor ECT:

La señal de temperatura del motor es alimentada por la ECM con una tensión de 5 volts, con lo cual el sensor en virtud de los cambios de temperatura, variara la resistencia, con lo cual el valor de la señal, de esta manera la ECM podrá informarse de la temperatura del motor en todo momento.

En caso de existir problemas con el sensor, se deberá revisar el sensor, el cableado y la ECM.

Revisión de Sensor:

Para revisar el estado de funcionamiento del sensor, debemos medir la resistencia entre los bornes terminales del mismo, esto se realiza a varias veces, con distintos grados de temperatura.

Ejemplo de comprobación de un sensor del tipo termistor NTC.

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Diagnostico del Sensor de Temperatura de Motor:

Los circuitos eléctricos de los sensores de temperatura se someten a prueba para hallar:

* Apertura de circuitos* Cortos* Voltaje disponible* Resistencia del sensor

Los datos que se despliegan en tiempo real en la pantalla de un escáner pueden revelar muy rápido el tipo de problema. Un circuito abierto (resistencia alta) indicará en el escáner la temperatura más fría posible. Un circuito en corto (baja resistencia) leerá en la pantalla la temperatura más alta posible. El propósito del procedimiento de diagnóstico es aislar e identificar si el problema es el sensor, el circuito o la ECM. Una resistencia alta en el circuito de temperatura causará que la ECM crea que la temperatura es más fría de lo que realmente es. Por ejemplo, a medida que el motor se calienta, la resistencia del ECT (sensor de temperatura del anticongelante) disminuye, pero la resistencia extra indeseada en el circuito producirá un mayor caída de la señal de voltaje. Esto será más notorio cuando el motor alcance su temperatura de operación. Observa que el extremo superior de la escala de temperatura/resistencia, la resistencia del ECT cambia muy poco. Resistencia extra puede provocar que la ECM piense que el motor está aproximadamente 20 a 30 Grados Farenheit más frío que la temperatura real. Esto provocará fallas en el motor, consumo excesivo de combustible y probablemente sobrecalentamiento del motor con posible daño permanente a la culata.

Sensor de temperatura del combustible:

Como ya sabemos, al aumentar la temperatura del combustible, este aumentara su densidad, y por tanto también la cantidad de inyección realizada. Como se trata siempre de conseguir una inyección precisa, la ECM realizara una dosificación en base a la temperatura de combustible, de esta manera se corregirá la cantidad de inyección logrando mantener la dosificación de combustible más adecuada el motor.

Funcionamiento:

Al igual que el sensor de temperatura de motor, es un termistor del tipo NTC, este sensor de temperatura de combustible, informa a la ECM de la temperatura del combustible existente en el conducto de retorno, de esta manera se logra compensar la variación del combustible producto de la temperatura.

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Circuito del Sensor de Temperatura de Combustible:

La señal de temperatura del combustible es alimentada por la ECM con una tensión de 5 volts, con lo cual el sensor en virtud de los cambios de temperatura, variara la resistencia, con lo cual el valor de la señal, de esta manera la ECM podrá informarse de la temperatura del combustible en todo momento y determinar la dosificación mas adecuada para acercarse a la máxima precisión de inyección para el motor.

Revisión de Sensor:

Para revisar el estado de funcionamiento del sensor, debemos seguir el mismo procedimiento que con el ECT, medir la resistencia entre los bornes terminales del mismo, verificando la variación de la resistencia del sensor.

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Sensor de temperatura de aire de Admisión o IAT:

Este es otro sensor del tipo termistor de coeficiente negativo NCT, ydetecta la temperatura del aire en el conducto de admisión. En este caso sensor IAT (Intake Air Temperature) forma parte integral del sensor MAF. El sensor IAT está conectado a la ECM mediante un cable y una terminal. El sensor IAT se usa para detectar la temperatura promedio del aire del ambiente en un arranque en frío y continua midiendo los cambios en la temperatura del aire a medida que el motor comienza a calentar al aire que sigue ingresando.

Encendido en Frio:

Una estrategia que la ECM utiliza para determinar si el vehículo está siendo encendido en una condición de arranque en frío es comparando las dos señales, tanto la ECT como la IAT. Si ambas señales están dentro de un rango de 8 Grados Centígrados una de la otra, entonces la ECM asume que en efecto el clima esta frío y que se trata de una condición especial de arranque en frío. Esta estrategia es importante porque algunos monitores de auto diagnóstico se basan en arranques en frío.

Dada la información de este sensor, el ECM calcula el volumen de aire teórico, calcula el avance a la inyección, calcula el caudal de inyección, activa el calentamiento adicional.

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Circuito del Sensor IAT:

Diagnostico del Sensor de Temperatura de Motor:

Si un código de avería estuviese presente, deberíamos comprobar el sensor, el cableado y la ECM. En cuanto a la comprobación del sensor, se debe medir la resistencia a la temperatura de prueba.

La figura muestra la comprobación del sensor de temperatura de aire de admisión IAT con un escáner.

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Sensor de Posición del Cigüeñal o CKP:

Permite determinar el régimen de rotación del motor, así como la posición del cigüeñal.

Las informaciones suministradas se transmiten al calculador para asegurar las funciones de cálculo (por ejemplo: cálculo del caudal, determinación comienzo de inyección activación de la preinyección regulación de alta presión, regulación del ralentí, caudal de limitación, anti sacudidas.).

Funcionamiento:

La medida de referencia angular y de velocidad de rotación se efectúa por un captador pasivo fijado al cárter de embrague y situado frente a una corona de 58 dientes montada sobre el volante motor.

Este captador está constituido por un imán permanente y de un embobinado que es la sede de una fuerza electromotriz inducida por variación de flujo. Esta última la provoca el paso de cada uno de los dientes de la corona bajo el captador.

La frecuencia a la que se producen los impulsos provocados por los 58 dientes de la corona representa la velocidad de rotación del motor.

El paso a cero de la tensión inducida debida a los dos falsos dientes representa la marca de referencia. El flanco descendiente de la primera alternancia que aparece se sitúa a 114° antes del punto muerto superior.

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Como resultado de su puesta bajo tensión, el módulo espera recibir señales "dientes". Cuando aparecen, espera que el régimen sea significativo y luego busca los dos dientes suprimidos.

Con cada punto muerto superior, el módulo motor se basa en el transcurrido desde el punto muerto superior precedente para calcular el régimen motor.

Después de determinarlo, el módulo debe quedar sincronizado y efectuar todos sus trabajos en momentos precisos del ciclo motor convertidos en "número de dientes".

Gracias a esta información, el módulo de control del motor:

- determina el régimen de rotación- determina la posición cigüeñal- determina el avance en la inyección (inyección piloto y principal)- regula la alta presión de carburante- calcula el caudal de inyección (arranque, ralentí, funcionamiento normal y plena carga)- calcula la regulación "inyector a inyector"

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Sensor de Posición del Eje de Levas o CMP:

El módulo necesita una referencia de cilindro para poder dividir en fases el mando de los inyectores en modo secuencial (Cilindro por cilindro en el orden 1-3-4-2). Para ello, reconoce el punto muerto superior en compresión de cada cilindro gracias a la información suministrada por este captador. De tipo con efecto hall, está implantado sobre la tapa árbol de levas frente a una rueda objetivo fijada en el extremo del árbol de levas.

El objetivo está frente al captador = estado bajo; señal de salida igual a 0 voltio. El objetivo no está frente al captador = estado alto; señal de salida igual a 12 voltios. Para asegurar un funcionamiento estable y seguro, es obligatorio respetar un valor de entrehierro entre el objetivo y el captador de: 1,2 ± 0,10 mm. Los captadores nuevos están equipados con un peón plástico que permite respetar el entrehierro en el montaje. Se destruye en el primer arranque motor.

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Sincronización:

En el arranque, el calculador se asegura que en dos revoluciones del cigüeñal, la señal del captador de referencia ha cambiado de nivel al menos una vez. A continuación, el calculador observa si los intervalos de la señal de captador de referencia están bien posicionados en relación con la señal del captador de régimen motor. En el primer punto muerto alto, el frente del objetivo se encuentra en el estado alto (12 voltios), en este caso, se trata del punto muerto superior de compresión del cilindro n° 1. Los tres punto muerto superiores siguientes tendrán una señal objetivo en el estado bajo (0 voltio).

La inyección se prohíbe durante la fase de arranque en los siguientes casos:

a) No hay señal de árbol de levas.b) Los cambios de niveles señal referencia cilindros se producen fuera de las ventanas calibradas (mal posicionada en relación con la señal cigüeñal).c) No hay posibilidad dinámica de la señal cigüeñal.

Gracias a esta información, el calculador de control del motor determina el cilindro en punto muerto superior compresión (una sola vez en el arranqueMotor), también sincroniza la inyección y el cigüeñal (una sola vez en el arranque motor).

Sensor de Posición del pedal de acelerador:

Este captador informa al calculador de control del motor la posición del pedal del acelerador, por lo tanto, traduce la voluntad del conductor. Es de tipo efecto hall, alimentado con 5 voltios, está fijado en el compartimiento motor y accionado por el pedal del acelerador a través de un cable de mando. Este captador no es ajustable, es la tensión de la piola del acelerador que es ajustable (X). Su funcionamiento descansa sobre un principio magnético sin contacto. La rotación del sector en funcionamiento, conectado al cable del pedal del acelerador, modifica la posición relativa de un imán en relación con los colectores de flujo. De esta forma, mientras mayor es el ángulo de hundimiento del acelerador, mayor es el haz de líneas de campo que traspasan la plaquita hall (objetivo).

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Como la tensión hall es proporcional al flujo magnético al que se somete la plaquita, por lo tanto, será proporcional a la posición del pedal del acelerador.

Desde un punto de vista mecánico, el captador posee resortes de retorno para llevar el pedal a la posición de descanso, así como para suministrar un esfuerzo bajo el pie del conductor y asegurar cierto confort y dosificación. El conjunto se presenta como un sistema indesmontable (compacto).

Circuito del Captador del pedal de acelerador:

El valor leído se puede encontrar en 5 zonas diferentes definidas por los umbrales:

a) Zona baja de diagnósticob) Zona ralentíc) Zona de trabajod) Zona de plena cargae) Zona alta de diagnóstico

Gracias a esta información, el módulo de control del motor determina la voluntad del conductor, calcula el caudal de inyección total (que corresponde a la voluntad del conductor), autoriza o impide la activación del compresor de climatización, determina la carga motor.

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Captador del pedal de embrague:

Cuando se está conduciendo y se efectúa un cambio de marcha, se suelen producir pequeñas pero molestas sacudidas o tirones, para impedirlo, se instala en el pedal de embrague un interruptor que informa al modulo de control a cerca de la posición de embragado o desembragado, de esta forma al accionar el embrague, el modulo de control reducirá durante un breve espacio de tiempo la cantidad de combustible a inyectar mejorando la suavidad de funcionamiento durante los cambios de marcha. Este interruptor también es llamado contactor de seguridad del regulador de velocidad (embrague), y se trata de un contactor todo o nada (on/off). En caso de que la señal del interruptor no llegara al modulo de control, la corrección de caudal de referencia para suavizar el cambio de marcha no se produciría.

Circuito del Interruptor de Embrague:

Cuenta con una tensión de alimentación de 12 volts, y un interruptor normal cerrado NC, cerrando circuito por la ECM. Cuando el pedal de embrague no está accionado, el interruptor se encuentra en su posición de reposo, de esta manera la tensión de 12 volt llega al modulo de control electrónico el cual interpreta que el pedal de embrague no está accionado. Cuando se acciona el pedal de frenos, el interruptor se abre, provocando la interrupción del circuito (abre el circuito), de esta manera la señal es de 0 volt, es este momento al no reconocer señal la ECM interpreta que el pedal de embrague ha sido accionado, de esta manera la ECM comienza a actuar sobre los demás sistemas.

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Para que el modulo de control se informe de la posición del pedal tendremos 2 señales:

a) 12 voltios: Pedal de frenos suelto, por lo cual el interruptor se encontrara sin accionar y el circuito estará cerrado.

b) 0 voltio Pedal de frenos pisado, por lo cual el interruptor será accionado abriendo el circuito.

En el caso de una CCA, se considerará que se está "desembragada" para una señal de posición palanca de selección en el bus CAN = "Neutro" o "Aparcamiento". Gracias a esta información, el calculador de control del motor mejora el agrado de conducción al cambiar de velocidades, mejora el agrado de conducción dentro del marco de la regulación ralentí con el vehículo rodando, también puede desactivar la regulación de velocidad si esta opción está presente.

Captador del pedal de freno

El accionamiento de pedal de freno, es otra señal que llega a la ECM, en este caso es un interruptor especifico para la gestión diesel, este interruptor informa a la ECM la posición de freno accionado, de esta manera la ECM por motivos de seguridad, activa la fase de corte de inyección sirviendo como señal complementaria en caso de falla del sensor de posición del pedal acelerador. Este interruptor también es denominado "contactor de seguridad del regulador de velocidad (frenos)", siendo un contactor todo o nada.

Circuito del Interruptor de Freno:

Cuenta con una tensión de alimentación de 12 volts, y un interruptor normal cerrado NC, cerrando circuito por la ECM. Cuando el pedal de frenos no está accionado, el interruptor se encuentra en su posición de reposo, de esta manera la tensión de 12 volt llega al modulo de control electrónico el cual interpreta que el pedal de freno no está accionado. Cuando se acciona el pedal de frenos, el interruptor se abre, provocando la interrupción del circuito (abre el circuito), de esta manera la señal es de 0 volt, es este momento al no reconocer señal la ECM interpreta que el pedal de frenos ha sido accionado, de esta manera la ECM comienza a actuar sobre los demás sistemas.

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Para que el modulo de control se informe de la posición del pedal tendremos 2 señales:

a) 12 voltios: Pedal de frenos suelto, por lo cual el interruptor se encontrara sin accionar y el circuito estará cerrado.

b) 0 voltio Pedal de frenos pisado, por lo cual el interruptor será accionado abriendo el circuito.

Con la información entregada por el interruptor de freno, la unidad de control mejora el agrado de conducción dentro del marco de la regulación ralentí del vehículo al ir transitando, también, desactiva la regulación de velocidad (si se presenta esta opción), controla la coherencia del captador de la posición pedal acelerador y también controla la coherencia del captador contactor de freno principal.

Información de la velocidad del vehículo:

Es necesario determinar velocidad en que transita el vehículo, por esta razón, el ABSCM o ESP transmiten la información de velocidad del vehículo, obtenida por medio de los sensores de velocidad, instalados en las ruedas.

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Con la información de velocidad del vehículo, el modulo de control del motor mejora el agrado de conducción dentro del marco de la regulación ralentí, optimiza las aceleraciones y las desaceleraciones del motor, determina la relación de la caja de cambios y dirige la regulación de velocidad si esta opción está presente.

Sistema multiplexado; realiza la comunicación de datos por medio de 2 cables. CAN BUS.

Sensor de alta presión de Combustible:

Este sensor se encarga de informar a cada instante, sobre la condición de presión existente en el riel de inyección, de esta manera la ECM actúa sobre los actuadores necesarios para mantener la presión de inyección a una presión de funcionamiento correcta dependiendo del estado de funcionamiento del motor.

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Funcionamiento:

Se acciona mediante la elevación de la presión, para esto, la presión ingresa a un conducto de entrada, en donde al final del conducto existe una membrana de acero, el cual producto de la fuerza ejercida por la presión de combustible tiende a mover la membrana, con lo cual, el elemento piezo-resistivo cambia su resistencia como también su voltaje de salida, con lo cual la ECM determina la presión existente en el riel de inyección.

1 - conducto de llegada de alta presión2 - elemento del captador sobre membrana de acero3 - cable de conexión del elemento del captador4 - circuito integrado con electrónica de explotación de datos5 – conector

Circuito del Sensor de Presión de Combustible:

Alimentado con una tensión de 5 volts, desde la ECM, este sensor mandara la información en virtud a la variación de la resistencia, con lo cual variara el voltaje también variara al igual que la señal, de este modo la ECM interpretara la señal para así saber la presión existente en el riel de inyección. Gracias a esta información, la ECM calcula la duración de la inyección, regulando el circuito y también cierra alta presión.

Circuito de alimentación del sensor tipo piezo-resistivo.

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Información del nivel del Combustible

El modulo de control del motor se informa el nivel mínimo de combustible a través, esto pues de la red multiplexada CAN. Esta información se calcula en función de la información dada por el flotador indicador de combustible ubicado dentro del depósito de combustible. Con la información generada del medidor de nivel de combustible, el modulo de control del motor puede pasar a la acción de estrategia de emergencia el cual se preocupa para no quedarse sin combustible.

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Presostato de refrigeración

El presostato de refrigeración, es un interruptor, el cual trabaja a condición de cerrar o abrir un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido. El presostato de refrigeración se ubica en el circuito de refrigeración, instalado abajo del evaporador, de esta manera mide la presión del fluido refrigerante, siendo así un captador de presión absoluta de tipo capacidad.

Funcionamiento:

El presostato de refrigeración, es un captador de detección de capacidad, el cual mide el cambio de capacidad entre dos electrodos. El captador comprende un módulo de detección capacidad de cerámica y un módulo de acondicionamiento de las señales. El mismo convierte la variación de capacidad en una variación de tensión de salida. Como en un condensador, la distancia de separación entre electrodos influye sobre el valor de la capacidad. En respuesta a la presión aplicada, el valor de separación varía, ocasionando una variación de la capacidad.

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Circuito del Presostato:

El presostato de refrigeración es alimentado con una tensión de 5 volts, desde la ECM, este sensor mandara la información en virtud a la distancia de separación entre electrodos influyes sobre el valor de la capacidad, en respuesta a la presión aplicada, el valor de separación variara, ocasionando una variación de la capacidad, con lo cual variara el voltaje también al igual que la señal, de este modo la ECM interpretara la señal para así saber actuar en el sistema.

Con la información generada en el presostato de refrigeración, el modulo de control electrónico dirige la velocidad de rotación del grupo electro-ventilador, como también dirige la autorización de enclavamiento del grupo compresor de refrigeración, cortando la señal de alimentación.

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Esquema Del Sistema Common Rail

Componentes del Sistema Hidráulico Common Rail.

Filtro de combustible Participa activamente en la protección del sistema. Sus características son:

- Un elemento de filtrado (papel) - Un umbral de filtración de 5 µm- Un calentador de carburante eléctrico integrado- Un volumen de decantación de agua de 106 cm3

Un tubo traslúcido entre el filtro de carburante y la bomba de alta presión permite controlar el funcionamiento del circuito de alimentación:

- Presencia de micro - burbujas = funcionamiento normal- Presencia de grandes burbujas = funcionamiento anormal

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Calentador de combustible

Este calentador eléctrico está implantado en la parte alta del filtro de carburante. Calienta el carburante para llevarlo a su temperatura de utilización. Está compuesto por un elemento termo dilatable y dos resistencias calentadoras de cerámica de una potencia total de 150 Vatios con 12 V, estas resistencias están fijadas sobre deflectores de chapa. El carburante circula alrededor de deflectores calentados por resistencias. Este circuito permite una repartición óptima del calor. El elemento termo dilatable denominado banda bimetálica, situado a la entrada del carburante, permite regular la temperatura del petróleo diesel estableciendo o cortando la alimentación de las resistencias.

El calentador no funciona siempre, este solo se activa a una temperatura de: 0°C ± 3°C y se desactiva a una temperatura de: 2°C ± 3°C.

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Captador de presencia de agua

Según el destino, algunos vehículos estarán equipados con un captador de presencia de agua. Este captador permite detectar la presencia de agua en el gasoil, de tipo resistivo, la diferencia de resistencia entre el agua y el gasoil permite o no la unión entre los dos electrodos. Un orificio específico en el filtro permite su fijación.

Enfriador de combustible

Dado que el roce continuo produce un aumento de temperatura, también, el aumento de temperatura es producido en consecuencia de las altas presiones que reinan en el circuito, esto, agregando las reducciones de sección y obstrucciones a la circulación del combustible dentro del circuito, a demás de los conductos de retorno provocan un fuerte calentamiento del combustible, lo que influye sobre su viscosidad, densidad y sobre la seguridad de funcionamiento correcto del sistema de inyección.

Para evitar una elevación excesiva de la temperatura del combustible diesel, este sistema está provisto de un enfriador, el cual se encuentra fijado bajo el vehículo, situándose en la canalización de retorno para enfriarlo antes de llegar depósito de combustible. Está formado por un serpentín metálico soldado sobre una chapa de tipo persiana para aumentar la superficie de intercambio.

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Bomba de alta presión

La bomba de alta presión se encuentra en la intersección entre la parte de baja presión y la parte de alta presión. La bomba tiene la misión de poner siempre a disposición suficiente combustible comprimido, en todos los márgenes de servicio y durante toda la vida util del vehículo. Esto incluye el mantenimiento de una reserva de combustible necesaria para un proceso de arranque rápido y un aumento rápido de la presión en el Rail. La bomba genera permanentemente la presión del sistema para el acumulador alta presión (Rail). Por este motivo, en comparación con sistemas de inyección convencionales, ya no es necesario que el combustible tenga que ponerse a disposición "altamente comprimido" especialmente para cada proceso de inyección en particular.

Estructura:

La bomba de alta presión está montada preferentemente en el mismo lugar del motor diesel que las bombas de inyección rotativas convencionales. La bomba es accionada por el motor, a través de acoplamiento, rueda dentada, cadena o correa dentada, con 3000 rpm como máximo. La bomba se lubrica con combustible. Según el espacio de montaje, la válvula reguladora de presión esta adosada directamente a la bomba de alta presión o se instala por separado. El combustible se comprime dentro de la bomba con tres émbolos de bomba dispuestos radialmente. Estos émbolos están desfasados entre si 120º. Con tres carreras de suministro por cada vuelta resultan pares máximos de accionamiento reducidos y una solicitud uniforme del accionamiento de la bomba. El par de giro alcanza con 16 Nm (newton x metro) solo aproximadamente un 1/9 del par de accionamiento necesario para una bomba de inyección rotativa comparable. Por lo tanto, el Common Rail plantea exigencias menores al accionamiento de bomba que los sistemas de inyección convencionales. La potencia necesaria para el accionamiento de bomba aumenta proporcionalmente a la presión ajustada en el Rail y a la velocidad de rotación de la bomba (caudal de suministro). En un motor de 2 litros, el régimen de revoluciones nominal y con una presión de 1350 bar en el Rail, la bomba de alta presión consume una potencia de 3.8 kW (con un grado de rendimiento mecánico de aprox. 90%). La mayor demanda de potencia tiene sus causas en los caudales de fugas y de control en el inyector y en el retorno de combustible a través de la válvula reguladora de presión. La relación de desmultiplicación de estas bombas con respecto al nº de revoluciones del cigüeñal suele ser de 1:2 o 2:3.

1) Salida del combustible hacia el riel de inyección.2) Llegada del combustible de baja presión.3) Retorno al depósito.4) Electroválvulas de regulación de presión.

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Funcionamiento:

La bomba previa transporta el combustible a través de un filtro con separador de agua, hacia la válvula de seguridad. La bomba impulsa el combustible a través del taladro de estrangulación de la válvula de seguridad (11), hacia el circuito de lubricación y refrigeración de la bomba de alta presión. El eje de accionamiento (1) con la leva excéntrica (2) mueve los tres émbolos de bomba (3) hacia arriba y hacia abajo, en correspondencia con la forma de la leva.

Si la presión de suministro sobrepasa la presión de apertura de la válvula de seguridad (0,5.... 1,5 bar), la bomba previa puede impulsar el combustible a través de la válvula de entrada de la bomba de alta presión, hacia el recinto del elemento en el que el elemento de la bomba se mueve hacia abajo (carrera de aspiración). Cuando se sobrepasa el punto muerto inferior, la válvula de entrada cierra, y el combustible en la cámara de aspiración o compresión (4) ya no puede salir. Solamente puede ser comprimido superando la presión de suministro de la bomba previa. La presión que se forma en la válvula de salida (7), en cuanto se alcanza la presión en el Rail, el combustible comprimido entra en el circuito de alta presión.

El émbolo de la bomba transporta continuamente combustible hasta que se alcanza el punto muerto superior (carrera de suministro). A continuación disminuye la presión, de forma que cierra la válvula de salida. El combustible residual se descomprime; el émbolo de la bomba se mueve hacia abajo.

Cuando la presión en la cámara de aspiración o compresión es inferior a la presión de la bomba previa, abre otra vez la válvula de entrada y el proceso comienza nuevamente.

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Potencia de suministro:

Como la bomba de alta presión esta dimensionada para grandes caudales de suministro, al ralentí y en el margen de carga parcial, existe un exceso de combustible comprimido.Este combustible transportado en exceso es conducido otra vez al depósito de combustible a través de la válvula reguladora de presión. Ya que el combustible comprimido se descomprime cuando llega de nuevo al depósito, se pierde la energía aportada para la compresión. Además de calentarse el combustible, disminuye con ello el grado de rendimiento total. Un remedio parcial es posible adaptando la potencia de suministro a la demanda de combustible, mediante la desconexión de un elemento bomba (émbolo).

Desconexión de elemento:

Al desconectar un elemento de bomba (émbolo) (3) se reduce el caudal de combustible transportado al acumulador de alta presión. Para ello se mantiene abierto continuamente la válvula de aspiración (5). Al activarse la electroválvula de desconexión del elemento, una espiga adosada a su inducido presiona continuamente la válvula de aspiración manteniéndola abierta. De esta forma, el combustible aspirado no puede ser comprimido en la carrera de suministro. Como consecuencia no se forma presión en el recinto del elemento, ya que el combustible aspirado retorna otra vez al canal de baja presión. Debido a la desconexión de un elemento de bomba en caso de una demanda de potencia disminuida, la bomba de alta presión ya no transporta continuamente el combustible, sino que lo hace con una pausa en el suministro.

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Bomba de alimentación:

La bomba de alimentación es una bomba volumétrica de paletas. Situada en la parte delantera de la bomba de alta presión, se compone de:

- Un rotor - Un estator excéntrico - Cinco paletas rígidas, que se deslizan libremente por las ranuras del rotor.

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Funcionamiento:

Al girar el rotor, las paletas crean cámaras de volumen variable que aseguran la aspiración del carburante (a través del filtro de carburante) y lo descargan hacia:

- El regulador de caudal carburante- La válvula de lubricación

Una válvula de sobrepresión está dispuesta paralela a la bomba de transferencia, la misma protege el circuito cuando el regulador de caudal está cerrado. Se abre y dirige el carburante hacia el lado de aspiración de la bomba de alimentación.

1) Bomba de Alimentación.2) Regulador de caudal de carburante.3) Elemento de bombeo de la parte de alta presión.4) Regulador de presión de carburante.5) Válvula de sobre presión.6) Válvula de lubricación. 7) Filtro de Tamiz 8) Filtro laminar. 9) Rotor. 10) Estator excéntrico. 11) Paletas.

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En resumen, cuando hay un movimiento descendente del pistón, se produce una depresión en el cilindro de la bomba que abre la válvula de admisión contra la fuerza del resorte. Se aspira el carburante que viene de la electroválvula de control volumétrica. Al mismo tiempo, la válvula de escape se cierra debido a la diferencia de presión entre la bomba y el riel de alta presión. La excéntrica empuja el pistón hacia arriba, la válvula de admisión se cierra debido a la fuerza del resorte y de la presión ascendente en el cilindro de bomba. La válvula de escape se abre cuando la presión en el cilindro de bomba es superior a la presión del carburante en el riel.

Regulador de caudal Combustible:

El regulador de caudal de combustible modifica el caudal que va de la bomba de alimentación hacia los elementos de bombeo de alta presión. Esta regulación de caudal permite comprimir solamente la cantidad de carburante necesaria para la combustión en el cilindro.

Funcionamiento:

El calculador de control del motor dirige este regulador en circuito abierto, aplicándole una intensidad modulable en forma de RCO. Esta relación cíclica de abertura (RCO) enviada hacia el regulador de caudal es proporcional a la cantidad de carburante que necesita el sistema. Mientras mayores son las necesidades, mayor debe ser el RCO. El pistón , empujado por la presión del resorte , cierra la conexión entre los conductos "a" y "b". La alimentación con carburante que va hacia la parte de alta presión es nula. Regulador (VCV) dirigido (RCO > 0 %).

Posición nula y da trabajo.

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Cuando el calculador decide modificar la cantidad de carburante a comprimir, envía una corriente en forma de RCO hacia el regulador de caudal. El embobinado de este último induce un campo magnético cuya potencia es proporcional a la intensidad de mando. La fuerza del inducido actúa empujando el pistón contra el resorte de presión. De esta forma, la abertura (s) entre los dos racores es proporcional a la corriente eléctrica, por lo tanto, a la relación cíclica de abertura (RCO). Ejemplo: RCO a 30% = caudal de carburante máximo.

Regulador de presión del Combustible:

Esta válvula tiene la misión de ajustar y mantener la presión en el "Rail", dependiendo del estado de carga del motor. En caso de una presión demasiado alta en el Rail, La válvula reguladora de la presión abre de forma que una parte del combustible retorna al depósito, desde el Rail a través de una tubería colectora. En el caso de una presión demasiado baja en el Rail, la válvula reguladora de presión cierra y estanqueiza así el lado de alta presión contra el lado de alta presión.

Estructura:

La válvula reguladora de presión tiene una brida de sujeción para su fijación a la bomba de alta presión o al Rail según sea el caso. El inducido (2) presiona una bola (1) contra el asiento estanco para eliminar la conexión entre el lado de alta presión y el de baja presión; para ello existe por una parte un muelle (4) que presiona el inducido hacia abajo, y por otra parte, existe un electroimán que ejerce una fuerza sobre el inducido. Para la lubricación y la eliminación del calor se rodea con combustible el inducido completo.

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Funcionamiento:

La válvula reguladora de la presión tiene dos circuitos:

1) Un circuito regulador eléctrico más lento, para ajustar un valor de presión medio variable en el Rail.

2) Un circuito regulador mecánico-hidráulico más rápido, que compensa las oscilaciones de presión de alta frecuencia.

Válvula reguladora de presión no activada:

La alta presión existente en el Rail o en la salida de la bomba de alta presión, está presente también en la válvula reguladora de presión a través de la entrada de alta presión. Ya que el electroimán sin corriente no ejerce fuerza alguna, la fuerza de la alta presión es superior a la fuerza elástica, de forma tal que abre la válvula reguladora de presión y permanece más o menos abierta según el caudal de suministro. El muelle esta dimensionado de tal modo que se establece una presión de aprox. 100 bares.

Válvula reguladora de presión activada:

Si debe aumentarse la presión en el circuito de alta presión, debe formarse fuerza magnética adicionalmente a la fuerza elástica. La válvula reguladora de presión es activada y, por tanto, cerrada, hasta que se establezca un equilibrio de fuerzas entre la fuerza de alta presión por una parte y las fuerzas magnéticas y elástica por otra parte. La válvula queda entonces en una posición abierta y mantiene constante la presión. Mediante una abertura diferente compensa un caudal de suministro modificado de la bomba así como la extracción de combustible de la parte de alta presión por los inyectores. La fuerza magnética del electroimán es proporcional a la corriente de activación, se realiza mediante intervalos (modulación de amplitud de impulsos). La frecuencia de impulsos de 1kHz es suficientemente alta para evitar movimientos perturbadores del inducido u oscilaciones de presión en el Rail.

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Rail o acumulador de alta presión

El Rail tiene la misión de almacenar combustible a alta presión. Al hacerlo deben amortiguarse mediante el volumen acumulado, oscilaciones de presión producidas por el suministro de la bomba y la inyección.

La presión en el distribuidor de combustible común para todos los cilindros se mantiene a un valor casi constante incluso al extraer grandes cantidades de combustible. Con esto se asegura que permanezca constante la presión de inyección al abrir el inyector.

El Rail con limitadores de flujo (opcionales) y la posibilidad de montaje adosado para sensor de presión Rail, válvula reguladora de presión y válvula limitadora de presión, puede estar configurado distintamente, debido a las diferentes condiciones de montaje del motor.

El volumen existente en el Rail esta lleno continuamente con combustible sometido a presión. La capacidad de compresión de combustible conseguida con la elevada presión, se aprovecha para obtener un efecto de acumulador. Al extraer combustible del Rail para una inyección, se mantiene casi constante la presión en el acumulador. Igualmente se amortiguan, es decir, se compensan las oscilaciones de presión procedentes de la alimentación pulsatoria por la bomba de alta presión.

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Válvula limitadora de presión

La misión de esta válvula corresponde a la de una válvula de sobrepresión. La válvula limitadora de presión limita la presión en el Rail dejando libre una abertura de salida en caso de un aumento demasiado grande. La válvula admite en el Rail una presión máxima de 1500 bar brevemente.

Estructura y función:

Esta válvula trabaja mecánicamente y consta de las siguientes piezas:

a) Un cuerpo con rosca exterior para enroscarla en el Rail. b) Un empalme a la tubería de retorno hacia el depósito. c) Un émbolo móvil. d) Un muelle.

El cuerpo presenta hacia el lado de conexión del Rail un taladro que se cierra por parte del extremo cónico del émbolo en el asiento estanco en el interior del cuerpo. Bajo una presión de servicio normal (hasta 1350 bar), un muelle presiona sobre el émbolo estanqueizandolo en el asiento, de forma que se mantiene cerrado el Rail. Solamente cuando se sobrepasa la presión máxima del sistema, el émbolo se levanta por la presión en el Rail contra la fuerza del muelle, pudiendo escapar el combustible que se encuentra bajo presión. El combustible es conducido entonces por canales en un taladro céntrico del émbolo y retorna al depósito de combustible a través de una tubería colectora. Al abrir la válvula, sale combustible del Rail, la consecuencia es una reducción de presión en el Rail.

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Válvula Limitadora de Flujo

El limitador de flujo tiene la misión de evitar el caso poco probable de inyecciones permanentes en un inyector. Para cumplir esta misión, el limitador de flujo cierra la afluencia al inyector afectado, si se sobrepasa el caudal de extracción máximo.

Estructura:

El limitador de flujo consta de un cuerpo máximo con una rosca exterior para enroscarlo al Rail y con una rosca exterior para enroscarlo en las tuberías de alimentación de los inyectores. El cuerpo lleva en sus extremos un taladro, que establece respectivamente una comunicación hidráulica hacia el Rail o hacia las tuberías de alimentación de los inyectores. En el interior del limitador de flujo se encuentra un émbolo presionado por un muelle en dirección al acumulador o Rail. Este émbolo cierra herméticamente contra la pared del cuerpo; el taladro longitudinal en el émbolo es la comunicación hidráulica entre la entrada y la salida.El diámetro de este taladro longitudinal esta reducido por su extremo. Esta reducción actúa como un estrangulador con un flujo de paso exactamente definido.

Servicio normal: El émbolo se encuentra en su posición de reposo, es decir, contra el tope por el lado del Rail. Al producirse una inyección disminuye ligeramente la presión por el lado del inyector, con lo cual el émbolo se mueve en dirección al inyector. El limitador de flujo compensa la extracción de volumen por parte del inyector, mediante el volumen desalojado por el émbolo y no por el estrangulador, ya que este es demasiado pequeño para ello. Al final de la inyección se detiene el émbolo sin cerrar el asiento estanco estanco. El muelle lo presiona devolviendolo a su posición de reposo; a través del estrangulador se produce el paso sucesivo de combustible. El muelle y el taladro estrangulador están dimensionados de tal forma que en caso de un caudal máximo (incluida una reserva de seguridad) pueda volver el émbolo otra vez hasta el tope por el lado del Rail. Esta posición de reposo se mantiene hasta que se produce la siguiente inyección.

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Servicio con anomalía y gran caudal de fuga:

Debido al gran caudal de extracción, el embolo se aparta de su posición de reposo presionado hasta el asiento estanco en la salida. Se mantiene entonces hasta la parada del motor en su tope por el lado del inyector y cierra así la afluencia al inyector.

Servicio con anomalía y pequeño caudal de fuga: Debido al caudal de fuga, el émbolo ya no alcanza su posición de reposo. Después de algunas inyecciones, el émbolo se mueve hasta el asiento estanco en el taladro de salida. También aquí permanece el émbolo hasta la parada del motor en su tope por el lado del inyector y cierra así la afluencia del inyector.

Cañerías de alta presión

Las cañerías de alta presión son las que conectan a la bomba de alta presión con el riel de alimentación y de este a los inyectores.

En caso de desmontaje, hay que reemplazar sistemáticamente los tubos de alta presión, puesto que el cono de estanqueidad se deforma al apretar las tuercas del racor.

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Inyector Common Rail

Los inyectores son los encargados de inyectar y pulverizar el carburante a la cámara de combustión, este es dirigido electrónicamente por el calculador de control motor.

El portainyector está sobremontado con un actuador piezoeléctrico de mando (a) fijado por una tuerca grande (b). La abertura de los inyectores se obtiene por un efecto de presión diferencial en la cabeza del inyector.

El actuador piezoeléctrico se compone de varios cientos de capas de cuarzo. Este cristal tiene la propiedad de deformarse cuando recibe un impulso eléctrico, este es el efecto "piezoinvertido".

El mando por piezoeléctrico permite obtener tiempos de conmutación muy cortos. Este tipo de mando rápido y preciso permite dosificar con gran precisión la cantidad de combustible inyectada para asegurar una combustión más "suave" y más precisa del motor diesel.

El piezoeléctrico de mando se fija en el cuerpo del portainyector por una tuerca grande (b) que sirve para mantener el empilado de las piezas. Se prohíbe maniobrar el inyector con una llave situada en esta tuerca (por ejemplo, para separarlo), esto puede generar el desajuste del conjunto.

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Se entiende por efecto piezoeléctrico a la capacidad de ciertos materiales a polarizarse cuando se someten a esfuerzos mecánicos, la carga que aparece en su superficie es proporcional a la deformación generada (modificación de posición de los baricentros).

No presentan centro de simetría en reposo en (a), cuando se someten a una compresión en (b), los centros de gravedad de las cargas positivas y negativas, inicialmente confundidos, se separan creando un dipolo eléctrico. Aparece el efecto piezoeléctrico.

Una vez deformado el cristal, necesita un nuevo impulso de sentido inverso para volver a encontrar su estado inicial. Por lo tanto, aplicando una corriente alterna, el cristal se comprime y se estira. Son estas oscilaciones las que producirán el sonido en una aplicación de advertidor (o zumbador)

En el caso de los inyectores piezoeléctricos, ambos efectos son combinados:El calculador de control del motor (a 70 voltios) alimenta una primera capa de cuarzo, a su vez, la deformación producida forzará mecánicamente la capa adyacente.

Esta última, deformada mecánicamente, suministrará una tensión. Esta tensión se añadirá a la tensión de alimentación suministrada por el calculador, de esta forma se reproducirá el fenómeno aproximadamente 200 veces (según la cantidad de las capas de cuarzo).

Por lo tanto, en el caso de los inyectores piezoeléctricos, la tensión ocasiona una deformación que, a su vez, ocasiona una tensión. De esta forma, se pasa de una tensión de alimentación de 70 voltios a 140 voltios y se obtiene una deformación de aproximadamente 50 µm.

Levantamiento de la Aguja del Inyector:

La presión generada por la bomba de alta presión, ingresa al inyector a través de un racor de entrada, el cual posee un filtro que impide el paso de impurezas.

La aguja del inyector es sometida a 3 fuerzas

F1 = Fuerza ejercida sobre el pistón de mando por la presión generada en el volumen de mandoF2 = Fuerza ejercida sobre la sección de la aguja de inyector por la alta presión del rielFR = Calibrado del resorte de retorno de la aguja de inyector (constante)

La posición del inyector va a ser determinada únicamente por el equilibrio de las tres fuerzas.

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Funcionamiento con Motor detenido:

El combustible retenido en el riel y tubos de alta presion se encuentran a la presión atmosférica. El piezoeléctrico de mando se encuentra en reposo, el tapón de cierre (h) obstruye el canal de retorno.Su resorte de retroceso aplica la aguja del inyector sobre su asiento (o)

Por lo tanto cuando el motor esta detenido funciona la siguiente ecuación:

F1 = Presión atmosférica sobre el pistón de mando.F2 = Presión atmosférica sobre la sección de la aguja.FR = Calibrado del resorte

Motor en funcionamiento:

Como el piezoeléctrico de mando no está alimentado, el tapón de cierre (h) obstruye el canal de retorno gracias a su resorte de retroceso (p)

De forma idéntica, la alta presión se instala en la cámara de presión (k) y en el volumen de mando (n) a través del surtidor (Z)

Esta presión es la misma en todas partes, ya que el canal de retorno (d) está obturado por el tapón "hongo" de mando (h)

Como la superficie de contacto del pistón de mando (i) es mayor que la superficie de contacto a nivel de la punta de la aguja, el inyector (j) se mantiene cerrado por su resorte de retroceso(o)

La ecuación que nos demuestra este caso es la siguiente:

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F1 = Presión rail sobre el pistón de mando.F2 = Presión rail sobre la sección de la aguja.FR = Calibrado del resorte

En el momento oportuno, el calculador alimenta el actuador piezoeléctrico a una tensión de 70 voltios (corriente de 10 A). La des-contracción del piezo en el momento de la activación es del orden de 50 µm, la palanca amplificadora (f) permite multiplicar por dos la carrera del piezo. El actuador piezo, a través de la palanca amplificador (f), desplaza el pistón de mando (g) en el tapón "hongo" de cierre (h) La cámara de mando (n) entonces está en comunicación con el circuito de retorno de carburante al depósito.Sigue una caída de presión en la cámara de mando, por lo tanto, una caída de la fuerza hidráulica (F1)

El equilibrio entre la presión ejercida sobre la aguja (F2) que no ha variado y se rompe la presión en la cámara de mando (F1)

La aguja del inyector (j) se abre bajo una presión riel de aproximadamente 160 bar. Una vez abierto el inyector, el carburante llega a la cámara de combustión por los 5 orificios de pulverización. Para este caso actúa la siguiente ecuación:

F1 = Presión de retorno sobre el pistón de mando.F2 = Presión rail sobre la sección de la aguja.FR = Calibrado del resorte.

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Los dos surtidores (Y) y (Z) introducen el retraso necesario para el buen funcionamiento. El volumen empujado por el pistón de mando y el volumen que pasa a través del surtidor (Z) deben fluir a través del surtidor (Y). Por lo tanto, (Y) es mayor que el surtidor (Z) De estos dos orificios dependen las velocidades de abertura y de cierre.

Por lo tanto el caudal de inyección va depender de los siguientes factores:

a) Del tiempo transcurrido entre la activación del piezo y la desactivación del piezo (Ti).b) De la presión rail.c) De la velocidad de abertura y de cierre de la aguja (relación de los surtidores Y y Z).d) Del caudal hidráulico del inyector (cantidad y Ø orificios, diámetro).

El calculador control del motor puede seleccionar libremente el tiempo de inyección y la presión rail, los otros parámetros los determina el fabricante del inyector:

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Funcionamiento del mando Inyector:

La etapa de potencia del calculador conectado a los inyectores comprende:

a) Un interruptor periódico electrónico, el mismo suministra la tensión "Boost" de 70 voltios.

b) Tres transistores de conmutación (T1, T2 y T3) dirigidos por el calculador.

c) Dos condensadores C1 (uno para 2 inyectores).

Para simplificar el funcionamiento de un inyector piezoeléctrico, se reemplazará el mismo por su esquema equivalente. En este tipo de montaje se trata de un condensador y de una resistencia conectada en serie.

Abertura del inyector:

En el momento de la inyección, el calculador motor cierra los transistores T1 y T3, el inyector piezoeléctrico se carga, entonces establece una corriente de carga de 10A. Este tiempo de conmutación muy corto (aproximadamente 200 microsegundos) es el tiempo necesario para el relajamiento total del piezo (apertura del inyector).Es el tiempo necesario para establecer una tensión de 140 voltios en los bornes del inyector y en la carga del condensador C1.

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Mantenimiento de la apertura del inyector

Una vez transcurrido el tiempo de conmutación (200 microsegundos), se detiene la corriente de carga, ya que el calculador abre el transistor T1. Con esto el inyector se mantiene cargado por C1.

La duración o el tiempo que se mantiene abierto el inyector, va a ser determinada por el calculador y va a estar en función del caudal que se deba inyectar.

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Cierre del inyector:

El calculador de control del motor determina el cierre del inyector. Cerrará en el momento oportuno el transistor T2, que entrega la descarga del inyector y del condensador C1 a través de T2 con una corriente de descarga en sentido inverso de aproximadamente 10A.

Después de un periodo de descarga muy rápido (aproximadamente 200 seg.), el actuador piezoeléctrico vuelve a encontrar su estado inicial y cesa la inyección de carburante.

Realización de una inyección:

El sistema HDI disminuye el plazo de inflamación gracias a:

a) La presión de inyección muy elevada, que permite una pulverización muy fina.b) El mando de los inyectores rápido, independiente y variable. Autoriza varias inyecciones aproximadas al curso de un ciclo en un mismo cilindro.

c) Una inyección piloto o preinyección (reduce el ruido y las emisiones de humos).d) Una inyección principal.

La cantidad de combustible pre inyectada representa del 1 al 2 % del caudal de la inyección principal en plena carga. El desplazamiento de la inyección piloto con la inyección principal es de aproximadamente 1 milisegundo, esta diferencia angular aumenta con el régimen motor, la inyección piloto se presenta hasta aproximadamente 3000 rpm.

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Determinación del caudal teórico

Para determinar el volumen de carburante teórico a inyectar (caudal de la inyección piloto + caudal de la inyección principal).

Para determinar el caudal, el calculador tomara como referencia las siguientes señales:Principales:

a) posición del pedal del acelerador.b) temperaturas (agua de refrigeración, gasoil).c) régimen del motor.d) presión atmosférica.e) caudal de aire de admisión y su temperatura.

Secundarios o vinculados a las opciones:

a) caudal de EGR.b) captador de velocidad en salida de caja.c) interruptores de los pedales de frenos y de embrague.

Determina la fase de funcionamiento en la que se encuentra el motor:

a) Arranque (el motor es accionado por el arrancador).b) Ralentí.c) Funcionamiento normal (amortiguación de las sacudidas, régimen máximo autorizado).

Determinación del comienzo de la inyección

Una cartografía "caudal a inyectar / régimen motor" en el calculador de control del motor permite determinar el comienzo de la inyección principal antes del punto muerto alto. El valor de avance se ajusta permanentemente, en función de la presión atmosférica, de la temperatura del aire y de la temperatura del agua.

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Se trata de una regulación en circuito cerrado.

En cada fase de funcionamiento del motor, el calculador control del motor determina una presión en el riel óptima. Llamada presión de consigna.

El ECM se encarga de mantener igualada la presión del riel con la presión consigna (presión optima), a través del valor recibido por el captor de presión del riel, en el caso de haber diferencias de presiones, el calculador activa los reguladores de caudal y presión, para establecer la igualdad. Recordemos que el "regulador de caudal" sirve para adaptar el caudal de la bomba de alta presión a las necesidades del motor.

Condiciones de activación de los inyectores:

Al arrancar, el calculador de control del motor dirige los inyectores únicamente cuando:

a) Se realiza la sincronización entre el cigüeñal y el árbol de levas.b) El régimen motor es superior a 350 rpm.c) La presión en el rail es superior a 150 bares.

Función pre/post calentamiento

La función pre/pos calentamiento se mantiene idéntica a la dirigida por el sistema HDi Bosch EDC15C2:

Objetivo de la función• Facilitar el arranque a baja temperatura• Disminuir la contaminación con el motor frío

Una caja dirigida por el calculador de control del motor alimenta las bujías dePrecalentamiento. Este calculador dirige por cartografías:

• El tiempo de precalentamiento• El tiempo de pos calentamiento• El encendido del indicador de precalentamiento• El diagnóstico de la función

La caja de precalentamiento asegura la función de potencia que permite el mando de las bujías, así como la función diagnóstico de las bujías (cortocircuito)Esta información se transmite al calculador de control del motor que la administra de la misma forma que los otros fallos del sistema.

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Precalentamiento

Dura tanto tiempo como el indicador luminoso se mantiene encendido, está en función de la temperatura de agua y de la tensión de la batería.Sin embargo, el precalentamiento se terminará si el régimen motor es superior a 70 rpm durante 0,2 seg.

Se prevé una duración mínima calibrada del indicador luminoso de control (500 m/seg).

Después de extinción del indicador luminoso:

- Si no hay acción del arrancador, la alimentación de las bujías continúa durante aún 210seg. Pasado este plazo, se interrumpe el proceso.- Si hay acción sobre el arranque (N motor > 70 rpm durante 0,2 seg.) y si la T° del agua < 9 C°, las bujías son alimentadas durante toda la duración de la acción sobre el arranque con una limitación de un minuto como máximo bajo el arranque T3.

Pos calentamiento

El pos calentamiento entra en acción cuando el motor se encuentra en régimen de ralentí. Se inicia para una duración T4, en función de la temperatura del agua.

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Interrupción del pos calentamiento, por ejemplo:

• La temperatura del agua del motor es superior a 45°• Caudal de inyección superior a 30 mm3/impulso (entre 1200 rpm y 1500 rpm)• Caudal de inyección superior a 10 mm3/impulso (2500 rpm)• Caudal de inyección superior a 5 mm3/impulso (3300 rpm)• Régimen motor superior a 3500 rpm

Sin embargo, el tiempo de pos calentamiento continúa transcurriendo.

T5 = Duración de calentamiento suplementario como resultado del pos calentamiento, por

Ejemplo :• T° de agua < 20° C• Caudal de inyección < 25 mm3/impulso • Nº motor < 2000 rev/min.El calentamiento suplementario se interrumpirá tan pronto se exceda uno de estos umbrales.

Función refrigerante motor:

El calculador de control del motor dirige la refrigeración del motor gracias a su función FRIC, Función Refrigeración Integrada al Calculador. Asegura:

• La adquisición de la temperatura del agua del motor• La adquisición de la presión del fluido frigorígeno,• La ejecución de las demandas del calculador CCA,• El control de la activación y de la desactivación del motoventilador,• La gestión de la pos-refrigeración,• El control del encendido del indicador luminoso de alerta y del logómetro de temperatura, a través de la BSI• El diagnóstico de la función• Autorización funcionamiento compresor de climatización,• La gestión de la función BRAC (Necesidad de refrigeración para el Aire Acondicionado)

Funcionamiento:

Según el vehículo y según el tipo de equipo, el calculador de control del motor puede mandar:

- La activación del grupo motoventilador -GMV- (motores de corriente continua), enfunción del equipo. Es decir :• Un solo grupo moto ventilador:- En monovelocidad

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- En bivelocidad, a través de una resistencia.- En trivelocidad, a través de dos resistencias. La BSI dirige la velocidadintermedia denominada media velocidad.

• Un solo grupo motoventilador cuya corriente de alimentación es cortada por unInterruptor periódico electrónico.- La activación - desactivación del compresor de refrigeración- La activación de los indicadores luminosos y de los mensajes de alerta

Visualización de los defectos

La aparición de ciertos defectos en el sistema de inyección se traduce por el encendido del indicador luminoso diagnóstico motor.

Indicador luminoso diagnóstico motor

Funcionamiento normal del indicador luminoso: (luz testigo)

• el indicador luminoso se enciende tan pronto se pone el contacto.• el indicador luminoso se apaga después de una temporización de 3 segundos, después del arranque.

Pictograma temperatura del agua motor.

El calculador de inyección dirige el indicador luminoso de alerta de temperatura de agua a través de la BSI.

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- Funcionamiento del indicador luminoso:

• el indicador luminoso se apaga si la temperatura baja por debajo de 117°C,• el indicador luminoso parpadea en caso de ruptura de la línea eléctrica de la sonda de temperatura del agua del motor.

Parada motor.

Este modo de funcionamiento impide al motor arrancar o provoca la parada de este último.

Caudal carburante reducido.Este modo de funcionamiento degradado limita el caudal de carburante. El régimen motor en ningún caso puede exceder 2496 rpm

Limp home. ( Estado de autoprotección) Este modo de funcionamiento permite conservar un régimen motor mínimo en caso de problema grave (1200 rpm). Esto permite llegar el punto de servicio más cercano.

Limitación de la cantidad de carburante inyectado.Cuando la temperatura del carburante es superior a 90°/95°C, el calculador motor limita la cantidad de carburante inyectada.

Mantenimiento del Sistema:

Cambio de las piezas

El cambio de un calculador de inyección entre dos vehículos se traduce en la imposibilidad de arrancar el vehículo. Al cambiar un calculador de inyección, es necesario proceder a un aprendizaje del sistema antiarranque.

Parámetros telecodificables:

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• refrigeración (grupo motoventilador)• captador presión climatización (presóstato)• información de velocidad vehículo (de cable/ multiplexada)• calentamiento adicional (bujías)• calculador (ESP/regulación de velocidad).

Telecarga del calculador de inyección.

La actualización del software del calculador de inyección se efectúa por telecarga (calculador equipado con memoria flash EPROM). Esta operación se efectúa por medio de la herramienta de diagnóstico DIAG 2000.

Módulo de Control Electrónico ECM

El principio de funcionamiento es similar al de un dispositivo de inyección HDi Bosch; la única diferencia es la existencia de los inyectores de mando por piezo-eléctrico y una bomba de alta presión de dos reguladores.

Los captadores miden las condiciones de funcionamiento en cada momento de funcionamiento del motor, luego comunican estos datos (señales eléctricas) directamente, o luego de ser adaptados, al módulo de control de inyección. El módulo recibe estas señales eléctricas provenientes de los captadores, los trata y los transforma en ordenes o informaciones destinados a los:

a) Accionadores principales: regulador (presión, caudal), inyectores, etc.b) Accionadores secundarios: electro válvulas de mando, válvulas y mariposa EGR.c) Interfaces con otros sistemas: ABS, ESP, VAN, etc.

Este módulo está equipado con un conjunto de conectores modular de 112 vías. El módulo posee una tecnología llamada “FLASH EPROM”. Esta tecnología permite, en caso de una evolucione del programa de calibración del módulo, es decir, la actualización de este ultimo sin desmontarlo. Esta operación es conocida como telecarga, y se realiza en la memoria del calculador por medio de la herramienta DIAG2000 (PPS), consiste en integrar las ultimas cartografías o mapas de inyección adaptadas al par motor. Este módulo es compatible con diferentes modelos de vehículos equipados con este mismo dispositivo de inyección, por lo tanto, para activar funciones especificas a cada vehículo y del entorno del motor se debe realizar un proceso conocido como tele codificación.

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Funcionamiento del Modulo de Control Electrónico:

Al explotar las informaciones recibidas por los diferentes captadores y sondas, el módulo asegura las siguientes funciones:

Cálculo del caudal:

• Proceso de arranque• Regulación del régimen de ralentí• Regulación inyector a inyector• Repartición del caudal: inyección piloto, inyección principal• Cartografía de agrado de conducción / voluntad conductor• Limitación del caudal• Limitación del régimen• Intervenciones externas de caudal

Dosificación del Combustible:

• Regulación de la presión del riel• Regulación del caudal de carburante comprimido• Cálculo del caudal y del comienzo de inyección piloto, de inyección principal (y post-inyección)• Correcciones dinámicas..Funciones auxiliares:

• Antiarranque codificado.• Reciclaje de los gases de escape (EGR).

Diagnóstico:

• Supervisión de los captadores.• Diagnóstico de las salidas de potencia.• Control de plausibilidad.

Funciones anexas: Según el equipo o el vehículo:

- Regulación de velocidad vehículo,

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- Gestión CCA (emisiones de señales, difumado de par),- Gestión del aire acondicionado,- Gestión del Pre / Pos calentamiento,- Mando de los motoventiladores e indicador luminoso de alerta de la temperatura del motor (a través de la BSI)- Calentamiento adicional del agua del circuito de refrigeración- Información cuentarrevoluciones hacia el combinado- Información consumo hacia el ordenador de a bordo

Alimentación del módulo:

Como manera de proteger este elemento componente, antes de desmontar el ECM, es obligatorio desconectar la batería.

El ECM de inyección se alimenta:• Directamente por la batería con un positivo permanente• Por la caja servomando motor con un positivo después de contacto.

Nivel de carga de la batería:

El funcionamiento del sistema de inyección HDI necesita un nivel de batería suficientemente grande. Por debajo de 10 voltios el funcionamiento será aleatorio, teniendo en consideración que la corriente necesaria para la activación y la desactivación de los inyectores es insuficiente.

Caja de servicio motor O BSI:

Constituida por dos módulos, está instalada en el compartimiento motor.Tiene tres funciones principales:

• Protección por fusibles de las alimentaciones del compartimiento motor• Distribución de potencia• Dialogar con BSI en el campo confort cliente (advertidor sonoro, etc.)

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La caja servomando motor integra dos relés de alimentación del sistema de inyección. El primer rele se activa (puesta a masa) por el calculador de control del motor, alimentando principalmente el siguiente elemento:

Regulador de presión carburante (PCV), el segundo relé, dirigido por la conmutación del primer relé, alimenta los siguientes elementos:

a) Calentador de combustible.b) Flujometro de aire. c) Electroválvula de válvula EGR. d) Electroválvula de mariposa EGR.

Power Latch

El power latch es un mantenimiento de la alimentación del módulo motor que le permite terminar sus cálculos después de cortar el contacto. Por lo tanto, hay que esperar 1 minuto después cortar el contacto antes de desmontar el módulo motor y sus periferias ( si el ventilador motor gira, esperar su parada para obtener el corte power latch).

Para desconectar la batería hay que esperar la puesta en espera de la BSI (3 minutos después de cortar el contacto) y esperar el corte del power latch.

Función antiarranque:

El sistema de inyección HDi está equipado con un sistema antiarranque de segunda generación. Se distingue por los siguientes puntos: El módulo de control del motor nuevo se suministra desbloqueado, se bloqueará automáticamente al poner el positivo después del contacto; se encontrará en la imposibilidad de dirigir la inyección por lo tanto, el arranque. Es obligatorio hacerlo operacional para que se pueda desbloquear con el objetivo de dialogar con la BSI y así permitir el arranque. Para ello, se deben efectuar dos operaciones con el Diag2000:

- La programación de un código-módulo motor (y de un código - BSI en este último si el mismo también es nuevo), En emparejamiento entre el Calculador y la BSI- Una vez inicializado, se bloquea automáticamente al desaparecer del +APC (en un plazo de 10 seg. como máximo).- Una vez emparejado el módulo con la BSI no se puede montar en otro vehículo.Conservará en memoria el número VIN del vehículo, así como su propio código de desbloqueo también en la memoria de la BSI.

El antiarranque con transponder de segunda generación,(ubicado en la llave de contacto) no es compatible con las generaciones precedentes.

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Sistema de Recirculación de Gases de Escape EGR

El sistema de Recirculación de Gases de Escape (EGR) está diseñado para reducir la

cantidad de Oxidos de Nitrógeno (NOx) creados en la cámara de combustión durante períodos que por lo regular resultan en temperaturas de combustión elevadas. Los NOx se forman en altas concentraciones cuando las temperaturas de combustión excedan 2500 Grados Farenheit. (La temperatura dentro de la cámara de combustión al momento del encendido es mucho mayor que la temperatura general del anticongelante del motor).

El sistema EGR reduce la producción de NOx al recircular pequeñas cantidades de gases de escape en el múltiple de admisión donde se mezcla con la carga entrante de aire y combustible. Al diluir la mezcla de aire/combustible bajo estas condiciones, las temperaturas pico de combustión y las altas presiones dentro de la cámara se reducen, lo cual resulta en una reducción general de la producción de Gas NOx. Hablando en términos generales, el flujo de gas EGR debería coincidir con las siguientes condiciones de operación:

a) Se necesita un Alto Flujo de Gas EGR durante velocidades crucero y en aceleraciones de medio rango, que es cuando las temperaturas de combustión son más elevadas.

b) Se necesita un Bajo Flujo de Gas EGR durante bajas velocidades y condiciones de baja carga de trabajo sobre el motor.

c) No se necesita Ningún Flujo de Gas EGR durante condiciones en que la operación de la válvula EGR podría afectar severamente la eficiencia de operación del motor o la manejabilidad del vehículo (calentamiento inicial del motor, ralentí, aceleración total).

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Impacto del Sistema EGR Sobre el Sistema de Control Electrónico del Motor:

La ECM considera al Sistema EGR una parte integral del Sistema de Control Electrónico del Motor. Por esa razón, la ECM es capaz de neutralizar aspectos negativos en el desempeño del Sistema EGR al programar avance y disminuir la duración de inyección de combustible durante períodos de alto flujo de Gas EGR. Al integrar los controles de chispa y combustible con el sistema de medición del flujo de Gas EGR, el desempeño del motor y la economía en el ahorro de combustible pueden aumentarse de gran manera cuando el Sistema EGR funciona tal y como fue diseñado.

Operación del Sistema EGR:

El propósito del Sistema EGR es regular de forma precisa el flujo de Gas EGR bajo diferentes condiciones de operación, así como eliminar su flujo bajo condiciones que comprometerían el buen desempeño del motor. La cantidad precisa de gas EGR que debe suministrarse en el múltiple de admisión varía significativamente a medida que la carga de trabajo del motor cambie. Esto resulta en un Sistema EGR que opera en una línea muy fina entre un buen control de gases NOx producidos y un buen funcionamiento general del motor. Ambas cosas deben lograrse simultáneamente mediante el control electrónico del motor.

Si se excede la cantidad de Gas EGR necesaria suministrada, el motor fallará. Si por el contrario, el flujo de Gas EGR fuese muy poco o casi nada, el motor no tardaría en comenzar a cascabelear/detonar además de que contaminaría con gases NOx que son venenosos. El volumen teórico de Gas de Recirculación de Escape se conoce como Ratio EGR. La siguiente gráfica muestra el Ratio EGR a medida que a carga de trabajo del motor aumenta.

Muy seguido ocurre que cuando a causa de la falla de un motor es el sistema EGR, no estamos en posibilidad de reconocerlo solo por simple desconocimiento de este sistema.Muchos mecánicos cometen el error de clausurar este sistema y luego, cuando comienzan los cascabeleos del motor ahí andan cambiando sensores knock pues ingenuamente creen que eso es lo que no le permite a la ECM controlar las detonaciones, cuando lo que en realidad ocurre es que debido a que no hay manera de que la ECM pueda minimizar los peligrosos cascabeleos que pueden arruinar un motor por ausencia del Sistema EGR que cancelaron, ahora no saben qué hacer pues piensan que el problema está por otro lado cuando ellos mismos fueron quienes lo provocaron al cancelarlo. Veamos pues cuales son los componentes del sistema.

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Componentes del Sistema EGR:

Para que se logre el control diseñado de recirculación de gases de escape, el sistema usa los siguientes componentes:

a) Válvula EGR Controlada por Vacío o Eléctricamente.b) Ensamblaje del Modulador de Vacío.c) Válvula Switch de Vacío (VSV) Controlada por la ECM.

Válvula EGR:

La Válvula EGR se usa para regular el flujo de gas de escape hacia el múltiple de admisión por medio de un vástago unido a un diafragma en la válvula misma. Una señal de vacío y un resorte calibrado en un lado del diafragma están balanceados contra la presión atmosférica actuando en un lado del diafragma. A medida que la señal de vacío aplicado a la válvula se incrementa, la válvula es jalada más lejos de su asiento. La clave para medir con exactitud del flujo EGR es un ensamblaje modulador de vacío que controla de forma precisa la fuerza de la señal de vacío aplicada.

Modulador de Vacio EGR:

Debido a que la contrapresión se incrementa proporcionalmente con la carga de trabajo del motor, el modulador de vacío EGR usa este principio para controlar con precisión la fuerza de la señal de vacío que se aplica a la Válvula EGR. Un sistema típico de control EGR usa dos señales por dos puertos de vacío desde el cuerpo de aceleración. Los dos puertos hacia el cuerpo de aceleración entra en fases, es decir, primero uno y enseguida el otro para ir abriendo gradualmente el conducto de la Válvula EGR.

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Cuando se aplica vacío desde el puerto A, la fuerza de la señal de vacío que se aplica a la válvula EGR dependerá de la fuerza de la contrapresión de los gases de escape actuando sobre la Cámara Inferior del Modulador de Vacío. Cuando el vacío se aplica desde el puerto B, la fuerza de la señal de vacío aplicada a la válvula EGR ya no dependerá de la fuerza de la señal de contrapresión del gas de escape. Durante este modo, la fuerza de la señal EGR es determinada solamente por la fuerza de la señal desde el puerto A en el cuerpo de aceleración. El Modulador de Vacío EGR provee la habilidad de empatar de forma precisa el flujo de Gas EGR con la cantidad de carga de trabajo exigida al motor por el conductor.

Válvula Switch de Vacio (VSV) Controlada por la ECM:

Además del Modulador de Vacío EGR, la válvula VSV controlada por la ECM se utiliza para inhibir la operación de la Válvula EGR durante condiciones donde podría afectar de forma adversa el desempeño del motor e impactar negativamente la manejabilidad del vehículo. La válvula VSV EGR puede ser del tipo normalmente abierta o cerrada y va instalada en serie entre el Modulador de Vacío y la Válvula EGR, o también va instalada en un segundo puerto de la Válvula EGR, según el fabricante. La válvula VSV controla la purga atmosférica que inhibe la operación del sistema EGR cada vez que se cumplan algunos parámetros de la ECM.

Inhibición del Sistema EGR Mediante Control Electrónico de la ECM:

Como mencionamos antes, la ECM es capaz de inhibir el flujo de Gases EGR a través de la operación de la purga de la válvula VSV. Cuando la ECM determina una condición de inhibición entonces desenergiza la válvula VSV, bloqueando la señal de vacío hacia la Válvula EGR y entonces liberando el diafragma de la válvula hacia la purga de aire atmosférico. Esto causa que la Válvula EGR se cierre.

Parámetros Típicos de Inhibición del Sistema EGR:

a) Temperatura del Anticongelante del Motor: el sistema EGR se inhibirá en todos los motores si la temperatura del anticongelante del motor está por debajo de niveles normales de operación, por lo regular por debajo de 130 Grados Farenheit.

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b) RPM's del Motor: el sistema EGR se inhibirá en la mayoría de los motores cuando la RPM's lleguen fuera de un rango especificado, típicamente alrededor de 4200 RPM's.

Ubicación de Válvulas VSV en Sistemas EGR:

Existen tres variaciones básicas del circuito eléctrico de control de vacío del sistemaEGR dependiendo siempre de la aplicación del vehículo y el fabricante. Los tres sistemasVSV funcionan de forma similar, pero la única de diferenciarlos siempre será la conexión de la válvula VSV en el circuito de vacío y la lógica de activación de esta Válvula por la ECM.

Sistema de Detección de Fallas EGR:

Se ha incorporado un sistema de detección de malfuncionamiento del EGR en la mayoría de los sistemas controlados por ECM's para advertirle al conductor que el sistema EGR no está funcionando apropiadamente. El sistema usa un sensor de medición de temperatura del gas EGR en el lado del múltiple de admisión de la válvula EGR donde está expuesto al gas de escape en cualquier momento que la válvula EGR se abra, o como en el caso de los vehículos Ford que vienen equipados con un sensor DPFE, (Diffrential Pressure Feedback Sensor) que con su exclusivo sistema de detección le indica a la ECM sobre el flujo de Gas EGR.

La ECM compara las señales de los sensores de monitoreo del sistema EGR contra sus parámetros almacenados en su memoria. Si la temperatura del Gas EGR, o el DPFE, o el sensor que cada fabricante utilice, la ECM determina que el valor se sale fuera de rango cuando la Válvula EGR se active, se iluminará la luz Check Engine y además se grabará un código de falla DTC en la memoria de la ECM. Esta configuración de autodiagnóstico le permite a la ECM monitorear por completo la operación del sistema EGR.

Efecto del Sistema EGR Sobre las Emisiones y la Manejabilidad del Vehículo:

Si hubiese muy poco flujo de gas EGR se pueden producir detonaciones en el motor, lo cual genera exceso de NOx. DEbido a que el gas EGR tiende a reducir la volatilidad de la mezcla aire/combustible, si se pierde el gas EGR el primer síntoma típico que se presentará será la detonación. Si la PCM le ordena al sistema EGR que se active pero no hubiese flujo por un conducto que estuviese restringido, clausurado, si la válvula no funciona, el circuito eléctrico está abiero o en corto, etc, ocurrirá detonación y picado severo. Si hubiese MUCHO FLUJO de gas EGR durante las condiciones de manejo se pueden ocasionar temblores, apagones, jaloneos. Debido a que el gas EGR diluye la mezcla de aire/combustible si mucho gas EGR se suministrara al motor se puede ocasionar también fallas de cilindros. No es nada raro presenciar este tipo de fenómenos cuando hay exceso de gas EGR fluyendo en la admisión.

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Pruebas Funcionales al Sistema EGR:

En algunos vehículos OBD II, el sistema EGR puede ser manipulado usando una función especial de activación con un escánner que tenga esa habilidad. Esta es la forma más fácil de verificar la operación del sistema EGR y generalmente puede ser realizada de la forma siguiente:

a) Enciende el motor y permite que alcance su temperatura normal de operación.b) Usando el escánner, accesa al menú que manipule al sistema EGR.c) Acelera el motor y mantenlo estable a 3000 RPM's.d) Activa la Válvula VSV (encender Sistema EGR ON).e) Si todo está en orden, deberás notar una pequeña caida de las RPM's y un aumento en la temperatura del Gas EGR.

Si no ocurre ningún cambio y las senales de temperatura del EGR o la señal DPFE no cambian, entonces el sistema EGR no está funcionando y el problema puede ser mecánico o eléctrico. Si las RPM's caen muy poco, el problema puede ser que el conducto del gas EGR estuviera parcialmente restringido.

Inspección del Sistema EGR:

En otros vehículos la única forma de verificar de forma precisa la integridad del sistema EGR es realizar inspecciones sistemáticas de todo el sistema, con cada elemento por separado. Es mucho trabajo pero es la única manera. Esto es lo que puedes hacer:

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a) Verifica el estado del modulador, su filtro interno y si es necesario, remuévelo y límpialo solo con aire comprimido.b) Verifica el estado del diafragma; no debe estar roto ni flojo.c) Verifica el estado de las mangueritas de caucho que conduzcan señales de vacío; no deben estar rotas, quemadas ni flojas.d) Revisa a la válvula VSV, sus terminales eléctricas y el estado de circuito eléctrico.

Si el problema está relacionado con la válvula EGR en sí, asegúrate entonces de que no hay depósitos de carbón que impidan que el vástago de la válvula siente perfectamente o que provoquen que la válvula se pegue. También, si el control de la válvula EGR está en orden remueve la válvula y verifica visualmente que los conductos de admisión y escape que se conectan con la válvula EGR no tengan ninguna restricción. Depósitos pesados de carbón pueden removerse usando espátulas o herramientas puntiagudas.

Esta inspección confirma sistemáticamente la integridad de la Válvula VSV, Válvula EGR, modulador de contrapresión, mangueritas de caucho, conductos de gases, conectores eléctricos y circuito de control desde la ECM. Una vez que hayas localizado la pieza y la identifiques como defectuosa después de probarla, podrás repararla o reemplazarla según sea necesario.

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El turbocompresor

Tiene la particularidad de aprovechar la fuerza con la que salen los gases de escape para impulsar una turbina colocada en la salida del colector de escape, dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El compresor está colocado en la entrada del colector de admisión, con el movimiento giratorio que le transmite la turbina a través del eje común, el compresor eleva la presión del aire que entra a través del filtro y consigue que mejore la alimentación del motor. El turbo impulsado por los gases de escape alcanza velocidades por encima de las 100.000 rpm, por tanto, hay que tener muy en cuenta el sistema de engrase de los cojinetes donde apoya el eje común de los rodetes de la turbina y el compresor. También hay que saber que las temperaturas a las que se va a estar sometido el turbo en su contacto con los gases de escape van a ser muy elevadas (alrededor de 750 ºC).

Ciclos de funcionamiento del Turbo:

Los ciclos de funcionamiento del turbo compresor son tres:

a) Funcionamiento a ralentí y carga parcial inferior.b) Funcionamiento a carga parcial media. c) Funcionamiento a carga parcial superior y plena carga.

a) Funcionamiento a ralentí y carga parcial inferior:

En estas condiciones el rodete de la turbina de los gases de escape es impulsada por medio de la baja energía de los gases de escape, y el aire fresco aspirado por los cilindros no será pre-comprimido por la turbina del compresor, simple aspiración del motor.

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b) Funcionamiento a carga parcial media:

Cuando la presión en el colector de aspiración (entre el turbo y los cilindros) se acerca la atmosférica, se impulsa la rueda de la turbina a un régimen de revoluciones mas elevado y el aire fresco aspirado por el rodete del compresor es pre-comprimido y conducido hacia los cilindros bajo presión atmosférica o ligeramente superior, actuando ya el turbo en su función de sobrealimentación del motor.

c) Funcionamiento a carga parcial superior y plena carga:

En esta fase continua aumentando la energía de los gases de escape sobre la turbina del turbo y se alcanzara el valor máximo de presión en el colector de admisión que debe ser limitada por un sistema de control (válvula de descarga). En esta fase el aire fresco aspirado por el rodete del compresor es comprimido a la máxima presión que no debe sobrepasar los 0,9 bar en los turbos normales y 1,2 en los turbos de geometría variable.

Constitución de un turbocompresor:

1) Turbina Compresor. 2) Extremos los rodetes de la turbina. 3) Eje Común. 4) válvula waste gate.

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Los elementos principales que forman un turbo son el eje común que tiene en sus extremos los rodetes de la turbina y el compresor este conjunto gira sobre los cojinetes de apoyo, los cuales han de trabajar en condiciones extremas y que dependen necesariamente de un circuito de engrase que los lubrica Por otra parte el turbo sufre una constante aceleración a medida que el motor sube de revoluciones y como no hay límite alguno en el giro de la turbina empujada por los gases de escape, la presión que alcanza el aire en el colector de admisión sometido a la acción del compresor puede ser tal que sea mas un inconveniente que una ventaja a la hora de sobrealimentar el motor. Por lo tanto se hace necesario el uso de un elemento que nos limite la presión en el colector de admisión. Este elemento se llama válvula de descarga o válvula waste gate.

 

Regulación de la presión turbo:

Para evitar el aumento excesivo de vueltas de la turbina y compresor como consecuencia de una mayor presión de los gases a medida que se aumenten las revoluciones del motor, se hace necesaria una válvula de seguridad (también llamada: válvula de descarga o válvula waste gate). Esta válvula está situada en derivación, y manda parte de los gases de escape directamente a la salida del escape sin pasar por la turbina.

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La válvula de descarga o wastegate:

Esta formada por una cápsula sensible a la presión compuesta por un muelle , una cámara de presión y un diafragma o membrana . El lado opuesto del diafragma está permanentemente condicionado por la presión del colector de admisión al estar conectado al mismo por un tubo. Cuando la presión del colector de admisión supera el valor máximo de seguridad, desvía la membrana y comprime el muelle de la válvula despegándola de su asiento. Los gases de escape dejan de pasar entonces por la turbina del sobrealimentador (pasan por el bypass) hasta que la presión de alimentación desciende y la válvula se cierra.

1) Tubo que transmite la presión del turbo en el colector de admisión. 2) Diafragma o membrana. 3) Muelle. 4) Válvula. 5) Rodete del compresor. 6) Rodete de la turbina. 7) Colector de admisión. 8) Colector de escape. 9) Bypass.

La presión máxima a la que puede trabajar el turbo la determina el fabricante y para ello ajusta el tarado del muelle de la válvula de descarga. Este tarado debe permanecer fijo a menos que se quiera intencionadamente manipular la presión de trabajo del turbo, como se ha hecho habitualmente. En el caso en que la válvula de descarga fallase, se origina un exceso de presión sobre la turbina que la hace coger cada vez mas revoluciones, lo que puede provocar que la lubricación sea insuficiente y se rompa la película de engrase entre el eje común y los cojinetes donde se apoya. Aumentando la temperatura de todo el conjunto y provocando que se fundan o gripen estos componentes.

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Temperatura de funcionamiento:

Como se ve en la figura las temperaturas de funcionamiento en un turbo son muy diferentes, teniendo en cuenta que la parte de los componentes que están en contacto con los gases de escape pueden alcanzar temperaturas muy altas (650 ºC), mientras que los que está en contacto con el aire de aspiración solo alcanzan 80 ºC. Estas diferencias de temperatura concentrada en una misma pieza (eje común) determinan valores de dilatación diferentes, lo que comporta las dificultades a la hora del diseño de un turbo y la elección de los materiales que soporten estas condiciones de trabajo adversas. El turbo se refrigera en parte además de por el aceite de engrase, por el aire de aspiración cediendo una determinada parte de su calor al aire que fuerza a pasar por el rodete del compresor. Este calentamiento del aire no resulta nada favorable para el motor, ya que no solo dilata el aire de admisión de forma que le resta densidad y con ello riqueza en oxigeno, sino que, además, un aire demasiado caliente en el interior del cilindro dificulta la refrigeración de la cámara de combustión durante el barrido al entrar el aire a una temperatura superior a la del propio refrigerante liquido.

El engrase del turbo

Como el turbo está sometido a altas temperaturas de funcionamiento, el engrase de los cojinetes deslizantes es muy comprometido, por someterse el aceite a altas temperaturas y desequilibrios dinámicos de los dos rodetes en caso de que se le peguen restos de aceites o carbonillas a las paletas curvas de los rodetes (alabes de los rodetes) que producirán vibraciones con distintas frecuencias que entrando en resonancia pueden romper la película de engrase lo que producirá micro-gripajes. Además el eje del turbo está sometido en todo

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momento a altos contrastes de temperaturas en donde el calor del extremó caliente se transmite al lado más frió lo que acentúa las exigencias de lubricación porque se puede carbonizar el aceite, debiéndose utilizar aceites homologados por el API y la ACEA para cada país donde se utilice.

Se recomienda después de una utilización severa del motor con recorridos largos a altas velocidades, no parar inmediatamente el motor sino dejarlo arrancado al ralentí un mínimo de 30 seg. Para garantizar una lubricación y refrigeración optima para cuando se vuelva arrancar de nuevo. El cojinete del lado de la turbina puede calentarse extremadamente si el motor se apaga inmediatamente después de un uso intensivo del motor. Teniendo en cuenta que el aceite del motor arde a 221 ºC puede carbonizarse el turbo.

El engrase en los turbos de geometría variable es más comprometido aun, porque además de los rodamientos tiene que lubricar el conjunto de varillas y palancas que son movidas por el depresor neumático, al coger suciedades (barnices por deficiente calidad del aceite), hace que se agarroten las guías y compuertas y el turbo deja de trabajar correctamente, con pérdida de potencia por parte del motor.

Recomendaciones de mantenimiento y cuidado para los turbocompresores:

El turbocompresor está diseñado para durar lo mismo que el motor. No precisa de mantenimiento especial; limitándose sus inspecciones a unas comprobaciones periódicas. Para garantizar que la vida útil del turbocompresor se corresponda con la del motor, deben cumplirse de forma estricta las siguientes instrucciones de mantenimiento del motor que proporciona el fabricante:

a) Intervalos de cambio de aceite. b) Mantenimiento del sistema de filtro de aceite. c) Control de la presión de aceite. d) Mantenimiento del sistema de filtro de aire.

El 90% de todos los fallos que se producen en turbocompresores se debe a las siguientes causas:

a) Penetración de cuerpos extraños en la turbina o en el compresor. b) Suciedad en el aceite. c) Suministro de aceite poco adecuado (presión de aceite/sistema de filtro). d) Altas temperaturas de gases de escape (deficiencias en el sistema de encendido/sistema de alimentación).

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Estos fallos se pueden evitar con un mantenimiento frecuente. Cuando, por ejemplo, se efectúe el mantenimiento del sistema de filtro de aire se debe tener cuidado de que no se introduzcan fragmentos de material en el turbocompresor. Pues si bien es cierto, se ha dado la explicación de funcionamiento del turbocompresor, ahora nos referiremos al funcionamiento del turbocompresor presente en el Peugeot 307, el cual viene equipado con un turbo compresor de geometría variable.

Turbo de Geometría Variable (VTG):

El sistema HDI de peugeot 307 con tecnología FAP, incorpora el sistema de intercambiador intercooler al igual que el turbocompresor de geometría variable, el cual daremos a conocer y explicar.

Descripción General:

Los turbos convencionales tienen el inconveniente que a bajas revoluciones del motor el rodete de la turbina apenas es impulsada por los gases de escape, por lo que el motor se comporta como si fuera atmosférico. Una solución para esto es utilizar un turbo pequeño de bajo soplado que empiece a comprimir el aire aspirado por el motor desde muy bajas revoluciones, pero esto tiene un inconveniente, y es que a altas revoluciones del motor el turbo de bajo soplado no tiene capacidad suficiente para comprimir todo el aire que necesita el motor, por lo tanto, la potencia que ganamos a bajas revoluciones la perdemos a altas revoluciones. Para corregir este inconveniente se ha buscado la solución de dotar a una misma maquina soplante la capacidad de comprimir el aire con eficacia tanto a bajas revoluciones como a altas, para ello se han desarrollado los turbocompresores de geometría variable.

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Funcionamiento:

El turbo VTG (Geometría Variable) se diferencia del turbo convencional en la utilización de un plato o corona en el que van montados unos alabes móviles que pueden ser orientados (todos a la vez) un ángulo determinado mediante un mecanismo de varilla y palancas empujados por una cápsula neumática parecida a la que usa la válvula wastegate.

Para conseguir la máxima compresión del aire a bajas r.p.m. deben cerrarse los alabes ya que disminuyendo la sección entre ellos, aumenta la velocidad de los gases de escape que inciden con mayor fuerza sobre las paletas del rodete de la turbina (menor Sección = mayor velocidad). Cuando el motor aumenta de r.p.m y aumenta la presión de soplado en el colector de admisión, la cápsula neumática lo detecta a través de un tubo conectado directamente al colector de admisión y lo transforma en un movimiento que empuja el sistema de mando de los alabes para que estos se muevan a una posición de apertura que hace disminuir la velocidad de los gases de escape que inciden sobre la turbina (mayor sección=menor velocidad). Los alabes van insertados sobre una corona (según se ve en el dibujo), pudiendo regularse el vástago roscado de unión a la cápsula neumática para que los alabes abran antes ó después. Si los alabes están en apertura máxima, indica que hay una avería ya que la máxima inclinación la adoptan para la función de emergencia.

Las posiciones fundamentales que pueden adoptar los alabes se describen en el siguiente gráfico:

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En la figura de la izquierda:

Vemos como los alabes adoptan una posición cerrada que apenas deja espacio para el paso de los gases de escape. Esta posición la adopta el turbo cuando el motor gira a bajas revoluciones y la velocidad de los gases de escape es baja. Con ello se consigue acelerar la velocidad de los gases de escape, al pasar por el estrecho espacio que queda entre los alabes, que hace incidir con mayor fuerza los gases sobre la turbina. También adoptan los alabes esta posición cuando se exige al motor las máximas prestaciones partiendo de una velocidad baja o relativamente baja, lo que provoca que el motor pueda acelerar de una forma tan rápida como el conductor le exige, por ejemplo en un adelantamiento o una aceleración brusca del automóvil.

En la figura del centro:

Los alabes toman una posición más abierta que se corresponde a un funcionamiento del motor con un régimen de revoluciones medio y marcha normal, en este caso el turbo VTG se comportaría como un turbo convencional. Las paletas adoptan una posición intermedia que no interfieren en el paso de los gases de escape que inciden sin variar su velocidad sobre la turbina.

En la figura de la derecha:

Los alabes adoptan una posición muy abierta debido a que el motor gira a muchas revoluciones, los gases de escape entran a mucha velocidad en el turbo haciendo girar la turbina muy deprisa. La posición muy abierta de los alabes hacen de freno a los gases de escape por lo que se limita la velocidad de la turbina. En este caso, la posición de los alabes hacen la función que realizaba la válvula wastegate en los turbos convencionales, es decir, la de limitar la velocidad de la turbina cuando el motor gira a altas revoluciones y hay una presión muy alta en el colector de admisión, esto explica porque los turbos VTG no tienen válvula wastegate.

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Si los alabes están en apertura máxima, indica que hay una avería ya que la máxima inclinación la adoptan para la función de emergencia.

El funcionamiento que hemos visto para el Turbo VTG es teórico ya que el control de la cápsula manometrica lo mismo que en los turbos convencionales más modernos, se hace mediante una gestión electrónica que se encarga de regular la presión que llega a la cápsula manometrica en los turbos VTG y a la válvula wastegate en los turbos convencionales, en todos los márgenes de funcionamiento del motor y teniendo en cuenta otros factores como son la temperatura del aire de admisión, la presión atmosférica (altitud sobre el nivel del mar) y las exigencias del conductor.

Las ventajas del turbocompresor VTG vienen dadas por que se consigue un funcionamiento más progresivo del motor sobrealimentado. A diferencia de los primeros motores dotados con turbocompresor convencional donde había un gran salto de potencia de bajas revoluciones a altas, el comportamiento ha dejado de ser brusco para conseguir una curva de potencia muy progresiva con gran cantidad de par desde muy pocas vueltas y mantenido durante una amplia zona del nº de revoluciones del motor. El inconveniente que presenta este sistema es su mayor complejidad, y por tanto, precio con respecto a un turbocompresor convencional. Así como el sistema de engrase que necesita usar aceites de mayor calidad y cambios más frecuentes. Hasta ahora, el turbocompresor VTG sólo se puede utilizar en motores Diesel, ya que en los de gasolina la temperatura de los gases de escape es demasiado alta (200 - 300 ºC mas alta) para admitir sistemas como éstos.

Gestión Electrónica de la Presión del Turbo:

Con la utilización de la gestión electrónica tanto en los motores de gasolina como en los Diesel, la regulación del control de la presión del turbo ya no se deja en manos de una válvula de accionamiento mecánico como es la válvula wastegate, que está sometida a altas temperaturas y sus componentes como son: el muelle y la membrana; sufren deformaciones y desgastes que influyen en un mal control de la presión del turbo, además que no tienen en cuenta factores tan importantes para el buen funcionamiento del motor como son la altitud y la temperatura ambiente.

Las Características Principales de este Sistema Son:

a) Permite sobrepasar el valor máximo de la presión del   turbo. b) Tiene corte de inyección a altas revoluciones. c) Proporciona una buena respuesta al acelerador en todo   el margen de revoluciones. d) La velocidad del turbocompresor puede subir hasta las   110.000 r.p.m.

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La Electroválvula de Control:

Se comporta como una llave de paso que deja pasar más o menos presión hacia la válvula wastegate. Esta comandada por la ECU (unidad de control) que mediante impulsos eléctricos provoca su apertura o cierre. Cuando el motor gira a bajas y medias revoluciones, la electrovalvula de control deja pasar la presión que hay en el colector de admisión por su entrada a la salida directamente hacia la válvula wastegate, cuya membrana es empujada para provocar su apertura, pero esto no se producirá hasta que la presión de soplado del turbo sea suficiente para vencer la fuerza del muelle. Cuando las revoluciones del motor son altas la presión que le llega a la válvula wastegate es muy alta, suficiente para vencer la fuerza de su muelle y abrir la válvula para derivar los gases de escape por el bypass (baja la presión de soplado del turbo). Cuando la ECU considera que la presión en el colector de admisión puede sobrepasar los margenes de funcionamiento normales, bien por circular en altitud, alta temperatura ambiente o por una solicitud del conductor de altas prestaciones (aceleraciones fuertes), sin que esto ponga en riesgo el buen funcionamiento del motor, la ECU puede modificar el valor de la presión turbo que llega a la válvula wastegate, cortando el paso de la presión mediante la electroválvula de control, cerrando el paso y abriendo el paso al , poniendo así en contacto la válvula wastagate con la presión atmosférica que la mantendrá cerrada y así se aumenta la presión de soplado del turbo.

Para que quede claro, lo que hace la electroválvula de control en su funcionamiento, es engañar a la válvula wastegate desviando parte de la presión del turbo para que esta no actué. La electroválvula de control es gobernada por la ECU (unidad de control), conectando a masa uno de sus terminales eléctricos con una frecuencia fija, donde la amplitud de la señal determina cuando debe abrir la válvula para aumentar la presión de soplado del turbo en el colector de admisión. La ECU para calcular cuando debe abrir o cerrar la electroválvula de control tiene en cuenta la presión en el colector de admisión por medio del sensor de presión turbo que viene incorporado en la misma ECU y que recibe la presión a través de un tubo conectado al colector de admisión. También tiene en cuenta la

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temperatura del aire en el colector de admisión por medio de un sensor de temperatura , el nº de r.p.m del motor y la altitud por medio de un sensor que a veces esta incorporado en la misma ECU y otras fuera.

Otra forma de controlar la presión de soplado del turbo:

Hasta ahora hemos visto como se usaba la presión reinante en el colector de admisión para actuar sobre la válvula wastegate de los turbos convencionales y en la cápsula neumática en los turbos de geometría variable. Hay otro sistema de control de la presión del turbo (figura de la derecha) que utiliza una bomba de vacío eléctrica que genera una depresión o vacío que actúa sobre la válvula wastegate a través de la electroválvula de control o actuador de presión de sobrealimentación. En la figura de abajo vemos el esquema de admisión, escape y alimentación de un motor Diesel Common Rail, así como su gestión electrónica. El turbo va dispuesto de forma similar a lo visto anteriormente (no está el intercooler), pero no se ve ningún tubo que lleve la presión reinante en el colector de admisión hacia la válvula wastegate a través de la electroválvula de control. Si aparece como novedad la bomba de vacío que se conecta a través de un tubo con la electroválvula de control (actuador de presión) y otros elementos actuadores que son accionados por vació como la válvula EGR (recirculación de gases de escape). Este sistema de control de la presión del turbo tiene la ventaja frente a los anteriormente estudiados, de no depender de la presión que hay en el colector de admisión que en caso de rotura del tubo que transmite dicha presión ademas de funcionar mal el sistema de control del turbo, se perdería parte del aire comprimido por el turbo que tiene que entrar en los cilindros y disminuye la potencia del motor sensiblemente.

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Intercambiador de Calor Intercooler

Para evitar el problema del aire calentado al pasar por el rodete compresor del turbo, se han tenido que incorporar sistemas de enfriamiento del aire a partir de intercambiadores de calor (intercooler). El intercooler es un radiador que es enfriado por el aire que incide sobre el coche en su marcha normal. Por lo tanto se trata de un intercambiador de calor aire/aire a diferencia del sistema de refrigeración del motor que se trataría de un intercambiador agua/aire.

Con el intercooler (se consigue refrigerar el aire aproximadamente un 40% desde 100°-105° hasta 60°- 65°). El resultado es una notable mejora de la potencia y del par motor gracias al aumento de la masa de aire (aproximadamente del 25% al 30%). Además se reduce el consumo y la contaminación.

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El sistema de filtro de partículas FAP

El filtro activo de partículas es un sistema anticontaminante para los motores Diesel con control electrónico de la gestión. Permite quemar las partículas de hollín generadas durante algunas fases de la combustión. Utiliza un sistema llamado regeneración y emplea un aditivo a base de cerina que ayuda a bajar la temperatura de combustión y a elevar la velocidad de combustión del hollín acumulado en filtro.

El sistema lo integran los siguientes componentes.

1) Ensamblaje Pre-catalizador y filtro de partículas.2) Sensores de temperatura y presión.3) Unidad ECU.4) Inyector de aditivo.5) Sistema de inyección.6) Pre-Catalizador.7) Filtro de partículas.

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Funcionamiento:

El funcionamiento consta de tres fases, la cuales daremos a conocer, esta son:

a) Fase de repostaje:

Cuando se realiza un repostaje, el sistema de regeneración realiza una adicción de cerina por medio del calculador aditivo que gestiona la cantidad necesaria que debe mezclarse con el combustible repostado.

b) Fase normal:

En esta fase el filtro actúa como acumulador de partículas producidas por la combustión,El sistema regenerador no actuará hasta los 500 o 1000 Km de recorrido.

c) Fase de regeneración:

En el inicio de la fase de regeneración se lleva a cabo mediante las señales emitidas por las sondas que detectan la acumulación de hollín.

Durante la fase de regeneración se realiza una post-inyección que provoca un incremento de temperatura de 200 a 250ºC. En la segunda etapa del ciclo de regeneración se realiza una post-combustión que genera en el catalizador (situado antes del filtro de partículas) una elevación de 100 ºC de la temperatura.

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En la fase de regeneración, la temperatura de 550ºC y la velocidad alcanzada de los gases de la combustión hacen que el hollín acumulado en las paredes porosas del filtro sé quemen, limpiando las canalizaciones del filtro. En la actualidad, el mantenimiento del filtro debe ejecutarse cada 120.000 Km aproximadamente. Esta operación expulsa los distintos residuos y cenizas producidos por la combustión, así como las partículas.

Limpieza o sustitución filtro aditivo de partículas:

Para realizar la limpieza en el sistema aditivo por medio del Autocom, se debe seleccionar el modelo, y mediante la función de multifunción se accede a OBD.

Procedimiento:

1. Seleccionar modelo.2. En “multifunción” seleccionar limpieza o sustitución del filtro.3. En la ventana que informa de cable conector de 16 vías, pulsar OK.

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4. Seleccionar la función escribir en la ECU.

5. Seleccionar limpieza o sustitución de emisión de partículas.

6. Saldrá una ventana que indica si se realizo con éxito.

Seleccionar Escape y volver a seleccionar Lista se Datos:

Pulsar Enter.

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Comprobar en la lista de datos (2) que el parámetro para la cantidad total de aditivo diesel inyectado en el filtro de emisión de partículas (contador 1) se ha puesto a cero.

Llenado de aditivo diesel.

Nota:

Esta función se debe realizar cuando la reserva de aditivo diésel se rellene o se sustituya. La función resetea el parámetro de la cantidad total de aditivo diésel que ha sido inyectada desde la reserva de aditivo (contador 2).

Observar:

Si la bomba de aditivo o la reserva de aditivo han sido sustituidas se deberán realizar cinco activaciones de la bomba de aditivo para rellenar los tubos del sistema.

Procedimiento:

1. Rellenar con aditivo.2. Elegir la función: Rellenado de aditivo diésel.3. Una ventana informa: Operación con éxito/ha fallado.4. Pulsar OK.5. Abortar la comunicación con el filtro de emisión de partículas volviendo al menú anterior.6. Abrir la tapa del depósito de combustible durante 10 segundos en menos de 1 minuto.7. Restablecer la comunicación con el sistema y comprobar la lista de datos número dos que la cantidad total de aditivo diésel inyectada desde la reserva de aditivo (contador 2) se ha puesto a cero.

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Seleccionar Marca, Modelo, Año, Sistema, Diesel additive.

Seleccionar OBD.Seleccionar Escribir en la ECU.

Seleccionar Llenado de aditivo diésel:Pulsar OK.Una ventana informa: Operación con éxito/ha fallado:Pulsar OK.

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Seleccionar Escape la comunicación con el filtro de emisión de partículas volviendo al menú anterior.

Abrir la tapa del depósito de combustible durante 10 segundos en menos de 1 minuto.

Seleccionar Escape y volver a seleccionar:

Lista se Datos:

Restablecer la comunicación con el sistema y comprobar la lista de datos nº 2 que la cantidad total de aditivo diésel inyectada desde la reserva de aditivo (contador 2) se ha puesto a cero.

Atención:

Si la bomba de aditivo o la reserva de aditivo han sido sustituidas se deberán realizar cinco activaciones de la bomba de aditivo para rellenar los tubos del sistema.

Seleccionar Activación de componente:

Pulsar Enter.

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Seleccionar Bomba aditivo diésel

Pulsar en la flecha hasta 5 vecesPulsar stop y escape para salir de la función.

Diagnostico del Sistema

Para comenzar el procedimiento de diagnostico se debe comprobar el estado de carga del instrumento para evitar que este pueda apagarse durante el procedimiento, también se debe controlar el estado de carga de la batería del vehículo. Estas medidas se deben efectuar porque en el caso de que uno de estos se descargue pueden producirse fallas irreversibles en el calculador si se está efectuando el procedimiento de telecarga. (Actualización del software). Luego se debe conectar la interfase de diagnostico en el conector del vehículo.

1) Se debe dar contacto.2) Después se debe seleccionar en la pantalla principal el modelo de vehículo a diagnosticar.3) Una vez que esta seleccionado el vehículo, el equipo pide ingresar el código DAM, para seleccionar el calculador preciso para este vehículo.4) Una vez que estos datos están ingresados aparecen en pantalla múltiples funciones a realizar, por ejemplo configuración y calculadores, piezas de recambio, telecarga, preparación de vehículos nuevos, etc.

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5) Para realizar el diagnostico se debe seleccionar la opción “configuración y calculadores”.6) Dentro de esta opción aparecen nuevamente diferentes opciones: test global, test por calculador, aprendizaje de piezas de recambio, etc.7) Se debe seleccionar la opción de test global para obtener información de todos los calculadores de los que esta provisto el vehículo.8) Luego el DIAG 2000 procede a la revisión de cada calculador, indicando si en estos existe presencia de defectos.9) En el caso de que alguno de estos tenga presencia de defectos se debe ingresar al calculador, por medio del DIAG 2000, en esta pantalla aparecen nuevamente diferentes opciones: identificación del calculador, lectura de defectos, borrado de defectos, test de Accionadores, tele codificado, etc.

En el caso que quieran borrarse los defectos, primero se debe efectuar una lectura de este, solo se podrán borrar los defectos “fugitivos”, en caso que el defecto sea “permanente” se debe proceder a la reparación o cambio del elemento que este fallando. Existe la opción de realizar una “medición de parámetros” en donde se podrá verificar el estado de los distintos componentes, con el motor en funcionamiento. Con este procedimiento se tendrá una visión clara de cada uno de los parámetros de funcionamiento de cada componente.

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Conclusión

Con el trabajo de investigación ya expuesto, tomando en cuenta la dedicación y el profesionalismo con el que se ha realizado, y en una opinión con diversas expresiones y puntos de vistas, en donde de manera grupal creemos que el sistema de inyección diesel HDI con tecnología FAP del modelo 307 de la firma francesa Peugeot ha dado un paso importante y avanzado a lo que se refiere la masificación de vehículos diesel, en forma de enseñanza logramos captar de una manera optima, positiva y con gran variedad de textos, dibujos, imágenes y tablas toda la gama operacional el cual contiene este sistema de inyección que ha diferencia de otros esta se encuentra enfocada directamente contra la contaminación ambiental, también así mismo, logramos comprender su funcionamiento de manera práctica y aun mas su manera electrónica . Viendo de una visión profesional, este trabajo nos ha incrementado el conocimiento de una manera favorable en lo que se compete al tema diesel que muchas personas al no tener un conocimiento previo juzgan de una mala manera estos tipos de motores, que como se vio en el informe es un motor con características económicas y poco contaminante.

Dando un punto final a nuestro trabajo, hemos dado por finalizado una primera parte de este proyecto el cual contemplo además una presentación. De manera que se dio a conocer este sistema de la mejor manera posible, y en opinión grupal hemos quedado asombrados con la tecnología que ha presentado este sistema y nos deja muy bien posicionado para comentar del tema diesel. Cada uno de nosotros espera seguir investigando y aportando para así interiorizarse y ser un profesional de excelencia en el ámbito diesel.

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Bibliografía

- Apuntes Catalogo de servicio Peugeot 307 HDI- www.mecanicavirtual.org - Informativos y circulares de Peugeot chile. - Ayuda técnica de especialistas en diesel- MIAC S.L , conceptos técnicos de tecnología FAP- www.manualesdemecanica.com - www.encendidoelectronico.com - www.motortech.com.ec - www.cise.com - www.peugeot.com.au/common-rail/ - Manuales técnicos desde Peugeot chile.