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INYECCION ELECTRONICA DIESEL KIA PARTE 2

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  • 1. Sistema de Control del Motor Diesel 2 Desarrollado por Kia Motors. Todos los derechos reservados
  • 2. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 2 FLDM-2ST8K Índice Tema Página Entradas, generalidades 3 Salidas, generalidades 6 Sensor del pedal del acelerador 9 Sensor de posición del eje de levas y cigüeñal 10 Sensor de temperatura del refrigerante del motor y del combustible 12 Sensor de flujo de masa de aire (MAF) 14 Sensor de presión del riel (RPS) 16 Sensor de presión del turbo y sensor de velocidad del vehículo 17 Interruptores 18 Otras entradas 21 Válvulas solenoide 22 Otras salidas 23 CRDI Bosch, entradas y salidas 24 Sensor de oxígeno (sensor de relación de aire/combustible) 25 Sensor de presión diferencial y sensor de temperatura 27 Inyectores 29 Válvula de control de presión del riel 35 Válvula magnética proporcional 37 Válvula de control de aire 39 Actuador variable de turbulencia 41 CRDI Delphi, entradas y salidas 42 Acelerómetro (sensor de detonación) 43 Inyector 46 Control de presión del riel 48 Diagnósticos de presión 49 Apéndice 54
  • 3. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 3 FLDM-2ST8K Entradas, Generalidades Demos una mirada a la finalidad de las señales individuales de entrada brevemente. Batería: La señal de voltaje de la batería detecta el voltaje disponible. Esta señal se utiliza para la compensación de un retraso en los actuadores (por ejemplo inyectores) producido por bajo voltaje. Sensor del Pedal Acelerador (APS): El APS se utiliza para detectar la cantidad de accionamiento del pedal. Esta señal se utiliza para suministrar la salida de potencia demandada por el conductor. Sensor de Posición del Cigüeñal (CKP): El sensor CKP se utiliza para detectar la posición y velocidad del cigüeñal. Esta es una de las principales señales para determinar la cantidad y tiempo de inyección. Sensor de Posición del Eje de Levas (CMP): Este sensor (CMP) es decisivo para definir el cilindro que esta en la carrera de compresión. Sensor de Presión Barométrica: Este sensor detecta la presión de aire para obtener información acerca de la densidad del aire. Esta localizado dentro del ECM. Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) / Temperatura del Combustible (FT): Los sensores ECT y FT se utilizan para detectar la temperatura del refrigerante del motor y del combustible con el fin de ajustar el encendido y la cantidad de inyección.
  • 4. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 4 FLDM-2ST8K Sensor de Flujo de Masa de Aire (MAF): El sensor MAF se utiliza para el control EGR Sensor de Presión del Riel (RPS): El RPS se utiliza para detectar la presión del riel. Sensor de Velocidad del Vehículo (VSS): La señal de velocidad del vehículo se utiliza para el control de Crucero, TCS y ESP. Interruptor del Ventilador: La entrada de este interruptor se utiliza para que el Módulo de Control del Motor active el embrague del compresor A/C. Sensor de Presión del Turbo (BPS): El BPS es necesario para controlar la posición de las aletas del Turbo Cargador de Geometría Variable. Interruptor de Freno, Embrague: Son necesarios para el control de crucero. Transductor de Presión Automotriz (APT): El Módulo de Control del Motor controla la velocidad del ventilador del radiador y el embrague electromagnético del compresor basado en la señal APT. Sensor de Oxígeno: Este sensor se utiliza para un control preciso de la EGR. Acelerómetro (Sensor de Detonación): El Acelerómetro se utiliza en el CRDI Delphi para definir la inyección piloto.
  • 5. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 5 FLDM-2ST8K Sensor de Presión Diferencial (DPS): El DPS se utiliza para monitorear la cantidad de partículas almacenadas en el filtro de partículas. Sensor de Temperatura de Gases de Escape (EGTS): Se utilizan dos EGTS para medir la temperatura del flujo de gases de escape.
  • 6. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 6 FLDM-2ST8K Salidas, Generalidades Demos una mirada breve a la finalidad de los actuadores individualmente. Todos estos son controlados por un comando desde el ECM. Luz Indicadora de Mal funcionamiento (MIL): Indica la preparación del sistema y las fallas al conductor. Inyector: Los inyectores son directamente controlados por el ECM y suministran una cantidad definida de combustible a la cámara de combustión. Válvula de Control de Presión del Riel (RPCV): La RPCV se utiliza para ajustar la presión en el riel. Válvula Magnética Proporcional (MPROP): Se utiliza para ajustar la presión en el riel. Válvula de Medición de Entrada (IMV): La IMV se utiliza para ajustar la presión en el riel. Actuador/Solenoide EGR: El actuador/solenoide EGR se utiliza para recircular una cantidad de gases de escape definida durante el proceso de combustión, reduciendo así la temperatura de la combustión y la formación de NOx. Bujías Incandescentes: Son responsables de asegurar un arranque en frío eficiente y acortar el periodo de calentamiento.
  • 7. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 7 FLDM-2ST8K Calefactor de Coeficiente Positivo de Temperatura (PTC): El calefactor PTC se utiliza para asegurar un rápido calentamiento del habitáculo de pasajeros. Esta controlado por el ECM y el controlador del calefactor. Control del Ventilador: El relé del ventilador de refrigeración y el módulo PWM se utilizan para controlar el ventilador de refrigeración, en caso del PWM es sin control de pasos. Relé de la Bomba de Combustible: Este relé controla la activación de la bomba. Esta señal es necesaria para detener la bomba de combustible por ejemplo, si no se detecta señal del cigüeñal. Calefactor del Filtro de Combustible: Este calienta el combustible diesel bajo condiciones de medioambiente frío. La activación del sistema calefactor del filtro se ejecuta en base a la señal del sensor de temperatura del combustible ubicado en el alojamiento del filtro. Relé del Compresor A/C: Este controla el ciclo ON y OFF del compresor. Se utiliza para evitar una sobre carga en ralentí y para evitar sobrecalentamiento (desactiva el A/C sobre cierta temperatura). Actuador Variable de Turbulencia (VSA): El VSA aumenta la velocidad del aire de admisión bloqueando uno de las dos lumbreras de admisión, aumentando así el efecto de turbulencia, reduciendo por lo tanto las emisiones del motor y aumentando el torque.
  • 8. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 8 FLDM-2ST8K Válvula de Control de Aire: Esta válvula se utiliza para reducir la sobre presión dentro del múltiple de admisión con el fin de aumentar la proporción de recirculación de gases de escape.
  • 9. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 9 FLDM-2ST8K Sensor del Pedal Acelerador (APS) Dependiendo del sistema y modelo aplicado, se utilizan diferentes tipos de sensores de pedal de acelerador. Estos tipos son referidos como conjunto Sensor o Módulo. El rol principal del APS es medir la posición del pedal del acelerador. Es del tipo potenciómetro con dos resistencias. El sensor de posición contiene dos potenciómetros que varían el voltaje de entrada al módulo de control basado en la posición del ángulo del eje del sensor. Los patines colectores están montados en el eje del sensor de posición y se mueven sobre las resistencias trazadas en relación con los movimientos de eje. Hay dos potenciómetros diferentes para asegurar que la información del sensor sea precisa. Ejemplo: Ambos potenciómetros están alimentados con 5V, pero la señal al módulo de control es siempre el doble en el potenciómetro 1 que el potenciómetro 2 (0 ~ 5V en el uno y 0 ~ 2.5V en el otro). Esto asegura tanto la función como el diagnóstico del sensor. Cuando el ángulo del sensor es menos que < 9° aproximadamente, los potenciómetros están en posición de ralentí y el voltaje en el módulo de control es menor a 1.1V y 0.55V respectivamente.
  • 10. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 10 FLDM-2ST8K Sensor de Posición del Eje de Levas y Cigüeñal Sensor de Posición del Cigüeñal (CKP) La posición del pistón en la cámara de combustión es decisiva para definir el inicio de la inyección. Un sensor en el cigüeñal suministra información sobre la posición de todos los pistones. La velocidad de rotación define el número de revoluciones por minuto del cigüeñal. Esta entrada variable importante es calculada en el Módulo de Control del Motor (ECM) utilizando la señal desde el sensor inductivo de posición del cigüeñal (CKP). El CKP registra la secuencia de disparo de los dientes de la rueda dentada. Esta formado por un imán permanente y un núcleo de hierro dulce con un embobinado de cobre. El flujo magnético en el sensor cambia en la medida que pasan por el los dientes y las separaciones, generando un voltaje AC sinusoidal. Cálculo de la velocidad del motor La relación angular (configurada) entre los pistones es tal que dos vueltas completas (720°) deben transcurrir antes de comenzar un nuevo ciclo de trabajo en el cilindro 1. Los pistones están configurados uniformemente unos respecto de los otros, esto significa que el espacio angular de encendido (°) = 720° divido por el número de cilindros. En un motor de 4 cilindros con una rueda de disparo de 60 dientes, el espacio angular de encendido es 180°, en otras palabras, el sensor de velocidad del cigüeñal debe explorar 30 dientes entre dos ciclos de encendido. El período de tiempo necesario es llamado segmento de tiempo y la velocidad del cigüeñal correspondiente en el segmento de tiempo es la velocidad del motor.
  • 11. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 11 FLDM-2ST8K Sensor de Posición del Eje de Levas El Sensor de Posición del Eje de Levas (CMP) es decisivo para definir el cilindro que esta en la carrera de compresión. Este sensor utiliza el efecto Hall para establecer la posición del eje. Un diente de material ferromagnético esta insertado al eje de levas y gira junto con él. Cuando este diente pasa por los discos semiconductores del sensor, su campo magnético desvía los electrones en los discos semiconductores en ángulo recto a la dirección del flujo de corriente en los discos. Esto resulta en una breve señal de voltaje (voltaje Hall) que informa al Módulo de Control del Motor (ECM) que el cilindro número 1 ha entrada precisamente en la fase de compresión.
  • 12. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 12 FLDM-2ST8K Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor y del Combustible Los sensores están equipados con un resistor dependiente de la temperatura con un coeficiente negativo de temperatura (NTC) que es parte de un circuito divisor de voltaje a través del cual se aplican 5V. La caída de voltaje a través del resistor es ingresada al Módulo de Control del Motor (ECM) a través de un convertidor análogo a digital (ADC) y se mide como temperatura. Una curva característica esta almacenada en el microcomputador del ECM, la que define la temperatura como una función del voltaje dado. Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) Este sensor esta localizado en el pasaje de refrigerante del motor en la culata. Este detecta la temperatura del refrigerante del motor y transmite la señal al ECM. El ECM evalúa la temperatura del refrigerante con el voltaje de salida del sensor y suministra el enriquecimiento óptimo del combustible cuando el motor esta frío, adapta la cantidad y sincronización de la inyección, controla las rpm dependiendo de la temperatura del refrigerante, reduce la cantidad de combustible en caso de temperatura muy alta, controla el ventilador de enfriamiento y el sistema de incandescencia.
  • 13. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 13 FLDM-2ST8K Sensor de Temperatura del Combustible (FT) Como la bomba de alta presión esta diseñada para suministrar grandes cantidades de combustible, durante el ralentí y el funcionamiento en carga parcial se suministra excesivo combustible. Este combustible excesivo es devuelto al tanque a través de la válvula de control de presión. El combustible comprimido se relaja en el tanque y la energía que fue utilizada para comprimir el combustible se pierde en la forma de calor. Como la temperatura del combustible cambia, también cambia su densidad. Al utilizar un sensor de temperatura de combustible, el ECM puede hacer correcciones de la duración de la inyección y la presión para compensar el cambio de densidad del combustible. El sensor de temperatura del combustible esta ubicado en la línea de alimentación de combustible. En la medida que aumente la temperatura del combustible, el ECM modifica la relación de inyección y suministro, al mismo tiempo ajusta los parámetros de funcionamiento para la válvula de control de presión del riel.
  • 14. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 14 FLDM-2ST8K Sensor del Flujo de Masa de Aire (MAF) La principal tarea del Sensor de Masa se Aire (MAF) es medir el flujo de aire al motor y la temperatura del aire. El medidor de flujo es del tipo láminas con resistores sensibles a la temperatura, posee una unidad de medición ubicada en el centro del ducto de aire. Una pequeña porción de aire de admisión pasa a través del ducto a un diafragma de silicio, que mide la relación del flujo y la dirección. Una red de resistencias sensibles a la temperatura y una resistencia para el calefactor están grabadas en el diafragma. El resistor del calefactor esta ubicado en el centro junto con el sensor de temperatura que controla al calefactor. Las resistencias de medición están localizadas simétricamente a cada lado de la zona de calefacción. Si no pasa aire por el diafragma, el calor disminuirá linealmente desde el centro hacia los bordes y todas las resistencias medirán la misma temperatura. Cuando pasa aire por el diafragma, el borde y las resistencias de medición más cercanas a la entrada de aire se enfriaran mientras que las resistencias en el lado opuesto de la zona de calefacción mantendrán su temperatura debido a que el aire se calienta cuando pasa por esta zona. La diferencia en el valor de resistencia es comparada con la lectura del sensor de temperatura en la zona de medición en un amplificador de medición y procesador de la señal. De esta forma, el sensor de flujo de masa de aire es capaz de determinar la amplitud y la dirección del flujo de aire. La temperatura del aire de admisión se mide con un resistor NTC y es utilizada por el ECM para ejecutar la corrección del control EGR y cantidad de inyección de combustible. Algunos Sistemas de Control del Motor con Turbo Cargador de Geometría Variable incluyen otro sensor de temperatura de aire de admisión que esta ubicado dentro del Sensor de Presión del Turbo. Al comparar los valores de temperatura del aire desde los dos sensores, es posible una detección de temperatura del aire de admisión más precisa.
  • 15. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 15 FLDM-2ST8K Principio de medición HFM6 (motores Euro 4) El HFM6 incorpora un procesador integrado de señal que convierte el valor de resistencia a una señal de Amplitud de Pulso Modulada (PWM). Nota: ¡Cuándo se reemplaza el MAF en motores equipados con Filtro Catalizador de Partículas, los valores deben ser reiniciados utilizando el Hi Scan Pro! Referirse al Manual de Servicio para información más detallada.
  • 16. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 16 FLDM-2ST8K Sensor de Presión del Riel (RPS) Con el fin de suministrar una señal de voltaje al ECM que corresponda a la presión aplicada, el Sensor de Presión del Riel debe medir la presión instantánea en el riel con adecuada precisión y los más rápido posible. Este sensor esta compuesto por los siguientes elementos: - Un elemento sensor integrado soldado al cuerpo de presión - Una placa de circuito impreso con circuito eléctrico de evaluación - Un alojamiento del sensor con conector eléctrico El combustible fluye hacia el sensor de presión del riel a través de una abertura en el riel y al extremo, el que esta sellado por el diafragma del sensor. El combustible presurizado alcanza al sensor del diafragma a través de un orificio ciego. El elemento sensor (dispositivo semiconductor) para convertir la presión en una señal eléctrica esta montado en este diafragma. La señal generada por el sensor es ingresada al circuito de evaluación que la amplifica y envía la señal al ECM. Cuando cambia la forma de diafragma, la resistencia eléctrica de las capas acopladas al diafragma también cambian. El cambio en la forma que resulta de la generación de presión en el sistema, cambia la resistencia eléctrica y provoca un cambio de voltaje a través del puente de resistencia de 5V. Este cambio de voltaje esta en el rango de 0 a 70 mV (dependiendo de la presión) y es amplificado por el circuito de evaluación de 0.5V a 4.5V. Si el sensor de presión del riel falla, la válvula de control de presión puede ser activada (cerrada) utilizando una función de emergencia (modo a prueba de fallas) y fija los valores o se detiene el motor. Nota: ¡En caso de falla del Sensor de Presión del Riel, debe reemplazarse el riel completo!.
  • 17. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 17 FLDM-2ST8K Sensor de Presión del Turbo y Sensor de Velocidad del Vehículo Sensor de Presión del Turbo (BPS) En los vehículos con Turbo Cargador de Geometría Variable (VGT), hay un Sensor de Presión del Turbo (BPS) montado en el múltiple de admisión. El sensor es necesario para controlar la posición de las aletas dentro del turbo cargador. El sensor esta compuesto por un chip de silicio piezo resistivo y un Circuito Integrado. Un vacío perfecto se aplica en un lado del chip de silicio y en el otro lado se aplica la presión del múltiple. La diferencia de presión flecta el chip de silicio, provocando un cambio en su resistencia y por ende un cambio en el voltaje de salida. Nótese que puede haber instalado un sensor adicional de Temperatura de Aire de Admisión en el Sensor de Presión del Turbo (referirse al sensor de temperatura de aire de admisión en este manual). Sensor de Velocidad del Vehículo La señal del sensor de velocidad del vehículo (VSS) es enviada desde el Sistema de Frenos Antibloqueo (ABS) o Módulo de Control del Programa de Estabilidad Electrónico (ESP) al Módulo de Control del Motor a través de la línea CAN-Bus. Esta señal es necesaria para el Control Crucero.
  • 18. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 18 FLDM-2ST8K Interruptores Las señales de los interruptores se utilizan en muchos lugares para detectar si cierto componente esta conmutado a ON u OFF. Estas señales pueden estar instaladas no solamente en el lado de suministro de energía, sino que también en el lado de tierra, frecuentemente los circuitos de detección del interruptor incorporan un transistor pull down o pull up. Interruptor del Freno: La señal del interruptor del freno se utiliza para detectar si esta o no aplicado el freno. Esta se utiliza por ejemplo para cancelar la operación del control de crucero si se presiona el freno. El interruptor del freno es del tipo dual. Con el pedal del freno liberado, el interruptor 1 permanece abierto, mientras que el 2 permanece cerrado. Cuando el pedal de freno esta presionado, se cierra el interruptor 1 mientras que el interruptor 2 se abre. El Módulo de Control del Motor es capaz de comprobar la plausibilidad del interruptor monitoreando las señales de salida 1 y 2. Además el funcionamiento del Sensor del Pedal del Acelerador (APS) es comprobada por plausibilidad monitoreando la salida del interruptor de freno. Algunos modelos también incorporan una función redundante del freno. Aquí, bajo condiciones de conducción, las revoluciones del motor son reducidas a aproximadamente 1200rpm en caso que se aplique el pedal del freno y acelerador al mismo tiempo.
  • 19. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 19 FLDM-2ST8K Interruptor de Embrague: Este interruptor se utiliza para detectar si esta o no presionado el embrague y también esta señal cancela la operación del control de crucero si esta presionado. El interruptor de embrague es del tipo normalmente cerrado. Cuando el pedal de embrague no esta presionado, se detecta una caída de voltaje en el Módulo de Control del Motor (ECM). Esta señal es utilizada por el ECM para ajustar la cantidad de inyección ante un cambio inminente en la carga del motor, tal como desconexión del embrague durante los cambios de marchas o durante el arranque. Interruptor de encendido: La señal del encendido ON suministra voltaje al sistema y sus componentes. Además se detecta el voltaje del sistema para compensar la condición de bajo voltaje. Otra señal desde el interruptor de encendido es la señal de arranque, que es ingresada si la llave se gira a la posición Start. Esta señal se utiliza por ejemplo, para controlar el sistema durante el arranque del motor. Interruptor A/C: La señal A/C y la señal desde el interruptor dual o triple se utilizan para compensar la carga adicional y mantener estable la velocidad de ralentí. En lugar de los interruptores mencionados, en algunos modelos se utiliza un Transductor de Presión Automotriz (APT). Este sensor es del tipo piezoresistivo. Basado en la señal de entrada, el Módulo de Control del Motor controla la velocidad del ventilador del radiador y el embrague electromagnético del compresor.
  • 20. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 20 FLDM-2ST8K Interruptor Inhibidor: La señal de este interruptor se utiliza para detectar la posición de la transmisión. Esta se utiliza para permitir el arranque del motor solamente si la transmisión esta en posición neutral y para compensar la carga adicional del motor si la palanca se mueve a la posición D o R, normalmente, en este caso se incrementa la velocidad del ralentí. Interruptor de la Dirección Asistida: Este interruptor se utiliza para detectar la carga adicional si se gira el volante de dirección. Esta señal se utiliza para mantener estable la velocidad ralentí y evitar la detención del motor.
  • 21. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 21 FLDM-2ST8K Otras Entradas Batería: La señal de voltaje de la batería detecta la energía disponible. Esta se utiliza para la compensación de un retraso en los actuadores (por ejemplo los inyectores) producido por un voltaje bajo. Bus de Comunicación: El bus de comunicación se utiliza para compartir información con otros sistemas. Por ejemplo, la señal de velocidad del vehículo puede recibirse desde el sistema ABS a través de esta línea. O la demanda de reducción de torque puede venir por esta línea, etc. Conector de Enlace de Datos: La demanda de salida de diagnóstico desde la herramienta de escaneo es recibida a través del conector de enlace de datos. Inmovilizador: El sistema Inmovilizador se comunica con el ECM mediante una línea de comunicación exclusiva.
  • 22. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 22 FLDM-2ST8K Válvulas Solenoide Muchos sistemas no son controlados directamente por el ECM, sino mediante válvulas solenoide. En este caso los actuadores mismos están accionados por vacío y el control es realizado suministrando vacío. Ejemplos típicos de este tipo de control son la válvula EGR y la Válvula de Control de Aire. Si es necesaria la función EGR, la unidad de control envía una señal al solenoide relacionado, el que abre el conducto a la válvula EGR. Para otros sistemas controlados por vacío se aplica este mismo método de control. No solamente puede realizarse un control ON/OFF, sino que también un control de cantidad. Esto se realiza a través de un control PWM de la apertura del solenoide.
  • 23. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 23 FLDM-2ST8K Otras Salidas Otras salidas desde al unidad de control son: la luz de control del Inmovilizador, la luz Check Engine, la luz de incandescencia y la salida de diagnóstico hacia el equipo de prueba a través del conector de enlace de datos. Otra salida desde la unidad de control es el suministro de energía al circuito calefactor del sensor de oxígeno y el suministro de energía al sensor mismo. El control del ventilador se realiza mediante simples relés y generalmente tiene solamente dos velocidades, alta y baja. Muchos de estos sistemas tienen dos ventiladores instalados si están equipados con aire acondicionado.
  • 24. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 24 FLDM-2ST8K Bosch CRDI, Entradas y Salidas Las entradas tales como desde el Sensor de Oxígeno, Sensor de Presión Diferencial y Sensor de Temperatura de Gases de Escape son aplicables hasta aquí solamente al sistema Bosch CRDI. Existen también otras señales de salida (componentes) que son solamente parte de un sistema Bosch CRDI, tales como Actuador Variable de Turbulencia, Válvulas de Control de Aire y Actuador Electrónico de la EGR.
  • 25. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 25 FLDM-2ST8K Sensor de Oxígeno (Sensor de Relación de Aire/Combustible) La tarea principal del sensor de oxígeno es medir la relación de aire/combustible en los gases de escape. El valor medido se utiliza para suministrar la mejor purificación posible en el escape. El sensor de oxígeno en los motores diesel permite un control mas preciso de la EGR y el control de la cantidad de combustible inyectado bajo condiciones de plena carga del motor. Este es un sensor de banda ancha con precalentador. El sensor de oxígeno de banda ancha esta compuesto por un sensor calefactor de banda estrecha (que consiste en sí mismo de una célula de referencia y una célula Nernst) conectado a una célula bomba. Las células están fabricadas de ZrO2 con electrodos de platino poroso. El espacio entre las células es de alrededor de 10-50 micrómetros. Esta separación esta conectada a los gases de escape ambiente a través de un pequeño orificio. La célula bomba bombea oxígeno desde el espacio de medición hacia alrededor si los gases de escape tienen un valor lambda superior a lambda=1. Esto solamente es posible si el motor diesel funciona siempre con un gran excedente de aire. La cantidad de corriente a través de la célula bomba es una medición del contenido de oxígeno de los gases de escape. Un valor lambda alto en los gases de escape genera una corriente relativamente alta a la bomba. El Módulo de Control del Motor (regula la corriente de la bomba) de forma que pueda conseguirse que el valor lambda de los gases de escape en la cámara siempre sea lambda=1. Cuando esto se consigue, el voltaje desde la célula de medición es 450mV, un voltaje que el ECM trata de mantener constante variando la corriente de la bomba. Entonces, es la corriente de la bomba la que suministra información sobre el valor lambda. La temperatura del sensor de oxígeno debe regularse con precisión. El ECM lo realiza variando la corriente de precalentamiento en el elemento calefactor.
  • 26. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 26 FLDM-2ST8K Nota: Debido al circuito interno utilizado en un sensor de oxígeno de banda ancha, no es posible conectar un voltímetro o un osciloscopio para medir directamente la salida del sensor. Este sensor entrega una salida de señal de corriente que no solamente varía en amplitud, sino que también en la dirección. Nota: Al reemplazar el sensor de oxígeno, los valores deben ser reiniciados mediante el Hi Scan Pro. Referirse al Manual de Servicio o al Material de Entrenamiento del Step 3 para información más detallada.
  • 27. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 27 FLDM-2ST8K Sensor de Presión Diferencial y Sensor de Temperatura Sensor de Presión Diferencial Este sensor (DPS) se utiliza para monitorear la cantidad de partículas almacenadas en el filtro particulado. El DPS esta ubicado dentro del compartimiento del motor. Esta conectado a puntos de medición delante y atrás del elemento del filtro mediante tuberías de metal y mangueras de gomas. El DPS mide la presión delante y atrás del elemento del filtro de partículas. Mientras más partículas estén almacenadas dentro del filtro de partículas, menos gases de escape pueden fluir a través del elemento del filtro, generando así un aumento de presión (contrapresión) adelante del elemento del filtro. Bajo esta condición, la presión atrás del filtro disminuye, esta diferencia de presión es medida por el DPS. El DPS es un sensor del tipo piezoeléctrico. La presión en ambas mangueras actúa contra un diafragma que se deforma dependiendo de las diferencias de presión. El DPS solamente reacciona ante diferencias de presión. ¡No puede medirse presión diferencial si esta es igual a ambos lados del sensor!. Nota: ¡Cuando se reemplaza el DPS los valores deben ser reiniciados mediante utilizar el HI-SCAN Pro! Referirse al Manual de Servicio o al Material de Entrenamiento del Step 3 para información más detallada.
  • 28. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 28 FLDM-2ST8K Sensor de Temperatura de Gases de Escape Se utilizan dos Sensores de Temperatura de Gases de Escape (EGTS) para medir la temperatura del flujo de gases de escape. El EGTS #1, ubicado al frente del Catalizador por Oxidación, se utiliza para prevenir la sobrecarga térmica y dañar el Turbo Cargador y el Catalizador. Nota: ¡la posición del EGTS #1 difiere entre los modelos!. EGTS #2, esta ubicado entre el Catalizador y el Filtro de Partículas, es utilizado por el ECM/PCM para evaluar si se ha alcanzado la temperatura de los gases de escape para regenerar el filtro de partículas. Ambos sensores son del tipo Coeficiente Negativo de Temperatura (NTC). Las señales de salida de ambos sensores puede observarse en los datos actuales. El EGTS #1 también es referido como el T3-VGT en el Manual de Servicio, el EGTS #2 también es referido como el T5-CPF en el Manual de Servicio.
  • 29. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 29 FLDM-2ST8K Inyectores El inicio de la inyección y la cantidad de combustible inyectado se ajustan con inyectores eléctricamente accionados. Diseño y construcción El inyector puede subdividirse en un número de bloques de función: - Boquilla tipo orificio - El sistema servo hidráulico - Válvula solenoide El combustible es suministrado desde la conexión de alta presión a la boquilla a través del conducto y a la cámara de control a través del orificio de alimentación. La cámara de control esta conectada al retorno de combustible a través de un orificio de descarga que se abre por efecto de la válvula solenoide. Con el orificio de descarga cerrado, la fuerza hidráulica aplicada al vástago de la válvula de control supera la presión en el soporte de la aguja de la tobera. Como resultado, la aguja es empujada contra su asiento y sella el conducto de presión desde la cámara de combustión. Cuando la válvula solenoide del inyector es activada, el orificio de descarga se abre. Esto produce una caída en la presión de la cámara de control y como resultado, también en la presión hidráulica del vástago tan pronto como la fuerza hidráulica disminuye por debajo de la fuerza en el soporte de presión de la aguja de la tobera, la aguja se abre y el combustible es inyectado a través de los orificios de atomización a la cámara de combustión.
  • 30. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 30 FLDM-2ST8K Este control indirecto de la aguja de la tobera utilizando un sistema de amplificación de la fuerza hidráulica se aplica por que las fuerzas que son necesarias para abrir rápidamente la aguja no pueden ser generadas directamente por la válvula solenoide. La llamada cantidad de control necesaria para abrir la aguja de la tobera es adicional a la cantidad de combustible que esta siendo actualmente inyectada y esta es conducida de vuelta a la línea de retorno a través de los orificios de la cámara de control. Adicionalmente a la cantidad de control, también se pierde combustible en la aguja de la tobera y en las guías del vástago de la válvula. Estas cantidades de control y filtraciones de combustible son devueltas al tanque a través de la línea de retorno de combustible y la línea del colector, en el que la válvula de sobre flujo, bomba de alta presión y válvula de control de presión también están conectadas. Toberas: Las toberas de inyección están instaladas en los Inyectores del Riel Común los cuales asumen el papel de conjunto de alojamiento de la tobera. Las toberas deben armonizar cuidadosamente con las condiciones específicas del motor. Su diseño también es decisivo para la medición del combustible inyectado (tiempo y cantidad de inyección de combustible por grado de ángulo del cigüeñal), control del combustible (número de orificios de inyección, forma del abanico y atomización del abanico de inyección), distribución del combustible en la cámara de combustión, sellado de cámara de combustión. Las toberas de orificio SAC con aguja de 4mm de diámetro y la punta cilíndrica de agujero SAC se utilizan para los motores con Inyección Directa por Riel Común. Los orificios de atomización están ubicados en la envoltura del cono de atomización. Estos agujeros son perforados mediante un maquinado de descarga eléctrica (remoción eléctrica de partículas EDM). El número de los orificios de atomización y su diámetro depende de la cantidad de combustible inyectado, el diseño de la cámara de combustión y la turbulencia del aire en esta.
  • 31. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 31 FLDM-2ST8K El diseño del orificio SAC, que comprende una porción cilíndrica y una porción semi esférica permite un alto nivel de libertad de diseño con respecto al número de orificios de atomización, largo del orifico y ángulo de inyección. La punta de la tobera es semi esférica y junto con el orificio SAC, aseguran que los orificios de atomización son de largo idéntico.
  • 32. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 32 FLDM-2ST8K Un circuito de control de corriente divide el tiempo de energización (tiempo de inyección) en la fase de captación de corriente y la fase de retención. Este debe funcionar tan precisamente que para que el inyector garantice inyección bajo todas las condiciones de funcionamiento, adicionalmente este debe reducir la perdida de potencia en el ECM y los inyectores. El funcionamiento de los inyectores puede dividirse en cuatro estados con el motor funcionando y la bomba de alta presión generando presión. Estos estados de funcionamiento resultan de la distribución de fuerzas aplicadas a los componentes del inyector. Con el motor en reposo y sin presión en el riel, el resorte de la tobera cierra el inyector. Inyector cerrado (estado de reposo): En estado de reposo, la válvula solenoide no esta energizada y por lo tanto esta cerrada. Con el orificio de descarga cerrado, el resorte de la válvula fuerza la bola del cuerpo contra el asiento del orificio de descarga. La alta presión del riel se produce en la cámara de la válvula de control y la misma presión también se aplica en la cámara de volumen de la tobera. La presión del riel aplicada en el extremo del vástago de control, junto con la fuerza en el resorte de la tobera, mantienen la tobera en la posición cerrada contra la fuerza de apertura aplicada en su etapa de presión.
  • 33. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 33 FLDM-2ST8K Apertura del Inyector (inicio de la inyección): El inyector esta en su posición de reposo. La válvula solenoide es energizada con la corriente de captación la que sirve para asegurar que este abra rápidamente. La fuerza ejercida por el solenoide activado ahora excede la del resorte de la válvula y el inducido abre el orificio de descarga. Casi inmediatamente, el alto nivel de la corriente de captación se reduce a una corriente extensa de retención requerida para el electroimán. Esto es posible debido a que la separación del circuito magnético ahora es menor. Cuando se abre el orificio de drenaje, el combustible puede fluir desde la cámara de la válvula de control a la cavidad situada sobre ella y desde ahí al tanque a través de la línea de retorno. El orificio de descarga previene el balance completo de presión y la presión en la cámara de la válvula de control es absorbida como resultado. Esto conduce a que la presión en la cámara de la válvula de control sea inferior que la de la cámara de la tobera que esta todavía al mismo nivel de presión del riel. La reducción de presión en la cámara de la válvula de control provoca una reducción en la fuerza ejercida en el vástago de control, como resultado se abre la aguja de la tobera y comienza la inyección. La velocidad de apertura de la aguja es determinada por la diferencia en la relación de flujo a través de los orificios de descarga y alimentación. El vástago de control alcanza su tope máximo si permanece soportado por una almohadilla de combustible que se genera por el flujo de combustible entre los orificios de descarga y alimentación. La tobera del inyector ahora esta completamente abierta y el combustible es inyectado en la cámara de combustión a una presión casi igual que la del riel de combustible. La distribución de fuerza en el inyector es similar a la que existe durante la fase de inyección.
  • 34. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 34 FLDM-2ST8K Cierre del Inyector (fin de la inyección): Tan pronto como la válvula solenoide se desactiva, el resorte de la válvula fuerza el inducido hacia abajo y la bola cierra el orificio de descarga. El inducido tiene un diseño de dos piezas. Aquí, aunque la placa del inducido es guiada por un soporte conductor en su movimiento hacia abajo esta puede “aumentar la presión” con el resorte de retorno de forma que este no ejerce una fuerza de acción hacia abajo en el inducido y la bola. El cierre del orificio de descarga lleva a una producción de presión en la cámara de control a través de la entrada desde el orificio de alimentación. Esta es la misma presión que la del riel y ejerce un incremento de fuerza en el vástago de control a través de su cara del extremo. Esta fuerza, junto con la del resorte, ahora excede la fuerza ejercida por el volumen de la cámara y la aguja de la tobera se cierra. La velocidad de cierre de la aguja este determinada por el flujo a través del orificio de alimentación. La inyección cesa tan pronto como la aguja de la tobera vuelve contra su tope inferior nuevamente.
  • 35. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 35 FLDM-2ST8K Válvula de Control de Presión del Riel La Válvula de Control de Presión del Riel esta provista con una placa de montaje para fijarla al acumulador de alta presión. Con el fin de sellar las etapas de alta y baja presión entre ellas, el inducido fuerza una bola contra el asiento del sello. La lubricación de la bomba de alta presión esta siempre garantizada debido a la posición de la RPCV. Hay dos fuerzas que actúan sobre el inducido, en primer lugar este es empujado hacia abajo por un resorte y segundo, una fuerza se ejerce sobre el con un electroimán. Para lubricar y disipar calor, el conjunto completo del inducido esta rodeado permanentemente por combustible. La válvula de control de presión incorpora dos lazos de control:  Un lazo de control de baja respuesta eléctrica para ajustar la presión variable en el riel  Un lazo de control mecánico de respuesta rápida para compensar las fluctuaciones de alta frecuencia de presión. Válvula de Control de Presión del Riel no energizada: La alta presión en el riel es aplicada sobre la Válvula de Control (RPCV) a través de la entrada de alta presión. Cuando el electroimán esta sin energía, no esta ejerciendo fuerza, entonces la fuerza de la alta presión de combustible excede a la del resorte de forma que la válvula de control se abre y permanece abierta a cierto grado dependiendo de la cantidad suministrada. El resorte esta diseñado para mantener una presión de aproximadamente 100 bar.
  • 36. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 36 FLDM-2ST8K Válvula de Control de Presión del Riel energizada: Si la presión en el circuito de alta presión debe incrementarse, debe agregarse la fuerza del electroimán a la fuerza del resorte. La válvula de control de presión se energiza de forma que se cierra y permanece cerrada hasta que se alcanza un equilibrio entre la fuerza de alta presión en un lado y las fuerzas combinadas del resorte y el electroimán en el otro. La válvula entonces permanece abierta y mantiene constante la presión de combustible. n cambio en la cantidad de suministro de la bomba, o la descarga de combustible desde la etapa de alta presión es compensado por la válvula asumiendo un ajuste diferente. Las fuerzas electromagnéticas son proporcionales a su corriente de activación que es variada por los pulsos de PWM (Amplitud de Pulso Modulada). La frecuencia de pulso de 1kHz es lo suficientemente alta para prevenir el movimiento indeseado del inducido del electroimán y/o las fluctuaciones de presión dentro del riel. El funcionamiento de la RPCV puede ser revisado por el HI-SCAN Pro (Datos Actuales) o a través de una medición de señal con el osciloscopio. Los datos actuales muestran el porcentaje de la RPCV mientras permanece eléctricamente en condición ON. El osciloscopio observa el tiempo ON de la señal. Como la RPCV esta energizada con 12V, esta eléctricamente OFF cuando la señal esta en estado alto (no hay diferencia de potencial). Válvula de Seguridad dentro de la bomba de alta presión: La bomba de suministro bombea el combustible desde el tanque a la bomba de alta presión a través de la entrada del combustible y válvula de seguridad. Esta fuerza el combustible a través del orificio del estrangulador de la válvula y dentro del circuito de lubricación y enfriamiento de la bomba de alta presión. Tan pronto como la presión de entrega supera la presión de apertura de la válvula de seguridad, la bomba de suministro puede forzar el combustible a través de la válvula de entrada de la bomba de alta presión hacia la cámara del elemento de bombeo.
  • 37. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 37 FLDM-2ST8K Válvula Magnética Proporcional Válvula Magnética Proporcional (MPROP): Una Válvula Magnética Proporcional (MPROP) esta ubicada directamente en la bomba de alta presión. Esta regula la cantidad de combustible que ingresa a la bomba. La MPROP esta controlada por el Módulo de Control del Motor (ECM) dependiendo de la demanda del conductor y las condiciones predominantes del motor. Válvula Magnética Proporcional no energizada; bajo esta condición la MPROP esta completamente abierta. El resorte dentro de la válvula empuja el inducido hacia arriba, permitiendo así la entrada del combustible precargado desde la bomba de engranajes a la bomba de alta presión. Válvula Magnética Proporcional energizada; para controlar la presión en el circuito de alta presión, debe generarse una fuerza al electroimán con el fin de superar la fuerza del resorte que actúa sobre el inducido. La MPROP esta controlada por una señal de Amplitud de Pulso Modulada (PWM), dependiendo de la señal PWM se ajusta la posición de la válvula controlando así la cantidad de combustible precargado que ingresa desde la bomba de engranajes a la bomba de alta presión.
  • 38. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 38 FLDM-2ST8K Válvula de Alivio de Presión dentro de la Bomba de Alta Presión Las bombas de alta presión de los sistemas CRDI con control de entrada tienen una válvula de alivio de presión. Esta es necesaria para garantizar la lubricación de la bomba de alta presión bajo condiciones de conducción donde la MPROP esta completamente cerrada, como en la desaceleración. Bajo esta condición la bomba de engranajes esta todavía generando presión, pues esta conectada al eje de mando de la bomba de alta presión. La presión producida por la bomba de engranajes actúa contra un vástago cargado por un resorte. Cuando la presión excede cierto valor, la fuerza del resorte es superada y se abre un desvío hacia el lado de succión de la bomba. Válvula limitadora de presión (1ª Generación, Sistema con control de entrada) La válvula limitadora de presión tiene la misma función que una válvula de sobre presión. En caso de presión excesiva, esta limita la presión del riel abriendo un conducto de escape. La válvula permite máxima presión de riel de 1500bar por un corto periodo de tiempo. Esta válvula es un dispositivo mecánico compuesto por los siguientes elementos: alojamiento con rosca externa (1) para atornillarse en el riel, una conexión a la línea de retorno del tanque de combustible (2), un vástago móvil (3) y un resorte (4). En el extremo de conexión con el riel, el alojamiento esta provisto con un conducto que esta cerrado por el extremo cónico del vástago que sella el asiento dentro del alojamiento. En condiciones normales de funcionamiento (hasta 1350bar), un resorte fuerza al vástago contra el asiento y el riel permanece cerrado. Tan pronto como se excede la presión máxima del sistema, el vástago es forzado hacia arriba por la presión del riel contra la fuerza del resorte. El combustible a alta presión ahora puede escapar, fluyendo a través del conducto dentro del vástago desde donde es conducido por una línea recolectora de vuelta al tanque de combustible. Cuando la válvula se abre, el combustible abandona el riel de manera que su presión cae.
  • 39. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 39 FLDM-2ST8K Válvula de Control de Aire La Válvula de Control de Aire, también referida como Actuador de Control del Estrangulador esta montada en el cuerpo del acelerador del motor diesel y controla válvula del acelerador de acuerdo a una señal PWM (Amplitud de Pulso Modulada) desde el ECM. Esta compuesta por un motor DC que acciona la válvula del estrangulador, un engranaje de dos pasos (relación de transmisión=1:40) que esta localizado entre el motor DC y la válvula del estrangulador y aumenta el torque del motor DC, un sensor de posición de efecto Hall que detecta el estado de la válvula del estrangulador, una unidad de control eléctrica que es un microcontrolador y conduce al motor DC mediante una señal PWM desde el ECM y un resorte de retorno que vuelve la válvula desenergizada a su posición abierta. Sus funciones se describen a continuación: Función anti-vibración; cuando el motor se detiene, el ECM puede prevenir el ingreso de aire hacia el múltiple de admisión cerrando completamente la válvula de estrangulación por 1.5 segundos (95% < relación de trabajo < 97%) para reducir la vibración del motor. Control de admisión de aire para la EGR: cuando la presión de los gases de escape es igual o menor a la presión del aire de admisión (por ejemplo, cuando la velocidad del motor es baja), el gas de escape no entrará al múltiple de admisión. En este momento, el ECM cierra parcialmente a la válvula del acelerador (5%< relación de trabajo < 94%) para reducir la cantidad de aire de admisión, la presión de aire de admisión entonces es inferior a la presión de gases de escape.
  • 40. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 40 FLDM-2ST8K Control de temperatura de los gases de escapes para la regeneración CPF (Vehículos equipados con sistema CPF): Cuando el Filtro Catalizador de Partículas (CPF) necesita ser regenerado, el ECM cierra en forma parcial la válvula del acelerador (5% < relación de trabajo < 94%) para reducir la cantidad de aire de entrada de admisión. En ese momento, la relación aire combustible se enriquece y la temperatura de gases de escape es lo suficientemente alta para quemar el hollín dentro del CPF. Válvula Eléctrica de Recirculación de Gases de Escape: En vehículos con Sistemas de Inyección Directa con Riel Común, el funcionamiento de la EGR es una función de lazo cerrado. La cantidad de aire de admisión del motor (que es proporcional a la relación EGR) es medida por un sensor de Flujo de Masa de Aire (MAF) y comparada en el módulo de control del motor (ECM) con el valor programado en el mapa EGR, a través del cual se toma en cuenta los datos adicionales del motor y la inyección para todo punto de funcionamiento. El control de la válvula eléctrica EGR es realizado por una señal de control de relación de trabajo del ECM dependiendo de la carga del motor y la necesidad de aire de admisión y es accionada por un solenoide.
  • 41. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 41 FLDM-2ST8K Actuador Variable de Turbulencia El actuador variable de turbulencia esta compuesto por un motor DC y un sensor que detecta la posición de la válvula de turbulencia. En ralentí o bajo 3000rpm la válvula es cerrada. Este efecto de torbellino aumenta la relación de flujo de aire. Para prevenir el atascamiento de la válvula de turbulencia y del eje por algún material extraño y para retener la posición de apertura y cierre máximo de la válvula, el ECM la abre y cierra dos veces cuando el motor se apaga. Nota: Cuando se reemplaza el VSA, los valores deben reiniciarse utilizando el Hi-Scan Pro. Referirse al Manual de Servicio para información más detallada.
  • 42. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 42 FLDM-2ST8K CRDI Delphi, Entradas y Salidas Adicionalmente a los sensores descritos en general, el sistema CRDI Delphi utiliza un Acelerómetro para calcular la inyección piloto.
  • 43. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 43 FLDM-2ST8K Acelerómetro (Sensor de Detonación) El acelerómetro esta ubicado en el bloque del motor entre el 2º y 3er cilindro. Su función es reponer el flujo de inyección piloto en lazo cerrado para cada inyector. Este método es auto adaptativo y por lo tanto permite la corrección de cualquier desviación del inyector sobre un determinado periodo de tiempo. El principio de funcionamiento del acelerómetro esta basado en la detección de los ruidos de combustión. El sensor esta posicionado de forma tal que puede recibir la máxima señal de todos los cilindros. Las señales sin procesar desde el acelerómetro son procesadas para obtener una variable que cuantifique la intensidad de la combustión. Esta variable es conocida como la proporción consiste en la relación entre la intensidad del ruido de fondo y el ruido de la combustión. Una primera ventana se utiliza para establecer el nivel del ruido de fondo de la señal del acelerómetro para cada cilindro. Esta señal por lo tanto, debe estar posicionada en un momento donde no puede haber ninguna combustión. La segunda ventana se utiliza para medir la intensidad de la combustión piloto. Su posición es tal que solamente se miden los ruidos producidos por la inyección piloto. Esta por lo tanto está ubicada precisamente antes de la inyección principal. El acelerómetro no permite ninguna evaluación de la cantidad inyectada. Sin embargo, permite evaluar el pulso a partir del cual el inyector comienza a inyectar para ser conocido con precisión. Este valor de pulso es llamado MDP (Pulso Mínimo de Conducción). Sobre la base de esta información, es posible corregir eficientemente el flujo piloto debido a que los flujos pequeños son muy sensibles a las variaciones en el MDP. El principio de reposición de la inyección piloto por lo tanto consiste en determinar el MDP, en otras palabras, el pulso correspondiente al inicio del incremento en valores de la relación. Esto se realiza periódicamente bajo ciertas condiciones de funcionamiento.
  • 44. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 44 FLDM-2ST8K Cuando ha finalizado la reposición, el nuevo valor de pulso mínimo reemplaza el valor obtenido durante la reposición previa. Cada reposición entonces permite la actualización del lazo cerrado del MDP de acuerdo con la desviación del inyector. La ECU monitoreará cada hora (siempre que la temperatura, carga, rpm estén en condición de monitorearse) para encontrar un nuevo valor de MDP. Si el acelerómetro esta defectuoso o el circuito de control esta abierto, la inyección piloto se detiene. Detección de fugas en los cilindros El acelerómetro también puede utilizarse para detectar algún inyector que pueda estar atascado en posición abierto. El principio de detección esta basado en el monitoreo de la relación. Si hay alguna fuga en el cilindro, el combustible acumulado se auto encenderá tan pronto como las condiciones de temperatura y presión sean favorables (alta velocidad del motor, alta carga y baja fuga). Esta combustión esta configurada a alrededor de 20° antes del PMS, es decir justo antes de la combustión causada por la inyección principal. La relación por lo tanto aumenta considerablemente en la ventana de detección. Es este incremento el que permite detectar las fugas. El umbral mas allá del cual una falla es designada, es un porcentaje del valor máximo posible de la relación. Debido a la severidad del proceso de recuperación (detención del motor), la detección debe ser extremadamente sólida. Ahora, un incremento en la relación puede ser la consecuencia de varias causas:  Inyección piloto demasiado fuerte o combustión principal desalineada en la ventana de detección (demasiado avance o desalineación de la ventana).
  • 45. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 45 FLDM-2ST8K  Filtración de combustible en el cilindro. Si la relación se vuelve demasiado alta la estrategia inicialmente restringe el flujo de la inyección piloto y retarda la inyección principal. Si la relación permanece alta prescindiendo de estas intervenciones, esto muestra que hay presente una filtración real, se señala una falla y el motor se detiene. Detección de una falla en el acelerómetro Esta estrategia permite la detección de una falla en el sensor o en la conexión o en el conducto de cabes que conecta el sensor a la DCU. Esto se basa en la detección de la combustión. Cuando el motor esta en ralentí, la ventana de detección es puesta muy abajo para la combustión generada por la inyección principal. Si la relación aumenta, esto demuestra que el acelerómetro esta trabajando apropiadamente, pero de otra forma, una falla es señalada para indicar una falla del sensor. Los modos de recuperación asociados con esta falla consisten en la inhibición de la inyección piloto y la descarga a través de los inyectores.
  • 46. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 46 FLDM-2ST8K Inyector La finalidad el inyector es dosificar la cantidad requerida de combustible en el tiempo correcto con la variación del volumen de inyección y el principio de la inyección. La presión máxima del inyector es aproximadamente 1600bar. Las presiones que deben ser superadas con el fin de levantar la aguja del inyector son muy grandes. Debido a esto es imposible controlar directamente el inyector con un actuador electromagnético, a menos que se utilizara alta corriente, lo que seria incompatible con los tiempos de reacción requeridos para las inyecciones múltiples. El inyector es controlado indirectamente mediante una válvula que controla la presurización o descarga de la cámara de control localizada sobre la aguja. Cuando se necesita levantar la aguja (al inicio de la inyección), la válvula se abre con el fin de descargar la cámara de control a la línea de retorno. Cuando debe cerrarse la aguja (al final de la inyección), la válvula se cierra nuevamente de forma que la presión se reestablece en la cámara de control. El esfuerzo para mover la válvula puede ser mínimo, lo que significa que la válvula debe estar en equilibrio hidráulico en la posición cerrada. La presión del resorte asegura el contacto entre la válvula y su asiento. Por lo tanto, para levantar la válvula, es necesario superar la fuerza aplicada por este resorte. El espaciador esta situado debajo del soporte de la válvula. Este integra la cámara de control y los tres orificios calibrados que permiten la operación del inyector. Los orificios son: el orificio de suministro del inyector (Orificio Guía de la Aguja: NPO), el orificio de control de descarga de la cámara (Orificio de Rebalse: SPO) y el orificio de control de llenado de la cámara (Orificio de Control de Entrada: INO)
  • 47. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 47 FLDM-2ST8K Fase 1, Sin Inyección; No se envía corriente a la válvula solenoide de control, la válvula esta cerrada, la presión en la cámara de control es la misma que en el riel, la tobera permanece cerrada. Fase 2, Descarga de Combustible; La válvula solenoide de control es energizada por el ECM, la válvula de control se levanta, la presión de combustible en la cámara de la aguja de control comienza a caer, la tobera esta aún cerrada. Cuando la presión en la cámara de control a caído lo suficiente y como la presión de combustible en el asiento de la tobera permanece igual a la presión del riel, la aguja de la tobera se desbalancea y se mueve hacia arriba. Fase 3, Inyección; Los orificios de inyección están abiertos y la inyección comienza. El tiempo en que la válvula solenoide de control permanece energizada dependerá del punto de funcionamiento. Este controla la cantidad de inyección para una presión dada del riel. Fase 4, Fin de la Inyección; El ECM corta la corriente a la válvula solenoide de control, la válvula retorna a su asiento debido a la fuerza del resorte del solenoide, la presión en la cámara de la aguja de control aumenta y se vuelve ligeramente superior a la presión en el asiento de la tobera cerrando así la aguja y deteniendo la inyección.
  • 48. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 48 FLDM-2ST8K Control de Presión del Riel La Válvula de Medición de Entrada (IMV) se utiliza para controlar la presión del riel regulando la cantidad de combustible que se envía al elemento de bombeo de la bomba de alta presión. La Válvula de Medición de Entrada (IMV) esta localizada en el cabezal hidráulico de la bomba. Esta es suministrada con combustible desde la bomba de transferencia a través de dos orificios radiales. Un filtro cilíndrico esta adaptado sobre los orificios de alimentación de la IMV. Esto hace posible proteger no solamente la válvula en sí, sino que también los componentes del sistema de inyección ubicados en el flujo descendente de la IMV. La IMV se utiliza para proporcionar la cantidad de combustible enviado al elemento de bombeo de la bomba de alta presión de manera tal que la presión medida por el sensor del riel es igual a la demanda enviada por el módulo de control del motor (ECM). La IMV esta normalmente abierta cuando no esta siendo energizada por la corriente. Por lo tanto no puede ser utilizada como un dispositivo de seguridad en caso que fuera necesario detener el motor. Válvula Limitadora de Presión Una Válvula Limitadora de Presión debió ser incluida en el lado de alta presión para evitar la ocurrencia de presión excesiva, en caso de que la válvula de medición de entrada (IMV) se atasque en condición abierta. La Válvula Limitadora de Presión esta fija a la bomba de alta presión y esta mecánicamente ajustada a una presión de apertura de alrededor de 1800bar. El combustible presurizado actúa contra una bola de acero cargada por resorte. Si se produce un defecto, la válvula limitadora de presión se abre y la presión dentro del riel se limita a alrededor de 1600bar.
  • 49. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 49 FLDM-2ST8K Diagnóstico de Presión En el caso de fallas en el vehículo o reclamo del cliente puede ser necesario ejecutar una prueba de diagnóstico de presión para confirmar que componente en particular esta defectuoso. Se puede dividir el sistema de combustible en las siguientes áreas: Generación de Presión: Baja presión, suministra con baja presión a la bomba de alta presión a través de una bomba de combustible eléctrica. Alta Presión, es creada por la compresión del combustible dentro de la bomba de alta presión. Regulación de Presión: La presión producida se acumula en el riel donde es medida y regulada. Consumo de Presión: La presión es finalmente consumida por los inyectores, mediante la inyección de combustible a los cilindros y por el control de los inyectores (retorno) Síntomas:  El motor no arranca o es difícil de arrancar  El motor falla mientras funciona  Perdida de potencia y Luz Check Engine encendida, o solicitud de corte de inyección requerida por el PCM.
  • 50. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 50 FLDM-2ST8K Revisiones básicas  Condición del circuito de alimentación  Combustible diesel presente en el sistema  Que no haya burbujas de aire o emulsión en las tuberías  Filtraciones de circuito de alta y baja presión  Tipo y calidad de combustible diesel Prueba de estado Hidráulico (etapa de baja presión) Conectar un medidor de presión a la alimentación de baja presión hacia la bomba de alta presión y comprobar que la presión esta sobre el valor especificado. Prueba de estado Hidráulico (etapa de alta presión) Lo siguiente permite observar la capacidad efectiva del sistema para generar la alta presión requerida. Caso 1. La presión medida es adecuada, por lo tanto no son necesarias revisiones adicionales al circuito de alta presión. Case 2. La presión medida es inadecuada y por lo tanto deben realizarse pruebas adicionales para determinar la causa.
  • 51. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 51 FLDM-2ST8K Preparar el vehículo para una Prueba de Estado del Sistema Hidráulico como sigue:  Desconectar los conectores eléctricos de los inyectores  Conectar el Hi-Scan Pro (utilizar la batería adicional)  Seleccionar en datos actuales `Presión de Combustible´  Girar el motor por aproximadamente 5 segundos.  Observar la lectura de presión del combustible  Repetir con el Regulador de Presión desconectado. Prueba de retorno del inyector (estática) Debe medirse el flujo de retorno del inyector. Si el motor no arranca, sólo es posible medir el flujo de retorno estático (inyectores sin control bajo alta presión) Preparar el vehículo como sigue:  Conectar tuberías plásticas transparentes al retorno del inyector  Instalar en una posición adecuada los 4 tubos de medición  Tapar el retorno del riel (para prevenir filtración de combustible)  Conectar el Hi-Scan (utilizar la batería adicional)  Girar el motor por 5 segundos  Medir la cantidad de combustible de retorno (cm)  Reemplazar los inyectores que excedan los valores  Vaciar las tuberías plásticas y repetir la prueba si es necesario.
  • 52. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 52 FLDM-2ST8K Pruebas de retorno del inyector (dinámica) En este caso el motor funcionara, el retorno dinámico de combustible puede revisarse. Preparar el vehículo como sigue:  Conectar tuberías plásticas transparentes al retorno del inyector  Instalar en una posición adecuada los 4 tubos de medición  Tapar el retorno del riel (para prevenir filtración de combustible)  Encender el motor y mantenerlo en ralentí por dos minutos  Medir el volumen de combustible de retorno (ml)  Reemplazar algún inyector si excede los valores  Vaciar las tuberías plásticas y repetir la prueba si es necesario.
  • 53. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 53 FLDM-2ST8K Capacidad de generación de presión de la bomba Esta prueba esta diseñada para la revisión de presión generada por la bomba de alta presión cuando esta aislada de los elementos consumidores del sistema.  Conectar el riel con los taponeado a la salida de la bomba de alta presión y conectar el sensor de presión del riel al arnés eléctrico del vehículo utilizando un cable adaptador.  Conectar el Hi-Scan Pro para revisar y borrar algún DTC presente  Leer la presión del riel mientras se gira el motor por no más de 5 segundos (puede ser necesaria una batería adicional), la velocidad de giro debe ser mayor a 200 RPM  Si la presión alcanzada durante el giro es menos de 1050 bar, la bomba debe ser reemplazada.
  • 54. EMS Diesel 2 Rev:0 01.01.2007 54 FLDM-2ST8K Apéndice

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