3. sistema HPCR

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BUENO DE UN ARCHIVO EN POWER POINT EL TEMA SISTEMA DE HPCR LA CUAL ES UN SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO DE MOTOR. ESPERO LES INTERESE. Y TAMBIÉN AYUDE A TODOS LO MECÁNICOS .

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  • Muchas gracias sr. farfan esta buenisimo este archivo me sirvio muchisimo tengo varios cursos de inyeccion diesel common rail pero tengo una pregunta si es tan amable y me la aclara el OEM no defino muy bien su funcion y el sitio donde va ubicado gracias nueva mente ABDEL desde COLOMBIA UN ABRAZO
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3. sistema HPCR

  1. 1. Sistema de alimentación diesel con control electrónico HPCR MISAEL FARFAN CONDORI
  2. 2. IPA es una alianza de las fuerzas de Komatsu y Cummins, y su misión es desarrollar productos estándar a nivel mundial que cumplan los requerimientos del gran mercado competitivo de motores. Sec 2
  3. 3. MEDIO RANGO TRABAJO PESADO ALTA POTENCIA
  4. 4. Sistema de combustible de Alta Presión • Arquitectura general del Motor Komatsu Tier 3 CRI – Bomba Bosch HPCR impulsada por la parte trasera – Riel de combustible soldado a láser • Comparado a riel forjado – Inyectores electrónicamente controlados Bosch 29mm
  5. 5. Diagrama del Sistema de combustible – HPCR para 4/6D107-1 10 micrón Pre-Filtro / Separador de agua con Bomba manual de cebado Bomba HPCR
  6. 6. Esquemático del Sistema de Combustible – HPCR 10 micron Pre-Filter / Water separator with Hand Priming Pump
  7. 7. Flujo de Combustible 1. Línea del tanque alimentador de Combustible 2. Separador de agua/combustible (no montado en motor) 3. Placa de Enfriamiento (ECM) 4. Hacia bomba de engranajes para combustible 5. Hacia filtro de combustible 6. Cabeza del filtro de combustible 7. Filtro de combustible 8. Hacia bomba de alta presión 9. Bomba de alta presión 10. Hacia riel de combustible 11. Riel de combustible 12. Hacia inyectores
  8. 8. Flujo de Combustible Continuado 13. Conector de alta presión 14. Inyector 15. Retorno de combustible de inyectores y riel de combustible hacia cabeza de filtro de combustible 16. Retorno de combustible de bomba de alta presión hacia cabeza de filtro de combustible 17. Retorno múltiple de combustible 18. Hacia tanque alimentador de Combustible NOTA: * Motores son equipados con enfriamiento de aire o enfriamiento de combustible del ECM. Si un ECM con enfriamiento de aire es usado, el combustible entra al motor por la conexión OEM a la entrada de la bomba de engranajes.
  9. 9. Filtros de Combustible • Los 4/6D107-1 y 4D107 usan un sistema de dos filtros. – Filtro Primario • Montado en el motor • 2 micrón media • Pre-filtro – Montado por el OEM – 10 micrón media – Contiene el sensor WIF („water in fuel‟/agua en combustible) – El sensor WIF es OEM Instalado pero conecta con el conector ECM del motor Sensor WIF 10 Micron
  10. 10. Sistema de Combustible de Baja Presión • Motor de tier 3 4/6D107-1 usa una bomba manual de cebado. • Esta bomba debe de ser usada después de cambios de filtro y en el evento de cualquier tipo de servicio donde el sistema de combustible haya sido abierto. Bomba Manual de Cebado
  11. 11. Líneas de Presión de Retorno de Combustible ●Líneas de baja presión usan una línea moldeada en vez de tubos de metal ●Usa ajustes acoples tipo “banjo” y conectores de acople rápido en líneas de baja presión. Retorno del inyector Drenaje de Limitador de presión Conexión de retorno hacia el tanque Drenaje de bomba de combustible Acoples rápidos
  12. 12. Bomba de Engranajes Bosch– Alimentador de baja presión Anillo - O Remaches Acoplamiento Sello tipo labio Pernos Engranajes Anillos - O caja Impulsado por la bomba del HPCR © Robert Bosch GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties
  13. 13. Bomba de Combustible y fluido de inyectores de combustible Entrada Bomba de Combustible Actuador de bomba de combustible
  14. 14. Actuador de Presión de Combustible Actuador de bomba de combustible Válvula de Accionador de bomba de combustible esta normalmente abierta. Señal del ECM cierra la válvula reduciendo la presión en el riel. Si la señal se pierde, la presión del riel se eleva al máximo. Si esto ocurre el ECM detecta un código de falla y limita las RPM del motor para prevenir daños en el sistema de combustible.
  15. 15. Bomba de Riel Común Bosch # 0 445 020 011 St.140/150 MPROP (ZME) St.50/60 Émbolos St.10.1 St.130 St.140/150 Tapones de alta presión Bomba de engranajes Caja St.130 Conector de alta presión Balines St.190 KÜV (Válvula de desborde) St.90 Tapones para sellar St.180.1/100 St.70 Brida Tornillos Embolo St.20/180.2/20 0 Buje St.180.3 Sello de anillo St.100 Lamina St.80 Eje Eccentrico St.80 Anillo Angular St.60 Resorte
  16. 16. Bosch CRIN1.6 Injector 16 32 22 31 24 18 20 14 1. Cuerpo de tobera 2. Aguja de tobera 3. Tuerca de tobera 4. Cuerpo del inyector 5. Pasador Intermedio 6. Resorte de tobera 7. Cuerpo de la Válvula 8. Pistón de la Válvula 9. Sello de anillo 10. Bola de Válvula 11. Tornillo retenedor (Tuerca) 12. Disco Espaciador 13. Disco Espaciador 14. Disco Espaciador 15. Placa del Inducido 16. Resorte del Inducido 17. Lamina de Arandela 25 28 12 26 10 23 7 21 8 6 30 27 4 9 29 13 19 15 11 2 1 5 3 18. Anillo Fijador 19. Núcleo de Imán 20. Tubo 21. Anillo-O 22. Pieza Intermedia 23. Sello de bola 24. Resorte de Válvula 25. Base Conector de Ensamblado 26. Perno del Inducido 27. Fijador de Bola 28. Guía de Inducido 29. Arandela de soporte 30. Anillo-O 31. Placa de Soporte 32. Tueca de Tensión 17
  17. 17. Tips para técnicos Komatsu K-Tips Reemplazo del Inyector y Riel
  18. 18. Reemplazo de Inyector y Riel Courtesy of Cummins Engine Company
  19. 19. Sección Recortada de bomba de alta presión BOSCH Válvula de Retensión de admisión (3 total) Lóbulo de leva Plunger (3 total) ● Hay dos carreras en la bomba:  Admisión y Escape  Válvula Check por cada carrera ● La leva mueve los émbolos que presurizan el combustible y lo manda para el riel. ● Hay tres émbolos, 3 Válvulas de retención de admisión, y 3 Válvulas de retención de escape.
  20. 20. Características de la Bomba de Alta Presión BOSCH Bosch CP3.3 Supply Pump Gear ratio Plunger dia Stroke Displacement/rev Peak torque @ 1600bar mm mm mm3 Nm CP3.3 pump 1.33 7.5 8.2 1087 50
  21. 21. Motores Nivel 3 6D114-3 Sistema de Combustible HPCR
  22. 22. Diagrama del sistema de combustible - HPCR Válvula de alivio de presión de la carrilera de combustible Válvula de retención de entrada (Cabeza de la bomba) Carrilera de combustible Orificio de purga de aire Válvula de retención de salida (Cabeza de la bomba) Accionador de la bomba de combustible Filtro de combustible 2 micrones Inyectores Aceite lubricante de la caja de levas Múltiple de drenaje de combustible Combustible Bomba de engranajes Filtro de combustible para agua de 10 um, con sensor detector de agua en el combustible Regulador de la línea de drenaje del inyector
  23. 23. Tips para Técnico Komatsu K-Tips Flujo de baja presión
  24. 24. Flujo de baja presión Courtesy of Cummins Engine Company
  25. 25. Flujo de Combustible
  26. 26. Tips para Técnico Komatsu K-Tips Pruebas para la Bomba de Transferencia
  27. 27. Pruebas para la Bomba de Transferencia Linea de diagnostico de 0.043-inch Cummins Part Number 3164621 Courtesy of Cummins Engine Company
  28. 28. Flujo de Combustible 1. Línea del tanque alimentador de Combustible 2. Filtro de combustible y separador de agua (10 micrón) 3. Conexión OEM con alimentador de combustible 4. Alimentador de combustible hacia bomba de elevación de combustible montada en el ECM 5. Placa de enfriamiento del ECM 6. Bomba de elevación de combustible montada en el ECM 7. Salida de combustible de Bomba de elevación de combustible montada en ECM 8. Bomba de engranajes de combustible 9. Combustible de Bomba de engranajes hacia filtros de combustible 10. Filtro primario de combustible (3 micrón) 11. Admisión de combustible hacia Accionador de bomba de combustible
  29. 29. Flujo de Combustible 12. Bomba de alta presión de combustible 13. Salida de Combustible de bomba de alta presión 14. Flujo del drenaje de bomba de alta presión 15. Riel de combustible 16. Líneas alimentadoras de alta presión hacia inyectores 17. Conector de combustible de alta presión 18. Inyector 19. Válvula de alivio de alta presión 20. Flujo de drenaje de línea del inyector 21. Retorno de combustible al tanque de combustible
  30. 30. Tips para Técnicos Komatsu K-Tips Flujo de Combustible de Alta Presión
  31. 31. Flujo de Combustible de Alta Presión Courtesy of Cummins Engine Company
  32. 32. Componentes del sistema de combustible - 1 Línea de drenaje de bomba de combustible Línea de drenaje de válvula de alivio de alta presión Línea de drenaje del Inyector Bomba de Combustible Placa de enfriamiento del ECM ECM Filtro de combustible (2 micrón)
  33. 33. Componentes del sistema de combustible - 2 Conexión con drenaje de combustible Bomba de elevación de Combustible Conexión con alimentador de combustible Válvula de retensión para Placa de enfriamiento del ECM Placa de enfriamiento del ECM
  34. 34. Componentes del sistema de combustible - 3 8 – Entrada de combustible hacia bomba de alta presion 6 – Entrada de combustible hacia el filtro 1 – Admision de Combustible 4 – Admision de combustible hacia bomba de engranaje 5 – Salida de combustible de la bomba de engranaje 7 – Escape de combustible del filtro de combustible 3 – Salida de combustible de placa de enfriamiento del ECM 2 – Admision de Combustible hacia placa de enfriamiento del ECM
  35. 35. Componentes del sistema de combustible - 4 Cabeza de bomba de alta presión Caja de Actuador de bomba de combustible Actuador de bomba de combustible Acople de salida de alta presión Admisión de bomba de engranajes Caja de leva Escape de Bomba de engranaje Bomba de engranaje de combustible Restricción de entrada al puerto de servicio
  36. 36. Componentes del sistema de combustible – 4.1 Caja de bomba de Accionador de combustible Bomba de engranaje de combustible
  37. 37. Componentes del sistema de combustible - 5 Nueva configuración de línea de drenaje
  38. 38. Nuevo Riel común de alta presión ● Sistema Riel Común de MUY alta presión– Elimina el distribuidor y válvula de control del inyector ● Combustible de alta presión almacenado en el riel montado en las culatas- Independiente de velocidad del motor ● Combustible alimentado a inyectores vía tubos cortos y simples ● Función de combustible controlados por un inyector electrónico Bosch – Diseño similar a un ISB con inyector CM850, excepto mas largo ● Reducción de peso – Bloque descentrado y cambios en las cabezas ● Sistema de combustible mejorado con rendimiento transitorio ● Durabilidad y confiabilidad mejorada
  39. 39. Diagrama del sistema de combustible - HPCR Válvula de alivio de presión de la carrilera de combustible Válvula de retención de entrada (Cabeza de la bomba) Carrilera de combustible Orificio de purga de aire Válvula de retención de salida (Cabeza de la bomba) Accionador de la bomba de combustible Aceite lubricante de la caja de levas Filtro de combustible Inyectores Múltiple de drenaje de combustible Combustible Bomba de engranajes Filtro de combustible para agua de 10 um, con sensor detector de agua en el combustible Regulador de la línea de drenaje del inyector
  40. 40. Nuevo Inyector Electrónico ● ● ● ● ● Inyector electrónico diseñado por Bosch Esencialmente un inyector disponible “off the shelf” Muchos componentes en común con ISB y CM850 Conduce a tener un producto confiable Diseño avanzado permite hasta 4 eventos de inyección para control de emisiones  Inyección piloto, también con niveles bajos de ruido y mejorando arranque en frío  Inyección principal dividida – entre dos eventos  Inyección posterior para control de emisiones
  41. 41. Líneas de Combustible de Alta Presión ● Diseño simplificado para mejorada fiabilidad ● Mas corto para reducción de peso ● Líneas de combustibles para cilindros 2 a 5 usan el mismo numero de parte  Líneas de combustible combinadas para reducir proliferación de partes
  42. 42. Filtros de Combustible ● Filtro de combustible primario  Instalado por OEM del motor  Filtración a 10 micrones  Filtra partículas grandes en frente de la bomba de elevación.  Incorpora en un solo sensor el separador de agua y Agua en combustible (WIF)  Se cambia a la misma vez que el filtro de aceite ● Filtro de combustible secundario  Instalado en motor o montado remotamente por OEM  Filtración a 2 micrones  Filtra partículas finas delante de la bomba de alta presión  Se reemplaza cada dos cambio de filtro de aceite
  43. 43. Ensamblaje de placa de enfriamiento del ECM Válvula de Retención de la bomba de elevación de combustible Entrada de bomba de elevación Salida de bomba de elevación
  44. 44. Circuito de Bomba de Cebado Eléctrica Descripción del Circuito En un sistema de 12 VDC, el circuito es impulsado por pulso ancho modulado “pulse width modulated” en el módulo del controlador eléctronico (ECM) que controla la bomba de cebado eléctrica. La bomba esta conectada a tierra en el ECM. En sistemas de 24 VDC, el circuito es impulsado por pulso ancho modulado “pulse width modulated” en el módulo del controlador eléctronico (ECM) que controla el rele de la bomba de cebado eléctrica. El circuito incluye dos componentes adicionales, un rele y un regulador de voltaje. El ECM controla el voltaje al rele. Cuando el rele está activado, una fuente de potencia suplida por el OEM entrega 24 VDC al regulador de voltaje. El regulador reduce los VDC a 12 VDC
  45. 45. Señal PWM del Actuador vs. Corriente al Actuador Voltaje Máxim o Ciclos de trabajo Largos = + Corriente 100 % Current Ciclo de trabajo 90% 50 %Current 10%Current Cero Voltag e Voltaje Máxim o Ciclo de trabajo 50% Incremento de Corriente al Actuador Elevación de Corriente se demora Voltaje sube 100 % Current 50 %Current 10%Current Cero Voltag e Volatje Máxim o Ciclo de trabajo 10% 100 % Current 50 %Current 10%Current Cero Voltag e
  46. 46. Circuito de Bomba de Levante de Combustible Electrico Codigo de Falla El código de falla se vuelve activa cuando el ECM detecta un corto circuito a tierra o alta corriente en el circuito de la bomba de levante. Causas para este código de falla son corto circuito a tierra o baja resistencia. En sistemas de 12 VDC durante el tiempo frío, el combustible gelificado puede tapar la bomba de elevación y causar un código de falla. Escuche la bomba de elevación para estar seguro que está funcionando durante temperaturas frías (menor a -29°C [ - 20° F ]). Este código de falla puede también llegar a ser activo si el rotor de la bomba de elevación se atasca o agarrota. Cuando se detectan las condiciones de falla, el ECM controla la bomba de elevación apagándolo para proteger el circuito. Es necesario poner la chapa de contacto en OFF y después a ON antes de que el ECM reexamine por la causa del código de avería. El ECM controla nuevamente con la chapa de contacto en ON, y si la causa ya no está presente, el código de avería llegará a ser inactivo y puede ser eliminada. En sistemas de 24 VDC, el ECM controla al relé de la bomba de levante apagándolo cuando ocurre un cortocircuito a tierra o una corriente alta en el arnes del circuito de la bomba de levante se detectó. Causan un código de falla un cortocircuito a tierra o una alta corriente en el circuito eléctrico de la bomba de levante. Este código de falla no llegará a ser activo si el regulador de voltaje o la bomba de elevación eléctrica del combustible ha fallado.
  47. 47. Válvula de Retención de placa de enfriamiento del ECM • Sin la Válvula de retención de la placa de enfriamiento del ECM, combustible continuamente circularía por la placa de enfriamiento del ECM cuando la bomba de elevación no esta operando. • La válvula de retención se puede dañar durante la instalación. Inspeccione la válvula de retención por daños o residuos cuando este localizando fallas por baja potencia y problemas de rendimiento. • Alta restricción de combustible en la admisión será detectada en la entrada de la bomba de engranajes si la válvula de retención esta dañada. Check Valve
  48. 48. Detalles de la cabeza de la bomba de combustible
  49. 49. Válvula de Alivio de Alta Presión • Válvula de Alivio de Alta Presión actúa como un „fusible‟ en el sistema de combustible. • Si la presión del combustible excede la presión de apertura, el riel del combustible será regulado a 900 bar y el exceso del combustible será retornado al tanque. Válvula de Alivio de Alta Presión ● Si la Válvula de Retención de Alta Presión abre, el código de falla 449 o 2311 se activara indicando que la presión se sobrepaso de los limites. ● Si el control del sistema todavía tiene control de presión, la válvula se reposicionará a través de una interrupción momentánea de presion (3x máx.) y reanudara operaciones a la normalidad.
  50. 50. Líneas de Combustible de Baja Presión • • • • • Todas las líneas de combustible de baja presión tienen conectores de acople rápido. Las pestañas se deben de presionar para soltar el conector de el enchufe. Líneas flexibles deben de ser posicionadas apropiadamente para permitir que los motores corran sin obstrucción y para prevenir daños. Remover líneas alimentadoras de la bomba de alta presión es mas fácil si las 3 líneas son desconectadas. NADA puede estar permitido a que tenga fricción con las líneas! Pestañas de desenganche
  51. 51. Detalles del Inyector Combustible a alta presión es transportado a cada inyector por su conector de combustible de alta presión. Solenoide del inyector de fuga HPC hacia fuga del inyector Combustible que fuga de la conexión entra en el inyector y el solenoide del inyector viaja a través una perforación en la cabeza del cilindro y sale por la parte de atrás de la cabeza del cilindro. Fuga de encaje Una interfase de Conector-ainyector dañados resulta en flujo excesivo de drenaje de la parte de atrás de la cabeza del cilindro.
  52. 52. Tips para Tecnicos Komatsu K-Tips Reemplazo del Inyector
  53. 53. Reemplazo del Inyector Courtesy of Cummins Engine Company
  54. 54. Inyector atascado abierto • • • • • • Con un sistema de riel común de alta presión, inyectores atascados abiertos causan inyección continua de combustible en el cilindro. Esto es causado por trasferencia de partículas en el sistema de combustible que se asientan en el inyector. El motor va a echar humo, golpear fuerte, y posiblemente apagarse si un inyector se queda abierto. Causado por partículas en el inyector que dejan la aguja del inyector abierta. Códigos de falla de diagnostico: Diagnostico de combustible nointencionado (Unintended Fueling Diagnostic) (UFD) pueden ayudar a localizar la falla. Fije un inyector en el probador „ENCORE‟ si se sospecha que esta atascado abierto Remplace el pistón y cabeza del cilindro en cualquier motor que falle por una boquilla de un inyector abierta.
  55. 55. Tubo del inyector de combustible Evite Fallas: Orientenlo hacia el HPC Siga el manual T&R (ajuste el inyector completamente, use pinzas para alinear inyector, no „Cargue hacia un lado‟ el inyector sino que apriete con los dedos ambos pernos primero para que las pinzas estén centradas en el inyector) “Sienta” cuando el HPC encaje en el inyector Siempre use la torsión apropiado para la tuerca de bloqueo en el HPC Siempre reemplace el HPC cuando instale un inyector nuevo. Sea cuidadoso de no generar partículas dentro del sistema (Tubos de empaque, limpieza en las partes).
  56. 56. Componentes Reemplazables en el Campo • • • • • • • • • • • • • • • • • • Tornillos de la tapa para Bomba de combustible Anillos - O“Racetrack” Anillo-O de Cabeza de bomba de combustible Sello de montura de bomba de combustible Anillo-O de alimentador de aceite (en caja de engranaje) Caja de Accionador de Bomba de Combustible Tornillos de la tapa para Caja de Accionador de Bomba de Combustible Empaque para caja de Accionador de la bomba de combustible Accionador de la Bomba de Combustible Tornillos de la tapa para Accionador de la Bomba de Combustible Anillo-O para Accionador de la Bomba de Combustible Bomba de Combustible (Bomba de Engranajes) Empaque para Bomba de Engranajes Tornillos de la tapa para Bomba de Engranajes Acople para Bomba de Engranajes Embolo de escape (Macho) Sello de arandela de embolo de escape Ensamblados de husillo para bombas de alta presión
  57. 57. Especificaciones del sistema de Combustible ● Máxima Restricción de admisión en punto de conexión del OEM  4inHg (Filtro de succión limpio)  8inHg (Filtro de succión sucio) ● Máxima Restricción en punto admisión en bomba de engranajes  10 inHg (Filtro de succión sucio) ● Presión Mínima de bomba de elevación al arranque  5 PSI ● Máxima caida de presión por el filtro  20 PSI (Filtro sucio) ● Presión Mínima en bomba de engranaje al arranque  10 PSI ● Presión Mínima en bomba de engranaje a velocidad "especificada”  90 PSI (Filtro de admisión)
  58. 58. Especificaciones de Sistema Hidráulico ● Presión operacional normal en acumulador  300 - 1600 bar (4,350 - 23,200 psi) ● Fuga Máxima MDV (Localización de falla de desempeño)  1 gota máxima por segundo ● Fuga máxima en inyector (Localización de falla de desempeño)  1500 bar, motor parado, mida 300 cc: no menos de 45 segundos  Dele arranque al motor por 30 segundos: no mas de 100cc (~150cc es 100% de la salida de la bomba a 150rpm)  Si arranca mas rápido, especificaciones al encendido deben de ser menos validas?... por 400 RPM, total salida de la bomba es ~400cc ● Fuga Máxima HPP (Localización de falla de desempeño)  1500 bar, motor parado, mida 300 cc: no menos de 30 segundos  Note que flujo de drenaje también incluye “fugas de aire”  Dele arranque al motor por 30 segundos: no mas de 150cc  Si arranca mas rápido, las especificaciones son definitivamente invalidas!

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