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VEB+

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VEB+

Este material de formacin y capacitacin

se trata de un CD de estudio de auto

instruccin sobre el VEB+, con proyecto y

funcin de los nuevos componentes,

adems de otras diferencias con el VEB.

La capacitacin prctica o entrenamiento

referente a procedimientos de servicio,

diagnsticos y uso de herramientas

especiales se describe en el boletn de

servicio Volvo (Impact). Cercirese siempre

que va a utilizar la informacin ms reciente

del Impact, puesto que normalmente hay

modificaciones y actualizaciones.

ndice

1 Presentacin............................................... 1

2 Freno Motor ................................................ 23 VEB+ (Freno Motor Volvo) ........................ 4

4 Descripcin VEB+....................................... 5

5 Condiciones accionamiento del VEB+........ 6

6 Accionamiento del VEB + ........................... 7

7 Motor (no el freno motor) .............................. 8

8 Freno motor, funcionamiento...................... 9

9 Freno motor, funcionamiento...................... 10

10 Freno motor, funcionamiento...................... 1111 Vlvula VCB, funcionamiento ..................... 12

12 VEB+, descripcin ...................................... 14

13 VEB+, fuerzas de frenado .......................... 16

14 VEB+, balancines de escape y del freno.... 17

15 Pistones hidrulicos.................................... 19

16 VEB activado .............................................. 20

17 Funcionamiento de los balancines ............. 21

18 Frenado por compresin............................. 2219 Frenado por compresin............................. 23

20 Frenado por compresin............................. 24

21 Resumen del VEB+ .................................... 25

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Este material de formacin y capacitacin se trata de un CD de estudio de autoinstruccin sobre el VEB+, con proyecto y funcin de los nuevos componentes, ademsde otras diferencias con relacin al VEB.

La capacitacin prctica referente a procedimientos de servicio, diagnsticos y uso deherramientas especiales se describe en el boletn de servicio Volvo (Impact). Cerciresesiempre que va a utilizar la informacin ms reciente del Impact, pues normalmenteocurren modificaciones y actualizaciones.

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El motor Volvo est normalmente equipado con EPG (Exhaust Pressure Governor Regulador de Presin del Escape), una vlvula accionada por aire comprimido, querestringe el pasaje de los gases de escape a travs del sistema de escape durante elfrenado del motor.

En el D16E, el EPG va suplementado con un tipo de freno motor conocido comovlvula mariposa del tubo de escape, que tiene la funcin de aumentar la contrapresinsobre los pistones durante la marcha lenta, mientras el motor est fro, y lo hacetrabajar con ms fuerza, hasta alcanzar y mantener la temperatura de trabajoadecuada.

Durante el frenado del motor, la vlvula se mantiene casi totalmente cerrada,suministrando contrapresin al motor, y aumentando as la potencia de frenado.

El EPG va ubicado a la salida de escape del turbocompresor.

El VEB+ es un desarrollo avanzado y perfeccionado del VEB, abreviatura de FrenoMotor Volvo, en ingls.

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El VEB+ no es ms que el EPG en combinacin con un dispositivo en el mecanismo dela vlvula llamado Volvo Compression Brake(Freno por Compresin Volvo).

El freno por compresin consiste de:

- Un eje de comando especial con cuatro levas para cada cilindro: leva de admisin, levadel inyector, leva de escape y leva del freno.- La cuarta leva (leva del freno) es nueva y se destina a la funcin VEB+. Tiene dosresaltos bajos.- Balancines proyectados especialmente para los balancines de escape y de freno. Losbalancines de escape tienen pistones accionados por el aceite del sistema de lubricacindel motor.- Una vlvula de control VCB, que controla la presin del aceite para los pistones de losbalancines.- Una conexin elctrica para la vlvula hidrulica (VCB).

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En el D13A Euro 3 y 4, y en el D16E, el VEB+ designa el freno motor disponible comoequipo extra.

En el D13A, el EPG es el freno motor estndar, mientras que el VEB y el VEB+ sonoptativos.

El D16E Euro 4 slo est disponible con EPG (estndar) o VEB+ (optativo).

En comparacin con el VEB, el VEB+ aumenta la potencia de frenado sin acentuar lascargas trmica y mecnica.

Los dos balancines del VEB+ ayudan a absorber las fuerzas ms intensas aplicadas a lavlvula durante el accionamiento del freno.

En el D13A, el pasaje creciente de gases y las fuerzas ms elevadas sobre las vlvulasaumentan la potencia de frenado en cerca de 30%, si se le compara con el D12 VEB. Elaumento de potencia de frenado equivalente en el D16E llega a un poco ms del 10%.

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Esta ilustracin muestra una culata sin la tapa de los balancines, con destaque para elmecanismo de balancines y vlvulas de control de la presin del aceite lubricante enel eje de los balancines.

El eje de comando de vlvulas tiene cuatro levas para cada cilindro: leva de admisin,leva del inyector, leva de escape y leva del freno.

Los componentes marcados son dos balancines para cada cilindro para apertura de lasvlvulas de escape y la vlvula elctricamente accionada de control de la presin delaceite lubricante del eje de balancines.

En la esquina superior derecha de la ilustracin, los dos balancines de las vlvulas deescape tambin se muestran ampliados y son dos componentes con nuevas funciones

en el VEB+.

Es tambin nuevo el balancn de la vlvula de admisin, ms angosto que el de losmotores D9 y D12.

Vale tambin la pena destacar que todos los cojinetes del eje del comando de vlvulashan sido desplazados hacia atrs del motor, lo que da espacio para los balancinesdobles de las vlvulas de escape.

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Para que el VEB+ pueda funcionar, se deben atender las condiciones siguientes:

A.Llave del freno motor en la posicin 2

B.Revoluciones del motor ms all de 900 rpm

C.Velocidad del camin ms all de 5 km/h

D.Pedal del embrague totalmente liberado

E. Temperatura del aceite del motor arriba de 55C

F. Presin del turbocompresor debajo de 0,5 bar

G.Pedal con acelerador totalmente liberado

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Al liberar el pedal del acelerador y si se atienden las condiciones especificadas en lailustracin anterior, el freno motor es accionado.

La unidad de control del motor enva una seal a la vlvula AVU (Air Valve Unit oUnidad de la Vlvula de Aire), que libera aire para el EPG, cuyo estrangulador secierra.

Mientras tanto, la electro vlvula (solenoide) se abre, y deja que la vlvula de controlenve toda la presin de aceite para los balancines.

Atencin! Si el sistema de frenado ABS est en operacin, el freno motor se desconectaautomticamente.

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Esta ilustracin muestra cmo funciona el motor en el modo motor (pie en el pedal obotn del acelerador /palanca en la posicin 0).

Es decir, el EPG est desconectado y la vlvula de retencin tambin se desconecta poraccin del pistn cnico. Con ello, el movimiento del balancn del freno no se transfiere alas vlvulas de escape y el aceite puede pasar por la vlvula de retencin en las dosdirecciones.

El movimiento del balancn (elevacin en 12 mm, aproximadamente) se transfierepara las vlvulas de escape, porque el pistn de potencia alcanza la parte ms bajadel balancn de escape, como en los actuales D12D con VEB.

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Esta ilustracin muestra cmo funciona el motor en modo de frenado (pie fuera del pedaldel acelerador).

El EPG cierra el colector de escape. Mientras tanto, la holgura de la vlvula es eliminadapor la presin del aceite sobre el pistn hidrulico, y el cilindro del balancn acompaa elresalto de la leva.

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Cuando el pistn del motor se aproxima del punto muerto inferior y del comienzo deltiempo de compresin, el cilindro del balancn pasa por el resalto de la leva que estcargada. La vlvula de escape se abre por un corto perodo de tiempo y la presin msalta del colector de escape "carga" el cilindro. Es decir, en el tiempo de compresin sobreel pistn, la potencia de frenado es considerablemente ms elevada.

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Al fin del tiempo de compresin, poco antes del punto muerto superior, la leva dedescompresin pasa por el cilindro del balancn.

Las vlvulas de escape vuelven a abrirse por un corto perodo de tiempo y liberan lapresin (descompresin), lo que impide el reciclaje de la energa que resulta de la presinde descompresin durante el movimiento de descenso del pistn.Durante el accionamiento del freno motor, no hay inyeccin. Cuando las rotaciones delmotor disminuyen a menos de 900 rpm, el frenado por compresin se interrumpe, pero elEPG contina en 800 rpm. Y la inyeccin recomienza con la marcha lenta.

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1. Anillo de retencin

2. Manguito3. Pistn deslizante4. Resorte de equilibrio5. Sede del resorte con porta esfera6. Esfera de la vlvula7. Cilindro8. mbolo9. Solenoide10.Pistn11.Conexin elctrica12.Orificio para regulacin de presin de control de salida13.Orificio de retorno14.

Orificio de calibracin15.Orificio para pasaje de aceite para el balancn

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Vlvula VCB en neutro, motor apagadoCuando el motor est en marcha lenta, el solenoide no es activado y el pistn deslizantede la vlvula est en posicin de descanso en el anillo de retencin, lo que corresponde al

Orden normal de marcha/lubricacinEl motor est funcionando. El solenoide no est activado. El pistn deslizante est en laposicin de control, que impulsa al aceite a travs del orificio del balancn, al tiempo enque el aceite pasa por el orificio de calibracin, y reduce la presin para el eje del balancnpara 1 bar.1 bar de presin de aceite es suficiente para lubricar el eje de comando y el mecanismode las vlvulas.

Accionamiento del Freno Motor VolvoEl motor est funcionando. El solenoide es activado y cierra la conexin con el flujo piloto.El pistn deslizante vuelve a su posicin final/neutra, es decir, totalmente abierta debido a

la presin del aceite del canal principal. El eje del balancn recibe entonces toda la presinde aceite.

Desactivacin del Freno Motor VolvoEl motor est funcionando. El solenoide es desactivado. La conexin de retorno seabre por un rpido instante. El pistn deslizante se desplaza entonces para la posicin"abierta hacia el retorno", auxiliado por la presin alta en el interior del eje de losbalancines. El conducto de la bomba de aceite est bloqueado y el aceite esrpidamente drenado. En cuanto la presin en el eje de los balancines cae para cercade 1 bar, el pistn deslizante vuelve a la posicin de control.

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Esta figura muestra el mecanismo de la vlvula de un cilindro con los dos balancines delas vlvulas de escape en color naranja (balancn de escape), y el balancn del freno, encolor amarillo.

Una nueva medida se aplica en el ajuste de la holgura de la vlvula entre los balancinesy las vlvulas. Adems, el mtodo de ajuste del juego entre el balancn del escape y elbalancn del freno es nuevo. Es importante que el ajuste de las vlvulas se hagacorrectamente, de lo contrario, no ser posible usar plenamente la funcin del freno decompresin.

La limitacin del VEB es la imposibilidad de aumentar la fuerza de frenado sin exceder ellmite permitido de temperatura del inyector ni el lmite de ajuste de la carga mecnicasobre el sistema de vlvulas.

El VEB+ aumenta la circulacin de gas a travs del motor cuando el freno est enfuncionamiento, lo que resulta en una mejor refrigeracin del inyector.

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Los dos balancines del VEB+ ayudan a absorber las elevadas fuerzas que se generansobre la vlvula cuando se acciona el freno.

El balancn anaranjado solo eleva la vlvula en aproximadamente 12 mm durante elfuncionamiento del motor. Con el resorte de lminas, el balancn siempre sigue el perfil dela leva, incluso con el motor en funcionamiento, pero sin realizar ningn trabajo.

El balancn amarillo realiza un movimiento que se transfiere hidrulicamente a las vlvulasde escape por el balancn de escape durante el frenado del motor. El movimiento de laleva de compresin/descompresin se transfiere de esta forma hacia las vlvulas deescape, con una elevacin de la vlvula en 1,5 mm aproximadamente.

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En esta ilustracin, vemos los dos balancines distribuyendo las fuerzas que se generandurante la elevacin de las vlvulas para frenado.

Note que los dos balancines ayudan a controlar la poderosa fuerza en elevacin. Ladistribucin de esta fuerza es de 1/3 sobre el balancn de escape y 2/3 sobre el balancndel freno.

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1. Eje comando de vlvulas2. Resalto de la leva del balancn de la vlvula de escape3. Leva de compresin4. Leva de descompresin5. Balancn de la vlvula de escape6. Vlvula de retencin7. Pistn de la bomba8. Balancn flotante de las vlvulas9. Balancn del freno10.Pistn11.Resorte12.Esfera13.Resorte de retorno14.Pistn de potencia

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El balancn de la vlvula de escape de un motor con VEB+ incluye un balancn deescape con un pistn de potencia y un pistn de bomba. El balancn contiene tambinuna vlvula de retencin. El pistn de potencia no se fabrica en pares en lo que serefiere a tolerancia con el respectivo balancn.

Un resorte de lminas, fijado al soporte del cojinete del eje de levas, mantiene el cilindrodel balancn del freno contra el eje del comando de vlvulas.

En el D13A, el ajuste de la holgura entre el balancn y el puente flotante de la vlvula(juego de las vlvulas) se hace por medio de calces, disponibles en distintos espesorescon incrementos de 0,05 mm. En el puente flotante de la vlvula se pueden usar comodos calces. En el D16E, esto se hace a travs de un tornillo de regulacin.La vlvula de retencin consiste en un pistn cnico y una esfera, ambos accionadospor resorte. La vlvula de retencin desempea la misma funcin que tena en el VEBanterior.

Con la intencin de evitar las fuerzas muy altas sobre el pistn de potencia, el pistnsecundario est equipado con una vlvula de seguridad. Dicha vlvula se abre y liberaparte del aceite a travs de un conducto en la parte inferior del pistn, y si sube mucho lapresin sobre el pistn hidrulico.

La holgura entre el balancn de escape y el balancn de freno es tanta que un nuncaafecta al otro durante el funcionamiento del motor. El ajuste del juego se debe hacer deacuerdo con el boletn de servicio.

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Podemos observar en la parte superior de esta ilustracin como el balancn presiona alpistn de la bomba. El pistn se mueve en un agujero en el balancn.

Al ser presionado hacia abajo el pistn de la bomba, el aceite pasa a travs de loscanales de salida para el pistn de potencia, puesto justo arriba del puente flotante delas vlvulas de escape.

El pistn de potencia se asemeja al pistn del balancn del VEB actual. Una vlvula deretencin bloquea la salida del aceite durante el frenado del motor, elevando la presin delaceite durante la subida de la vlvula.

La vlvula de retencin es similar al tipo de vlvula anteriormente montada en los motoresD9A, D12D y D16C.

La presin de 1 bar del aceite lubricante no es suficiente para quitar al pistn de suposicin presionada, el balancn del freno no alcanza al pistn de la bomba y lasvlvulas de escape permanecen cerradas.

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VEB activadoLa presin del aceite impulsa a los pistones hacia fuera, y elimina el juego de las vlvulas.

El cilindro del balancn de escape est entonces en contacto con el crculo bsico del ejede comando. El aceite del balancn hace la conexin hidrulica entre los pistones primarioy secundario. El balancn del freno puede entonces accionar el pistn de potencia delbalancn de escape y las vlvulas se abren con el pasaje del balancn sobre la leva decompresin y descompresin.

Note que el balancn de escape se mantiene en descanso en el eje del comandode vlvulas, al mismo tiempo en que la elevacin de carga y descompresin esten marcha. La leva inferior proporciona una breve apertura de las vlvulas.

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Durante el funcionamiento normal del motor, la presin del aceite en el mecanismo delbalancn se ajusta para cerca de 1 bar, lo que es suficiente para hacer la lubricacin delos balancines y de los cojinetes del eje de comando. El aceite viene del eje de losbalancines para la vlvula de retencin a travs de un buje del cojinete.

La presin del aceite empuja al pistn de la vlvula de retencin, pero es insuficiente paravencer la fuerza del resorte. La esfera de la vlvula de retencin se mantiene separadadel asiento para evitar la formacin de presin de aceite arriba de los pistones debombeado y de potencia.

Atencin! El pistn cnico no se sella contra el asiento, pero permite el pasaje delaceite en esta posicin.

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Al activarse el freno de compresin, la presin del aceite se eleva arriba de 2 bares, ysupera la fuerza del resorte por lo que mueve el pistn.

El espacio vaco sobre el pistn de la bomba (primario) se llena de aceite y la holgurade la vlvula se elimina.

Cuando se empuja el pistn de la bomba hacia adentro de ese cilindro, el aceite pasaa travs de los canales de salida para el pistn de potencia localizado inmediatamentearriba del puente flotante de las vlvulas de escape. Mientras tanto, la vlvula deretencin se cierra, y crea presin alta sobre el pistn de potencia.

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La presin del aceite impulsa al pistn de la bomba hacia arriba, para la posicin superiory llena el volumen abajo del pistn. Despus que el aceite llene el sistema, cesa lacirculacin de aceite y la vlvula de retencin se cierra. Entonces, cuando el balancn sedesliza sobre uno de esas dos levas, el pistn de la bomba es presionado hacia abajo y elvolumen de aceite abajo del pistn se despeja sobre el pistn de potencia. El pistn esimpulsado hacia abajo y las vlvulas de escape se abren. La vlvula de retencin semantiene cerrada por la alta presin del aceite, mientras las vlvulas de escape se abren.

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Cerradas las vlvulas de escape y eliminada la presin del pistn de la bomba sobre losbalancines, el aceite que presionaba el pistn de potencia hacia abajo retorna al pistn dela bomba. El sistema vuelve a llenarse con la vlvula de retencin abrindose y liberandoel volumen de aceite que haba sido drenado durante el ciclo anterior.

DesactivacinLa desactivacin sucede en cuanto la presin de aceite en el balancn cae para cercade 1 bar. El pistn de la vlvula de retencin abre esta vlvula y permite que el aceitefluya hacia el eje de los balancines. El resorte del pistn de la bomba impulsa al pistnde la bomba de vuelta a su posicin ms baja, lo que impide el contacto del balancn

del freno con el pistn de la bomba.

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Resumen del VEB+

El VEB+ es una nueva generacin de freno motor Volvo.

El freno de compresin est compuesto de:

- Un eje comando especial con cuatro levas para cada cilindro: leva de

admisin, leva de inyeccin, leva de escape y leva del freno.

- La cuarta leva (leva del freno) es nueva, proyectada para la funcin VEB+ ytiene dos resaltos muy bajos.

- Balancines proyectados especialmente para los balancines de las vlvulas deescape y de frenado. Los balancines tienen pistones hidrulicos, accionados porel aceite del sistema de lubricacin del motor.

- Una vlvula de control del VCB (Freno de Compresin Volvo), que controlala presin del aceite de los pistones de los balancines.

- Una conexin elctrica para la vlvula hidrulica (VCB).