I Camiones 793 Motor

Camiones 793C (update)

Objetivos

El Objetivo fundamental de este curso es el análisis de los sistemas y componentes principales que conforman el camión fuera de carretera 793-C

Se realizará un estudio del Motor y sus sistemas (refrigeración, lubricación, combustible y aire), tren de potencia (componentes y sistema hdco. del tren de potencia) como así tambien de los sistemas de dirección, levante y aire-freno.

Motor-793C

Motor Caterpillar 3516B

-Potencia bruta de 2300 hp (1715KW)

-Potencia neta al volante 2166 hp (1615KW)

-rpm a plena carga de 1750

-rpm a alta en vacio de 1965+/-10

La inyección de combustible es controlada por el ECM de motor.

El Módulo de control es un ADEM II (Advance Diesel Engine Management II) o administrador de motor diesel avanzado II.

“Cuando” las solenoides de los inyectores sean energizadas, determinará la sincronización del motor y “Por Cuanto” sean energizados, determinará la velocidad del motor.

Motor-793C

Muchas señales son enviadas al ECM por sensores y switch, el módulo analiza estas señales y determina cuando y por cuanto tiempo se energizan las solenoides de los inyectores

Motor-793CSwitch y Sensores (ubicación)

El ECM del motor tiene 2 conectores de 40 pin c/u. Los conectores se identifican como J1 y J2.

En el ECM del motor se ubica el sensor de presión atmosférica (analógico) que es utilizado por el módulo como una referencia para el cálculo de la restricción de los filtros de aire, la presión de refuerzo y para el “derate” (desrateo) del motor a una alta altitud.

El sensor de presión atmosférica es tambien utilizado por el ECM como una referencia cuando se calibran todos los sensores.

Linea de suministro de Combustible (bba. transf.—ECM---Filtro secundario.

J1

J2

Obs: Si el ECM detecta una falla en el sensor de presión atmosférica “desratea” (disminuye la entrega de conbustible) el motor hasta en 20% máx.

Si detecta una falla en el Sensor de presión atmosférica y en el sensor de presión de entrada del turbocargador, desratea el motor en un 40% (prevención para la sobretemperatura de los gases de escape)

1

2

1-.Sensor de velocidad y sincronización de motor recibe un voltaje de 12,5 +/- 1volt.

Indica la velocidad, dirección y posición del eje de levas al medir la apertura entre dientes de la rueda de sincronización la cual está montada en el eje de levas

La frecuencia de salida del sensor es:

-En la partida: 23 a 40 Hz

-Baja en vacio: 140 Hz

-Alta en vacio: 385 Hz

2-.Sensor de velocidad de motor (sensor de velocidad pasivo), provee una señal de frecuencia indicando la velocidad del motor al ECM de la Transmisión/Chassis y al ECM de frenos


1

1-.Switch de By-Pass del filtro secundario de combustible, entrega una señal de entrada al ECM del motor, el que envía la señal al VIMS y este le reporta al operador si el filtro está restringido.

Si la restricción sobrepasa los 20psi, se registrará un evento de filtro saturado.

(no se requiere password para borrar este evento)



El sensor de posición del acelerador le indica al ECM del motor la posición del acelerador

Recibe un voltaje de 8 +/- 0,5 Volts del ECM del motor.

Entrega una señal PWM que varia entre 10% y 90% (baja en vacio: 16+/- 6% y alta en vacio: 85 +/-4 %)

Si se produce una falla en el sensor es posible usar el switch de respaldo del acelerador (1300 rpm)


Sensor de presión del carter (análogo), ubicado a la derecha del motor sobre el enfriador de aceite de motor.

Una alta presión de carter puede estar causada por el desgaste de anillos o de las camisas del motor

Si la presión de carter excede de 3,6Kpa (0,5 psi) o 14,4 in agua, un evento de “alta presión de carter será registrado”

No se requiere password para borrar este evento.


El ECM del motor analiza todas las entradas y envia una señal a la solenoide del inyector para el control de la velocidad y sincronización del motor.

La sincronización del motor es controlada por el momento en que comienza a energizarse la solenoide del inyector y la velocidad del motor se determina controlando el tiempo en que la solenoide del inyector es energizada.

Motor-793CSystema de Refrigeración

El sistema de refrigeración está dividido en dos sistema:

1-.Sistema de refrigeración del agua de las camisas, (utiliza 17 de los 30 cores del radiador = 60%) .

2-.Sistema de refrigeración del aftercooler, (utiliza 13 de los 30 cores del radiador = 40%) .

Existe un sensor (switch) de nivel a cada lado del tanque de expansión el que informa al VIMS del nivel de refrigerante en cada tanque (A: 8V Digital).

Relief valve

Indicador de nivel

Tapa de llenado

Motor-793CSystema de Refrigeración del agua de las camisas

Termostatos Cerrados


1-.Bba. de agua del refrigerante de las camisas

2-.Tuberia de by-pass

3-.Caja de Termostatos

1

2

3


Sensor de temperatura del agua de las camisas (análogo) reporta al ECM de motor de la temperatura del refrigerante del motor.

Si la temperatura se incrementa por sobre los 107°C se registra un evento (se requiere password para borrarlo)

Además el ECM del motor utiliza la información del sensor para desarrollar algunas de las funciones de modo frio tales como:

1-.Elevación de la velocidad en vacio a 1300rpm si la T° del ref. es menor a 60°C. Se reducira a 1000 rpm si está entre 60°C y 71°C y a baja en vacio sobre los 71°C.

2-.Corte de cilindro frio, para reducir humos blancos (combustible sin quemar) y para minimizar el tiempo en modo frio

3-.Inyección de Ether en la partida, si la T° del ref. es menor a 10°C y la velocidad del motor es menor a 1900 rpm.

(la inyección de Ether varia entre 10 a 130 seg. dependiendo de la T° del refrigerante)


1-.Switch de flujo del refrigerante de las camisas le indica al ECM de motor del estatus en la condición del flujo.

Al ser detectada una condición de bajo flujo de refrigerante, un evento de bajo flujo de refrigerante será registrado (se requiere password para borrar el evento)

2-.Tapa S.O.S

1

2


1

2

31-.Enfriador de aceite de Motor

2-.Enfriador de aceite Transmisión/ Convertidor

3-.Enfriadores de aceite de los frenos traseros

Motor-793CSystema de Refrigeración del Aftercooler

El circuito de refrigeración del aftercooler no posee reguladores de temparatura


1-.Bba de agua del afetrcooler

2-.Tuberia de suministro desde el tanque de expansión

3-.Tuberia de suministro a los aftercooler

4-.Tapa de muestreo S.O.S

1

2

3

4


Sensor de T° del aftercooler trasero (análogo), reporta al ECM del motor de la temperatura del aftercooler

Se regitrara un evento al sobrepasar los 107°C de temperatura

El ECM de motor utiliza la señal de este sensor y la del sensor de T° del refrigerante del motor para las funciones de modo frio.

Obs: En algunos motores otro sensor de temperatura del aftercooler está ubicado en la tuberia del aftercooler frontal y este reporta directamente a VIMS.


1

2

1-.Enfriafor de aceite de los frenos frontales

2-.Válvula diversora del aceite de refrigeración de los frenos frontales

Cuando el freno de servicio o el retardador son activados, la válvula diversora del aceite de refrigeración de los frenos frontales, permite que el aceite de refrigeración pase a través del enfriador.

Motor-793CSystema de Lubricación

Si el motor está equipado con el “sistema de renovación de aceite”, el aceite del motor fluirá desde el block del motor a través de un filtro al manifold del sistema de renovación de aceite.

Una pequeña cantidad de aceite fluirá al lado de retorno del regulador de presión del combustible y desde ahí al tanque de combustible.

Motor-793CSystema de LubricaciónPrelubricación del motor

La prelubricación es controlada por el ECM del motor y el ECM de la transmisión

El ECM de motor energiza el relay de la bomba de prelubricación (ubicado atrás de la cabina) y este energiza el relay de prelubricación (1) comenzando con la prelubricación del motor.

El ECM de motor le indica al ECM de la transmisión (para que permita la partida del motor) cuando:

-Presión de aceite motor es mayor a 0,4psi

-La bba de prelubricación (2) ha estado en movimiento por 17 seg.

-El motor ha girado en los 2 últimos minutos

2

1

La prelubricación puede bypasearse para una partida rápida. Esto se realiza con los siguientes pasos: 1-.Girar la chapa de arranque a la posición de partida por 2 seg. (comenzara el prelub) 2-.Girar la chapa de arranque a la posición OFF 3-.Esperar 10 seg. Y dar arranque (el ECM de la transmisión energizará el rele de partida)

Con este procedimiento se registrará un evento por el ECM motor: “Anulación del prelub” se requiere password para borralo


1

2

3

4

1-.Bba de aceite (atrás de la bba de agua del motor)

2.Valvula de alivio para el sistema de lubricación del motor

3-.Válvula by-pass del enfriador de aceite del motor

4-.Enfriador de aceite del motor

La válvula de alivio montada en la bba. de aceite del motor permite que el aceite a una alta presión, vuelva al conducto de entrada de aceite de la bomba de aceite.

La válvula de by-pass abrirá si existe una diferencia de presión mayor o igual a 23 +/- 3 psi. En el enfriador.


1

3

2

1-.Tuberia de llenado de aceite

2-.tapa S.O.S para el aceite del motor

3-.Sensor de presión de aceite de motor “sin filtrar” (análogo)

Obs: cada filtro tiene su propia valvula de alivio ubicada en la base del filtro.

Existen 2 sensores de presión que reportan la condición de los filtros de aceite de motor al ECM de motor.

Si la presión del aceite de motor es menor que 6.4 psi a baja en vació o menor que 36 psi a alta en vacio, el ECM registrará un evento que requiere password para ser borrado

Si la restricción en los filtros de aceite excede los 10 psi, se registrará un evento como “baja restricción en los filtros de aceite de motor”, no se requiere password para ser borrado

Si la restricción en los filtros de aceite excede los 29 psi, se registrará un evento com: “alta restricción en los filtros de aceite motor”, se requiere password para ser borrado


Sistema de Renovación de aceite de Motor

3

1 2

1-.Filtro de aceite

2-.Solenoide de renovación de aceite

3-.Regulador de presión de conbustible

El aceite fluye desde el block del motor al filtro, a la solenoide y al regulador de presión de combustible para ser direccionado al tanque de combustible

Al usar el sistema de renovación de aceite se deben cambiar todos los filtros cada 500 hrs.

El aceite se puede cambiar cada 4000 hrs. de operación (si APD está OK)


Sistema de Renovación de aceite de Motor-Condiciones

El ECM del motor regula la cantidad de aceite para el sistema de renovación.

Los parametros que se deben mantener para que esto ocurra son:

-Posición del combustible mayor que 10mm (0,4 in)

-Velocidad del motor entre 1100 a 1850 rpm

-T° del refrigerante del motor entre 63°C y 107°C

-Presión diferencial en el filtro de combustible menor que 20 psi.

-El Motor debe estar coriiendo por lo menos 5 minutos

-El nivel de combustible debe ser mayor que 10%

-Los switch de nivel de aceite de motor envian una señal válida para el ECM del motor.

El sistema de renovación de aceite puede ser activado, desactivado y ajustado con la herramienta de servicio ET.

El ajuste por defecto es “0”, que equivale a un rateo de 0,5% de aceite en el combustible de retorno

Los otros ajustes son:

“- 50”, equivalente a 0,25% de aceite

“+ 50”, equivalente a 0,75% de aceite

1-.Switch de relleno de aceite (nivel 1)

2-.Switch de bajo nivel de aceite (nivel 2 o 3)

1

2

Motor-793CSistema de Combustible

LH

RH

Obs: Los filtros de combustible secundario, son filtros de 2 micras.


1

2

1-.Filtro de combustible primario

2-.Sensor de nivel de combustible (señal de ultrasonido)

Es un sensor PWM cuya señal en remitida al VIMS.

-Una advertencia de nivel 1 es mostrada (Fuel Lvl Lo) si queda menos del 15% del nivel.

-Una advertencia de nivel 2 es mostrada (Fuel Lvl Lo Add fuel now) si queda menos del 10% del nivel.

Se leerá 6% de ciclo de trabajo para 0mm

Se leerá 84% de ciclo de trabajo para 2000mm


1

2

3

2-.Bba de cebado de combustible

3-.Switch de by-pass de combustible.

Si la restricción en el filtro excede de 20 psi se registra un evento, que no requiere password para ser borrado

El combustible fluye desde la base de filtros a la EUI (electronic unit inyección). Los inyectores reciben 4,5 veces más del combustible necesario. El exceso es para refrigeracion de las EUI

1-.Valvula by-pass de combustible (protege los componenetes del sistema de combustible de un exceso de presión), el ajuste de presión es de 125 psi.

El mecanismo de los inyectores proporciona la fuerza descendente necesaria para someter a presión el combustible en la bomba inyectora. Este mecanismo permite inyectar el combustible en la cámara de combustión. La fuerza se transmite desde el lóbulo en el eje de levas a la bomba inyectora.

La fuerza se transmite a través del alza válvulas (6) a la varilla de empuje (4). La fuerza se transmite de la varilla de empuje (4) a la parte superior de la bomba inyectora a través del balancín (2). El tornillo de ajuste (1) permite ajustar el juego de los inyectores.


Eje de levas

Alza válvulas

Varilla de empuje

Tornillo de ajuste

balancín


1

2

1-.Tuberia de suministro de combustible (banco RH)

2-.regulador de presión de combustible (el valor de presión del regulador debe ser 44 a 87 psi a las rpm de plena carga.

Motor-793CSistema de Admisión y Escape

Válvula solenoide proporcional-Wastegate

-La solenoide On/Off se energiza cada vez que el switch de partida se ubica en la posición ON, permitiendo que el aire del sistema de frenos pase a la válvula reductora de presión en donde es ajustado a 55 psi.

El aire será bloqueado en la válvula solenoide watesgate.

Si la presión de refuerzo excede un valor predeterminado, la solenoide watesgate se abrirá permitiendo que los gases de escape sean desviados al silenciador

Obs: La solenoide ON/OFF y la válvula reductora de presión se encuentran en el compartimento trasero RH de la cabina


2 1

1-.Indicadores de restricción de los filtros de aire.

Si los pistones amarillos están en la zona roja = Filtros obstruidos

El VIMS le indica al operador con una advertencia de “restricción de los filtros de aire” cuando la restricción de los filtros es de 25 in de agua (6.2 Kpa)

2-.Bajo los antefiltros están las válvulas de polvo, que deben ser flexibles y permanecer cerradas mientras el motor esté corriendo

La restricción de los filtros de aire causa humos negros en el escape y perdida de potencia, además de sobretemperatura en el escape.


1

2

1-.Sensor de presión de entrada al turbocargador LH, análogo, (ECM lo usa junto al sensor de P atmosférica para determinar la restricción de los F. de Aire)

Se produce un “derate” de motor de hasta un 20% y se requiere password para borrar el evento

Inyección manual

Sólo 5 seg.

2-.Cilindros de Ether

(la inyección de Ether varia entre 10 a 130 seg. dependiendo de la T° del refrigerante del agua de las camisas y de la velocidad del motor)


1

2

12

1-.Turbocompresores de baja presión

2-.Turbocompresores de alta presión

El aire de admisión primero atraviesa los compresores de baja presión y luego pasa a los de alta presión

Los gases de escape primero atraviesan las turbinas de alta presión y luego las de alta presión


Sensor de T° de los gases de escape (ubicado en cada múltiple de escape antes de los turbocompresores), reportan al ECM de motor la temperatura de los gases de escape

Algunas causas de la alta T° de los gases de escape podría ser:

-Falla en los inyectore de combustible

-Filtros de aire obstruidos

-Restriciones en los turbocompresores

Si la T° de los gases de escape está sobre 750°C, el ECM desratea el motor en 2% cada 30 seg. (max 20% derate)

Se registra un evento que requiere un password para borrarse


Sensor de presión de salida del turbocompresor (análogo).

El ECM de motor compara el valor de este sensor con el valor del sensor de presión atmosférica para calcular la presion de refuerzo (Boost)

Si se sospecha de un problema de potencia en el motor, se debe chequear la presión de refuerzo a plena carga y compararla con las especificaciones

Esto se puede realizar colocando el camión en una pendiente y desarrollar la plena carga. Registrando las rpm del motor y la presión de refuerzo a plena carga, se deben comparar con las especificadas en la guia de rendimiento del equipo.

Ejem: S/N motor: 7TR con turbocompresores en serie y watesgate

-Presión Boost: 30 +/- 5 psi ; -velocidad a plena carga: 1750 +/- 10 rpm


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2

1-.Válvula Watesgate

2-.Válvula solenoide watesgate

Cuando la presión de refuerzo alcanza un valor predeterminado, la válvula watesgate se abre.

Al abrirse la válvula diversora de gases de escape (watesgate), los gases de escape son direccionados al escape.

El ECM de motor usa las condiciones de carga para reconocer la posición de control de la solenoide watesgate.

Si la presión de refuerzo real es 4 psi mayor que la presión de refuerzo deseada, se registrará un suceso de alta presión de refuerzo.

Si la presión de refuerzo real es 5 psi menor que la presión de refuerzo deseada, se registrará un suceso de baja presión de refuerzo. Si el ECM detecta una condición de presión de refuerzo alta o baja, el ECM reducirá el suministro de combustible para impedir que se dañe el motor. La pérdida de potencia máxima para el suministro de combustible es del 30%.

Motor-793CSistemas Controlados por el ECM del Motor

1-.Inyección de Ether:Se inyecta automáticamente durante la partida y el tiempo de inyección varía dependiendo de la T° del Refrigente de las camisas (10 a 130 seg) ssi T° es menor a 10°C y la velocidad del motor es menor a 1900 rpm.

2-.Elevación en vacio por motor Frio: 1300rpm si T° refrigenta es menor a 60°C. Reducción gradual a 1000rpm si T° está entre 60°C y 71°C y 700rpm si T° es mayor a 71°C

3-.Corte de cilindros frios:para reducir humos de escape blancos (combustible sin quemar), y minimizar el tiempo en modo frio. El ECM del motor desactiva una a la vez, las solenoides de los inyectores y evalua el rateo de combustible y la velocidad del motor desactivando las solenoides que no ocasionen cambios.

4-.Partida del Motor: Controlada por el ECM del motor y el ECM de la Transmisión/Chassis. El ECM del motor informa al ECM de la transmisión de la velocidad del motor y del ciclo de la prelubricación. El ECM de la transmisón sólo energiza el rele de partida si:

-La palanca de la transmisión está en neutro -Si la velocidad del motor es 0 rpm -Si el freno de parqueo está aplicado -Si el ciclo de prelubricación ha terminado

5-.By-pass de gases de escape por alta presión de refuerzo

6-.Sistema de renovación de aceite de motor

Motor-793CEventos Registrados por el ECM del Motor

Evento disparo Derate Pass Otros

Restricción del F. de aire Mayor a 25 in de agua 20%max Si Al fallar el sensor de presión de entrada de turbo y el atmosférico

40%

Presión de aceite motor baja Menor a 6,4psi en baja Si Tambien si la presión es menor a 36 psi en alta

Alta T° Refrigerante Mayor a 107°C Si

Restricción filtro aceite motor

Mayor a 10psi No/si Requiere password si es mayor a 29psi

Restricción filtro combustible

Mayor a 20psi No

Alta T° escape Mayor a 750°C 20%max No

Alta T° refrig. Aftercooler Mayor a 107°C Si

Nivel bajo de aceite motor No

Alta presión Carter Mayor a 0,5psi No

Flujo bajo refrigerante No

Anulación Prelub. Si

Baja presión refuerzo 5psi más bajo a lo deseado 30%max No

Alta presión refuerzo 3psi mayor a lo deseado 30%max No

I Camiones 793 Motor

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