Inyeccion Electronica Unitaria

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

“SISTEMA DE ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE

(EUI)”

TRABAJO Nº1

Alumno:

ROJAS QUISPE, Williams

Grupo: C12 – 5B

Profesor: ANDRADE DULANTO, Elmore

Fecha de entrega: 26 de mayo

2011 – I


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INYECCION ELECTRONICA UNITARIA (EUI)

Este sistema es de control electrónico, cuya función es suministrar combustible de una manera optima en rendimiento y en lo economico, al mismo tiempo cumplir con las regulaciones de emisiones de gases.

Anteriormente la bomba de inyección, las tuberías de combustible y los inyectores usados en los motores mecánicos se reemplazaron por un inyector unitario electrónico en cada cilindro. Un solenoide en cada inyector controla la cantidad de combustible que suministra el inyector. Un Módulo de Control Electrónico (ECM) envía una señal a cada solenoide del inyector, que controla la cantidad de combustible inyectado en cada cilindro.

Los componentes principales del sistema EUI:

� El ECM � Los inyectores EUI � El mazo de cables � Los sensores � Los interruptores.

El sistema de combustible EUI también incluye un sistema de suministro de combustible de presión baja, controlado mecánicamente, que envía combustible a los inyectores.

Componentes del sistema de combustible de presión b aja:

� Tanque de combustible � La bomba de transferencia de combustible � Filtros de combustible primario y secundario � Regulador de presión de combustible.

Los componentes principales del sistema de control electrónico son los siguientes:

� Sensor de temperatura del refrigerante del posenfriador � Sensor de presión de entrada del turbocompresor � Sensor de presión de salida del turbocompresor � Módulo de control electrónico � Sensor de temperatura del refrigerante del motor � Sensor de presión de aceite del motor

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Resaltado


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� Sensor de velocidad/sincronización del motor � Módulo de personalidad � Sensor de presión atmosférica � Sensor de posición del acelerador � Sensor de presión del cárter � Sensor de temperatura del escape

ESQUEMA DE LOS COMPONENTES DEL EUI

Figura 1.


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Descripción de cada componente principal:

a) ECM:

Es el cerebro del motor electronico. funciona como regulador y computadora del sistema de combustible. Este componente recibe todas las señales provenientes de los sensores y activa los solenoides del inyector para controlar la sincronización y la velocidad del motor.

Función principal del ECM:

� Suministrar energía a componentes, sensores e inyectores. � Controla las entradas de los sensores e interruptores � Controla la velocidad y potencia del motor

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Resaltado


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Modulo de personalidad:

El módulo de personalidad contiene el software con toda la información de configuración del sistema de combustible (como la potencia, la elevación de par y las tasas de relación de combustible) que determina el rendimiento del motor. La programación Flash es el único método usado para actualizar el software en la mayoría de los motores. Este método requiere reprogramación electrónica (instalación del archivo Flash) del software del Módulo de Personalidad. Sin este archivo Flash, el ET CAT no podría comunic arse con el ECM, y el motor no arrancaría.

Componentes del suministro de energía al ECM:

� Batería � Interruptor de la llave de arranque � Relé principal de energía � Disyuntor de 15 amperios � Perno a tierra � Conector del ECM � Conector de interfaz de la máquina

El ECM suministra energía a los inyectores (105 voltios), a los sensores analógicos (5 voltios) y a los sensores digitales (8 voltios). El ECM debe tener voltaje de suministro para que el motor arranque. Así mismo, si el voltaje del arranque está por debajo d e 7 voltios, el motor no arrancará.

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Resaltado

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Resaltado


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b) COMPONENTES DE MAZO DE CABLE DEL MOTOR (ENGINE HARNESS)

Motor 3176C y 3196 usados en tractores 75D y 85D


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Este diagrama identifica los componentes externos instalados del motor electrónico EUI.

Los componentes de entrada que se pueden encontrar en otros motores EUI son:

� Sensor de temperatura de combustible del motor � Sensor de temperatura del aire ambiente � Sensor del nivel de refrigerante del motor � Interruptor de flujo del refrigerante del motor


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LOCALISACIÓN DE SENSORES Y CONECTORES EN EL MOTOR E UI



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c) Sensores

� Sensor de posición del acelerador:

El sensor de posición del acelerador elimina la necesidad de varillajes mecánicos y varillajes neumáticos entre el regulador mecánico y el pedal del acelerador. El sensor de posición del acelerador es un conjunto de sensor de posición giratorio conectado directamente al pedal del acelerador. La señal eléctrica del sensor de posición del acelerador se envía al ECM para controlar la velocidad del motor. La salida del sensor de posición del acelerador es una señal de frecuencia constante. La salida es una señal con modulación de duración de impulsos en vez de un voltaje analógico.

� Sensor de velocidad/sincronización:

La velocidad del motor es detectada por un sensor electrónico. Se usa el mismo sensor para supervisar la posición del árbol de levas y el control de sincronización de la inyección. El sensor de velocidad/sincronización del motor tiene una cabeza captadora autoajustable. Las señales se producen a medida que el anillo de referencia de sincronización gira más allá de la cabeza captadora del sensor de velocidad/sincronización del motor. La corona de referencia de sincronización está montada en la parte trasera del árbol de levas izquierdo. Una configuración exclusiva de dientes de la corona de referencia de sincronización permite al ECM determinar la posición del cigüeñal, el sentido de giro y la velocidad. El ECM proporciona al sensor de velocidad/sincronización del motor los 12,5 ± 1,0 VCC necesarios para una operación apropiada. La salida del sensor de velocidad/sincronización del motor es una serie de impulsos. La frecuencia de los impulsos depende de la velocidad del motor. El ECM interpreta la frecuencia de los impulsos como la velocidad del

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Resaltado

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Resaltado

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motor. La forma de los impulsos depende de la posición de rotación del árbol de levas. El ECM detecta la forma de los impulsos para determinar la posición del árbol de levas.

Motor 3406E

� Sensor de presión de salida del turbo compresor:

El sensor de presión de salida del turbocompresor supervisa la presión del múltiple de admisión de aire del motor. El sensor está ubicado en la parte delantera del motor. Está montado en un bloque, en el soporte de la caja del regulador de agua delantero. El sensor recibe un voltaje de 5,0 ± 0,5 VCC del ECM. La salida del sensor es una señal de CC. La señal varía de 0,2 a 4,8 voltios. El ECM interpreta esta señal como la presión absoluta del múltiple de admisión.

Motor 3406E

Sensor de

temperatura del

aire de entrada

Sensor de presión

de salida del

turbo compresor

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Resaltado


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� Sensor de temperatura del aire de entrada:

Es un sensor analógico de dos cables que usa el ECM para evitar el daño del motor por temperaturas de entrada excesivas. La temperatura alta en el aire de entrada implica temperaturas altas de en los componentes de escape (como turbocompresores y válvula de escape). � Sensor de presión atmosférica:

Está instalado en el bloque y tiene descarga a la atmósfera en el motor. El ECM suministra 5 voltios al sensor analógico de tres cables. El sensor de presión atmosférica mide la presión atmosférica, para suministrar una referencia de altura en la compensación automática de la altura. Todos los sensores de presión del sistema miden la presión absoluta y, por lo tanto, requieren que el sensor atmosférico calcule la presión del manómetro. Los sensores se usan individualmente (presión absoluta) en el caso de la presión atmosférica y, como un par, para calcular las presiones del aceite y del reforzador (presiones del manómetro). El sensor de Presión Atmosférica cumple cuatro funciones principales:

� Compensación automática de la altura (disminución máxima de 24%) � Compensación automática del filtro (disminución máxima de � 20%), si existe � Parte del cálculo de presión para las lecturas de presión del manómetro � Sensor de referencia para la calibración del sensor de presión.

Sensor de presión

atmosférica

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Resaltado

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Resaltado

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Resaltado


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� Sensor de temperatura del refrigerante:

Se encuentra en la parte delantera del motor, debajo de la caja del termostato. El sensor de temperatura del refrigerante ayuda a que el ECM determine la sincronización apropiada de inyección. Si la temperatura del refrigerante disminuye por debajo de cierto punto, el ECM acciona "la Estrategia de Modalidad Fría" y retarda la sincronización de inyección para aumentar el rendimiento del motor en clima frío. El sensor de temperatura de refrigerante también protege el motor al enviar una señal al ECM si la temperatura del refrigerante es demasiado alta. El ECM envía una señal al sistema monitor del vehículo para advertir al operador, y el ECM también puede disminuir la potencia del motor.

� Sensor de presión de aceite:

Se encuentra por encima del enfriador de aceite en los motores 3406E. El sensor de presión del aceite es analógico de tres cables, que envía una señal al ECM para indicar la presión de aceite del motor. El ECM suministra 5 voltios al sensor analógico de tres cables. Si la presión del motor está fuera de la especificación, el ECM envía una señal al sistema de control del vehículo para advertir al operador, y el ECM también puede disminuir la potencia del motor.

Sensor de temperatura

del refrigerante

Sensor de

presión de

aceite

MOTOR 3406E Presión del aceite: 60 a 90 Psi

Mínimo: 2 – 3.5 Bar

Si la presión es menor de 2 Bar envía un código de falla

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Resaltado


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d) Inyector EUI

El inyector EUI se controla en forma electrónica y se acciona en forma mecánica. La señal del ECM controla la apertura y el cierre de la válvula del solenoide. La válvula del solenoide controla el flujo de combustible de presión alta al cilindro. Este sistema hace que el ECM controle el volumen y la sincronización de inyección de combustible. Si se reemplaza un inyector, se mueve a otra posición del motor o se intercambian dos inyectores, entonces, los códigos del inyector deben reprogramarse, ya que los inyectores tienen un código que se registra en el ECM cuyo propósito es que los inyectores correspondan lo mayor posible en rendimiento, tanto en sincronización como en cantidad de combustible inyectado.

Los solenoides del inyector operan con corriente di recta de 105 voltios.

Componentes del inyector EUI:

� Válvula de cartucho � Botador � Embolo y tambor � Conjunto de la boquilla

o Retención de la boquilla

o Resorte de la boquilla

o Punta de la boquilla

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Resaltado

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Resaltado


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� La presión de entrada de combustible de un motor convencional es de 2000 a 3400 Psi

� La presión de entrada de combustible de un motor CAT es de 30000 a 40000 Psi.

OPERACIÓN DEL SISTEMA EUI

a) Llenado del inyector:

La primera parte de la secuencia es el llenado del inyector con combustible a presión baja proveniente de la bomba de transferencia.

Entrada de combustibl

e

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Resaltado

jossandon

Resaltado


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b) Embolo en movimiento hacia abajo (preinyección):

La varilla levantaválvulas y el balancín fuerzan el émbolo hacia abajo, lo que desplaza el combustible por debajo del émbolo. Aunque hay flujo, en este momento no se produce presión.

c) Inyector activado:

A medida que el émbolo desciende, no se genera presión sino hasta que el solenoide se active y se cierre la válvula de contrapunta. El inyector está ahora activado. La varilla levantaválvulas y el balancín fuerzan el émbolo hacia abajo. Se acumula presión de retroceso contra la válvula de retención de la boquilla y aumenta la presión en el combustible debajo del émbolo.

Tolerancia

una micra


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d) Inyección de combustible:

La varilla levantaválvulas y el balancín todavía fuerzan el émbolo hacia abajo, lo cual acumula más presión en el combustible debajo del émbolo y abre la válvula de retención de la boquilla para inyectar el combustible en la cámara de combustión. La inyección de combustible se termina cuando se termina la fuerza para el solenoide y se libera presión.

MECANISMO DE LOS INYECTORES DE COMBUSTIBLE

La fuerza se trasmite desde el lóbulo al inyector de combustible en el árbol de levas. La fuerza se transmite a través del levantaválvulas a la varilla de empuje. La fuerza se transmite de la varilla de empuje a la parte superior de la bomba del inyector de combustible a través del balancín. El tornillo de ajuste permite ajustar el juego de los inyectores.


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FORMA DE ONDA DE LA CORRIENTE DE INYECCION EUI (1 C ICLO)

LOGICA DE CONTROL DE SINCRONIZACION DEL EUI

El control de sincronización recibe las señales de entrada de la velocidad del motor y de la cantidad de combustible (que se relaciona con la carga). La señal de la temperatura del refrigerante determina en qué momento se debe activar la modalidad en frío. Estas señales combinadas de entrada determinan el comienzo de la inyección de combustible. El control de sincronización suministra la sincronización óptima en todas las condiciones. Los beneficios de un control de sincronización "inteligente" son:

� Reducción en partículas y menores emisiones � Consumo de combustible mejorado pero se mantiene el rendimiento � Más larga vida útil del motor � Mejor arranque en frío

Tiempo en milisegundos

Flujo de corriente

Corriente máxima de

interferencia

Corriente máxima

de sostén

65 a 125 voltios en solenoide

s

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Resaltado


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CONTROL DE LA CANTIDAD DE INYECCION DE COMBUSTIBLE EUI

Para controlar la cantidad de inyección de combustible se usan cuatro señales de entrada:

� Señal de velocidad/sincronización � Posición del acelerador � Reforzador (sensores de salida del turbo y de presión atmosférica) � Temperatura del refrigerante

La parte electrónica del regulador del ECM recibe estas señales. El regulador envía, entonces, la señal de combustible deseada a los controles de activación de la inyección de combustible. La lógica de control de la cantidad de combustible también recibe entradas de los mapas de control de la relación de combustible y los mapas de par desde el ECM. Dos variables determinan la cantidad de inyección de combustible y la sincronización:

� El comienzo de la inyección determina la sincronización del motor � La duración de la inyección determina la cantidad de combustible que se va

a inyectar.

Así como los motores controlados mecánicamente tenían límites mecánicos para determinar el suministro máximo de combustible durante la carga plena y la aceleración, el sistema EUI también tienen límites electrónicos para proteger el motor, estos límites son.

� Potencia máxima � Límite de par (determina las características de elevación del par) � Control de la relación de combustible (limita el combustible hasta que se

disponga de refuerzo suficiente) � Límite de modalidad fría (regula el combustible, controla el humo blanco

cuando el motor está frío) � Límite en el arranque (regula la inyección de combustible durante del

arranque) Una demora de aceleración durante el arranque mantiene el motor en VELOCIDAD BAJA EN VACÍO durante dos segundos o hasta que el combustible alcance una presión de 140 kPa (20 lb/pulg2).

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Resaltado

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Resaltado


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SISTEMA DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE A PRESION BAJA Se extrae combustible del tanque a través del filtro primario mediante una bomba de transferencia de engranajes. El aceite fluye a través del filtro de combustible secundario y se dirige a través de la cámara de combustible de la caja del ECM para propósitos de refrigeración. El combustible entra en la cámara de suministro, ubicada en la cabeza del cilindro, a presión baja. Cualquier exceso de combustible no inyectado deja la cabeza del cilindro. El combustible pasa a través de la válvula reguladora de presión, que limita la presión del sistema. En sistemas de modelos anteriores, la presión de combustible se limita a un máximo de 415 kPa (60 lb/pulg2) y la presión de combustible mínima es de 310 kPa (45 lb/pulg2). En sistemas recientes, la presión de combustible se limita a un máximo de 860 kPa (125 lb/pulg2) y la presión de combustible mínima es de 415 kPa (60 lb/pulg2). De la válvula reguladora de presión, el exceso de flujo regresa al tanque. La relación de combustible entre el de la combustión y el de retorno al tanque es de aproximadamente 1:3 (es decir, cuatro veces el volumen requerido para la combustión se suministra al sistema para la combustión y el enfriamiento del inyector). En la base del filtro (mostrado arriba en la figura) se instala un sensor de temperatura de combustible para compensar las pérdidas de potencia causadas al variar las temperaturas de combustible.


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CONCLUSIONES:

� El sistema de combustible EUI también incluye un sistema de suministro de combustible de presión baja, controlado mecánicamente, que envía combustible a los inyectores. El sistema de combustible de presión baja consta del tanque de combustible, la bomba de transferencia de combustible, filtros de combustible primario y secundario y un regulador de presión de combustible.

� Los inyectores EUI es accionado mecánicamente y controlado electrónicamente. El sistema mecánico consta del sistema de suministro de combustible de baja presión y los inyectores EUI. El sistema electrónico proporciona control electrónico completo de todas las funciones del motor, que es la de entrada, control y salida.

� Los actuadores usa corriente eléctrica desde el ECM para realizar el trabajo o cambiar el funcionamiento del motor y los sensores monitorea los parámetros de rendimiento del motor y envía información al ECM por medio de un voltaje de señal.

� Hay cuatro etapas en la operación de la unidad de control electrónico (EUI): llenado de combustible, embolo en movimiento hacia abajo (preinyección), inyector activado e inyección de combustible.

� Cuya presión de los inyectores EUI está entre 10000 y 30000 Psi, lo que hace posible la reducción de emisiones y la mejora la economía de combustible con un óptimo rendimiento.

� El cerebro del motor electrónico es el ECM. El ECM funciona como regulador y computadora del sistema de combustible. El ECM recibe todas las señales provenientes de los sensores y activa los solenoides del inyector para controlar la sincronización y la velocidad del motor.

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