manual-sistemas-combustible-motor-inspeccion-pruebas-ajustes-sincronizacion.pdf

UNIDAD 5Sistemas de combustible del motor

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IntroduccinEsta unidad presenta los componentes y la operacin de los sistemas decombustible de los motores Caterpillar, as como la inspeccin, laspruebas y el ajuste del sistema de combustible y la sincronizacin delmotor.

ObjetivosAl terminar esta unidad, el estudiante podr:

Evaluar la potencia y las tasas de combustible

Determinar los efectos en el punto de control, la potencia y el refuerzo del motor al cambiar los ajustes del sistema combustible, la velocidad alta en vaco y la sincronizacin del motor.

Materiales de referencia

Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024Uso del Sistema Monitor de Flujo de Combustible Cat SEHS8874oUso del Sistema de medicin de flujo de combustible y tasa de combustin Caterpillar 179-0710 NEHS0776Uso del grupo indicador de sincronizacin del motor 8T5300 SEHS8580Tabla de sincronizacin dinmica SEHS8140Uso del grupo indicador de posicin electrnico 8T1000 (optativo) SSHS8623Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo de presin del motor 6V9450 SSHS8524Uso del grupo multitacmetro II 9U7400 NSHS0605Referencia de rendimiento del motor LEXT1044

Herramientas

9U7400 (6V4060) (6V3121) Grupo multitacmetro II179-0710 (1U5450) Sistema Monitor de Flujo de Combustible6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador8T5300 Grupo indicador de sincronizacin8T1000 Grupo indicador de posicin electrnico (optativo)1U5470 (6V9450) Grupo de presin del motor

Leccin 1: Inspeccin y pruebas del sistema de combustible

Introduccin

Esta leccin comenzar con un repaso del sistema de combustiblediesel y del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal yavisto en las clases del sistema de combustible. Los ejercicios deprctica de taller de esta leccin proporcionan a los estudiantes laoportunidad de inspeccionar y probar el sistema de combustible enun motor 3406 con el nuevo sistema de combustible de bombahelicoidal.

ObjetivosAl terminar esta leccin, el estudiante podr inspeccionar y probar elsistema de combustible de presin baja.Materiales de referenciaUso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874o

Uso del sistema de medicin del flujo de combustible y tasa de combustin 179-0710 NEHS0776Uso del grupo de presin del motor 6V9450 SSHS8524Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544

Herramientas1U5450 Sistema Monitor de Flujo de Combustible Caterpillaro

179-0710 Sistema de medicin de flujo de combustible y tasa decombustin Caterpillar

1U5470 (6V9450) Grupo de presin del motor

Lecc

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COMBUSTIBLE

OTRO FLUIDO Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO

COMPONENTES DE REPARACIONES Y REVISIONES

TIEMPO DE PARADA Y COSTOS ASOCIADOS

PRECIO DE COMPRA Y COSTOS ASOCIADOS

Fig. 5.1.1 Costos relacionados con la operacin del motor

Requisito Nmero 2 Bajo en azufreNo. de Cetano (PC)No. de Cetano (DI)Agua y sedimentoAPI - min.API - mx.Azufre

Punto de fluidez:Punto de enturbiamiento:

35 min.40 min.

0,05% mx.30450,5%

10 F menor que la temperatura ambienteNo mayor que la temperatura ambiente

35 min.40 min.

0,05% mx.30450,05%

Fig. 5.1.2 Combustibles preferidos por Caterpillar

La figura 5.1.2 muestra las especificaciones Caterpillar para loscombustibles preferidos. Se consideran dos grupos: combustibleestndar No. 2 y combustible bajo en azufre. Se debe observar en lafigura que la nica variacin entre estos dos grupos es la cantidad deazufre en el combustible.

El uso de algunos aceites crudos y de combustibles mezclados esaceptable en algunos motores Caterpillar. Estos motores requieren unsistema de combustible especial para adecuarse a las caractersticasde estos combustibles.

El combustible tiene ms de un efecto sobre la operacin del motorque simplemente producir potencia. Constituye tambin el mayorgasto de operacin. Desafortunadamente, a medida que los costos delcombustible aumentan, la calidad del combustible disponibledisminuye. Es importante entender los efectos que una calidadinferior de combustible puede tener en un motor. A menos que setomen medidas especficas, el uso de un combustible incorrectopuede ocasionar un desgaste excesivo de los componentes del motor einclusive falla prematura.

Unidad 5 5-1-2 Diagnsticos y Reparacin del Motor

Leccin 1

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Fig. 5.1.3 Combustibles aceptables por Caterpillar

La figura 5.1.3 muestra las especificaciones de Caterpillar para loscombustibles aceptable por Caterpillar. De nuevo, se consideran dosgrupos: los aceites crudos y los combustible mezclados. Se debehacer notar que en estos combustibles se aceptan mayoresconcentraciones de agua y sedimento que en los combustiblespreferidos.

Como estos combustibles pueden contener mayores niveles de agua,sedimento y trazas de metales, el propietario debe controlar y evaluarlos intervalos de cambio de aceite y usar filtracin extra para eliminarslidos y/o instalar calentadores y centrfugas de combustible parabombear el combustible.


Leccin 1

mbolo y tambor del inyector Vlvulas de control de presin

de combustible

Fig. 5.1.4 Contaminacin del combustible

Para mantener un motor en buenas condiciones de operacin, ademsde usar el combustible correcto, es importante evitar la contaminacindel combustible

La contaminacin puede causar problemas en todo el sistema decombustible, pero hay dos reas especialmente susceptibles adesgastarse y daarse.

mbolo y tambor del inyector: Los espacios libres mnimos de 2,5micrones hacen que sea esencial mantener una pelcula fluida entrelas piezas que se mueven muy rpidamente. Las partculas abrasivasmicroscpicas producen abrasin que finalmente llevan al rayado,contacto de metal a metal y agarrotamiento del inyector.

Vlvulas de control: Encontradas a lo largo del sistema decombustible, estas vlvulas controlan la presin del combustible. Loscontaminantes pueden erosionar las piezas de las vlvulas que seacoplan, ocasionar fugas y un rendimiento menor al de lasespecificaciones. El resultado es una prdida de potencia del motor.

Siempre que se realice un diagnstico del sistema de combustible,asegrese de verificar la calidad del combustible y los filtros decombustible para evitar contaminacin, antes de realizar reparacioneslargas y costosas.


Leccin 1

Nivel de combustible Fugas de combustible/restricciones Filtro de combustible Aire en el combustible

Fig. 5.1.5 Inspeccin del sistema de combustible

Un problema en los componentes que envan el combustible al motorpuede causar presin baja de combustible, lo que disminuye elrendimiento del motor.

Antes de reemplazar componentes costosos, haga una inspeccin delsistema de combustible, siguiendo estos pasos:

1. Verifique el nivel de combustible en el tanque de combustible.Revise la tapa del tanque de combustible para asegurarse deque el drenaje no est sucio.

2. Verifique que las tuberas de combustible no tengan fugas.Asegrese de que la tubera de suministro de combustible notenga restriccin o deformacin.

3. Instale un filtro de combustible nuevo. Drene el filtro decombustible primario.

4. Drene el aire que pueda haber en el sistema de combustible.Use la bomba de cebado para mover el aire a travs delsistema de combustible de presin baja. El combustible conaire regresar al tanque a travs de la tubera de retorno delcombustible.


Leccin 1

Fig. 5.1.6 Componentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal

Antes de probar y diagnosticar el sistema de combustible, revisemos loscomponentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal y elflujo de combustible a travs del sistema. La bomba de transferencia (5) extrae combustible del tanque de combustible(1), a travs de la vlvula de corte de suministro (3), a travs del filtro decombustible primario (4) y de la misma bomba de transferencia decombustible.

Entonces, la bomba de transferencia presuriza el combustible y lo empuja atravs de la bomba de cebado manual (7), al filtro de combustiblesecundario (6) y al mltiple de combustible (8) a presin moderada. Unavlvula de derivacin dentro de la bomba de transferencia de combustiblemantiene una presin de combustible moderada.

Con presin de combustible moderada dentro del mltiple de combustible yvaco (vaco parcial) dentro de las bombas de presin alta (14), elcombustible se carga en la cavidad de las bombas de presin alta. Lasbombas de presin alta, ahora, dosifican una pequea cantidad decombustible y lo envan a travs de las tuberas de combustible de presinalta (9) y a travs del adaptador de mampara (10) a la tubera decombustible interna y al inyector (11) a una presin muy alta. Cuando la presin del combustible en las tuberas de combustible de presinalta es mayor que la presin de apertura de la vlvula del inyector (VOP), elcombustible se inyecta en la cmara de combustin. Con presin muy alta yorificios muy pequeos en la punta del inyector, el combustible se atomiza ypermite la combustin completa en el cilindro.

Cualquier residuo de aire y la cantidad especfica de combustible se envafuera del mltiple de combustible a travs de la tubera de retorno (15) deregreso al tanque de suministro. Este sistema de combustible normalmenteretorna 9 a 10 galones por hora. El drenaje del tanque (2) se usa paraeliminar agua, sedimento y material extrao y para drenar el tanque desuministro. La tapa del tanque de combustible debe drenarse a la atmsferapara evitar que se forme vaco dentro del tanque de combustible.


Leccin 1

Ejercicio de prctica de taller

Objetivo: Al terminar esta prctica, el estudiante podr realizar pruebas de presin de combustible y deflujo de combustible en una mquina en operacin.Materiales de referencia

Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo de presin del motor 6V9450 SSHS8524Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874o

Uso del sistema de medicin de flujo de combustible y de tasa de combustin 179-0710 Caterpillar NEHS0776

Herramientas

1U5470 (6V9450) Grupo de presin del motor 1U5450 Sistema monitor de flujo de combustible o

179-0710 Sistema de medicin de flujo de combustible y tasa de combustin

Indicaciones

1. Verifique la presin del sistema de combustible en la caja de entrada de inyeccin decombustible, usando el grupo de presin del motor 6V9450, y escriba la presin abajo.

2. Verifique las temperaturas de combustible y las tasas de flujo de combustible, usando elsistema monitor de flujo de combustible 1U5450 o el sistema de medicin de flujo decombustible y tasa de combustin 179-0710 Caterpillar, y registre los resultados abajo.

Presin de combustible

Especificacin: ____________________

Real: _____________________________

Flujo de Combustible ___________________________Temperatura de suministro ____________________

Temperatura de retorno _______________________

Tasa de suministro ____________________________

Tasa de retorno ______________________________

Tasa de combustin ___________________________

Unidad 5 - 1 - Diagnsticos y Reparacin del Motor

Copia del Estudiante - Prctica de Taller 5.1.1

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.1.1

Leccin 2: Ajustes del sistema de combustible

ObjetivosAl terminar esta leccin, el estudiante podr:

Realizar procedimientos de ajuste del sistema de combustible, usandoherramientas apropiadas relacionadas con el sistema de combustibledurante una prctica de taller.

Explicar de qu manera los ajustes al sistema de combustible afectan elpar y la potencia del motor.

Materiales de referenciaUso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024Uso del grupo indicador de posicin electrnico 8T1000 (optativo) SSHS8623Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874oUso del sistema de medicin de flujo de combustible y tasa de combustin 179-0710 Caterpillar NEHS0776Manual de Servicio del Motor Diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo multitacmetro II 9U7400 NSHS0605Referencia del Rendimiento del Motor LEXT1044

Herramientas9U7400 (6V4060) Grupo multitacmetro II 6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador 8T1000 Grupo indicador de posicin electrnico (optativo)1U5450 Sistema monitor del flujo de combustible o179-0710 Sistema de medicin de flujo de combustible y tasa decombustin

IntroduccinEsta leccin comenzar con una revisin de la operacin del reguladordel nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal y la operacindel control de la relacin de aire-combustible ya vista en la clase delsistema del combustible. Es necesario entender la operacin delregulador para realizar los ajustes del sistema de combustible durantelas prcticas de taller.

Lecc

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Fig.5.2.1 Componentes del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidal

Este corte del nuevo sistema de combustible de bomba helicoidalmuestra los componentes del regulador (1), el control de la relacinaire-combustible (2) y parte del conjunto del mbolo y tambor (3).


Leccin 2

2

13

Fig. 5.2.2 Cremallera en el punto de carga plena

En el punto en que el tornillo de la cremallera entra en contactocompleto con el resorte de par, la cremallera est en el punto de cargaplena (regulada). A medida que la demanda de potencia aumenta, conla cremallera en la posicin regulada, la velocidad del motordisminuye cuando entra en sobrecarga (acelerador pleno con rpmmenores que rpm reguladas). Dependiendo de la rigidez del resorte depar, en algn punto el resorte del regulador hace que el tornillo de lacremallera comience a comprimir el resorte de par. A medida que estoocurre, la posicin de la cremallera aumenta y permite inyectar mscombustible por carrera. Este aumento en la posicin de la cremalleracontina hasta que el tornillo de par hace contacto con el collar detope. sta es la posicin de par mximo de la cremallera y,generalmente, el motor alcanza su mxima potencia.


Leccin 2

Fig. 5.2.3 Cremallera de movimiento hacia la posicin deDESACTIVACIN DE COMBUSTIBLE

Fig 5.2.4 Cremallera en movimiento hacia la posicin deACTIVACIN DE COMBUSTIBLE Si el motor disminuye su velocidad, los contrapesos bajan, lo quehace que se mueva el levantador y se separe del resorte del regulador,y la palanca pivotante mover el manguito y el carrete hacia ladireccin de ACTIVACI N DE COMBUSTIBLE.

Los contrapesos se elevan a medida que las rpm aumentan. Estomueve el levantador para comprimir el resorte del regulador, y lapalanca pivotante mueve el manguito y el carrete a la direccin deDESACTIVACIN DE COMBUSTIBLE .


Leccin 2

Fig.. 5.2.5 Control de la relacin de aire-combustible

Fig. 5.2.6 Operacin del control de la relacin de aire-combustible.

Un vstago se extiende del control de la relacin de combustible. Estevstago se ajusta en una muesca en la palanca que hace contacto conel extremo de la cremallera en la servovlvula. Un diafragma en elcontrol detecta la presin de entrada de aire (de refuerzo). Eldiafragma empuja contra un resorte y un carrete. El movimiento delcarrete controla el flujo de aceite que mueve un pistn conectado alvstago.

El control de relacin de aire-combustible, montado en la partetrasera de la caja del regulador, limita el humo y mejora la economade combustible durante la aceleracin rpida. Esto lo hacecontrolando el movimiento de la cremallera en la direccin deAUMENTO DE COMBUSTIBLE hasta que haya suficiente aire(presin de refuerzo) para permitir la combustin completa en loscilindros. Cuando el control de relacin de aire-combustible (FRC) seajusta apropiadamente, tambin minimiza la cantidad de holln en elmotor.


Leccin 2

Velocidad decarga plenaespecificada

Punto de control

Pote

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Velocidad del motor

rpm de velocidadalta en vaco de

motor bsico

Fig. 5.2.7 Curva de rendimiento

Para ilustrar el rendimiento del motor en relacin con los ajustes delsistema de combustible del motor, se usa una curva de rendimiento(que tiene forma de carpa). Las rpm de velocidad alta en vaco de un motor no es unaespecificacin ajustada, sino el resultado de tres factores:

1. Las rpm del punto de control del motor (ajustado con el tornillo de velocidad alta en vaco).

2. Las diferencias en los resortes y en los pesos del regulador.

3. Las cargas parsitas (accesorias) del motor (ventilador, alternador, compresores de aire, bombas, BrakeSaver, etc).

Las rpm de velocidad alta en vaco se encuentran estampadas en laplaca de informacin del motor o en la lista de la informacin deajuste del sistema de combustible. Los datos de la placa deinformacin del motor se deben usar para todas las referencias, siestn disponibles.

En la medicin del punto de control de un motor diesel Caterpillar,las rpm de carga plena real se puede determinar dentro de +/- 10 rpm.El punto de control de un motor corresponde a:

1. Las rpm de carga plena + 20 rpm.

2. El punto en que el motor deja la condicin de sobrevelocidad (regulada), pero todava no ha alcanzado la condicin de sobrecarga (no regulada).

3. El punto en que el pasador de tope de carga o el collar de topede la cremallera comienza a tocar el resorte de par o la barra de tope (hace contacto aproximadamente el 10% del tiempo).

La velocidad de carga plena es el punto en que el tornillo de lacremallera hace contacto primero con el resorte de par y el motordesarrolla la potencia nominal y anunciada.


Leccin 2

CadaVelocidad decarga plenaespecificada

Punto de control

Pote

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Velocidad del motor


motor bsico

Fig.5.2.8 Curva de rendimiento (cada)

La sobrevelocidad del regulador (cada) es la diferencia entre lavelocidad alta en vaco y la velocidad en carga plena. Lasobrevelocidad est controlada por el valor del resorte del regulador.Los resortes de refuerzo suministran una sobrevelocidad mayor.

% de sobrevelocidad = (rpm de velocidad alta en vaco - rpm decarga plena / rpm de carga plena) x 100%.La sobrevelocidad normal para camiones mecnicos es 7% a 10%.

La sobrevelocidad es cualquier rpm por encima de la velocidad altaen vaco no controlada por el regulador.

La sobrecarga ocurre en cualquier rpm por debajo de la velocidad decarga plena con el acelerador completamente abierto. La sobrecargasignifica que el motor no puede acelerar por causa de la carga.


Leccin 2

Velocidad decarga plenaespecificada

Punto de control

Pote

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aVelocidad del motor


motor bsico

Fig. 5.2.9 Curva de rendimiento (la HP nominal ocurre en la velocidad de carga plena)La potencia nominal ocurre en la velocidad de carga plena.Dependiendo del resorte de par, la potencia podra aumentar a medidaque el motor entre en sobrecarga. La potencia puede disminuirgradualmente durante algunos centenares de rpm y despus comenzara caer rpidamente.

La potencia se calcula, en vez de medirse directamente

HP = Par x rpm/5.252 y

HP = Tasa de flujo x Densidad de combustible/BSFC (consumo especfico de combustible al freno)


Leccin 2

ParCantidad de trabajo que un motor puede hacer

Par = hp x 5.252/rpm

Fig.5.2.10 Frmula de par

El par es la medicin de la cantidad de trabajo que un motor puedehacer. El par generalmente se mide, pero se puede calcular.

Par = hp x 5.252/rpm

El par nominal es el par a velocidad de carga plena. El par mximo esel que generalmente se presenta en unos 2/3 de la velocidad de cargaplena. El par aumenta a medida que las rpm disminuyen. La mayoreficiencia de combustin, debido a mayor tiempo de combustin, ylas menores cargas de friccin son las causas del aumento de par arpm menores. A medida que el par aumenta, el calor del motoraumenta, debido a prdidas en las rpm de la bomba de agua y labomba de aceite. La elevacin de par es el porcentaje de ganancia depar desde el par nominal hasta el par mximo.

AP = [(PM-PR)PR]x100AP = Aumento de parPM = Par mximoPR = Par regulado

Fig. 5.2.11 Frmula de elevacin de par

Ejemplo: Cul es la elevacin de par de un motor clasificado en 2.100 rpmcon 1.000 pie libra de par nominal y 1.400 pies libra en el parmximo, en 1.200 rpm?

(1.400-1.000/1.000) x 100 = 40%Cul es la potencia nominal del motor anterior?

1.000 x 2.100/5252 = 400 hp en 2.100 rpm

Cul es la potencia en el par mximo?

1.400 x 1.200/5252 = 320 hp

NOTA: Revise la hoja "Problemas del sistema de combustible"(Leccin 1, Hoja 1) antes de realizar los ejercicios de prctica detaller.


Leccin 2

PROBLEMAS DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLELECCIN 2, HOJA 1

Demasiado o insuficiente combustible para la combustin puede ser la causa de un problema en elsistema de combustible. Cuando el problema se relaciona con alguna otra parte del motor, como elsistema de aire o el sistema mecnico del motor, puede deberse directamente al sistema decombustible. Mediante pruebas y diagnsticos, es necesario encontrar la fuente del problema.

Los problemas en el sistema de combustible pueden ser el resultado de calidad deficiente delcombustible, fallas en los componentes o ajustes/ sincronizacin incorrectas.La tabla siguiente resume los problemas y las causas posibles relacionados con el sistema decombustible cuando el motor tiene potencia baja o consumo alto de combustible.


Leccin 2 - Hoja 1

PROBLEMA CAUSAS POSIBLESFalta de combustibleAPI alto del combustiblePresin baja de combustible causada por:

- Drenaje del tanque taponado- Restriccin en la tubera de suministro de combustible- Filtro primario taponado (si est equipado)- Filtro secundario taponado- Falla de la vlvula de alivio (si est equipado con bomba de transferencia de engranajes)- Falla en la bomba de transferencia

Agua o aire en el combustibleVarillaje doblado o ajustado incorrectamenteFalla del control de relacin de combustibleAjuste incorrecto de entrega de combustiblePunto de control incorrectoProblemas de sincronizacinSobrecargaOperacin inadecuada de los calentadores de combustible -aceite demasiado calienteGran alturaAlta carga debida a accesorios

Potencia baja

Consumo alto decombustible

API alto del combustibleAjuste de entrega de combustible incorrectoPunto de control incorrectoSincronizacin inadecuadaVelocidad en vaco muy altaFiltro de aire sucioOperacin sin termostatoTcnicas de cambios incorrectasTren de fuerza que no corresponde - funciona el motor a rpmineficientesManejo de camin a velocidades altas en autopista

Ejercicio de prctica de tallerObjetivo: Al terminar esta prctica, el estudiante podr realizar procedimientos de ajuste del sistema decombustible en una mquina en operacin.


Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo de multitacmetro II (6V4060) 9U7400 NSHS0605Uso del grupo indicador de posicin electrnico 8T1000 (optativo) SSHS8623Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024

Herramientas

9U7400 (6V4060) Grupo Multitacmetro II 6V6070 Grupo de Herramientas de ajuste del regulador 8T1000 Grupo indicador de posicin electrnico (optativo)

Indicaciones

Realice los siguientes procedimientos de ajuste del sistema de combustible y registre los resultados acontinuacin

Ajuste de la cremallera Especificacin ____________________

Real __________________________

Punto de control

Especificacin ____________________

Real __________________________

Velocidad alta en vaco

Especificacin ____________________

Real __________________________

Velocidad de carga plena

Especificacin ____________________

Real __________________________



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.2.1

Ejercicio de prctica de tallerObjetivo: Al terminar esta prctica, el estudiante podr entender los efectos sobre la potencia, el uso decombustible y el refuerzo en un motor en operacin cuando se cambian el ajuste de la cremallera decombustible, la velocidad alta en vaco, la sincronizacin y el control de la relacin de aire-combustible.


Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo de multitacmetro II (6V4060) 9U7400 NSHS0605Uso del grupo de herramientas de ajuste del regulador 6V6070 SSHS8024Uso del sistema monitor de flujo de combustible Caterpillar SEHS8874o

Uso del sistema de medicin de flujo de combustible y tasa de combustin 179-0710 Caterpillar NEHS0776

Herramientas

9U7400 (6V4060) Grupo de multitacmetro II 6V6070 Grupo de herramientas de ajuste del regulador1U5450 Sistema monitor de flujo de combustible o

179-0710 Sistema de medicin de flujo de combustible y tasa de combustin Caterpillar

Indicaciones1. Conecte el sistema monitor de flujo de combustible 1U5450 o el sistema de medicin de flujo

de combustible y tasa de combustin Caterpillar 179-0710 y otras herramientas que se desee,para evaluar la potencia corregida de un motor.

2. Verifique todas las configuraciones del motor y registre los datos de la lnea de base con elmotor cargado para el punto regulado. Estos valores se considerarn como lnea base de laspruebas.

Valores de lnea base



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r 5.2

.2

Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.

Temp.del comb. Potencia

Presin delcomb. Refuerzo

Temp. de adm. aire

Presinbarom.

FTS: Full Load Setting (Regulacin de carga plena)FTS: Full Torque Setting (Regulacin de par pleno)

Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


3. Ajuste la velocidad alta en vaco a 50 rpm por encima del valor de lnea de base. Registre losdatos en el nuevo punto regulado.

Velocidad alta en vaco de 50 rpm por encima del valor de lnea base.



Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


4. Ajuste la velocidad alta en vaco a unos 50 rpm por debajo del valor de lnea base.Registre los datos en el nuevo punto regulado.

Velocidad alta en vaco de 50 rpm por debajo del valor de lnea base

5. Ajuste la velocidad alta en vaco al valor de lnea base y aumente FLS y FTS 1,0 mm porencima del valor de lnea base. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo puntoregulado

FLS/FTS 1,0 mm por encima del valor de lnea base

Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


6. Disminuya FLS y FTS 1.0 mm por debajo del valor de lnea base. Cargue el motor yregistre los datos en el nuevo punto regulado

FLS/FTS 1,0 mm por debajo del valor de lnea base

Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


7. Ajuste el FLS y FTS al valor de lnea base. Gire tres vueltas completas el tornillo desincronizacin grande. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo punto regulado.

Tornillo de sincronizacin grande girado tres vueltas



Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


8. Gire siete vueltas completas el tornillo de sincronizacin grande. Cargue el motor yregistre los datos en el nuevo punto regulado.

Tornillo de sincronizacin grande girado siete vueltas

Alta envaco FLS FTS

Puntode control

Tasa decomb.



Temp. de adm. aire

Presinbarom.


9. Regrese la sincronizacin al valor de lnea base (cuatro vueltas completas). Retire lacubierta del control de la relacin de aire-combustible (FRC) y tapone la tubera derefuerzo. Cargue el motor y registre los datos en el nuevo punto regulado.

Lnea de refuerzo con la FRC taponada

10 Evale en el saln de clase los resultados y los efectos de los cambios hechos.

Leccin 3: Sincronizacin del motor

ObjetivosAl terminar esta leccin, el estudiante podr:

Realizar procedimientos de sincronizacin del motor usandoequipo apropiado de sincronizacin del motor durante unejercicio de prctica de taller.

Explicar cmo usar una curva de avance de sincronizacin.

Materiales de referenciaUso del grupo indicador de sincronizacin delmotor 8T5300 SEHS8580

Tabla de sincronizacin dinmica SEHS8140Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544

Herramientas8T5300 Grupo indicador de sincronizacin

Lecc

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3: S

incr

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el m

otor

Introduccin

Esta leccin explicar la sincronizacin esttica y dinmica delmotor. Los ejercicios de prctica de taller que siguen le darn alestudiante la oportunidad de realizar procedimientos desincronizacin en el motor.

Sincronizacin esttica (motor APAGADO)Sincronizacin dinmica (motor en funcionamiento)

Fig. 5.3.1 Sincronizacin del motor

Fig. 5.3.2 Orificio del pasador de sincronizacin esttica

La sincronizacin esttica se ajusta girando el motor en el sentido demarcha de avance hasta que se pueda ubicar un pasador desincronizacin a travs del orificio (flecha) en el lado de la caja de labomba de combustible, en el rbol de levas de la bomba decombustible. Deje el pasador de sincronizacin en esta posicin.

La sincronizacin del motor consta de sincronizacin esttica (motorAPAGADO) y sincronizacin dinmica (motor en funcionamiento).La sincronizacin esttica asegura que el suministro de combustibleal mbolo de inyeccin de combustible No. 1 est sincronizado con elcilindro No. 1. La mayora de los motores diesel Caterpillar tienen unorificio de pasador de sincronizacin esttica en la caja del volante yun orificio correspondiente en el volante. Cuando los dos orificiosestn alineados, el pistn del cilindro No. 1 est en la posicin decentro muerto superior (TDC).


Leccin 3

Fig. 5.3.3. Unidad de avance de sincronizacin

Sincronizacindinmica

Sincronizacinesttica

Efecto deorificio

rpm0

SINC

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N (

B

TC)

Fig. 5.3.4 Sincronizacin dinmica (efecto de orificio + sincronizacin esttica)

El "efecto de orificio" afecta la sincronizacin dinmica. El efecto deorificio es la onda de presin que se forma por el movimiento rpidodel mbolo de la bomba de inyeccin en el sistema de combustible.Esta onda de presin hace que la inyeccin de combustible comienceantes de que el mbolo cierre el orificio de suministro decombustible. Como resultado, el efecto de orificio es en s mismo unavance. La sincronizacin dinmica, por lo tanto, puede calcularsesumando el efecto de orificio a la sincronizacin esttica.

Afloje los pernos (4 u 8 en los modelos recientes) de la unidad deavance de sincronizacin (flecha). Gire el motor en el sentido deretroceso al menos 30. Apriete dos de los pernos a 27 lb pulg (37Nm) para permitir el patinaje seguro entre la unidad de avance desincronizacin y el anillo del rbol de levas de la bomba decombustible. El motor se gira a continuacin en rotacin de avancehasta que pueda ponerse el pasador en el orificio del volante con elcilindro No. 1 en el centro muerto superior. Ponga un par de aprietede 41 5 lb pie (55 7 Nm) a los pernos que sostienen la unidad deavance de sincronizacin al anillo en el rbol de levas de la bomba decombustible. Quite los pasadores de sincronizacin del volante y dela caja de la bomba de combustible.


Leccin 3

Otros motores 0,1 por cada 100 rpm

Nuevo sistema de combustiblede bomba helicoidal 0,2 por cada 100 rpm

Fig. 5.3.5. Especificaciones del efecto de orificio

Fig. 5.3.6 Grupo indicador de sincronizacin del motor 8T5300

El grupo indicador de sincronizacin del motor 8T5300, que incluyeel grupo adaptador de sincronizacin diesel 8T5301, puede medir lasincronizacin dinmica a cualquier velocidad o carga del motor. Siun motor no tiene una unidad de avance de sincronizacin mecnica,mida la sincronizacin slo en una velocidad del motor.

En todos los motores con el nuevo sistema de combustible de bombahelicoidal, el efecto de orificio es de aproximadamente 0,2 por cada100 rpm. Para todos los otros motores, el efecto de orificio es de 0,1por cada 100 rpm.

rpm del motor - 1.000 = 1Efecto de orificio (0,1 x 10)+ Sincronizacin esttica = 16

Sincronizacin dinmica calculada = 17


Leccin 3

Fig. 5.3.7 Orificio del pasador de sincronizacin

Para verificar la sincronizacin dinmica se instala un transductormagntico en el orificio del pasador de sincronizacin (flecha) en lacaja del volante. Cuando el transductor se conecta al indicador desincronizacin del motor 8T5250 desde el grupo indicador desincronizacin 8T5300, establece un campo magntico constantealrededor del extremo del transductor y del volante.

A medida que el volante gira (motor en funcionamiento) y el orificiode sincronizacin del volante pasa el extremo del transductor, uncambio en el campo magntico hace que el transductor enve la sealTDC al indicador de sincronizacin del motor 8T5250.


Leccin 3

Rgimen constante de avance desde velocidad de arranque hasta velocidad final

Dos regmenes de avance- Desde velocidad de arranque hasta velocidad intermedia- Desde velocidad intermedia hasta velocidad final

Fig.5.3.8 Unidades de avance de sincronizacin Caterpillar (dos tipos)

En los motores de fabricacin Caterpillar se usan dos tipos deunidades de avance de sincronizacin mecnica. Una unidad tiene unrgimen constante de avance desde su velocidad de arranque hasta suvelocidad final. La segunda unidad tiene dos regmenes de avance:una ocurre desde la velocidad de arranque hasta la velocidadintermedia y la otra ocurre desde la velocidad intermedia hasta lavelocidad final.

Cuando opera correctamente, el avance mecnico debe efectuar uncambio suave en la sincronizacin dinmica del motor. Este cambiogradual debe ocurrir durante la aceleracin y la desaceleracin. Poresta razn, es necesario medir la sincronizacin dinmica a intervalosde 100 rpm entre la velocidad baja en vaco y la velocidad alta envaco para confirmar la operacin de avance.


Leccin 3

Sincronizacindinmica

Sincronizacinesttica

Efecto deorificio

rpm0

Avancemecnico

SINC

RONI

ZACI

N (

B

TC)

Fig. 5.3.9. Sincronizacin dinmica en motores con avance mecnico

El efecto de orificio afecta la sincronizacin dinmica en los motorescon avance mecnico en la misma forma que se explic antes para losmotores sin avance mecnico. El efecto de orificio es un avance desincronizacin, adems de avance mecnico.

La sincronizacin dinmica en motores con avance mecnico sepuede calcular a cualquier velocidad dada del motor. Para hacer esto,se suma el efecto de orificio, junto con el avance mecnico, a lasincronizacin esttica.


Leccin 3

SINC

RONI

ZACI

N (

B

TC)

rpm650 1.500 2.800 3.065

24,123,8

17,516,6

14

Fig.5.3.10 Sincronizacin del motor con avance de rgimen nico

La grfica anterior sirve para ilustrar el ejemplo que se muestra acontinucin para un motor con un rgimen de avance nica. Sincronizacin esttica =16 Avance = 5Velocidad de arranque = 1.500 rpmVelocidad final = 2.800 rpm Velocidad baja en vaco = 650 rpm Velocidad alta en vaco = 3.065 rpm 1. Velocidad en vaco 650 rpm

Efecto de orificio (0,1 x 6) = 0,6 Sincronizacin esttica = 16,0Avance mecnico = 0Sincronizacin dinmica calculada = 16,6

2. Velocidad de arranque: 1.500 rpm Efecto de orificio (0,1 x 15) = 1,5 Sincronizacin esttica = 16,0 Avance mecnico = 0Sincronizacin dinmica calculada = 17,5

3. Velocidad final 2.800 rpm Efecto de orificio (0,1 x 28) =2,8 Sincronizacin esttica =16,0 Avance mecnico = 5,0Sincronizacin dinmica calculada = 23,8

4. Velocidad alta en vaco: 3065 rpmEfecto de orificio (0,1 x 31) = 3,1 Sincronizacin esttica = 16,0 Avance mecnico = 5,0Sincronizacin dinmica calculada = 24,1


Leccin 3

SINC

RONI

ZACI

N (

B

TC)

rpm650 1.400 2.200 2.290

23,323,2

18,7

12,411,6

1.700

Fig. 5.3.11 Sincronizacin del motor con dos regmenes de avance

La grafica anterior se usa para ilustrar el ejemplo que se muestras acontinuacin con dos regmenes de avance. Sincronizacin esttica = 11 Avance = 6 Velocidad de arranque = 1.400 rpm Avance en segunda = 4 Velocidad intermedia = 1.700 rpm Velocidad final = 2.200 rpmVelocidad baja en vaco = 650 rpmVelocidad alta en vaco = 2.290 rpm 1. Velocidad baja en vaco: 650 rpm

Efectos de Orificio (0,1 x 6) = 0,6Sincronizacin esttica = 11,0Avance mecnico = 0,0Sincronizacin dinmica calculada = 11,6

2. Velocidad de Arranque:1.400 rpmEfectos de Orificio (0,1 x 14) = 1,4Sincronizacin esttica = 11,0Avance mecnico = 0.0Sincronizacin dinmica calculada = 12,4

3. Velocidad intermedia: 1.700 rpm

Efectos de Orificio (0,1 x 17) = 1,7Sincronizacin esttica = 11,0

Avance mecnico = 6,0

Sincronizacin dinmica calculada = 18,7


Leccin 3

4. Velocidad final: 2.200 rpm Efecto de orificio (0,1 x 22) = 2,2Sincronizacin esttica = 11,0Avance mecnico (primero mas segundo = 10,0Sincronizacin dinmica calculada = 23,2

5. Velocidad alta en vaco: 2.290 rpmEfecto de orificio (0,1 x 23) = 2,3Sincronizacin esttica = 11,0Avance mecnico = 10,0Sincronizacin dinmica calculada = 23,3


Leccin 3

rpm

Sincronizacincalculada

Sincronizacinmedida

NO ACEPTABLE

SINC

RONI

ZACI

N (

B

TC)

Fig. 5.3.12 Problema mecnico del avance de sincronizacin

rpm

Sincronizacincalculada

Sincronizacinmedida

NO ACEPTABLE

SINC

RONI

ZACI

N (

B

TC)

Fig. 5.3.13 Avance de sincronizacin que comienza tarde

En esta grfica, el avance de la sincronizacin no comenz sino hastavarios centenares de rpm ms all de la velocidad de arranqueespecificada, pero luego, avanz uniformemente hasta lasincronizacin especificada. Esta grfica puede ser indicacin de unproblema de montaje, como un resorte incorrecto en uno o en ambospesos, o un ajuste incorrecto del INICIO DE AVANCE.

Esta grfica de sincronizacin indica un avance de la sincronizacinno aceptable. El avance de la sincronizacin no comenz sino hastavarios centenares de rpm ms all de la velocidad de arranqueespecificada. Luego, la sincronizacin repentinamente avanz hastadentro de las especificaciones. Esta grfica indica un problemamecnico con la unidad de avance.


Leccin 3

Fig. 5.3.14 Tabla de sincronizacin dinmica

Cuando se verifique la sincronizacin dinmica en un motor deavance mecnico, Caterpillar recomienda que el tcnico calcule yrepresente grficamente la sincronizacin dinmica en una hoja detrabajo, como la del formulario SEHS8140 mostrado en la figura5.3.14.

Despus de calcular y representar grficamente los valores desincronizacin, verifique la sincronizacin dinmica real, usando elgrupo indicador de sincronizacin del motor 8T5300. Opere el motordesde VELOCIDAD BAJA EN VACO hasta VELOCIDAD ALTAEN VACO y desde VELOCIDAD ALTA EN VACO hastaVELOCIDAD BAJA EN VACO. Registre la sincronizacindinmica cada 100 rpm, a las velocidades especificadas durante laaceleracin y desaceleracin, y despus represente grficamente losresultados en la hoja de trabajo. La sincronizacin de inyeccin de combustible dinmica real de unmotor, cuando se mide con el indicador de sincronizacin 8T5250 apartir del grupo indicador de sincronizacin 8T5300 y se representagrficamente en el diagrama de sincronizacin, debe estar dentro delos lmites de esta tolerancia. Si no es as, quizs se necesite un ajusteo reparacin.


Leccin 3

600 2.400

38

8

SINC

RONI

ZACI

N IN

DIC

ADA

RPM

Ventanade rpm dereferencia

Toleranciade sincronizacin

dinmica

Ventana deRPM tope

Fig. 5.3.15 Tolerancia de sincronizacin dinmica (motor sin unidad de avance de sincronizacin)

En la figura 5.3.15 se muestra la tolerancia de sincronizacindinmica de un motor 3306 sin unidad de avance de sincronizacin.

La especificacin muestra una sincronizacin aceptable desde 20,5hasta 23,5 grados (mnimo y mximo) a la primera velocidad de laprueba (ventana rpm de referencia) de 970 rpm a 1.030 rpm. Los dosvalores de sincronizacin se representan grficamente en ambosvalores de la velocidad, marcando cuatro puntos de datos. Los cuatropuntos de datos se unen para formar una ventana.

Para un motor sin unidad de avance de sincronizacin, se construyeuna segunda ventana en la misma forma en la segunda velocidad dela prueba (rpm de parada). Los lmites extremos de las dos ventanasse unen para formar la tolerancia de sincronizacin dinmica.

La pendiente del valor de lnea que conecta la ventana rpm dereferencia a la ventana rpm de parada es el resultado del "efecto deorificio de inyeccin de combustible", que se incluye en lasEspecificaciones del Sistema de Combustible.


Leccin 3

Fig. 5.3.16 Tolerancia de sincronizacin dinmica (motor con unidad de avance de la sincronizacin)

La figura 5.3.16 es el ejemplo representado grficamente de lasincronizacin del con unidad de avance de sincronizacin. La toleranciade sincronizacin dinmica tendr tres ventanas en vez de dos como en lafigura 5.3.15. Se ubican y se conectan cuatro puntos de datos para las rpmde referencia, las rpm de arranque las y rpm de parada. Esto forma tresventanas. Los lmites extremos de todas las ventanas se conectan, paraformar la tolerancia de sincronizacin dinmica.

La pendiente de las lneas, de la ventana rpm de referencia a la ventanarpm de arranque, es el resultado del efecto de orificio de inyeccin decombustible. La pendiente de las lneas, desde la ventana de rpm dereferencia a la ventana de rpm de parada, es el resultado del efecto deorificio de inyeccin de combustible ms la unidad de avance desincronizacin. La pendiente de estas lneas no se puede cambiar, a menosque la unidad de avance de la sincronizacin, o sus componentes, secambien. Sin embargo, el punto de arranque y de parada se puedencambiar en los nuevos sistemas de combustible de bomba helicoidal. Lospuntos de arranque y de parada no se pueden cambiar en otros sistemas decombustible.

Hay unos pocos motores que tienen unidades de avance de sincronizacincompuestas. Estos motores se identifican mediante el punto de prueba delas rpm medias. Si hay un valor en la especificacin de sincronizacin dedatos del sistema de combustible, se representa una cuarta ventana, de lamisma manera que en la figura 5.3.16. Cuando se conectan los extremosde las cuatro ventanas, la pendiente de las lneas desde la ventana de lasrpm de referencia hasta la ventana de las rpm medias ser diferente a lapendiente de las lneas desde la ventana de las rpm medias hasta laventana de las rpm de parada. La pendiente de estas lneas se controlamediante el efecto de orificio de inyeccin de combustible y loscomponentes de la unidad de sincronizacin, y no es ajustable.


Leccin 3

600 2.400

38

8

SINC

RONI

ZACI

N IN

DIC

ADA

RPM

Ventana deRPM de referencia

Ventana deRPM tope

Ventana de RPM dearranque

Inicio del avancedebe ocurrir dentro

de esta ventana

Fin del avancedebe ocurrir dentro

de esta ventana

Toleranciade sincronizacin

dinmica

Si la sincronizacin de inyeccin de combustible medida pasa atravs de cada ventana de tolerancia de sincronizacin dinmica, y nocae fuera de la lnea que une las ventanas, no se requerir ajuste nireparacin. Si la sincronizacin medida est fuera de la ventana delas rpm de referencia, se necesitar un ajuste apropiado de lasincronizacin esttica para llevar la sincronizacin medida a losvalores de tolerancia aceptable.

Si la sincronizacin dinmica medida est dentro de la ventana de lasrpm de arranque, pero fuera de la ventana de las rpm de parada, serequiere un ajuste o reparacin de la unidad de avance de lasincronizacin. El cambio en la pendiente de la sincronizacindinmica medida indica el avance de la sincronizacin de arranque,media y de parada, y debe ocurrir dentro de la ventana apropiada. Sino es as, se requiere un ajuste o reparacin de la unidad de avance.Consulte el Manual de Servicio apropiado para el procedimiento deajuste o reparacin necesario con el fin de lograr la sincronizacindinmica correcta.

NOTA: Revise la hoja "Efectos de sincronizacin adelantada oretardada del motor" (Leccin 3, Hoja 1), antes de realizar losejercicios de prctica de taller.


Leccin 3

SINCRONIZACINADELANTADA

SINCRONIZACINRETARDADA

Arranque difcil

Refuerzo bajoPotencia baja ofuncionamiento irregular

Detonacin (golpeteo)Humo negro

Temperatura de escape bajaConsumo alto de combustible

Humo blanco en el arranque

Temperaturas de escape altas -combustible quemndose enlos mltiples de escape

Fuego por el tubo de escape

Refuerzo alto

Recalentamiento

Potencia bajaConsumo alto de combustible

EFECTOS DE LA SINCRONIZACIN ADELANTADA O RETARDADA DEL MOTOR LECCIN 3, HOJA 1


Leccin 3 - Hoja 1

Ejercicio de prctica de tallerObjetivo: Al terminar esta prctica, el estudiante podr realizar una curva de avance de sincronizaciny ajustar la sincronizacin del motor.Materiales de referencia

Manual de Servicio del motor diesel 3406B para camin SEBR0544Uso del grupo indicador de sincronizacin del motor 8T5300 SEHS8580Tabla de sincronizacin dinmica SEHS8140

Herramientas

8T5300 Grupo indicador de sincronizacin del motor

Indicaciones: En esta prctica, se usa un motor en funcionamiento con un problema de sincronizacin.Los estudiantes son los tcnicos del distribuidor Caterpillar que deben diagnosticar y solucionar elproblema correctamente.

Se deben usar las tcnicas apropiadas de localizacin y solucin de problemas, incluido el uso delequipo apropiado de diagnstico.

Problema de sincronizacin del motor- El motor tiene alto consumo de combustible y un refuerzo mayor de lo normal. - El operador no est disponible, pero el punto de control, el ajuste del sistema decombustible y de par son correctos.

Procedimiento - Instale las herramientas apropiadas de diagnstico

- Realice una curva de avance de la sincronizacin

- Realice los ajustes necesarios- Repita la prueba hasta que est dentro de la tolerancia

- Revise todos los resultados de las pruebas en el saln de clase.



Copi

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.3.1

Documents

manual-sistemas-combustible-motor-inspeccion-pruebas-ajustes-sincronizacion.pdf