Curso Motores Komatsu Series 170

7/27/2019 Curso Motores Komatsu Series 170

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Motores KomatsuSerie 170

Instructor: Juan Carlos Cortes
http://www.maquinariaspesadas.org/


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Introduccin

Conocer la nomenclatura de los motores Komatsu

Conocer las especificaciones tcnicas de los motores de la

serie 170Comprender la literatura tcnica de estos motores

Conocer valores crticos de parmetros para el diagnostico

Aprender sobre los distintos sistemas del motor

Diferenciar las caractersticas de los motores E1, E2 y E3

Evaluar la actividad


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Introduccin

Este manual ha sido diseado como una herramienta quepermita al tcnico recurrir a ella en caso de verse

enfrentado a un motor de estas caracterstica y puedaencontrar soluciones. Tambin existen una serie depresentaciones para comprender de mejor manera lascaractersticas de estos motores. Mucha de la informacincontenida aqu, ha sido extrada de los manuales de taller

Komatsu.
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Especificaciones Motores 170


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Motores KomatsuSerie 170

SA6D170 E1SA6D170 E2


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Vista lado izquierdo

170 E-1 170 E-2


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Vista lado derecho

170 E-1 170 E-2


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Caractersticas del block

170 E-1 170 E-2


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Perfil del block

170 E-1 170 E-2


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Curva de performance para motoresKomatsu E-1. Aplicacin WD600


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Curva de performance para motoresKomatsu E-2. Aplicacin D275-2


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Caractersticas Komatsu 170E-1


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Caractersticas Komatsu 170E-2


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Komatsu 170E-1Komatsu 170E-2


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Komatsu 170E-1

Komatsu 170E-2


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Komatsu 170E-1

Komatsu 170E-2


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Komatsu 170E-1

Komatsu 170E-2


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Sistema de admisin y escape


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Tipos de Turbos utilizados en las motores

E-1 y E-2

Enfriado por agua y aceite


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El cruce de vlvulas en los motores 170 E1

y 170 E2 es el mismo


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Distribucin del motor es el mismo

1. idler gear (No. of teeth: 57)

2. Cam gear (No. of teeth: 48)

3. Compressor drive gear (No. of teeth: 24)

4. Injection pump driving gear (No. of teeth:48)

5. Idler gear (No. of teeth: 45)


7. Crankshaft gear (No. of teeth: 36)

8. Oil pump driving gear (No. of teeth: 24)


10. Water pump drive gear (No. of teeth: 20)


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Bomba de aceite


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Cabezal filtro de aceite


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Enfriador de aceite


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Vlvula de alivio. Existen diferencias entrela vlvula de alivio de un 170 E-1 y el 170 E-2


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La vlvula By pass de los enfriadores de

aceite es la misma


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Vlvula de los enfriadores de pistn


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Sistema decombustible.

Motores 170 E-1 y E-2


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Sistema de combustible 170 E-1

1. Injection pump driving

gear (No. of teeth: 48)

2. Injection pump drive shaft

3. Service meter output

4. Fuel injection pump5. Feed pump

6. Governor

7. Relay

8. Solenoid

9. Fuel filter

a. Fuel (from fuel tank)b. Fuel (to fuel filter)

c. Fuel (from fuel filter)

d. Fuel (to nozzle holder)

e. Oil (from main gallery)

f. Oil (to oil pan)


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Sistema de combustible 170 E-2

1. Injection pump drive gear

(No. of teeth: 48)

2. Fuel injection drive shaft

3. Autmatic timmer

4. Service meter output

5. Boost compensator6. Feed pump

7. Fuel injection pump

8. Governor

9. Fuel fiter

a. Fuel (from fuel tank)

b. Fuel (to fuel filter)c. Fuel (from filter)

d. Fuel (to nozzle holder)

e. Oil (from main gallery)

f. Oil (to oil pan)

g. Boost pressure (from intakemaniford)


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Compensador de la presin de turbo

1. Connecting tube

2. Turbocharger assy

3. Intake manifold

4. Adjusting screw5. Boost compensator assy

6. Diaphragm

7. Spring

8. Push rod

9. Lever

IO. Control rack spring

11. Control rack

A. Air inlet

B. Air outlet


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Sistema derefrigeracin


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La bomba de agua es del mismo

caudal para ambos tipos de motores


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Mismos termostatos


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Pruebas de potencia


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Pruebas de potencia


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Pruebas de potencia


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Valores condenatorios


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Motor KomatsuSerie 170

S6D170 E3


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Sistema Lubricacin


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Sistema Lubricacin

O IL C O O LER

Piston C ooling

R egulater

V alve

O il Pum p M ain R ev.

O IL FILT ER

Dual

Full FlowFilters

Sump 15% increase

100% increase


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Sistema Lubricacin 1. Deposito Aceite2. Sensor Nivel Aceite3. Bomba Aceite4. Vlvula reguladora5. Enfriador Aceite6. Vlvula Trmica7. Filtro

8. Vlvula seguridad9. Galera Principal10. Cigeal11. rbol de Levas12. Brazo del balancn

13. Tobera EnfriamientoPistn


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14. Engranaje de Distribucin (parte trasera)

15. Engrane Equipo Auxiliar(parte frontal)

16. Manmetro presin aceite17. Turbocargador con enfriador

de agua


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La bomba de aceite esta montada en la parte delantera del motor, detrsde la cubierta de engranajes frontal. Esta bomba de 3 engranes es giradaa 1,45 veces la velocidad del cigeal.

Bomba Aceite


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1. Buje2. Engrane motriz

(No. de dientes: 10)3. Cuerpo de bomba

aceite

4. Eje motriz5. Buje6. Cubierta de bomba7. Engrane motriz bomba

aceite

(No. de dientes: 38)8. Buje9. Engrane guiado

(No. de dientes: 10)10. Eje guiado

Bomba Aceite


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Sello de la Bomba La bomba de aceite,cuando esta montada enel bloque es sellada aeste con 2 sellos de

seccin cuadrada.

Entrada a Bomba

Salida de bomba


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Vlvula ReguladoraUna vlvula reguladora de presin , ubicada en la carcasa de la bomba,controla la presin de aceite. Cuando la presin de aceite acta en unacara de la vlvula es suficiente para vencer la fuerza del resorte y lavlvula abre y parte del aceite del lado de descarga de la bomba esenviado nuevamente al deposito.

1. Valvu2. Resort

Presin de aceite a 200 grados. F

Mnimo. @ marcha en vacio10 psi

Nominal @ veloc. nominal 86 psi

Mximo. @ veloc. nominal 100 psi

Vlvula simple de funcin dual.


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Filtros de Aceite

Los filtros de aceiteestn montado en ellado izquierdo delmotor. Estos filtrosde flujo total tienenuna capacidad defiltrado de 30micrones.


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Vlvula Bypass del FiltroEn la cabeza de cada filtro de aceite existe una vlvula bypass que abrea 241 kPa.Si el filtro resulta obstruido la presin diferencial en el filtropuede actuar sobre la tensin del resorte de esta vlvula. Esto permiteal aceite bypass el filtro y proveer lubricacin al motor. Cuando la presindiferencial en el filtro cae, la vlvula cierra y el aceite fluye nuevamente a

travs del filtro.


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Sistema Lubricacin - Carter &

Bomba

1.Valvul2.Resort

Presin aceite a 200 grados. F

Mnimo. @ giro en vaci 10 psi

Nominal @ Veloc nominal 86 psi

Mximo. @ Veloc nominal 100 psi

Vlvula SimpleDoble Funcin


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Enfriadores de AceiteDos enfriadores de aceite estn montado en el lado derecho del bloquedel motor. Estos enfriadores son capaces de remover 60,000 kilocaloraspor hora del aceite.

Usa dos 6D125 enfriadores aceite


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Sistema Lubricacion- Enfriador

AceiteESPECIFICACIONES

Enfriador Aceite

Enfriador aceite: 2 unidades instaladas

Intercamb de calor: Mnimo. 60,000

kcal/hFlujo aceite: 280 l/min

Flujo agua: 890 l/min

No. de etapas del elemento enfriador: 9or 11


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Termostatos de AceiteDurante el calentamiento, los termostatos de aceite estn cerrados,permitiendo al aceite evadir el enfriador. Esto permite al aceite quealcance la temperatura de operacin rpidamente por lo tanto se reducenlas perdidas en la bomba y se mejora la lubricacin.


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Sensor de Presin de Aceite

Un sensor de presin de aceite estamontado en la galera principal en el lado

izquierdo del motor.


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Bomba AceiteLos 3 engranes de la bomba suministran un alto volumen de

aceite al motor para la lubricacin.


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Tubo de succinEl flujo de aceite comienza cuando el aceite pasa atravs del tubo de succin y va al lado de succin de la

bomba.


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Tubo de Succin de la Bomba de

Aceite.


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Una vlvula reguladora depresin de aceite, instalada en lacarcasa de la bomba, controla lapresin de aceite.

Cuando la presin de aceite actaen una cara de la vlvula essuficiente para vencer la fuerzadel resorte,la vlvula abre y parte

del aceite en la salida de labomba es enviado al deposito deaceite.

Sistema Lubricacion-Regulador dePresin


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Enfriadores de AceiteEl aceite sale de la bomba por la parte trasera de la carcasa de esta ypasa al bloque del motor. Despus fluye a travs de los pasajes en elbloque a los 2 enfriadores llenando a los enfriadores y a los pasajes de lavlvula bypass en la cubierta de los enfriadores.

Usa dos 6D125 enfriadores.


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Sistema Lubricacion- Enfriador

Aceite

1. Cubierta Termostato

2. Termostato ( vlvula trmica)

3. Cubierta de enfriador4. Elemento

A. Drenaje de Agua

B. Entrada de Aceite

C. A todas partes del motor(aceite)D. Entrada de Agua


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Sistema Lubricacion- Flujo Enfriador

de Aceite.

Salida bomba

Entrada bomba


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Termostato Cerrado

Cuando la temperatura del aceitealcanza 85C (185F) el termostatocomienza a abrir. En la medida queabre permite que algn aceite pase a

travs del enfriador y otro a travs de lavlvula bypass.

A 100C (212F) el termostato estacompletamente abierto. En esta, eltermostato cierra todo el flujo a la

vlvula bypass. Esto obliga al flujo alasalida de la bomba a pasar por lasplacas del enfriador.


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Termostato AbiertoCuando la temperatura del aceitealcanza 85C el termostato secomienza a abrir.

En la medida que el termostato abre

este permite que algn aceite pase atravs del enfriador y otro a travsde la vlvula bypass.

A 100C el termostato estacompletamente abierto. En esta

posicin el termostato corta todo elflujo de aceite a la vlvula bypass.Esto obliga a todo el flujo de aceiteen la salida de la bomba que pasepor las placas del enfriador.


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Filtros de AceiteEl aceite que sale del enfriador de aceite recorre todos los pasajes desde la

parte trasera del bloque del motor hasta el lado izquierdo del motor.Montado enel lado izquierdo del motor hay 2 filtros de aceite.


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Sistema de Lubricacion- Filtro AceiteFiltro Aceite

1. Soporte del Filtro

2. Elemento Filtro

3. Caja de Filtro


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Sistema Lubricacion- Filtro Aceite

Vlvula Seguridad

4. Interrup. Pres. Aceite (parafiltro tapado)

5. Tapa Valv. Seguridad

6. Resorte de Vlvula7. Vlvula Seguridad

A. Desde Bba Aceite

B. A todas partes delcartucho del motor


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Sistema LubricacinFiltro Aceite

ESPECIFICACIONES

Filtro Aceite

rea Filtrado: 0.9 m 2 x 2

Vlvula Seguridad

Presin Actuacion (presindiferencial):245 19.6 kPa

{2.5 0.2 kg/cm}(5117 409 lbf/ft)


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Sistema Lubricacion-RodamientosPrincipales y de Biela


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Galera Principal de AceiteEl aceite saliendo de los filtros vuelve a fluir al bloque del motor, llenando

la galera principal de aceite en el lado izquierdo del motor.


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Cojinetes Principales

El aceite fluye desde lagalera de aceiteprincipal bajando yllenando los pasajes enel bloque hacia elcigeal.

Aqu provee lubricacina los cojinetes

principales.


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Cojinete de Rodillo

Un orificio drenado en el munprincipal del cigeal esta alineadocon el orifico en la parte superior delcojinete principal facilitando continuoflujo de aceite a un orifico anguladoen el cigeal

Este orificio provee suministro deaceite presurizado a los rodamientosde biela.

Los tres muones principalesfrontales fluye aceite a los cojinetesdetrs de ellos, mientras que los 3muones traseros fluye aceite hacialos 3 cojinetes adyacentes.


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Rajadura Perforada en el Rodamiento

Aceite del cojinete de rodillo del mun fluye hacia arriba a travs de unpasaje en la biela para lubricar el pasador del pistn.


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Rodamientos del rbol de LevasEl aceite fluye de la galera principal hacia los rodamientos del rbol de levas.


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Se drena aceite de la partesuperior del buje de levasexcepto para la numero 1.

Rodamientos del rbol de Levas


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Seguidor de Levas

El aceite en los muones del rbol de levas fluye alrededor de las ranurasde los muones en los huecos de los pernos que fijan los ejes de losseguidores de levas. En cada uno de esos ejes el aceite fluye a travs delos pernos del eje trasero y es drenado en un pasaje que corre a lo largodel eje, lubricando los seguidores.


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Rodillos

Perforaciones corren a lo largo de cada nivel delseguidor. Aceite de los ejes fluyen hacia abajo en estasperforaciones para lubricar el bronce de pasadores y

rodillos.


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Sistema de Lubricacion- Vlvula

Gua Superior


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Pasaje de Aceite en Caja de

Balancines


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Ejes de Balancines

El aceite fluya alrededor de las ranuras en los muones del rbol de levasa los pasajes que lo guan hacia las tapas de los cilindros.Este aceite fluyedentro de la caja de balancines, sube a travs del orificio rebajado yalrededor del perno de fijacin del eje de balancines. Este entra al eje yprovee lubricacin a los balancines.

PerforacinTrasferencia

Aceite


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Eje de Balancines


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Eje de Balancines

Frente

Fondo


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Crucetas de Cabeza

La vlvula de los balancines esta perforada por lo que algn aceitesale a las crucetas lubricando el rea donde los balancines hacencontacto con las crucetas. Un drenaje en la parte trasera del

balancn roca aceite que provee lubricacin a los cubos de lasvarillas de empuje.


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Balancn de Inyectores

El balancn del inyector esta drenado por lo que algnaceite sale y fluye hacia el casquillo de la unin delinyector, lubricando la unin.

Un drenaje a travs del extremo trasero del balancn llevaaceite al tornillo de ajuste y al casquillo de la varilla deempuje.


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Toberas de Enfriamiento del PistnCuatro pasajes llevan aceite desde la galera principal en el lado izquierdodel motor hacia la galera de enfriamiento de los pistones ubicada en ellado derecho del bloque.

Pistn cooling drillings throughmain oil rifle to cooling rifle.


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Sistema de Lubricacin

Enfriamiento Pistn


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Toberas de Enfriamiento del PistnDos toberas por pistn suministran aceite a los pasajes en la parte interiorde cada pistn. Note que las toberas no son intercambiables. La toberatrasera tiene 2 orificios, uno esta dirigido a una abertura en la partesuperior de la biela. Esta abertura permite que aceite procedente de latobera brinde lubricacin adicional al pasador del pistn.


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Sistema Lubricacin - Turbocargador


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Turbocargador

El aceite en el pasaje izquierdo tambin viaja a travs de un pasaje a unacavidad en el lado derecho del bloque. La lnea de suministro de aceite delturbocargador, lleva el aceite desde este pasaje hasta el turbocargador.


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Retorno de Aceite TurbocargadorEl aceite retorna desde el turbocargador y corre a travs de

un tubo embridada en la parte derecha del bloque. Esteaceite retorna directamente a la bomba.

Retorno Segundo Turbo

Retorno Aceite Turbo


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Turbocargador Suministro y RetornoSuministro Aceite turbo

Retorno Turbo

Retorno segundo turbo


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Sistema Lubricacion- Mando de

Engranes Frontal & Trasero


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Instale lejos

de engrane


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Eje Libre CompuestoEn la parte trasera del motor hay un pequeo pasaje que lleva aceite de la

galera principal al eje libre compuesto.El aceite fluye a travs de unabertura en el eje y lubrica el pasador.


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Engranes Libres FrontalesPasajes en la parte frontal del bloque lleva aceite desde la galera principal

a los dos engranes libres.


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Sistema Enfriamiento


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Motor BaseSistema Enfriamiento

1. Bomba de Agua2. Enfriador Aceite3. Resistor de Corrosin4. Cilindro5. Bloque Cilindros

6. Distribuidor de Agua(dentro del bloque decilindros)

7. Termostato8. Radiador

9. Ventilador10. Compresor de AireA. Desde bomba

Aceite(aceite)B. A todas partes del motor

(aceite)


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Bomba de Agua

La bomba de agua esmovida por el engranederecho frontal a 1.77 vecesla velocidad del cigeal.

A una velocidad del motor de2,100 rpm el flujo de labomba es 800 litros porminutos.


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Caja de Termostato

La caja del termostato estamontada en la parte superior deldistribuidor de agua en el bloquedel motor, directamente encima dela bomba de agua.

La carcasa esta diseada con unaditamento para que la lnea deenfriamiento del convertidor detorque pueda ser instalada.

Cuando esto se hace el tubo dedesvi del refrigerante esequipado con un orificio restrictorpara enviar flujo al convertidor detorque cuando el termostato estacerrado.


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Termostato del RefrigeranteDos termostatos, estn instalados en la carcasa del termostato. Estostermostatos controlan el flujo del refrigerante al radiador.Estan diseadospara que comiencen a abrir a 76.5C (170F) y este completamenteabierto a 90C.(194F).


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Filtro para Refrigerante. Resistor

Un resistor de corrosin esta montado en el mltiple de admisin. Utilice elresistor con la concentracin apropiada de SCA que se necesite.

Nota: Resistor puede estar montado en la parte delantera o trasera.


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Sensor de Temperatura

El sensor de temperatura del refrigerante esta montado en la carcasa deltermostato.


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Flujo RefrigeranteEnfriadores

AceiteEl refrigerante circula sobre los enfriadores de aceites removiendo el calordel aceite.

Dos Enfriadores 6D125


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Sistema Enfriamiento-Enfriadores

Aceite 1. Cubierta termost.2. Termostato (vlvula

trmica)3. Cubierta enfriador4. Elemento enfriadora. Drenaje de Aguab. Entrada de Aceitec. A todas partes del motor

(aceite)d. Entrada de Agua


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Flujo Refrigerante- Enfriamiento del

CilindroRefrigerante circula a travs de las aberturas en las caras del bloque a cadacamisa de cilindro.El refrigerante circula alrededor de las camisas hacia lasaberturas en la parte superior del bloque. Existen 4 de estas aberturas porcilindro.


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Flujo Refrigerante-Tapa de CilindroEl refrigerante fluye hacia las tapas de cilindro a travs de las aberturas en la

parte superior del bloque. Refrigerante en las tapas fluye alrededor deinyectores y asientos de vlvulas. El refrigerante de cada cabeza retorna albloque a travs de un gran pasaje simple ubicado en el lado derecho de cadacabeza.


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Flujo Refrigerante -Termostato Cerrado

Cuando la temperatura del refrigerante esta por debajo de 76.5C (170F) eltermostato esta cerrado. El refrigerante fluye a travs del centro del termostato,entra al tubo de desvi y regresa a la entrada de la bomba.

Termostato Tubo Desvi


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1. Sello2. Termostato3. Vlvula4. Cuerpo5. Pistn

6. Parte sensora calor7. Camisa8. Agente Alterante

A. En Fri (cerrado)

B. En caliente (totalmenteabierto)a. Desde todas partes del

motorb. A bomba de Aguac. A radiador

Flujo en Bloque - Sistema

Enfriamiento

ESPECIFICACIONES (como parte individual )

Temperatura Abertura: 76.5 2C(170 36F)

Temperatura Totalmente Abierto: 90C(194F)Levante vlvula: Min. 10 mm (0.394 in)


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Flujo RefrigeranteTermostato AbiertoCuando la temperatura del refrigerante es superior a (90C (194F) el

termostato esta completamente abierto. El pasaje de desviacin esbloqueado y todo el flujo refrigerante es dirigido al radiador. Cuando latemperatura esta entre 76.5C (170F) y 90C (194F) parte del refrigerantees dirigido al radiador y la otra parte fluye a travs del tubo de derivacin.


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Flujo RefrigeranteFiltro (Resistor)Algn refrigerante en la cavidad del enfriador de aceite fluye a travs de un tubo

externo hacia el lado izquierdo del motor.Este refrigerante fluye a travs del filtroy a travs de una tubera externa hacia el distribuidor de agua en el ladoderecho del motor. La presin diferencial entre el refrigerante en la cavidad delenfriador y el distribuidor de agua, controla el flujo del refrigerante a travs delfiltro.


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Flujo Refrigerante - Sistema De-aeracion

El sistema de enfriamiento esta diseado para purgar el aire durante elllenado.Dos orificios pequeos en la parte superior de la cavidad del enfriadorde aceite en el bloque permite al aire escapar desde la cavidad del delenfriador hacia la parte superior del distribuidor de agua.


119/206

Flujo Refrigerante - Sistema De-aerationLas tapas de cilindro se purgan tambin mientras se llena el motor con

refrigerante.Conecciones en la parte superior de cada tapa de cilindro estnconectadas por un tubo externo. Segn el refrigerante llena el motor desde elfondo, el aire sale del motor a travs de este tubo externo. Este tubo estaconectado a la parte superior del tanque del sistema de enfriamiento.


120/206

Flujo RefrigeranteFlujo

Refrigerante Compresor Aire


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Flujo de Refrigerante- Flujo

Refrigerante Aceite de Frenos

Komatsu usa enfriador deaceite de frenos,el

refrigerante fluye desde labomba de agua al enfriadorde aceite de los frenos almotor.

Enfriador Aceite de Freno localizado debajo del motor.


122/206

Sistema Combustible


123/206

Estructura

Sistema

HPI

Vista General del Sistema HPI


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Suministro Retorno

Flujo Combust: 584kg/hr (1285lb/hr) 564kg/hr (1242lb/hr)

Mnimo tamao lnea combust: 19.1mm (.75 in.) 19.1mm (.75 in.)

Mximo Comb Lnea restriccin: Filtro Limpio Filtro Sucio

En Bomba Combust: 120mm Hg (4.0in. Hg) 203mm Hg (8.0in. Hg)

Lnea retorno Inyector: 229mm Hg (9.0in. Hg) 229mm Hg (9.0in. Hg)

Especificaciones Sistema

Combustible


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SAA6D170Sistema Inyeccin HPI

El sistema de inyeccin HPISAA6D170 es lo mas nuevo enla tecnologa de IPA.El sistema de combustibleofrece variables tiempos deinyeccin usando un simple,eficiente diseo, con presionesde inyeccin superior quecualquier motor actual Komatsuo Cummins.


126/206

AplicacionesEl motor HPI ser usado primero en el D375A-3, PC1250-7,

HD465/605-7 y el WA600-3LC.Este ser usado en otras maquinas que actualmente usan el SD170

para cumplir con las normas de emisionTier II y Euro 2.

HPI


127/206

Sistema Combustible HPI

Si t C b t HPI 1 T


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Sistema Combust HPI - 1. TanqueCombust

Tanque Combustible enHD465/605-7

HPI Fuel System - 2. Fuel Filter


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HD465/605-7 Optional Fuel Filters

Una combinacin de filtro/separador de aguaes estndar para el motor 170-3HPI.

El filtro es de 10 micrones de filtrado y condrenaje de agua.

El elemento separador de agua en el filtro decombustible es mandatorio debido a que elenfriamiento y lubricacin necesitan deactuadores en el sistema de combustible.

Sistema de Combust HPI. Filtro


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Combust

El filtro de combustible separa el agua

del combustible y colecta esta en elfondo del filtro.

El agua puede ser drenadaperidicamente del filtro segn senecesite.

HD465/605-7 Optional Fuel Filters


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Filtros de Combustible Estndar

1. Soporte del filtro2. Elemento del filtro3. Carcaza del filtro4. Tapn de drenado

a. Del tanque combust.b. A bomba combustible

ESPECIFICACIONES

rea Filtrado:


132/206

Filtros de CombustibleCombustible fluye desde el depositoy es enviado a la cabeza del filtrodoble de combustible.Los filtros de combustible tienenseparador de agua y elementos que

filtran hasta 10 micrones.El elemento separador de agua esmandatorio debido a que losactuadores en el cuerpo de la vlvulade control son sensitivos al agua.La mxima restriccin a la entrada

del filtro es 4 in Hg con el filtro limpioy 8 in Hg con el filtro sucio.

Sistema de Combustible HPI


133/206

Conjunto Bomba Combustible.

La bomba de combustible esguiada por engranes a travs delmando de engranes frontalesmediante el engranaje gua.

Sistema de Combust HPI- Sensor de


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Sistema de Combust HPI Sensor dePresin de la Bomba de Combustible.

El sensor de presin, esta instaladoen el extremo de la tubera devibracin que va conectada a labomba, enva una seal al ECMpara indicar la presin de salida delcombustible de la bomba.

Sistema de Combustible HPI - Sensor


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Presin de Bomba Combustible.

El ECM utiliza esta seal, adems de otras caractersticas de operacin, talcomo la velocidad del motor,para determinar la seal enviada al actuador paragarantizar la presin de salida deseada del combustible. Esta confirmacin dela presin deseada por un sensor instalado en la salida de la bomba decombustible es conocido como sistema de circuito cerrado "closed loop".

Sistema Combustible HPI-Actuador


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Bomb Combustible.

La presin de la bomba de

combustible es controlada por elactuador de combustible de labomba. El actuador recibe unaseal PWM desde el ECM.


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Sistema combustible HPI - Control

Presin Combustible

3A. Bomba Engranes

3B. Regulador de la Bomba3C. Vlvula Cheque3D. Actuador Bomba Combustible3E. Sensor Presin Bomba

Combustible


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Sistema Combustible HPIControl

Presin Combustible

V02_3_fuel Pump Control Courtesy of Cummins Engine

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Entrega de BombaLa entrega de la bomba de engranes es controlada por el ECM. La

calibracin determina las caractersticas de presin sobre un rangocompleto de RPM.


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Sistema Combustible HPIVlvula

de ControlEntrega de labomba fluyehacia vlvula

de control

Entrada Combustdesde bomba

SalidaCombust.Tiempo

SalidaCombust.

Vlvula Control de Presin Combustible


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ActuadorTiempo

SensorTemperatura

Vlvula deCorte deCombustible

Actuador Rail

Sensor PresinBaromtrico

SensorPresinTiempo

Sensor

PresinRail

desde bombadel Rail


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Vlvula Control Presin Combustible

La vlvula de controlrecibe el flujo decombustible desde labomba de combustible en

su interior.El flujo combustible sedivide para alimentarambos sistemas decontrol.


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Vlvula de Control

El ncleo del sistema decombustible HPI del SAA6D170es el conjunto de la vlvula decontrol.

El flujo de combustible producido

por la bomba es entregado alconjunto de la vlvula de control.

El conjunto consiste de unsolenoide de corte,2 vlvulasactuadores de combustible y 2

sensores de presin decombustible.

El ECM se monta al frente de lacaja.

Vl l d C t l


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Vlvula de Control

La vlvula de control tiene 1puerto de entrada de combustibley 2 puertos de salida. Cadapuerto de salida es controladopor un actuador separado.

El actuador del rail decombustible controla elcombustible requerido para lacombustin.

Los actuadores de tiempo delcombustible controlan el

combustible necesario paracontrolar el tiempo delinyector.

C t l d P i d l R il


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Control de Presin del Rail

El actuador es una vlvula de control del tipo de carrete,controlada electrnicamente. La bobina recibe una sealPWM desde el ECM. Dependiendo de la seal del ECM,el carrete se mueve a la izquierda destapando el puertode entrada y permitiendo el flujo del combustible.

Si t C t l d Ti


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Sistema Control de Tiempo

El sistema de control que mantiene la presin de tiempo en el railconsiste del actuador de tiempo del rail y el sensor de presin de tiempodel rail. Presin de combustible en el rail de tiempo es controlado por elactuador de tiempo del rail el cual es tambin controlado por el ECM.

Vl l C t l P i d


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Vlvula Control Presin de

Combustible.

El sistema de control que mantiene la presin de combustible en el rail consistede una vlvula de corte rpido de combustible, actuador de combustible del rail, yun sensor de presin de combustible del rail. Combustible fluye primero a travs

de la vlvula solenoide de corte de combustible y luego al actuador decombustible.

Si t d C t l d Ti


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Sistema de Control de Tiempo

El sensor de presin de tiempo del rail monitorea la presin,y enva esta informacin de regreso al ECM.

C t l d P i d l R il


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Control de Presin del Rail

El sensor de presin de combustible del rail monitoreaesta presin y enva esta informacin al ECM.

Fl j d C b tibl l


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Flujo de Combustible a los

Inyectores

Combustible fluye desde la vlvula de control a travs de los tubos detransferencia de combustible hacia el mltiple. Existen 2 mltiples, el frontalque sirve a los cilindros 1 al 3, y el trasero sirve a los cilindros 4 al 6. Cada

mltiple tiene 3 pasajes: rail de tiempo, rail de combustible, y drenaje.

P j d C b tibl l


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Pasajes de Combustibles en el

Mltiple de Admisin.

Tiempo

Drenaje

Rail

Flujo Combustible a Inyectores


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Flujo Combustible a Inyectores

Perforaciones en la tapa del cilindrointerceptan con el mltiple decombustible.

Combustible de rail y combustible detiempo pasan a travs de la tapa de

cilindro al drenaje del inyector.

Combustible desde los inyectorespasan a travs de la tapa de cilindroal mltiple de combustible.

Hablaremos de los inyectores delsistema HPI mas tarde en elprograma.

Sistema Combustible HPI Inyector


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Sistema Combustible HPI - Inyector

Una caracterstica del sistema decombustible HPI es la toberaabierta tipo inyector,mecnicamente actuada.

Presin / Tiempo Concepto


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Presin / Tiempo Concepto

El sistema de combustible HPI utilizael concepto presin /tiempo como elsistema de combustible PT. El PT escompletamente mecnico y dependedel ajuste mecnico de las reas deflujo para regular la presin delcombustible.

El sistema de combustible HPI,sin embargo, controla la

presin del combustibleelectrnicamente ajustando lasreas de flujo de losactuadores.

Concepto Presin/ Tiempo


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Concepto Presin/ Tiempo

Para un ejemplo del concepto presin / tiempo, vamos a considerar lo siguiente:Con iguales fuentes de presin conectadas a pasajes de diferentes reas de flujos, siambos sistemas estn permitiendo el mismo flujo por unidad de tiempo, se colectara

mas fluido en el contenedor del sistema con mayor rea de flujo.

Concepto Presin / Tiempo


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Si pasajes de igual rea de flujo estn ahora conectados a diferentesfuentes de presin, y el tiempo en el que el fluido fluye es constante,mas fluido ser colectado en el contenedor del sistema que tenga

mayor fuerza de presin.



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As, si el rea de flujo y el tiempo de flujo se mantienenconstantes, la presin determina la cantidad de combustible

colectado.



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Finalmente, si pasajes de igual flujo de rea estn conectados a igualfuentes de presin. El tiempo en que el fluido fluye determinara la cantidad

de combustible colectado.



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As, si el rea de flujo y la presin se mantienen constantes, eltiempo determina la cantidad de combustible colectada.



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Estas 3 ilustraciones proveen un excelente ejemplo del concepto presin/ tiempousado en los sistemas de combustibles rail HPI y sistemas de tiempo.

Komatsu Inyector HPI


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KomatsuInyector HPI

Inyector Instalado en Tapa de


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Inyector Instalado en Tapa de

Cilindro

La grampa de sujecin se remueve yes instalada con el inyector

Inyector HPI


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Inyector HPI

Filtros de Pantalla en el Inyector


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Ruido en Inyector


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HPI: High Pressure Injection SystemSistema Inyeccin Alta Presin

El motor SA(A)6D170E-3 esta equipado con un nuevo tipo de controlelectrnico del tipo inyector unidad llamado HPI.

Este sistema es diseado para empujar el embolo dentro del inyectorcon el rbol de levas del motor. Esta vez, el embolo del cuerpo delinyector y la carrera se aumentaron para hacer mas resistente el rbolde levas y sistema de engranes, y esto ha hecho posible una sobrepresin de inyeccin de 200MPa.

Por tanto, este sistema cumple con la segunda etapa de las normasde emisin en U.S. EPA. Adems, este motor emite gases de escapelimpios durante la operacin.

Ruido en Inyector

Ruido en Inyector


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Cuando una cantidad muy pequea de combustible es inyectado, cuandoel motor se desacelera o cuando viaja pendiente abajo, un ruido puede

ocurrir.Esto ocurre cuando el embolo choca con la tobera, esto no causa ningn

problema en confiabilidad y durabilidad.

Ruido en Inyector


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SAA6D170 Sistema Inyector


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SAA6D170 Sistema Inyector

Combustible HPI El nuevo inyector tiene 3secciones individuales demovimiento: Parte Baja Embolo Embolo de Tiempo

Parte Superior EmboloTodos los mbolos estncubiertos con nitrato de titaniopara prevenir las picaduras,desgaste y proveer una mximavida de servicio.

Seccin Inferior


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Seccin InferiorLa parte inferior del inyector es

bien similar al inyector PT.

El embolo y la tobera tienen formasimilar al del PT.

El suministro combustible,medicin, drenaje y vlvulacheque son tambin similar alsistema.

Una diferencia importante es que

el cilindro inferior y la tobera esuna sola pieza.

Este diseo elimina las unionesde alta presin.

HPIPT

Seccin Inferior


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Seccin Inferior

El diseo de tobera abierta delinyector provee la forma y cantidadideal de inyeccin.

Un inicio despacio de la inyeccinpermite un quemado despacio al

inicio de la combustin para reducirlos ruidos en la combustin.

El corte final de la inyeccin,eliminando la inyeccin secundaria,provee reduccin en emisin dehydro-carbon.

Para cada ciclo de inyeccin, lacarrera del embolo inferior es 10 mm(0.394 in).

Seccin Inferior


172/206

Seccin Inferior

Seccin de Tiempo


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Secc de e po

El sistema de combustible HPI provee tiempos de inyeccin variables. El tiempose varia controlando la presin del combustible a la seccin de tiempo delinyector. Esta seccin de tiempo consiste de un orificio de balance, embolo detiempo, y un anillo deflector. El embolo de tiempo es posicionado en el dimetrodel cilindro debajo del embolo superior.

Seccin de Tiempo


174/206

p

Seccin Superior


175/206

p

La seccin superior del inyector consiste de un cilindro, caja del resorte,resorte de retorno, tapa embolo superior de parada y embolo de conexin.

Seccin Superior


176/206

p

Komatsu Presenta el Sistema de


177/206

Inyeccin HPI para el MotorSAA6D170

Teora

De

Operacin

Ciclo de Inyeccin


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y

Comenzaremos con el seguidor de levas en la base exterior delcirculo. Los 3 mbolos estn en contacto uno con otro. Segn el

rbol de levas rota, el seguidor sigue la base interior del circulo loque causa que los 3 mbolos se separen.

Ciclo de Inyeccin


179/206

y

Cuando el embolo inferior se separa lo suficiente, elpuerto de alimentacin de combustible esta descubierto y

el combustible es PT (presion-tiempo) medido a travsdel orificio en la copa.

Teora PTR d d d l t PT l P


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Recordando de la teora PT, la P es

presin de rail y T es el tiempo en queel puerto de alimentacin de combustibleesta descubierto. El tiempo dependerade la velocidad de rotacin del motor.

Tiempo y Medicin de Rail


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y

La presin de rail ser controlada electrnicamente y puede ser tan altacomo 290 psi, o tan baja como 2 psi. El embolo inferior esta en posicin

completamente recogido cuando el retenedor del resorte contacta elescaln.

Tiempo y Medidor de Rail


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El seguidor de levas continua su movimiento hacia la base interior del circulo,permitiendo al tiempo y el embolo superior continuar movindose hacia arriba.

Cuando el embolo superior se retracta lo suficientemente lejos, este descubre elpuerto de alimentacin de tiempo y el combustible PT es tambin medido a

travs de un orificio en la cmara de tiempo.

Fin de Medicin de Tiempo.


183/206

Segn como el seguidor de levas comienza a subir la rampa de inyeccin del rbolde levas, el embolo superior se mueve hacia abajo y cierra el puerto de

alimentacin de tiempo y finaliza la medicin de tiempo. El combustible que esmedido en la cmara de tiempo esta ahora atrapado entre el embolo superior y el

embolo de tiempo.

Control de Tiempo


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La cantidad (volumen) decombustible que entra a lacmara de tiempodetermina la separacin

entre el embolo de tiempoy el embolo superior.

La cantidad de laseparacin determina lalongitud efectiva delembolo del inyector. Estalongitud determina cuandocomenzara la inyeccin.

Control de Tiempo


185/206

Cambiando la longitud total del embolo cambia el inicio de la inyeccin.

Control de Tiempo


186/206

La separacin entre los mbolos varia desde un mnimode 2 mm hasta 9 mm, esta separacin es algunas veces

conocida como over-travel.

Control de Tiempo


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El combustible atrapado se convierte en una unin slida y todos los mbolos semueven hacia abajo juntos. Segn el embolo inferior se mueva, el puerto de

alimentacin de combustible es tambin cerrado.

Control de Tiempo


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Los mbolos superior y de tiempotienen un dimetro de 15 mm,comparado con 11 mm de dimetroque tiene el embolo inferior.

Esta diferencia en dimetro reducela presin en la cmara de tiempo aaproximadamente 50% de lapresin de inyeccin.

Control de Tiempo


189/206

Por tanto, si la presin en lacmara de tiempo es de15,000PSI, la presin en la copapuede ser tan alta como 25,000PSI.

Esta relacin de reduccinpermite que el inyector operecon un mnimo de stress ydesgaste, aun as produce unapresin de inyeccinextremadamente alta.


190/206

Final de la Inyeccin


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La inyeccin finaliza cuando el embolo inferior hace contacto con el asiento dela tobera. Aproximadamente a la misma vez, la ranura en el carrete de tiempose alinea con la ranura en el cilindro, abriendo el puerto de salida. Elcombustible de tiempo despus sale del embolo superior y continua surecorrido.

Final de Inyeccin


192/206

Durante este proceso, el drenajeen el embolo de tiempo regula lapresin del combustible en lacmara de tiempo paramantener la carga en el embolo

inferior.Esta presin es necesaria paraprevenir que el embolo inferiorse levante antes de que ocurrael contacto mecnico entre los

mbolos superior y de tiempo.

Fin de Inyeccin


193/206

Un anillo de rebose estaposicionado sobre el puertode salida porque elcombustible de tiemposaliendo de la cmara esta

bajo presin.

El anillo de rebose actacomo un deflector de presinpara prevenir danos aldimetro del inyector en la

cabeza del cilindro debido ala salida constante decombustible a alta presin.

Fin de Inyeccin


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Durante los ltimos 5 mm (0.197in) del recorrido del embolosuperior, el saliente en la partebaja del embolo superior acoplacon el puerto en el embolo detiempo.

La distancia entre las dos partesactan como una restriccinadicional de flujo de combustibleen el puerto.

Esta restriccin adicional mantienela presin en el embolo inferiormientras el resto del combustiblede tiempo es drenado.

Fin de Inyeccin


195/206

Esta caracterstica es necesaria para asegurar que el emboloinferior no se separe durante la transicin de la rampa al

saliente en el lbulo del rbol de levas.

Mecanismo de Compresin


196/206

Como todo el combustible de tiempo sale de la cmara, los mbolos harn contactomecnico. El recorrido descendente del inyector puede continuar creando una

condicin de empuje mecnico en el embolo inferior. Esto asegura que el embolopermanezca sellado en la tobera durante la combustin.

Sistema Combustible HPI - 6.Enfriador Combustible


197/206

La temperatura correcta delcombustible es critica para la

correcta operacin del sistema decombustible HPI, por lo que un

enfriador de combustible es

mandatorio.

Enfriador Combustible


198/206

1. Soporte de Montaje2. Ncleoa. Del Inyectorb. Al Tanque Combustible

ESPECIFICACIONES

Mtodo Enfriado: Enfriado por Aire

Tipo Ncleo: CF40, (4.5/2P)

Superficie disipacin Calor: 6.45 m

2Cantidad Disipacin Calor: 11.63kW (10,000 kcal/h)

Presin combustible: Max. 5.88kPa (0.06 kg/cm 2)

(Cuando la temperatura delcombustible en la entrada delenfriador es 100C)

Enfriador Combustible


199/206

Esto causa que todo elcombustible drenado fluya atravs del enfriador. Auncuando el calor es disipadodel combustible desde eltanque de combustible, el uso

de un enfriador decombustible asegura uncontrol positivo de latemperatura.

El drenaje tpico de flujo de

combustible es 2 GPMadems, el enfriador no debetener mas de 5 PSI derestriccin.

Enfriador CombustibleHD465/605-7

Vlvula Cheque de RetornoC b tibl


200/206

Combustible

En aplicaciones donde el tanque de combustible esta mas elevado queel sistema. Evita que el sistema se descargue y motor no arranque.

Sistema Combustible HPI.7 Controlador ECM


201/206

7- Controlador ECMEl controlador del motor esta

instalado en la unidad de la vlvulade control.

Este controla todo el sistema.

Sistema Control Electrnico delMotor


202/206

MotorEl controlador montado al motor

enva las seales de falla alpanel monitor del HD465/605-7 y

de otras maquinas Komatsu.

Sistema Combustible HPI- 8. SensorVelocidad del Motor


203/206

Sensor Veloc. Motor

El sensor de velocidad del motor esta instaladoen la caja del volante. Este detecta la velocidaddel volante y enva esta seal al controlador.Hay un sensor de velocidad del motor. Estemantiene la seal del circuito para dossistemas.

Sistema Combustible HPI - 9.SensorPresin Atmosfrica


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Baromtrico

El sensor de presin atmosfricaesta instalado en la unidad de lavlvula de control.

Este detecta la presin atmosfricay enva una seal al controlador.

Sistema Combustible HPI- 10. SensorBoost Pressure


205/206

Boost Pressure

Presin Entrada

El sensor boost pressure esta instaladoen el mltiple de admisin. Este detectala presin boost del turbo (presinadmisin) y enva esta seal alcontrolador.

Sistema Combustible HPI - 11. BoostSensor Temperatura


206/206

Sensor Temperatura

Temperatura Admisin

El sensor de temperatura del aire de admisinesta instalado en el mltiple de admisin.Este detecta la temperatura del aire y envauna seal al controlador.

Documents

Curso Motores Komatsu Series 170