Motor M47D20TÜ Manual de trabajo del seminario BMW

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NOTALas informaciones contenidas en la documentación del curso estándestinadas exclusivamente a los participantes en este curso de ServiceTraining BMW.Modificaciones/suplementos de los datos técnicos deberán tomarse de lasrespectivas informaciones del "Servicio técnico de postventa".

© 2001 BMW AGMünchen, Germany. Prohibida la reimpresión total o parcial,sin previa autorización por escrito de BMW AG, MünchenVS-42 MFP-BRK-M47TU

Indice

PáginaIntroducción 1Parte mecánica del motor M47D20TÜ 2- Datos técnicos 3- Diagrama de plena carga 4- Conducción de aire 5- Grupos auxiliares y transmisión por correa 10- Alimentación de depresión 12- Culata 13- Bloque motor 17- Sistema de refrigeración 24- Sistema de lubricación 26Common Rail de 2ª generación 29- Introducción 29- Descripción del funcionamiento 30- Componentes 33Equipo eléctrico del motor 40- Introducción 40- Sinopsis de la DDE 5.0 M47D20TÜ 41- Ocupación de clavijas de la DDE 5.0 M47D20TÜ 42- Componentes 46- Sensores / actuadores 47- Sistema de incandescencia 50Glosario 62

Motor M47D20TÜ

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Introducción

El M47D20TÜ es un perfeccionamiento del M47D20. Sustituyeal M47D20 y se montará en los vehículos de la serie 3. ElM47D20TÜ dejará de utilizarse en los vehículos de la serie E39.

Los objetivos esenciales de desarrollo del M47D20TÜ fueron:

- Cumplimentación de los requisitos más estrictos sobre losvalores de emisión

- Mejora de confort

- Mejora de la dinámica de marcha

- Reducción del consumo de combustible

- Unificación de la construcción del motor M47D20TÜ con la delM57D30

Fig. 1: Vista general del M47TÜ

Modelos Fecha deimplantación

E46/3 con cambio manual 09/2001

E46/3 con cambio automático 09/2001





KT-6688

Motor M47D20TÜ

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Parte mecánica del motor M47D20TÜ

Novedades

• Cárter del cigüeñal optimizado con respecto al peso

• Árboles de compensación en carcasa separada(AGW)

• Bomba de aceite abridada a la carcasa de los árbolesde compensación

• Unión de los árboles de levas de admisión y deescape mediante ruedas frontales de dentado recto

• Pistones más resistentes a la presión, con cavidadoptimizada de la cabeza del pistón y alojamiento delatón del bulón de pistón

• Inyectores de aceite modificados

Componentes nuevos y modificados

• Nueva fijación de la tubería existente entre el turbo-compresor y el refrigerador del aire de sobrealimen-tación

• Medidor de masa de aire por película térmica conrejilla deflectora delante del elemento de sonda parareducir el ensuciamiento

• Sistema de incandescencia

Modificación en la preparación y dosificación del

combustible

El M47D20TÜ dispone del sistema Common Rail.

• Bomba de alta presión CP 3.2 de 1600 bares y válvulareguladora de caudal

• Inyectores modificados

• Circuito de prealimentación modificado

• Concepto de doble ajustador

Motor M47D20TÜ

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- Datos técnicos

Indicaciones

Fecha de implantación con estándar para gases de escape EU 4en el 2005

Volumen de modificaciones previsible:

- Introducción del filtro de partículas para motor Diesel (09/2002)

- Introducción del radiador AGR (versión de cambio manual)

- Las modificaciones en la parte básica del motor, el sistema deinyección y las aplicaciones DDE no estaban todavía definidascon más precisión al cierre de redacción

M47D20UL (nivel de potencia inferior)

- Reducción del par motor a 240 Nm

- Reducción de potencia a 85 kW

La reducción del par de motor y de la potencia se ha obtenidomediante una limitación del caudal de combustible. Los datosde aplicación del dispositivo de mando de la bomba del VP44han sido modificados de forma que, en combinación con losinyectores modificados, exista un menor caudal de paso decombustible. El motor básico se corresponde con el M47D20. ElM47D20UL se introducirá a partir de 09/2001 en las seriesE46/3 y E46/4 (sólo en la versión con cambio manual).

Motor M47D20 M47D20TÜ

Cilindrada efectiva (cm3) 1950 1995

Carrera/diámetro (mm) 88/84 90/84

Potencia (kW)

a un número de revoluciones (r.p.m.)

100

4000

110

4000

Par motor máx. (Nm)

a un número de revoluciones (r.p.m.)

280

1750

330

1750

Relación de compresión 19:1 17:1

Ø del cojinete de bancada del cigüeñal (mm) 60 60

Ø del cojinete de biela del cigüeñal (mm) 45 45

Ø de válvula de admisión y escape (mm) 25,9 25,9

Peso del motor (kg) 162 172

DDE DDE 3.0 DDE 5.0

Norma sobre emisión de gases de escape EU3 EU3

con reserva parala EU4

Motor M47D20TÜ

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- Diagrama de plena carga

Fig. 2: Curva de verificación de modelos M47D20TÜ en comparación con el M47D20

Par motor (Nm)

Potencia (kW)

Nú

me

ro d

e r

evo

luc

ion

es

(r.p.

m.)

Par

mo

tor

M47

D20

TÜ

Po

ten

cia

M47

D20

TÜ

Po

ten

cia

M47

D20

Par

mo

tor

M47

D20

KT-8104

Motor M47D20TÜ

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- Conducción de aire

El silenciador de admisión va integrado en la tapa de la culata.El filtro de aire es una versión de cartucho oval, igual que en elM47.

Sistema de admisión

El M47D20TÜ posee un sistema de admisión de plástico, en elcual va montada una chapaleta de turbulencia adicional en cadacanal tangencial. Este sistema se introdujo por primera vez en elM57 Euro 3.

Fig. 3: Módulo de admisión M47D20TÜ

La DDE activa una electroválvula de conmutación (EUV) enfunción del número de revoluciones. La depresión actúa sobreun depresor y con ello sobre un varillaje, el cual mueve laschapaletas de turbulencia.

Índice Explicación Índice Explicación

1 Chapaletas de turbulencia 3 Electroválvula de conmu-tación

2 Varillaje 4 Depresor

4

1

2 3

KT-6784

Motor M47D20TÜ

- 6 -

En la gama de revoluciones inferior están cerradas las chapa-letas de turbulencia del canal tangencial (canal de llenado), deforma que el aire accede a la cámara de combustión exclusiva-mente a través del canal de turbulencia. Esto origina una mayorturbulencia del aire en la gama de revoluciones inferior. Losvalores de emisión se reducen de forma considerable gracias auna formación más homogénea de la mezcla.

Tubería del aire de sobrealimentación

La tubería del aire de sobrealimentación existente entre el turbo-compresor por gases de escape y el refrigerador del aire desobrealimentación va provista de una nueva fijación, la cualgarantiza un montaje más rápido y seguro.

Fig. 4: Nueva fijación en el turbocompresor por gases de escape KT-6783

Motor M47D20TÜ

- 7 -

Turbocompresor por gases de escape / refrigerador del aire

de sobrealimentación

Debido al incremento de la presión de sobrealimentación deaprox. 1,4 bares y al mayor grado de llenado resultante de ésteha podido reducirse la relación de compresión a 17:1.

Fig. 5: Comparación de la presión de sobrealimentación del M47D20 con la delM47D20TÜ

Se obtiene como ventaja una marcha de motor más suave en lagama inferior/media de revoluciones.

Espacio para notas:

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M47D20TÜ M47D20

n [r.p.m.]

KT-8247

Motor M47D20TÜ

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Purga de gases del cárter del cigüeñal

Espacio para notas:

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Recirculación de gases de escape

El radiador AGR, modificado ópticamente, se utiliza tanto en losvehículos con cambio automático (estándar de gases de escapeEuro 3) como en los vehículos con cambio manual (preparaciónpara Euro 4).

Ambos sistemas de recirculación de gases de escape, con y sinradiador AGR, disponen de un elemento de desacoplamiento, elcual reduce considerablemente las vibraciones propias y conello el nivel sonoro de las tuberías de alimentación AGR.

*= fecha de implantación todavía no conocida a cierre de la redacción

Modelo Estándar degases de escape

Conradiador

AGR

Sinradiador

AGR

E46 con cambio manual Euro 3 X

E46 con cambio automático Euro 3 X

E46 con cambio manual Euro 4* X*

E46 con cambio automático Euro 4* X*

Motor M47D20TÜ

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Fig. 6: Recirculación de gases de escape con radiador AGR

Espacio para notas:

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1 Radiador AGR 3 Elemento de desacopla-miento

2 Tubo ondulado

1

3

2

KT-6789

Motor M47D20TÜ

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- Grupos auxiliares y transmisión por correa

Transmisión por correa / correa

El accionamiento de los grupos auxiliares se efectúa medianteuna correa EPDM de 6 ranuras, la cual ya se introdujo en la serieM57 sustituyendo a la correa poli-V. La base de la correa EPDMconsiste en una unión de etileno, propileno, terpolímero ycaucho. Las correas EPDM se diferencian ópticamente de lascorreas poli-V por un flocado de plástico en el lado interior de lacorrea. La superficie de rodadura de la correa EPDM recibe unflocado de materia plástica de fibra de aramida ya durante elproceso de vulcanización.

Se distingue por las siguientes ventajas:

- Vida útil considerablemente mayor.

- Transmisión de potencia mejorada a los grupos auxiliares.

- Comportamiento acústico mejorado.

- Tendencia considerablemente menor a generar chirridosdurante la puesta en marcha y la parada del motor.

Motor M47D20TÜ

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Elemento antivibración

El elemento antivibración ha sido concebido como antivibradorsimple con polea de correa desacoplada. El peso ha podidoreducirse de 3,3 kg a 2,7 kg mediante la utilización de aluminio.

Alternador

- Alternador compacto 14 V 95/150 A

- Perno de conexión de cable "B+" prolongado y más segurocontra la torsión (alojamiento adicional de la conexión EDH)

Compresor del acondicionador de aire

En el M47D20TÜ se introduce asimismo el compresor delacondicionador de aire de potencia regulada. El compresor esaccionado mediante una correa EPDM a través del segundoplano de correa.

Motor de arranque

Motor de arranque con reductor de 1,8 kW

Motor M47D20TÜ

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- Alimentación de depresión

La depresión para VNT, AGR, chapaletas de turbulencia y rejilladel radiador se toma de la tubería de vacío existente entre labomba de vacío y el servofreno mediante una pieza distri-buidora (4 empalmes).

Bomba de vacío

La bomba de vacío va abridada en la parte delantera de laculata. Debido al dentado de la rueda frontal de los árboles delevas y a la modificación del sentido de giro del árbol de levasde escape originado por el mismo se ha debido desarrollar unanueva bomba de vacío. Esta bomba de vacío es accionadamediante un acoplamiento de garras fijado al árbol de levas deescape. Es de mayor tamaño y posee un caudal de suministrosuperior.

Funcionamiento

La depresión oscila en un margen de presión de 0,5 a 0,9 bares.La dosificación de la depresión para los componentes VNT yAGR se efectúa mediante un convertidor de presión electroneu-mático (EPDW) para cada uno, los cuales son activadosmodulados en la duración de impulso por la DDE 5.0.

La rejilla del radiador (sólo en la versión con cambio manual) essometida a depresión constante en función de la temperaturadel motor, las chapaletas de turbulencia en función del númerode revoluciones mediante una válvula electromagnética paracada una. En la versión con cambio automático está vacante elcuarto empalme de la pieza distribuidora, y está cerrado con untapón obturador.

Fig. 7: Pieza distribuidora del M47D20TÜ en versión con cambio manual


1 VNT Ø 0,8 mm 3 Chapaletas de turbulencia Ø 0,8 mm

2 AGR Ø 0,8 mm 4 Rejilla del radiador Ø 0,5 mm

321 4KT-6798

Motor M47D20TÜ

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- Culata

Modificaciones con respecto al M47D20

• Alojamiento del conducto común Rail

• Adaptación al accionamiento por cadena modificado

• Brida de la bomba de vacío de mayor tamaño

Fig. 8: Culata


1 Cadena Simplex 5 Árbol de levas de escape

2 Acoplamiento de garras(accionamiento de la bombade vacío)

6 Árbol de levas de admisión

3 Rueda frontal del árbol delevas de escape

7 Marca del árbol de levas deadmisión del cilindro posición 1

4 Alojamiento para inyectores 8 Rueda frontal del árbol de levasde admisión

2

1

2 3 54

6

78KT-6810

Motor M47D20TÜ

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Mecanismo de válvulas

El mecanismo de válvulas comprende los árboles de levas deadmisión y de escape, los balancines flotantes de rodillo, lasválvulas y los muelles.

Árbol de levas

• Fundición de colado en coquilla

• Árboles de levas de admisión y de escape en fundición hueca

• Radio de leva negativo

Balancín flotante de rodillo

• Balancín flotante de rodillo con un elemento de compensaciónhidráulica de juego de válvula por cada válvula(pieza común con el M47D20)

• Alojamiento del elemento de compensación hidráulica dejuego de válvula

Válvulas y muelles

• Pieza común con el M47D20

• Válvulas de admisión y escape idénticas

• Platillo de muelle inferior con estanqueizado del vástago deválvula integrado

Fig. 9: Mecanismo de válvulas del M47D20TÜ KT-2617

Motor M47D20TÜ

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Accionamiento por cadena

Fig. 10: Accionamiento por cadena del M47D20TÜ


1 Rueda de cadena del árbol delevas de admisión

8 Riel tensor primario

2 Riel de guía secundario 9 Tensor de cadena hidráulico

3 Rueda de cadena de la bombaCommon Rail

10 Riel tensor secundario

4 Cadena primaria 11 Acoplamiento de garras

5 Riel de guía primario 12 Rueda frontal del árbol delevas de escape

6 Inyector de aceite 13 Rueda frontal del árbol delevas de admisión

7 Piñon del cigüeñal 14 Cadena secundaria

KT-8137

Motor M47D20TÜ

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Estructura

El accionamiento por cadena del M47TÜ está dividido en dospartes. La parte inferior del accionamiento por cadena consisteen la rueda de cadena del cigüeñal, los rieles tensores y de guíaprimarios, la cadena primaria y la corona dentada posterior de larueda de cadena de la bomba Common Rail. La parte superiorconsiste en la corona dentada delantera de la rueda de cadenade la bomba Common Rail, los rieles tensor y de guía secun-darios, la rueda de cadena del árbol de levas de admisión y lasruedas frontales de los árboles de levas.

La rueda de cadena del cigüeñal acciona la rueda de cadena dedos piezas de la bomba Common Rail mediante la cadenaSimplex con una relación de desmultiplicación de 1:1,2. La partedelantera menor de la rueda de cadena de la bombaCommon Rail acciona la rueda de cadena del árbol de levas deadmisión mediante la cadena secundaria.

La lubricación del accionamiento por cadena se efectúamediante un inyector de aceite en la zona de la cadena primaria.El tensor de cadena hidráulico actúa respectivamente con unémbolo en los rieles primarios y secundarios. Los dos émbolostrabajan hidráulicamente independientemente uno del otro,estando equipado el émbolo del riel secundario con una válvulade retención. El árbol de levas de escape se acciona mediantelas ruedas frontales. El dentado de la rueda frontal optimizadogarantiza un accionamiento silencioso del árbol de levas deescape.

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Motor M47D20TÜ

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- Bloque motor

Cárter del cigüeñal

El cárter del cigüeñal es un nuevo desarrollo, optimizado desdeel punto de vista del peso. Además de algunas modificacionesrealizadas en la geometría del cárter del cigüeñal, se hasuprimido la cubierta de refuerzo. De dicha función se hacecargo la carcasa de los árboles de compensación.

Cigüeñal y cojinetes

En el M47D20TÜ se utiliza un nuevo cigüeñal (42CrMo4,forjado). Las características diferenciadoras principales conrespecto al M47D20 son:

• La ampliación de la carrera, de 88 a 90 mm

• La rueda dentada integrada para el accionamiento de labomba de aceite / AGW

• Cojinete axial en versión de cojinete montado con variaspiezas

Espacio para notas:

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Motor M47D20TÜ

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Biela

• Biela estándar (no craqueada)

• Incremento de la distancia entre centros de 135 a 136 mm

• Cojinetes craqueados en el lado de presión de la biela

• Material del cojinete: Glyco 81

• Cojinete de reparación: +0,25 y +0,5 mm

Espacio para notas:

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Motor M47D20TÜ

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Pistones

La altura total ha sido reducida, al igual que el nervio corta-fuegos. Los bulones de pistón van alojados en un casquillo debronce, con objeto de poder soportar la carga específica máselevada, de 165 a 180 bares, generada por la mayor presión deencendido.

La forma de las cavidades de la cabeza de los pistonesdepende del proceso de inyección. Debido a la técnicaCommon Rail, y no en último término a la modificación de losrequisitos de potencia y gases de escape, se han adaptado lascavidades de la cabeza de los pistones. Son más pequeñas y sedistinguen por un transcurso más plano de los cantos.

Fig. 11: Comparación entre los pistones del M47D20TÜ y del M47D20

Cárter de aceite

El cárter del aceite antirresonante de fundición a presión dealeación ligera y el transmisor del nivel de aceite térmicointegrado han sido adaptados a la necesidad de espacio de lacarcasa de los árboles de compensación.

M47D20TÜ M47D20

KT-6795

Motor M47D20TÜ

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Árboles de compensación / carcasa de los árboles de

compensación

En los motores de 4 cilindros en línea, la compensación contra-puesta de las fuerzas de inercia de 2º orden (en sentido vertical)constituyó una fijación de objetivos esencial en el desarrollo delmotor.Las masas oscilantes originan fuerzas variables periódicamente,las cuales se advierten en el vehículo en forma de marcha demotor brusca o irregular. La compensación de las fuerzas deinercia se obtiene mediante dos árboles de compensación degiro contrapuesto a doble número de revoluciones que elcigüeñal (compensación Lanchester).Para sobrepasar también en el futuro las expectativas de losclientes en lo relativo a la suavidad de marcha y al confort, elM47D20TÜ va equipado con dos árboles de compensación degiro contrapuesto.La rueda dentada del cigüeñal impulsa la rueda dentada de labomba de aceite. La rueda dentada de la bomba de aceiteacciona la rueda motriz de los árboles de compensación.

Fig. 12: Carcasa de los árboles de compensación (vista desde arriba)


1 Carcasa de los árboles de compensación 4 Rueda dentada de accionamientode los árboles de compensación

2 Rueda dentada de la bomba de aceite 5 Bomba de aceite

3 Rueda dentada del cigüeñal (accionamiento)

KT-7069

Motor M47D20TÜ

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La carcasa de los árboles de compensación suple además lafunción de la cubierta de refuerzo montada en el M47D20.

Fig. 13: Vista de la carcasa AGW desde la parte superior

Indicación para el Servicio Postventa:

En caso de reparación deberá prestarse atención especial a losiguiente:

- El posicionamiento de los árboles de compensación respectoal cigüeñal:La posición correcta de cigüeñal con respecto a los árboles decompensación se determina con un mandril (véase la figura"Enclavamiento de la carcasa de los árboles de compen-sación").

- La posición de la rueda dentada de la bomba de aceite (véaseel apartado "Indicación para el montaje de la carcasa de losárboles de compensación").

- El correcto orden de apriete y pares de apriete de la bomba deaceite (véase el apartado "Indicación para el montaje de lacarcasa de los árboles de compensación").


1 Rueda dentada 3 Árboles de compensación

2 Carcasa de los árboles decompensación

4 Separador de espuma

4

1

2

3

KT-6967

Motor M47D20TÜ

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Indicación para el montaje de la carcasa de los árboles de

compensación

Fig. 14: Enclavamiento de la carcasa de los árboles de compensación

Fig. 15: Orden de apriete de la bomba de aceite

Índice Explicación

1 - 4 Orden de apriete de la bomba de aceite

A Revestimiento para el montaje de la rueda de la bomba de aceite

KT-6969

A

KT-6973

Motor M47D20TÜ

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Tapa de cierre / anillo obturador radial

En la tapa de cierre se encuentra el alojamiento del transmisorde posición de cigüeñal y de la rueda generatriz de impulsos. Elanillo obturador radial va integrado en la tapa de cierre, deforma que en caso de reparación debe sustituirse la tapa decierre completa.

Fig. 16: Tapa de cierre con transmisor del cigüeñal integrado

Apoyo de motor

Construcción idéntica a la del M47D20

Volante de inercia

• Cambio manual: volante de dos masas

• Cambio automático: volante de chapa con placa flexibleintegrada (volante compuesto)

Embrague

En este motor se utiliza asimismo el embrague SAC ya conocidode otros modelos.


1 Sensor Hall 3 Rueda generatriz de impulsos

2 Conector de enchufe

1

32

KT-6793 KT-8368

Motor M47D20TÜ

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- Sistema de refrigeración

Circuito de refrigeración

El circuito de refrigeración y el calentador de paso eléctrico(EDH) se ha tomado en su mayor parte de la serie M57. La diver-gencia con la serie M57 consiste en que el flujo de retorno delíquido refrigerante del intercambiador de calor de la calefacciónya no accede al depósito de compensación, sino a la afluenciahacia la bomba de agua.

Una bomba adicional de agua eléctrica garantiza una circu-lación óptima a través del intercambiador de calor de lacalefacción.

Fig. 17: Circuito de refrigeración de la versión con cambio automático


1 Intercambiador de calor deagua-aceite

8 Termostato doble para la recircu-lación de gases de escape

2 Bomba adicional eléctrica 9 Refrigerador de recirculación degases de escape

3 Válvula del agua sólo parael SA IHKR y IHKA

10 Termostato principal

4 Bomba de agua 11 Termostato para el radiador delaceite del cambio automático

5 Intercambiador de calor dela calefacción

12 Radiador del aceite del cambioautomático

6 Calentador de pasoeléctrico (EDH)

13 Radiador de agua

7 Depósito de compensación

KT-6892

Motor M47D20TÜ

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Fig. 18: Circuito de refrigeración de vehículos con cambio manual

Indicación:

Los vehículos con cambio manual y el estándar de gases deescape EU4 se equiparán además con un radiador refrigeradorde recirculación de gases de escape.


1 Intercambiador de calorde agua-aceite

10 Termostato principal

2 Bomba adicional eléctrica 13 Radiador de agua

3 Válvula del agua sólo parael SA IHKR y IHKA

4 Bomba de agua

5 Intercambiador de calorde la calefacción

6 Calentador de pasoeléctrico (EDH)

7 Depósito de compen-sación con rebose

KT-6893

Motor M47D20TÜ

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- Sistema de lubricación

Circuito de aceite

Fig. 19: Circuito de aceite completo


1 Punto de apoyo del árbolde levas

7 Canal de aceite para laregulación de nivel depresión de aceite

2 Elemento de compen-sación hidráulica de juegode válvula

8 Bomba de aceite

3 Canales de subida deaceite

9 Canal de retorno de aceite

4 Inyector de aceite 10 Sensor de presión deaceite

5 Punto de apoyo delcigüeñal

11 Cartucho del filtro deaceite

6 Punto de apoyo de losAGW

12 Inyector de aceite delaccionamiento por cadena

KT-8241

Motor M47D20TÜ

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Bomba de aceite / regulación de presión de aceite

La bomba de aceite, en versión de bomba con rotor interior, vafijada a la unidad de árboles de compensación. La bomba deaceite va accionada mediante la rueda dentada del cigüeñal. Laregulación de presión se efectúa mediante una válvulareguladora de presión integrada.

Filtro de aceite

La cazoleta del filtro de aceite con intercambiador de calor deagua-aceite integrado (ÖWWT) va montada directamente en elbloque motor.

Refrigeración del aceite

El ÖWWT va unido tanto al circuito de aceite como al circuito deagua del motor. Con ello se consigue que el aceite de motor secaliente más rápidamente con el motor frío, y que estandocaliente el motor se refrigere el aceite de motor mediante ellíquido refrigerante. Esta medida contribuye tanto al acorta-miento de fase de calentamiento como al incremento de la vidaútil del aceite de motor.

Sensor de presión de aceite

Construcción idéntica a la del M47D20

Datos técnicos

- 1000 r.p.m. ≈ 1,5 bares

- 4000 r.p.m. ≈ 4,2 bares

- Presión de servicio máx.: 4,7 bares

- Temperatura del aceite: de -40 ºC a +150 ºC

- Cantidad de llenado de aceite: 6,0 litros

- Especificación del aceite: ACEA A3 B3

- Paso del filtro: 37 litros a máx. presión de aceite y temperatura del aceite

Motor M47D20TÜ

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Inyectores de aceite

Fig. 20: Alimentación de aceite de los inyectores de aceite

La alimentación de aceite para los inyectores de aceite seefectúa mediante la válvula reguladora de presión integrada enla carcasa AGW. La válvula reguladora de presión abre a unapresión de 1,3 bares y deja accesible con ello el canal de aceitehacia los inyectores de aceite.

Los inyectores de aceite están adaptados a las especificacionesconstructivas del cárter del cigüeñal.

Espacio para notas:

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1 Aceite del tubo de admisión 4 Afluencia de aceite AGW

2 Aceite filtrado y refrigerado 5 Válvula reguladora depresión (inyectores deaceite)

3 Puntos de apoyo delcigüeñal

6 Inyectores de aceite

KT-8240

Motor M47D20TÜ

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Common Rail de 2ª generación

- Introducción

El sistema Common Rail de segunda generación del M47D20TÜes un perfeccionamiento del sistema Common Rail ya conocidode Bosch, utilizado ya en los vehículos M57 y M67. Comoobjetivos esenciales del desarrollo pueden citarse los siguientespuntos:

Incremento de la presión nominal a 1600 bares➡ Incremento de la potencia específica con reducción

simultánea de las emisiones contaminantes

Reducción de la presión mínima➡ Mejora de la acústica

Concepto de 2 ajustadores➡ Supresión de la refrigeración del combustible

Reducción del caudal de preinyección➡ Reducción de las emisiones contaminantes y acústica

mejorada

Reducción de las tolerancias en el sistema de inyección➡ Reducción de las emisiones contaminantes y acústica

mejorada

Fig. 21: Sinopsis del sistema Common Rail de 2ª generación

KT-7076

Motor M47D20TÜ

- 30 -

- Descripción del funcionamiento

Historia

En el sistema Common Rail de primera generación se regula lapresión Rail mediante una válvula reguladora de presión en labomba de alta presión. La CP suministra el volumen decombustible máximo independientemente de los diferentesestados de servicio. El combustible se calienta debido a laelevada presión, generada por el suministro máximo perma-nente. Mediante un intercambiador de calor, montado en laparte del retorno, el combustible disipa la energía anteriormenteaportada en forma de calor.

Concepto de doble ajustador

El concepto de doble ajustador está basado en una regulacióndel caudal del combustible delante de la CP 3.2 y unaregulación de la presión del combustible detrás, en el conductocomún Rail.La presión en el conducto común Rail es regulada mediante laválvula reguladora de presión sólo durante el proceso dearranque y a una temperatura del líquido refrigerante inferior a19 ºC. No se efectúa una regulación del caudal del combustible.En todos los otros márgenes de servicio se efectúa unaregulación del caudal del combustible mediante la válvulareguladora de caudal de la bomba de alta presión. La regulaciónde presión mediante la válvula reguladora de presión no estáactivada.La válvula reguladora de caudal en el lado de aspiración de laCP 3.2 es activada por el dispositivo de mando de la DDE. Laválvula reguladora de caudal regula el caudal de suministro dela bomba de forma que sólo se suministra el volumen decombustible necesario a la CP 3.2. Esto origina un menorvolumen excedente de combustible, y con ello un calentamientoconsiderablemente menor del sistema de combustible.Mediante la regulación de caudal se obtiene un sinnúmero deventajas:

➡ Menores costes de fabricación mediante lasupresión del refrigerador de combustible

➡ Ventajas de efectividad y consumo gracias al menorconsumo de potencia de la bomba Common Rail

➡ Combustión óptima con menores emisiones brutasde gases

El concepto de doble ajustador garantiza así una alimentaciónóptima de combustible en todos los estados de servicio.

Motor M47D20TÜ

- 31 -

Fig. 22: Recorrido del combustible en el M47D20TÜ

5

KT-

83

61

Motor M47D20TÜ

- 32 -


1 Bomba de alta presión 13 Sensor de temperatura dellíquido refrigerante

2 Válvula reguladora de caudal 14 Activación VNT

3 Sensor de presión delconducto común Rail

15 Mariposa de estrangulaciónde retorno

4 Válvula reguladora de presión 16 Transmisor de posición del KW

5 Acumulador de alta presión 17 EPDW para AGR

6 Inyector 18 Distribuidor de depresión

7 Transmisor del árbol de levas 19 Acumulador de depresión

8 HFM 20 Depósito de combustible

9 Filtro de combustible 21 Bomba eléctrica de combus-tible

10 Sensor de presión de carga 22 Batería

11 Bomba de alimentaciónadicional

23 Módulo del pedal acelerador

12 Válvula bimetálica

Motor M47D20TÜ

- 33 -

- Componentes

Bomba de alta presión CP 3.2

La bomba de alta presión es el punto de intersección entre laspartes de baja y alta presión. Cumple la tarea de aportarsuficiente combustible con la suficiente presión en todos losestados de servicio y a lo largo de toda la vida útil del vehículo.Esto incluye la aportación de una reserva de combustible,necesaria para un rápido proceso de arranque y un súbito incre-mento de presión en el conducto común Rail. El concepto debomba se corresponde con el del M67.

Fig. 23: Bomba Common Rail (regulada en volumen)

Novedades en la bomba de alta presión:

• Presión nominal 1600 bares

• Mayor exactitud

• Estanqueizado optimizado

Espacio para notas:

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

KT-8362 KT-8365

Motor M47D20TÜ

- 34 -

Acumulador de alta presión de combustible (conducto

común Rail)

El acumulador de alta presión de combustible (conducto comúnRail) va fijado en la culata. En el conducto común Rail seencuentra el sensor de presión del conducto común Rail y laválvula reguladora de presión. El conducto común Rail ha sidoadaptado a las mayores exigencias de presión.

Fig. 24: Acumulador de alta presión de combustible

KT-7505

Motor M47D20TÜ

- 35 -

Sensor de presión del conducto común Rail

El sensor de presión del conducto común Rail se encuentra enel M47D20TÜ en la parte delantera, en el conducto común Rail.Mide la presión actual en el conducto común Rail

• con elevada exactitud y

• en el más breve tiempo

y suministra una señal de tensión en función de la presiónexistente al dispositivo de mando DDE.

Fig. 25: Sensor de presión del conducto común Rail

El sensor de presión del conducto común Rail, al igual que laválvula reguladora de presión, ha sido adaptado a las exigenciasdel sistema Common Rail de segunda generación y se distinguepor las siguientes cualidades:

• Resistente a una presión de hasta 1600 bares

• Elevada exactitud


KT-7507

Motor M47D20TÜ

- 36 -

Válvula reguladora de presión

La válvula reguladora de presión se encuentra en el M47D20TÜen la parte trasera del conducto común Rail.

Fig. 26: Válvula reguladora de presión

La válvula reguladora de presión cumple la tarea de regular lapresión en el conducto común Rail durante el puesta en marchadel motor y a temperaturas del líquido refrigerante inferiores a19 ºC. La activación se efectúa mediante el dispositivo demando DDE.

La válvula reguladora de presión se ha adaptado a las mayoresrelaciones de presión y se distingue por las siguientes cuali-dades:

• Resistencia a una presión de hasta 1600 bares

• Elevada exactitud


KT-7503

Motor M47D20TÜ

- 37 -

Inyector

Los inyectores han sido adaptados a las mayores exigencias delsistema Common Rail de segunda generación. El principio defuncionamiento permanece igual.

Fig. 27: Inyector

Datos técnicos


1 Retorno de combustible 6 Carcasa

2 Afluencia de combustible 7 Émbolo de mando de la válvula

3 Bola de la válvula 8 Cámara de mando de la válvula

4 Canal de afluencia hacia elinyector

9 Unidad de activación (válvulaelectromagnética de 2 vías y2 posiciones)

5 Aguja del inyector 10 Conexión eléctrica

Duración de apertura y cierre delinducido: 200-250 µs

Corriente de atracción: 20 A máx. 450 µs

Corriente de mantenimiento: 12 A máx. 4000 µs

Periodo más breve entre acciona-mientos: 0,8 ms (anteriormente: 1,8 ms)

Margen de presión: 250 a 1600 bares (arranque a partir de 120)

52

3

8

7

4

16

9

10

KT-7501

Motor M47D20TÜ

- 38 -

Novedades en los inyectores:

• Grupo de electroimán y de válvula modificados

• Resistente a una presión de hasta 1600 bares

• Microinyector de agujero ciego

¿Por qué puede obtenerse una presión más elevada con losnuevos inyectores?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

___________________________________________________________

_______________________________________________________________

¿Por qué son menores las tolerancias del caudal inyectado?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

¿Por qué han podido reducirse los intervalos de inyección?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

¿Por qué son posibles las inyecciones múltiples?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Motor M47D20TÜ

- 39 -

Fig. 28: Comparación entre el miniinyector y el microinyector de agujero ciego

Microinyector de agujero ciego

Utilizando el microinyector de agujero ciego se reduce laproporción de hidrocarburos en los gases de escape en compa-ración con el miniinyector de agujero ciego en aprox. un 30%.

Cualidades:

• Paso máximo de 450 cm3

• 6 orificios / taladros

KT-7849

Motor M47D20TÜ

- 40 -

Equipo eléctrico del motor

- Introducción

La Electrónica Digital Diesel del M47D20TÜ es comparable conla DDE 4.0/4.1 del M57/M67.

Se ha montado la nueva DDE 5.0 debido a que en el M47D20TÜva montado un sistema Common Rail de segunda generación.

En esta documentación se describen únicamente las modifica-ciones con respecto a la DDE 4.0/4.1. Las informacionesidénticas a las de la DDE 4.0/4.1 se describen en la documen-tación Motor Diesel DI DDE 4.0/4.1.

El sistema de precalentamiento y la activación del sistema deinyección Common Rail constituyen los elementos más sobre-salientes de la DDE 5.0.

El conector del dispositivo de mando va dispuesto modular-mente y dispone de 2 módulos de conectores con 154 clavijasen conjunto.

Fig. 29: Dispositivo de mando DDE 5.0 KT-7997

Motor M47D20TÜ

- 41 -

- Sinopsis de la DDE 5.0 M47D20TÜ

Fig. 30: Esquema de bloques DDE 5.0

KT-8237

Motor M47D20TÜ

- 42 -

- Ocupación de clavijas de la DDE 5.0 M47D20TÜ

Núm. declavija

Ocupación Abreviatura Explicación

1-01 Vacante --- ---

1-02 Vacante --- ---

1-03 Ocupado I 3 Inyector 3

1-04 Vacante --- ---

1-05 Vacante --- ---

1-06 Ocupado NTC Sonda térmica del aire de sobrealimentación

1-07 Ocupado NTC Sonda térmica del líquido refrigerante

1-08 Vacante --- ---

1-09 Vacante --- ---

1-10 Ocupado MÖ Interruptor de presión de aceite

1-11 Vacante --- ---

1-12 Vacante --- ---

1-13 Ocupado G Señal del alternador "borne 61"

1-14 Ocupado NWG Transmisor del árbol de levas "Masa"

1-15 Ocupado KWG Transmisor del cigüeñal "Masa"

1-16 Vacante ---

1-17 Vacante ---

1-18 Vacante ---

1-19 Ocupado A1 Interruptor borne 15 "Entrada"

1-20 Vacante ---

1-21 Vacante ---

1-22 Ocupado TXD2 Puente de diagnóstico "Cambio automático"

1-23 Vacante Control de chapaletas de aire de escape

1-24 Vacante ---

1-25 Vacante ---

1-26 Vacante ---


1-28 Vacante ---

1-29 Vacante ---

1-30 Ocupado RDS Sensor de presión del conducto común Rail Ualim

1-31 Ocupado HFM Medidor de masa de aire por película térmica Ualim

1-32 Ocupado LD Sensor de presión de sobrealimentación Ualim

1-33 Vacante --- ---

1-34 Vacante --- ---

1-35 Vacante --- ---

1-36 Vacante --- ---

1-37 Ocupado Entrada de señal de carga del alternador

1-38 Vacante --- ---

1-39 Ocupado KWG Transmisor del cigüeñal

Motor M47D20TÜ

- 43 -

1-40 Vacante --- ---

1-40 Vacante --- ---

1-42 Vacante --- ---

1-43 Vacante --- ---

1-44 Ocupado K 1 Relé principal "Masa"

1-45 Vacante --- ---

1-46 Vacante --- ---

1-47 Vacante --- ---

1-48 Vacante --- ---




1-52 Vacante --- ---

1-53 Vacante --- ---

1-54 Ocupado LD Sensor de presión de sobrealimentación

1-55 Ocupado HFM Medidor de masa de aire por película térmica

1-56 Ocupado RDS Sensor de presión del conducto común Rail

1-57 Ocupado HFM Sonda térmica de aire de admisión

1-58 Vacante --- ---

1-59 Vacante --- ---

1-60 Vacante --- ---

1-61 Vacante --- ---

1-62 Ocupado NWG Transmisor del árbol de levas

1-63 Vacante --- ---


1-65 Ocupado Resistencia terminal CAN


1-67 Ocupado CAN low / power train

1-68 Ocupado Interfaz del dispositivo de mando hacia GSG

1-69 Vacante --- ---

1-70 Ocupado GSG Dispositivo de mando de incandescencia "Masa"

1-71 Ocupado MRV Válvula reguladora de caudal (CP3)

1-72 Ocupado DRV Válvula reguladora de presión del conductocomún Rail


1-74 Vacante --- ---


1-76 Vacante --- ---

1-77 Vacante --- ---

1-78 Ocupado RDS Sensor de presión del conducto común Rail

1-79 Ocupado HFM Medidor de masa de aire por película térmica "Masa"

Núm. declavija


Motor M47D20TÜ

- 44 -

1-80 Ocupado LD Sensor de presión de sobrealimentación "Masa"

1-81 Vacante --- ---

1-82 Ocupado NTC Sonda térmica del líquido refrigerante

1-83 Ocupado NTC Sonda térmica del aire de sobrealimentación

1-84 Vacante --- ---

1-85 Vacante --- ---

1-86 Ocupado TÖNS Transmisor del nivel de aceite

1-87 Ocupado KWG Transmisor del cigüeñal

1-88 Vacante --- ---



1-91 Ocupado CAN high / power train

1-92 Vacante --- ---

1-93 Ocupado VNT Ajustador VNT

1-94 Ocupado AGR Recirculación de gases de escape

1-95 Ocupado DKS Ajustador de chapaleta de turbulencia

1-96 Vacante --- ---

Núm. declavija


2-01 Ocupado Positivo de la batería

2-02 Ocupado Negativo de la batería

2-03 Ocupado Positivo de batería a través de relé principal


2-05 Ocupado Positivo de batería a través de relé principal


2-07 Ocupado A 1 Interruptor borne 15 / "Entrada"

2-08 Ocupado TXD 2 Diagnóstico

2-09 Vacante --- ---

2-10 Ocupado EWS 3 Protección eléctrica contra arranque arbitrario

2-11 Vacante --- ---

2-12 Ocupado IHR/IHKA Solicitud del calefacción independiente

2-13 Vacante --- ---

2-14 Vacante --- ---

2-15 Vacante --- ---

2-16 Vacante --- ---

2-17 Vacante --- ---

2-18 Vacante --- ---

2-19 Vacante --- ---

2-20 Vacante --- ---

Núm. declavija


Motor M47D20TÜ

- 45 -

2-21 Vacante --- ---

2-22 Vacante --- ---

2-23 Ocupado S 2 Interruptor de test de las luces de freno

2-24 Vacante --- ---

2-25 Vacante --- ---

2-26 Vacante --- ---

2-27 Vacante --- ---

2-28 Vacante --- ---

2-29 Ocupado FPM Módulo del pedal acelerador


2-31 Vacante --- ---

2-32 Ocupado K 2 Bomba eléctrica de combustible

2-33 Ocupado CAN low / power train

2-34 Vacante --- ---

2-35 Vacante --- ---

2-36 Ocupado S 2 Conmutador de luz de freno

2-37 Ocupado MFL Volante multifuncional

2-38 Vacante --- ---


2-40 Ocupado L Mando del ventilador del motor

2-41 Vacante --- ---

2-42 Vacante --- ---


2-44 Ocupado EDH Activación de la calefacción independiente

2-45 Ocupado Salida de la lámpara de presión de aceite

2-46 Ocupado CAN high / power train

2-47 Vacante --- ---

2-48 Vacante --- ---

2-49 Vacante --- ---

2-50 Ocupado S 1 Interruptor del embrague

2-51 Vacante --- ---


2-53 Ocupado DIAG Caja de enchufe de diagnóstico / señal TD

2-54 Vacante --- ---

2-55 Vacante --- ---


2-57 Vacante --- ---

2-58 Ocupado K 3 Relé del compresor del acondicionador de aire

Núm. declavija


Motor M47D20TÜ

- 46 -

- Componentes

Sensores

• Transmisor de posición del pedal acelerador

• Sonda volumétrica de aire

• Sensor de presión de sobrealimentación

• Sonda térmica del líquido refrigerante

• Sensor de presión del conducto común Rail

• Transmisor de temperatura del aire de sobrealimen-tación

• Transmisor del árbol de levas

• Transmisor del nivel de aceite

• Transmisor de posición de cigüeñal

Actuadores

• Inyectores 1-4 EV (1-4)

• Válvula reguladora de caudal CP 3.2

• Válvula reguladora de presión

• Ajustador EPDW (VNT, AGR)

• Válvula de conmutación de chapaletas de turbulencia

• Válvula de conmutación de la rejilla del radiador(cambio manual)

Interruptores

• Conmutador de luz de freno

• Interruptor de presión de aceite

• Interruptor del embrague

• Cerradura de encendido

Relés

• Relé principal del dispositivo de mando

• Relé ventilador eléctrico

Seriales

• Conector de diagnóstico

• Interfaz BSD (alternador, dispositivo de mando deprecalentamiento)

Motor M47D20TÜ

- 47 -

- Sensores / actuadores

Transmisor de posición de cigüeñal

En el M47D20TÜ se utiliza un nuevo transmisor de posición decigüeñal (transmisor KW) magnetorresistivo. Los transmisoresmagnetorresistivos se utilizan ya en los vehículos BMW enversión de sensores de velocidad de giro de la rueda(DSC III Mk60). Se distinguen por su robustez mecánica, suinsensibilidad frente a las tolerancias de montaje, un mayormargen de temperaturas de servicio y una elevada exactitud conun precio comparativamente menor.

El transmisor KW se encuentra en el M47D20TÜ en la tapa decierre del bloque motor.

Las resistencias magnetorresistivas modifican su resistencia enfunción del campo magnético actuante sobre las mismas. Elprincipio físico básico consiste en que en las materias ferro-magnéticas existe una magnetización sin una dirección definida.Al aplicar a dichas materias un campo magnético externo seinfluye en el campo magnético interno de forma que el mismoadopta la dirección del campo magnético externo (véase lasiguiente figura). Cuanto más intenso sea el campo magnéticoexterno tanto mayor será la alineación del campo magnéticointerno.

Fig. 31: Posición de magnetización en materiales ferromagnéticos

a) Sin campo magnéticoexterno

b) Con campo magnéticoexterno(H = dirección del campomagnético) KT-8249

Motor M47D20TÜ

- 48 -

Estructura

El sensor está formado por un montaje en puente con cuatroresistencias magnetorresistivas y un sistema electrónico deevaluación integrado. El sensor es alimentado con positivo ynegativo. La información es suministrada al dispositivo demando del DDE 5.0 a través de una línea de datos.

Principio de funcionamiento

La desviación de las líneas de fuerza magnética originada por elarmazón polar magnético genera modificaciones periódicas dela resistencia en el montaje en puente.

Las modificaciones de la resistencia son registradas por elsistema electrónico de evaluación integrado. El sistemaelectrónico de evaluación genera, a partir de las tensionessinusoidales comparativamente pequeñas, una señal rectan-gular, la cual es transmitida a la DDE a través del cable demando para ser procesada directamente en la misma. La figuraincluida a continuación muestra el principio de la medición delnúmero de revoluciones con un sensor magnetorresistivo.

Fig. 32: Principio de la medición del número de revoluciones con un sensor magneto-rresistivo


1 Armazón polar 4 Sentido de movimiento

2 Elemento del sensor 5 Desarrollo de la tensión enfunción de la posición delarmazón polar

3 Líneas de fuerzamagnética

1

2 3

4U

t

5

KT-8252

Motor M47D20TÜ

- 49 -

Sonda térmica del aire de sobrealimentación

El cálculo de la masa de aire se hace inexacto con el paso deltiempo debido a la sedimentación de suciedad en la HFMdurante el tiempo de funcionamiento del motor.

Para determinar sin embargo exactamente la masa de aire seregistra la temperatura del aire de sobrealimentación a modo demagnitud correctora.

El lugar de montaje se encuentra en la tubería del aire desobrealimentación, entre el refrigerador del aire de sobrealimen-tación y la válvula AGR.

Válvula reguladora de caudal

La válvula reguladora de caudal se describe en el capítuloCommon Rail.

Motor M47D20TÜ

- 50 -

- Sistema de incandescencia

Introducción

El sistema de incandescencia del M47D20TÜ ha sido perfec-cionado a fondo para satisfacer las exigencias legales enaumento sobre los valores de emisión y las expectativas de losclientes en lo relativo al confort de insonorización y el compor-tamiento de arranque.Las características esenciales del sistema de incandescencia son:

• El tiempo de precalentamiento extremadamentebreve, con el que puede conseguirse la disponibilidadpara el arranque, en cualquier circunstancia, en unospocos segundos.

• La temperatura de servicio permanente de las bujíasde incandescencia de aprox. 1000 ºC en todos losestados de servicio.

En los sistemas de incandescencia utilizados hasta ahora,consistentes en el dispositivo de mando DDE, el relé de preca-lentamiento y las bujías de incandescencia de barra, se conectay desconecta la corriente de carga de las bujías de incandes-cencia mediante el relé de precalentamiento.Las bujías de incandescencia del M47D20TÜ son activadas enmodo de modulación en la duración de los impulsos (PWM). Cadabujía de incandescencia es conectada y desconectada individual-mente por una etapa final asignada a la bujía de incandescencia.Mediante la modulación de la duración de los impulsos puedemodificarse la tensión efectiva (tensión útil) en las bujías de incan-descencia de forma que quede ajustada una temperatura perma-nente de aprox. 1000 ºC a lo largo de todo el margen de serviciodel motor. Es posible asimismo un diagnóstico individual paracada uno de los circuitos de incandescencia.

Fig. 33: Modulación de duración de impulsos (representación esquemática)

Señal PWMTensión efectiva (línea esquemática)

KT-8102

Motor M47D20TÜ

- 51 -

Descripción del sistema

El sistema de incandescencia está formado por el dispositivo demando DDE, un dispositivo de mando electrónico para lasbujías de incandescencia y bujías de incandescencia dearranque rápido y prestaciones optimizadas. Se suprime el reléde precalentamiento. Frente a las bujías de incandescenciaestándar utilizadas hasta ahora, las bujías de incandescencia dearranque rápido han sido concebidas para un margen detensión de 5,3 a 7,8 voltios. Durante la incendescencia para elarranque puede existir asimismo brevemente tensión de red dea bordo. Las bujías de incandescencia de arranque rápidoprecisan aprox. el 60% menos de energía para alcanzar unatemperatura del aprox. 1000 ºC. El consumo de potenciadurante el precalentamiento se reduce asimismo en un 60%, locual representa un alivio considerable para la red de a bordo.

Las características diferenciadoras esenciales con los sistemasde incandescencia ya conocidos son:

• La activación de las bujías de incandescencia durante la marchadel automóvil se efectúa, en un modo modulado en la duraciónde impulso, en un margen de tensión de 5,3 a 7,8 voltios.

• La función del relé de precalentamiento es suplida por etapasfinales (Mosfet) en el dispositivo de mando de incandescencia.

• La implementación de una función de incandescencia deemergencia.

• La utilización de bujías de incandescencia de arranque rápido.

• La aptitud para el diagnóstico de cada uno de los cuatrocircuitos de incandescencia.

Motor M47D20TÜ

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Componentes

• Bujías de incandescencia de arranque rápido

• Dispositivo de mando de incandescencia

• Interfaz hacia la DDE

• Cables y conexiones

Fig. 34: Esquema de bloques del sistema de incandescencia

Índice Designación Índice Designación

DDE Dispositivo de mandoDDE 5.0

GK 2 Bujía de incandescencia 2

GSG Dispositivo de mando deincandescencia

GK 3 Bujía de incandescencia 3

GK 1 Bujía de incandescencia 1 GK 4 Bujía de incandescencia 4

KT-7659

Motor M47D20TÜ

- 53 -

Dispositivo de mando de incandescencia

El dispositivo de mando de incandescencia dispuesto en elmotor, apto para el diagnóstico, se comunica con el mando delmotor DDE mediante el interfaz de datos bidireccional.

La carcasa del dispositivo de mando de incandescencia estáformada por una placa de aluminio y un bastidor de plástico conconexiones enchufables integradas y una tapa de plástico. Elsoporte de circuitos híbrido va pegado en el interior, en la placabásica, y va unido mediante empalmes de cable a lasconexiones enchufables de la carcasa.

Todas las conexiones eléctricas se efectúan mediante unsistema enchufable de dos piezas integrado en la carcasa.

Fig. 35: Terminal de enchufe del dispositivo de mando de incandescencia

Ocupación de clavijas del conector 2 (de 12 polos)


1 Conexión de corriente de alta intensidad (borne 30)

2 Conexión de tensión de alimentación, señales del dispositivo demando y bujías de incandescencia

Clavija Explicación Clavija Explicación

1 Bujía de incandescencia 1 7 ----




5 Borne 15 11 ----

6 Borne 31 12 Línea de comunicación

KT-8133

Motor M47D20TÜ

- 54 -

El dispositivo de mando de incandescencia ha sido concebido,desde el punto de vista mecánico y eléctrico, de forma que seaposible su montaje directo en el motor.

Ventaja:

- Conexiones más cortas de corriente de elevada intensidadentre el dispositivo de mando de incandescencia y las bujíasde incandescencia de arranque rápido

La potencia de caldeo es calculada por la DDE en función dedeterminados estados de servicio, tales como p. ej. la tempe-ratura, el número de revoluciones y el estado de carga del motor,y es retransmitida al dispositivo de mando de incandescencia através del interfaz bidireccional. El dispositivo de mando deincandescencia procesa la solicitud y retransmite informacionesde estado y de diagnóstico tras su demanda a la DDE.

Activación de las bujías de incandescencia

El dispositivo de mando de incandescencia recibe de la DDE lassolicitudes de incandescencia (perfil de activación) para lasdiferentes funciones de incandescencia, tales como p. ej. laincandescencia para el arranque, el servicio o el diagnóstico. Lafigura incluida a continuación muestra un perfil de activacióntípico y la variación de la temperatura de las bujías de incandes-cencia con él relacionada.

Fig. 36: Perfil de activación típico y variación de la temperatura de las bujías de incan-descencia

En funcionamiento en cadencia no se conectan y desconectantodas las bujías de incandescencia simultáneamente, sino unatras otra, para evitar averías en la red de a bordo debidas a lasconexiones y desconexiones periódicas de corrientes muyelevadas (de hasta 120 amperios).

Tiempo (s)

Tem

per

atura

(ºC

)

Co

rrie

nte

(A);

tensi

ón (V

)

Temperatura

Corriente

Tensión

KT-7657

Motor M47D20TÜ

- 55 -

La tensión de la red de a bordo puede modificarse debido a laconexión y desconexión de consumidores.

En los sistemas de incandescencia utilizados hasta ahora, estopuede llevar a que las bujías de incandescencia ya no consiganalcanzar la temperatura de servicio.

En el nuevo sistema de incandescencia, la tensión se mantieneconstante en las bujías de incandescencia debido a laactivación en modo modulado en la duración de impulso, deforma que las oscilaciones de tensión existentes en la red de abordo no tienen ninguna influencia en las bujías de incandes-cencia y su temperatura.

Condición previa:

La tensión de la red de a bordo debe ser mayor que la tensiónnominal de las bujías de incandescencia.

Motor M47D20TÜ

- 56 -

Bujías de incandescencia de arranque rápido

Las bujías de incandescencia de arranque rápido y prestacionesoptimizadas se distinguen por su menor necesidad de energía yun tiempo de respuesta más reducido.La reducción de las necesidades de energía, y el servicio en elmargen de bajo voltaje con ella relacionada, se consigue debidoa que sólo está incandescente la punta del tubo de incandes-cencia (GRS) introducida en la cámara de combustión.Para que sólo permanezca incandescente la punta del tubo deincandescencia de las bujías de incandescencia de arranquerápido, se ha reducido considerablemente la longitud de laespiral de regulación y caldeo en comparación con las bujías deincandescencia estándar (véase la siguiente figura).

Fig. 37: Comparación entre las bujías de incandescencia M47D20 y M47D20TÜ


A Bujía de incandescencia dearranque rápido

B Bujía de incandescencia(estándar)

a Punta del tubo de incandes-cencia

b Tubo de incandescencia(bujía estándar)

1 Espiral de regulaciónacortada

2 Espiral de regulación(bujía estándar)

3 Espiral de caldeo 4 Espiral de caldeo(bujía estándar)

5 Ranura de identificación

KT-8151

Motor M47D20TÜ

- 57 -

Las bujías de incandescencia de arranque rápido se distinguenópticamente de las bujías de incandescencia del M47D20 poruna ranura de identificación en la carcasa y su superficieplateada (véase la figura superior).

Otras ventajas son:

• Mayor vida útil

• Buena aceptación de carga

• Elevada resistencia a la oxidación

Diagnóstico

El diagnóstico se efectúa mediante la DDE. Cada circuito deincandescencia es apto para el diagnóstico por separado.

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Funciones de incandescencia

Incandescencia de arranque

Al efectuarse el proceso de arranque se someten las bujías deincandescencia brevemente (aprox. 1 - 2 segundos) a la tensiónde la red de a bordo con 10,5 amperios. Este tiempo essuficiente para calentar las bujías de incandescencia a unatemperatura de aprox. 1000 ºC. En el servicio posterior sereduce la tensión efectiva aplicada a las bujías de incandes-cencia a aprox. 5,3 voltios mediante la modulación de duraciónde impulsos. Esta tensión es suficiente para mantener laspuntas de las bujías de incandescencia a una temperatura deservicio de 1000 ºC.

Incandescencia de diagnóstico

En el modo de "Incandescencia de diagnóstico", todas lasbujías de incandescencia funcionan con una menor potencia decaldeo. La orden "Diagnóstico" del dispositivo de mando DDEinicia una aplicación de corriente permanente a las bujías deincandescencia. La función de incandescencia de emergenciaes finalizada sin embargo por parte del dispositivo de mandoDDE después de aprox. 3 minutos.

Incandescencia de emergencia

La función de incandescencia de emergencia posibilita unarranque relativamente rápido del motor en caso de fallo en lacomunicación, p. ej. debido a una interrupción de cable entre eldispositivo de mando de incandescencia y la DDE. La funciónde incandescencia de emergencia se inicia si está activado elborne 15 y no existe señal de mando de la DDE. En este estadose activan las bujías de incandescencia independientemente delestado del motor.

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Estados del sistema

Etapas finales defectuosas en el dispositivo de mando de

incandescencia

Si existe una avería permanente en una etapa final del dispo-sitivo de mando de incandescencia, se efectúa un registro en lamemoria de averías de la DDE. Si está permanentementeconductiva la etapa final, la bujía de incandescencia correspon-diente actúa a modo de fusible y se funde después de algunossegundos. De esta forma se evita la descarga de la batería.

Circuito de carga abierto

El consumo de corriente de las bujías de incandescencia escontrolado por el dispositivo de mando de incandescencia.Si la corriente detectada en una activación libre de fallos caepor debajo de un valor determinado, el circuito de incandes-cencia se reconoce como "abierto".

Circuito de carga cortocircuitado

En caso de cortocircuito a masa, el circuito de carga es desac-tivado por la etapa final (Mosfet) del correspondiente circuito. Elsíntoma de avería es detectado por el sistema. Después dealgún tiempo, el circuito de carga es sometido nuevamente acorriente en modo modulado en la duración de impulso. Si siguemostrándose el mismo síntoma de avería, el circuito de carga esdeconectado por completo. Con ello se posibilita un diagnósticoseguro de los cortocircuitos, sin reaccionar a las averías esporá-dicas. El registro en la memoria de averías se borra después deleer el dispositivo de mando DDE.

Temperatura excesiva de la carcasa

La temperatura del dispositivo de mando de incandescencia escontrolada permanentemente mediante una sonda térmicadispuesta en el soporte de circuitos. Si la temperatura aumentapor encima del valor autorizado de aprox. 120 ºC se desactivanlos circuitos de carga y se registra la información "Sobretempe-ratura" en la memoria de averías.

Protección contra sobretensiones

En caso de presentarse una tensión de alimentación elevada,superior incluso después de varias mediciones a la tensión deservicio máxima, dejan de conectarse las etapas finales hastaque la tensión en el borne 30 del dispositivo de mando deincandescencia alcance de nuevo el nivel de la tensión dealimentación.

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Tensión de alimentación inexistente

La tensión de alimentación en la conexión del borne 30 escontrolada permanentemente por el dispositivo de mando deincandescencia. Si el dispositivo de mando de incandescenciadetecta una tensión demasiado baja o inexistente, se efectúa elregistro "Circuito abierto" en la memoria de averías del dispo-sitivo de mando DDE.

Comunicación inexistente con la DDE 5.0

• Durante el proceso de arranque

Si el dispositivo de mando de incandescencia no detecta enun espacio de tiempo de 1 segundo tras la activación a travésdel borne 15 ninguna actividad en la línea de comunicación, seinicia automáticamente la función de incandescencia deemergencia.

• Durante el servicio

Si el dispositivo de mando de incandescencia no recibe en unespacio de tiempo de 33 segundos, funcionando el sistema endebida forma, un acuse de recibo (4 señales de sincroni-zación) de la DDE, finaliza automáticamente el proceso deincandescencia.

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Diagnóstico DDE 5.0

Espacio para notas:

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Glosario


AGW Árboles de compensación

CP 3.2 Bomba Common Rail 3.2

EDH Calentador de paso eléctrico

GRS Punta del tubo de incandescencia

HVA- Compensación hidráulica del juego de válvulas-

IHKA Automatismo integrado de calefacción y aire acondicionado

IHKR Regulación integrada de calefacción y aire acondicionado

KW Cigüeñal

ÖWWT Intercambiador de calor de agua-aceite

SAC self adjusting clutch (embrague autoajustable)

ZMS Volante de inercia de dos masas

Documents

Motor M47D20TÜ Manual de trabajo del seminario BMW