CursoCurso

Entrenamiento en el conocimiento y manejoEntrenamiento en el conocimiento y manejo del motor del motor Cummins Diesel ISBCummins Diesel ISB 215 215, , controlado por medio del módulo controlado por medio del módulo electrónico CM 850.electrónico CM 850.

Objetivo General Objetivo General

El curso esta diseñado para el instructor de motores Diesel, El curso esta diseñado para el instructor de motores Diesel, en bien del mejoramiento de sus conocimientos en la en bien del mejoramiento de sus conocimientos en la operación y diagnóstico del sistema de Control Electrónico de operación y diagnóstico del sistema de Control Electrónico de inyección de combustible que utiliza la tecnología del Riel inyección de combustible que utiliza la tecnología del Riel ComúnComún..

CAPACITACIÓN DIESEL

� IntroducciónIntroducción� Conceptos básicos:Conceptos básicos:� Ciclo DieselCiclo Diesel� ACPMACPM� DensidadDensidad� Tiempo de CombustiónTiempo de Combustión� Relación de Relación de

CompresiónCompresión� Eficiencia VolumétricaEficiencia Volumétrica� TrabajoTrabajo

� FuerzaFuerza� Potencia Potencia � TorqueTorque� TurboTurbo� IntercoolerIntercooler

Sección # 1Sección # 1

Identificación del motorIdentificación del motor

Sección # 2Sección # 2

Inserción de fallasInserción de fallas

Sección # 3Sección # 3

Manejo de:Manejo de:

OpacímetroOpacímetro

VantageVantage

MicrovatMicrovat

IDT 400IDT 400

Mediasoft.Mediasoft.

-273

tv

M

M

M

LEY DE CHARLESLEY DE CHARLES

CICLO DIESELCICLO DIESEL

Rodolfo Diesel (1858-1913)Rodolfo Diesel (1858-1913)

Fue quien en el año de 1892 demostró como un Fue quien en el año de 1892 demostró como un motor de combustión interna podía funcionar al motor de combustión interna podía funcionar al encender una mezcla de aire y combustible, sin encender una mezcla de aire y combustible, sin necesidad de que hubiese una chispa dentro de ésta necesidad de que hubiese una chispa dentro de ésta mezcla para su combustión.mezcla para su combustión.

Su principio se basó en la transferencia natural del Su principio se basó en la transferencia natural del calor por medio de procesos físicos a través de un calor por medio de procesos físicos a través de un diseño mecánico creativo.diseño mecánico creativo.

p

V S

T3

P=C

S=C

4

3

4

S=C

2

1 1

2

0To

V=C

CICLO DIESELCICLO DIESEL

DIAGRAMA POTENCIA INDICADA MOTOR DIESELDIAGRAMA POTENCIA INDICADA MOTOR DIESEL

10

30

20

40

50

60

10

15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180Carrera del pistón

AdmisiónEscape

CompresiónEncendido

Apertura de la válvula de escape

Explosión

Cierre de la válvula de admisión

Presión atmosférica

Pre

sión

, K

p/cm

2

CICLO DE OTTOCICLO DE OTTO

p

V S

T

V=C

1

2

2

S=C

V=C

33

4

V1

4S=C

cVD1,5

VD

0

ACEITE ACEITE COMBUSTIBLE PARA COMBUSTIBLE PARA MOTORES MOTORES A.C.P.M.A.C.P.M.

El aceite combustible para motores ACPM es un El aceite combustible para motores ACPM es un subproducto de la destilación del petróleo crudo.subproducto de la destilación del petróleo crudo.

Su fin principal, es la de convertir Energía Potencial Su fin principal, es la de convertir Energía Potencial en Energía Cinética a través de una serie de en Energía Cinética a través de una serie de procesos. procesos.

Este proceso ocurre mediante dos etapas:Este proceso ocurre mediante dos etapas:

� Primero el combustible reacciona químicamente Primero el combustible reacciona químicamente (se quema) liberando energía en forma de calor.(se quema) liberando energía en forma de calor.

� El calor liberado obliga a los gases atrapados dentro El calor liberado obliga a los gases atrapados dentro del cilindro, a expandirse, lo del cilindro, a expandirse, lo que permite al pistón, que permite al pistón, descender a su punto muerto inferior.descender a su punto muerto inferior.

� El desplazamiento del pistón se convierte en El desplazamiento del pistón se convierte en movimiento rotacional del cigüeñal.movimiento rotacional del cigüeñal.

Calidad del ACPMCalidad del ACPM

Se caracteriza entre otras particularidades:Se caracteriza entre otras particularidades:

� Por el índice de Cetano o número Cetano.Por el índice de Cetano o número Cetano.� Gravedad según normas APIGravedad según normas API� Punto de inflamaciónPunto de inflamación� Grado de destilaciónGrado de destilación� Contenido de azufre Contenido de azufre � Punto de fluidezPunto de fluidez� Viscosidad @ 40°CViscosidad @ 40°C

DensidadDensidad

Se define como la relación entre la Masa (no su Se define como la relación entre la Masa (no su peso) de una substancia, por el Volumen que ésta peso) de una substancia, por el Volumen que ésta masa ocupa.masa ocupa.

Su unidad de medida mas común es Lb/Ft3.Su unidad de medida mas común es Lb/Ft3.

El concepto de densidad es recíproco con el de El concepto de densidad es recíproco con el de volumen. No hay densidad sin volumen y volumen. No hay densidad sin volumen y viceversa.viceversa.

La densidad del aire es directamente proporcional a La densidad del aire es directamente proporcional a la presión atmosférica e inversamente proporcional a la presión atmosférica e inversamente proporcional a su temperatura.su temperatura.

Afecta a los siguientes parámetros del motor:Afecta a los siguientes parámetros del motor:

– Eficiencia VolumétricaEficiencia Volumétrica– Consumo de combustibleConsumo de combustible– Tiempo de combustiónTiempo de combustión– Avance sincronización de combustible Avance sincronización de combustible

(motores Diesel)(motores Diesel)

– Avance del momento de encendido Avance del momento de encendido (motores gasolina).(motores gasolina).

Densidad del AireDensidad del Aire

Tiempo de Combustión Tiempo de Combustión

El tiempo de combustión es el que tarda el proceso El tiempo de combustión es el que tarda el proceso de combustión en quemar completamente la de combustión en quemar completamente la totalidad de la mezcla. (Frente de llama totalidad de la mezcla. (Frente de llama expandiéndose).expandiéndose).

T.C.

LARGO

T.C.

NORMAL

COMBUSTIBLE

AIRE

T.C.

CORTO

Depende principalmente de:Depende principalmente de:

* Relación de Compresión.Relación de Compresión.

* Densidad del aire entrando a la cámara. Densidad del aire entrando a la cámara.

* Temperatura del aire entrando a la cámara. Temperatura del aire entrando a la cámara.

* Relación estequiométrica.Relación estequiométrica.

* Turbulencia en el cilindro.Turbulencia en el cilindro.

La relación de compresión se define como: La relación de compresión se define como:

El Volumen del cilindro por encima deEl Volumen del cilindro por encima depistón en su punto muerto inferior / Volumen del pistón en su punto muerto inferior / Volumen del cilindro por encima del pistón en su punto muerto cilindro por encima del pistón en su punto muerto superior.superior.

RELACION DE COMPRESIONRELACION DE COMPRESION

� El significado del tamaño del proceso de expansión El significado del tamaño del proceso de expansión lo determina la relación de compresión.lo determina la relación de compresión.

� En motores a gasolina, la relación de compresión En motores a gasolina, la relación de compresión está entre 8:1 a 11:1.está entre 8:1 a 11:1.

� En motores Diesel, la relación de compresión está En motores Diesel, la relación de compresión está entre 13:1 a 22:1.entre 13:1 a 22:1.

Altas relaciones de compresiones significan:Altas relaciones de compresiones significan:• Aumento en el peso estructural del motor.Aumento en el peso estructural del motor.• Alto nivel de ruido y deterioración rápida de las Alto nivel de ruido y deterioración rápida de las

partes internas del motor.partes internas del motor.• Aumento excesivo en temperaturas internas del Aumento excesivo en temperaturas internas del

motor.motor.

Eficiencia VolumétricaEficiencia Volumétrica

Es la relación de la Masa de aire que realmente entra Es la relación de la Masa de aire que realmente entra al cilindro, por la Masa de aire que desplaza. al cilindro, por la Masa de aire que desplaza.

Eficiencia Volumétrica = Eficiencia Volumétrica = VV que entra/ que entra/VV que sale que sale

La Eficiencia Volumétrica depende de :La Eficiencia Volumétrica depende de :� Temperatura de admisión (Alta temperatura, reduce Temperatura de admisión (Alta temperatura, reduce

la densidad de la masa de la mezcla).la densidad de la masa de la mezcla).� Presión atmosférica (A mayor altura, menor densidad Presión atmosférica (A mayor altura, menor densidad

de la mezcla).de la mezcla).� RPM del motorRPM del motor� Tamaño de la válvula de Admisión.Tamaño de la válvula de Admisión.� Número de válvulas de AdmisiónNúmero de válvulas de Admisión

� Incrementando el número de válvulasIncrementando el número de válvulas� Control electrónico de válvulasControl electrónico de válvulas� Múltiple de Admisión VariableMúltiple de Admisión Variable� Utilizando un sistema Turbo cargador.Utilizando un sistema Turbo cargador.

Técnicas para mejorar la eficiencia Técnicas para mejorar la eficiencia volumétrica:volumétrica:

TrabajoTrabajo

Es la Fuerza que mueve un objeto a través de una Es la Fuerza que mueve un objeto a través de una distancia.distancia.

= Fuerza*Distancia.= Fuerza*Distancia. = Fuerza*área*distancia.= Fuerza*área*distancia. = Presión*Cambio de Volumen= Presión*Cambio de Volumen

W = F*S (valor) JoulesW = F*S (valor) JoulesdW = F*dx (valor) ft-lbdW = F*dx (valor) ft-lb W = P*Delta V.W = P*Delta V.

Se dice también, de que Trabajo se puede Se dice también, de que Trabajo se puede denominar como, la distancia recorrida multiplicada denominar como, la distancia recorrida multiplicada por la magnitud de la fuerza resistente en la dirección por la magnitud de la fuerza resistente en la dirección al movimiento.al movimiento.

En el caso de la operación del ciclo Diesel:En el caso de la operación del ciclo Diesel:

W = QW = Q inin – Q – Qout out = Cp(T3-T2) – Cv(T4-T1)= Cp(T3-T2) – Cv(T4-T1)

Cp = Calor específico a presión constanteCp = Calor específico a presión constanteCv = Calor específico a volumen constanteCv = Calor específico a volumen constante

Es el concepto por el cual hace que un objeto que al Es el concepto por el cual hace que un objeto que al estar en reposo, se ponga en movimiento; o si está estar en reposo, se ponga en movimiento; o si está en movimiento, pueda ejercer una variación a éste en movimiento, pueda ejercer una variación a éste movimiento.movimiento.

Se define como F = M*ASe define como F = M*AM = Masa. M = Masa. A = Aceleración.A = Aceleración.Unidades: Lb*ft/secUnidades: Lb*ft/sec22

FuerzaFuerza

PotenciaPotencia

Es la Es la cantidadcantidad de trabajo realizado por la de trabajo realizado por la transformación de una energía, en un tiempo transformación de una energía, en un tiempo determinado.determinado.

Se define como P = 2(pi) N*TSe define como P = 2(pi) N*TN = r.p.m.N = r.p.m.T = TorqueT = TorqueUnidad: HP @ r.p.m. Unidad: HP @ r.p.m. HP = mep*Vd*n/33000*12HP = mep*Vd*n/33000*12

TorqueTorque

Es la Es la capacidadcapacidad de un motor para producir Trabajo. de un motor para producir Trabajo. Es la medida de una fuerza aplicada a una palanca Es la medida de una fuerza aplicada a una palanca para crear un efecto rotacional.para crear un efecto rotacional.

Se define como T = F*LSe define como T = F*LF = FuerzaF = FuerzaL = Distancia perpendicular a la fuerza.L = Distancia perpendicular a la fuerza.

Se define como la cantidad de trabajo hecha por ciclo Se define como la cantidad de trabajo hecha por ciclo en cada cilindro, dividida por el volumen de en cada cilindro, dividida por el volumen de desplazamiento del mismo.desplazamiento del mismo.

Mep: HP*33000*12/nVdMep: HP*33000*12/nVd

n= # de cilindros*rpm/2n= # de cilindros*rpm/2Vd = Volumen de desplazamiento de un sólo cilindro.Vd = Volumen de desplazamiento de un sólo cilindro.

MEPMEP Presión Efectiva RealPresión Efectiva Real

TurboTurbo

El turbo cargador, es el sistema utilizado principalmente El turbo cargador, es el sistema utilizado principalmente en motores diesel, el cual, está diseñado para en motores diesel, el cual, está diseñado para incrementar la potencia del motor en la medida que incrementar la potencia del motor en la medida que aumentan las r.p.m., mediante el incremento, de la aumentan las r.p.m., mediante el incremento, de la masa de aire que entra en el cilindro. masa de aire que entra en el cilindro.

Su ventaja principal es el aumento considerable de la Su ventaja principal es el aumento considerable de la potencia que logra en el motor, utilizando para ello, un potencia que logra en el motor, utilizando para ello, un equipo de ligero peso y volumen. equipo de ligero peso y volumen.

Un tubo cargador defectuoso puede causar:Un tubo cargador defectuoso puede causar:

» Pérdida de potencia.Pérdida de potencia.» Consumo de aceite excesivo.Consumo de aceite excesivo.» Jaloneos bajo carga.Jaloneos bajo carga.» Ruidos extraños.Ruidos extraños.» Dificultad al apagar el motor.Dificultad al apagar el motor.» Baja presión en el múltiple de admisión.Baja presión en el múltiple de admisión.» Humo negro.Humo negro.» Fugas de aceite en combustible.Fugas de aceite en combustible.

Pruebas al turbo cargadorPruebas al turbo cargador

� Verificación de la presión del turbo. Uso del Insite.Verificación de la presión del turbo. Uso del Insite.� Verificación del juego axial del eje solidario.Verificación del juego axial del eje solidario.� Daño en las hélices de las turbinas.Daño en las hélices de las turbinas.� Verificación línea drenaje.Verificación línea drenaje.� Verificación a la línea de alimentación de aceite.Verificación a la línea de alimentación de aceite.� Juego radial eje solidario.Juego radial eje solidario.� Fugas de aceite en turbinas.Fugas de aceite en turbinas.� Ajuste de la compuerta de desahogo.Ajuste de la compuerta de desahogo.

Intercooler Intercooler

Un intercooler o enfriador de aire, es el equipo Un intercooler o enfriador de aire, es el equipo utilizado en motores de combustión interna con utilizado en motores de combustión interna con sistemas sobrecargados, con el fin de reducir la sistemas sobrecargados, con el fin de reducir la temperatura del aire comprimido cuando sale del temperatura del aire comprimido cuando sale del turbo cargador y poder inyectarlo en las cilindros.turbo cargador y poder inyectarlo en las cilindros.

Un interccoler defectuoso (restringido) Un interccoler defectuoso (restringido) puede causar los siguientes síntomaspuede causar los siguientes síntomas::

� Pérdida de potencia del motor.Pérdida de potencia del motor.� Poca aceleración.Poca aceleración.� Dificultad al arranque.Dificultad al arranque.� Humo blanco.Humo blanco.� Baja presión en el múltiple de admisión.Baja presión en el múltiple de admisión.

Su diagnóstico y mantenimiento consiste Su diagnóstico y mantenimiento consiste en hacer las siguientes pruebas:en hacer las siguientes pruebas:

� Limpieza interna.Limpieza interna.� Medición de la Presión diferencial.Medición de la Presión diferencial.� Inspección por fugas.Inspección por fugas.� Medición de la Temperatura diferencial.Medición de la Temperatura diferencial.

CUALIDADES DEL MOTOR CUALIDADES DEL MOTOR CUMMINS ISBCUMMINS ISB

Cualidades mecánicasCualidades mecánicas• El bloque de motor ha sido reforzado con el objeto El bloque de motor ha sido reforzado con el objeto

de:de: Dar fortaleza estructural al bloqueDar fortaleza estructural al bloque Mejorar los ruidos de combustión.Mejorar los ruidos de combustión.

• Lubricación directa a cada pistón.Lubricación directa a cada pistón.• Culata y múltiple de admisión forman una pieza.Culata y múltiple de admisión forman una pieza.• Cuatro válvulas por cilindro.Cuatro válvulas por cilindro.• Inyector central en cámara combustión:Inyector central en cámara combustión:

Mejora combustión.Mejora combustión.Ahorra combustible.Ahorra combustible.Reduce ruido de combustión.Reduce ruido de combustión.

• Motor turbo cargado con compuerta de desahogo.Motor turbo cargado con compuerta de desahogo.

• Intercooler aire-aireIntercooler aire-aire

• Cámara de combustión de alta turbulencia.Cámara de combustión de alta turbulencia.

• Sincronismo del motor por medio de engranajes (No Sincronismo del motor por medio de engranajes (No

requiere cadena o correa de distribución).requiere cadena o correa de distribución).

• Enfriador aceite de 7 placas.Enfriador aceite de 7 placas.

• 215 HP y 520 lb-ft de par motor a 1600 rpm.215 HP y 520 lb-ft de par motor a 1600 rpm.

Cualidades del Sistema deCualidades del Sistema deControl electrónicoControl electrónico

• Módulo de Control (ECM) que permite:Módulo de Control (ECM) que permite:

Reportar parámetros de funcionamiento.Reportar parámetros de funcionamiento.Codificar fallas.Codificar fallas.Programar opciones.Programar opciones.Historial de la vida útil motor.Historial de la vida útil motor.Proteger motor contra condiciones fuera de Proteger motor contra condiciones fuera de

especificaciones.especificaciones.Sistema de alta presión constante e independiente Sistema de alta presión constante e independiente

de las rpm del motor.de las rpm del motor.

• Válvula EGR con enfriador de gases.Válvula EGR con enfriador de gases.• No requiere de catalizador.No requiere de catalizador.• Cumple con normas EPA y Europeas hasta el año Cumple con normas EPA y Europeas hasta el año

2006.2006.

• Acelerador electrónicoAcelerador electrónico

• Cumple con norma J1939 de comunicación datos.Cumple con norma J1939 de comunicación datos.

• Inyección piloto (multijet) antes de la inyección Inyección piloto (multijet) antes de la inyección

principal. Reduce ruidos de combustión, mejorando principal. Reduce ruidos de combustión, mejorando

combustión y emisión de gases.combustión y emisión de gases.

• Garantiza presión en riel y caudal a inyectores Garantiza presión en riel y caudal a inyectores

uniformemente en cada cilindro.uniformemente en cada cilindro.

• Presión del riel independiente al número de rpm.Presión del riel independiente al número de rpm.

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