KAUFMANNDepartamento de capacitacinOM 904 LA

Adelantando a atender las recientes leyes de preservacin ambiental, y tambin conservando un alto desempeo y dirigibilidad, caractersticas de sus vehculos, Mercedes-Benz presenta la nueva serie de motores BR 900 con gerenciamiento electrnico.

Un nuevo motor OM 904 LA, se encuadra en la legislacin de control de poluentes EURO II y EURO III. Con la mayor potencia y torque de su categora, posee 4 cilindros en lnea, 4,25 litros de cilindrada, equipado con turbo e intercooler. El OM 904 LA desenvuelve hasta 180 cv de potencia con un torque mximo de 660 Nm de torque.

Todo el control de alimentacin de combustible es atribuido al sistema de gerenciamiento electrnico, que proporciona una mejor combustin, con una reduccin significativa de contaminantes.

Con una simple mecnica, est liderando esta nueva tendencia mundial, aliando los beneficios de una nueva tecnologa de control de inyeccin con una reduccin de costos de mantencinPRESENTACION

INNOVACIONES TECNOLOGICASSISTEMA DE ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE

La mayor novedad implementada en el OM 904 LA es el sistema de inyeccin de combustible con gerenciamiento electrnico. Este sistema es conocido como BOMBA-CONDUCTO-INYECTOR, debido a su posicin constructiva. Esta configuracin consiste de una unidad inyectora por cilindro, interligada a un a un inyector a travs de una pequea tubulacin de alta presin. Las unidades inyectoras estn compuestas del cuerpo de la bomba, las camaras de presin y descarga de combustible, la vlvula de control y su electroimn de accionamiento. Estos componentes son los responsables por la elevacin de presin y control de volumen de inyeccin. Un tubo de alta presin conduce el combustible a un inyector y este lo distribuye, de forma atomizada a la cmara de combustin

Tubo alta presin

Inyector

rbol delevas

Leva de accionamiento

Unidad inyectora

MODULOS PLD Y ADM

El sistema de alimentacin es gerenciado por dos mdulos de comando: PLD (Mdulo de comando del motor) y ADM (Mdulo de comando del vehculo). Sus funciones son de recibir las seales enviadas por los sensores localizados en el motor del vehculo, identificar el rgimen de operacin del vehculo, determinar las necesidades instantneas de combustible y controlar el tiempo de inyeccin en las unidades inyectoras, atendiendo a las solicitudes del operador y las exigencias de seguridad y emisiones de poluentes

CULATA

Cada cilindro est equipado con dos vlvulas de admisin y una vlvula de escape. El accionamiento es por medio de un eje de levas localizado en el block de motor, taqus, varillas alza vlvulas y balancines con acionador deslizante para la abertura simultanea de las vlvulas de admisin en forma simultnea. VALVULA DE TOP BRAKE.

Localizadas en la culata, interligadas a la cmara de combustin, su objetivo es reducir el trabajo de expansin de los gases comprimidos en la cmara de combustin, en el tiempo de compresin, aumentando el efecto de freno de motor

CILINDROS.

Visando un aumento de durabilidad y de vida til, los cilindros del motor OM 904 LA reciben un tratamiento trmico con temperatura por induccin, en la regin PISTONES

El alojamiento del primer anillo de compresin est acondicionado un inserto de acero para reducir las deformaciones por impacto. Aparte de esto esta depositado en la superficie lateral del pistn un material con propiedades lubricantes, el cul impide el desgaste del mbolo, an sin la accin directa del aceite lubricante.prxima al punto muerto superior. Este tratamiento aumenta la dureza superficial y la vida til del cilindro.

PISTNMAYOR DURABILIDADAUMENTA LA RESISTNCIA AL DESGASTE EN LA PARTE CRTICA DEL CILINDROCILINDRO

BIELAS.

Para lograr un mejor ajuste, reduccin de juego radial y eficiencia de lubricacin, las bielas son separadas por el mtodo de fractura por impacto, lo que posibilita un encaje nico y perfecto.

METALES AXIALES.

Localizados en el cigeal, prximo al volante, los metales axiales pasaron a estar ubicados en la ltima bancada. Utilizan semianillos con una sola posicin, de fcil remocin y substitucin. TURBO ALIMENTADOR.

El OM 904 LA est equipado con un turboalimentador con aspas confeccionadas para ofrecer un alto rendimiento, en rgimen de bajas y altas rotaciones. Es utilizado como limitador de presin a plena potencia una vlvula de descarga o alivio, localizada en la carcaza del turbo la cual se denomina wastegate.

Sistema de distribucin

Posee un sistema de distribucin que incluye 2 vlvulas de admisin accionada simultneamente a travs de un caballete y una de escape por Cada uno de los cilindros. El eje de levas posee tres levas por cilindros, uno de admisin un levas de escape y un levas para el accionamiento mecnico de la unidad inyectora. El engranaje del eje de levas es montado a presin sobre el rbol de levas y su accionamiento es a travs del engranaje del eje del cigeal.

El motor OM 904 LA est equipado con varios sensores, cuyo objetivo es informar a los mdulos PLD y ADM el rgimen instantneo de operacin. Con estos datos disponibles, es determinado el tiempo de inyeccin en las unidades inyectoras. SENSORES DEL MOTOR OM 904 LA SENSOR DE PRESION Y TEMPERATURA DEL AIRE DE SOBREALIMENTACION.

Encapsulados en un nico componente, son responsables por transformar las variaciones de presin y temperatura en el colector de admisin, despus del turboalimentador,en variaciones de tensin. Estas seales elctricas enviadas por los sensores, son captados por el PLD, permitiendo determinar la densidad del aire en el colector de admisin.

SENSOR DE PRESIN ATMOSFERICA.

Localizado en el mdulo PLD, tiene una funcin semejante a la del sensor de presin de sobrealimentacin. En este caso, un sensor esta expuesto a la presin atmosfrica y no a la presin de sobrealimentacin. Una seal enviada por este sensor, permite al mdulo PLD controlar la cantidad de combustible inyectado, en regiones de presin atmosfrica variables. De esta forma se controla el torque mximo del motor, evitando un consumo excesivo de combustible y de emisiones de poluente. Tambin tiene una funcin de servir con dato comparativo para controlar el sensor de presin de sobrealimentacin. SENSOR DE TEMPERATURA DE COMBUSTIBLE.

En el OM 904 LA el combustible al pasar por las galeras internas del block de motor antes de ser admitido en las unidades inyectoras, sufre variaciones significativas de temperatura, Sensor de presinatmosfrica

Estas variaciones alteran su densidad y, consecuentemente, el volumen inyectado por las unidades inyectoras. El mdulo reconoce estas variaciones de temperatura a travs del sensor de temperatura de combustible, y modifica el tiempo de inyeccin para realizar una correcta medicin del volumen a ser inyectado. SENSOR DE POSICION DEL PEDAL DE ACELERADOR

El pedal del acelerador est equipado con un sensor que indica la posicin instantnea del pedal solicitada por el operador. El mdulo ADM pasa esta informacin al mdulo PLD. Al analizar esta informacin, este controla el torque del motor, priorizando la seguridad y el control de emisiones.

SENSOR DE TEMPRATURA DEL LIQUIDO REFRIGERANTE

Localizado en la regin de mayor temperatura del motor, prximo a las vlvulas termostticas, tiene la funcin de indicar al mdulo PLD, la temperatura del lquido refrigerante. Con esta informacin el PLD realiza varios controles de rotaciones.- Regulacin de cantidad de combustible en la partida.- Inicio de inyeccin.- Clculo del torque nominal y proteccin contra sobrecalentamientos. SENSOR DE POSICION DEL CIGEAL.

En el volante del motor estn posicionados 37 orificios. De estos, 36 estn dispuestos de 10 en 10 grados. El sensor de posicin est alojado en forma perpendicular al volante. Cuando los orificios pasan por el elemento sensor, es generado un pulso de tensin. La frecuencia de esos pulsos determina la rotacin del motor. Un orificio auxiliar permita al mdulo identificar la posicin del mbolo del primer cilindro.

SENSOR DE POSICIN DEL EJE DE LEVAS

En el engranaje del eje de levas estn tambin posicionados 13 orificios, siendo 12 distribuidos de 30 en 30 grados. El mdulo PLD, con la informacin obtenida de estos dos sensores - de posicin del cigeal y de posicin del eje de levas - identifica la posicin de todos los pistones, permitiendo que la inyeccin sea secuencia en cada cilindro.El mdulo PLD est apto para variar el punto de inyeccin desde 35 grados antes del PMS hasta 5 grados despus del PMS, garantizando el mejor rendimiento trmico posible.

FUNCIONES ESPECIFICAS DE LOS MODULOS PLD Y ADMLos mdulos PLD y ADM se comunican por medio de un padrn CAN (Controler Area Network). El ADM, situado en la cabina del vehculo, tiene las siguientes funciones Activar las lmparas de control del panel de instrumentos. Dar seal de partida al PLD. Verificar el engranamiento de alguna marcha durante la partida. Identificar la posicin del pedal acelerador

Determinar la estrategia de control de rotaciones, como un regulador RQ o RQV. Limitar las velocidades mximas del vehculo, en base a las normas imperantes en el pas.Activar la funcin de freno de motor y TOP-BRAKE, controlando la abertura de los estranguladores constantes.Controlar los datos provenientes del PLD por intermedio del CAN.

Los sensores que informan el rgimen de operacin del motor, envian informaciones directamente al mdulo PLD. Este, aparte de contener las caractersticas operacionales como, tipo de motor, nmero de cilindros, mapa de ngulos y pulsos de inyeccin, curvas caractersticas y otros, incluye tambin una regulacin entre las unidades inyectoras, compensando pequeas variaciones de rendimiento individualmente. El PLD determina el instante y la duracin de la inyeccin, basandose en las seales de los sensores y datos entregados por el ADM. Juntos, los dos mdulos desenvuelven rutinas seguras de operacin del motor y del vehculo.

MECANISMOS DE LAS UNIDADES INYECTORAS Componentes del sistema de inyeccin con gerenciamiento electrnicoUnidad inyectoraTubo de alta presinInyectorElectroimn deaccionamientoVlvula de controlCmara de presinCanal de alimentacinCanal de retorno

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE INYECCION Para dar inicio al proceso de inyeccin, estn envueltos los movimientos del elemento inyector y de la vlvula de control. Al recibir un pulso de tensin, el electroimn genera un campo magntico, que retrae la vlvula de control, permitiendo con ello que ocurra el inicio de la inyeccin. En cuento el electroimn permanezca energizado habr flujo de inyeccin.Movimiento del elemento inyectorVlvula de control de vaco no retrada. El movimiento del elemento inyector causa una descarga de combustible en la cmara de descarga y posteriormente hacia el canal de retornoLa energizacin del electroimn de accionamiento causa la presurizacin del tubo de alta presin y el consecuente inicio de la inyeccin. La duracin de la inyeccin es igual al tiempo de energizacin del electroimn.Movimiento dela vlvula de controlEscalonamiento de combustible

El mdulo PLD es el responsable por enviar los pulsos de tensin a todos los electroimanes de las unidades inyectoras.FASES DEL PROCESO DE INYECCION.

FASE 1 - CURSO DE ADMISION.

El combustible presurizado a 4,5 bares por la bomba de transferencia, llena toda la galera de alimentacin y descarga de unidades inyectoras.Cmara de admisinCmara de descarga

El elemento inyector, al presentar su carrera descendente, permite la admisin de combustible en la cmara de presin.FASE 2 - CURSO PREVIO.

El elemento inyector, al ascender, descarga parte del combustible en el canal de descarga, antes del inicio de la inyeccin.El combustible presurizado por la bomba de transferencia, llena toda la cmara de presin del elemento inyectorMovimiento del elemento inyector

En cuanto la vlvula de control permanezca abierta, el combustible excedente continuar retornando a la cmara de descarga en el canal de retorno.FASE 3 - CURSO DE ALIMENTACION.

El electroimn recibe un pulso de tensin enviado por el PLD, entrando a retraer la vlvula de control.Energizacion del electroimanFlujo de combustible para cmarade descarga

Con el movimiento del elemento inyector el combustible es conducido al inyector por el conducto de alta presin. Este combustible llega a la cmara de presin de la vlvula de aguja en el inyector, y con una presin sobre los 250 bar, la aguja se levanta provocando el inicio de la inyeccin. A partir de ese instante la presin es controlada por los ocho orificios en el inyector, subiendo la presin hasta unos 1600 bar. Esta elevada presin de inyeccin, provoca una atomizacin adecuada en la cmara de combustin y una gran mejora del proceso de combustin.Cmara de presin del inyector

El fin de la inyeccin ocurre cuando cesa el pulso de tensin para el electroimn. En ese instante, la vlvula de control retorna a suposicin de reposo, causando una despresurizacin de la cmara de alta presin.FASE 4 - CURSO RESIDUAL.

En el restante curso del elemento inyector el combustible que no fue inyectado vuelve a la cmara de descarga.En el curso residual, el combustible excedente, es expulsado a la camara dedescarga retornando al estanque.El fin de la inyeccin ocurre cuando el PLD desenergiza el electroimn de accionamiento. En ese instante la vlvula de control retorna a la posicin de reposo despresurizando la cmara de alta presin

TRANFERENCIA DEL COMBUSTIBLE DESDE EL ESTANQUE A LAS UNIDADES INYECTORAS El combustible proveniente del depsito, es bombeado hasta las unidades inyectoras por una bomba de alimentacin, posicionada en el frente del motor y accionada por el eje de levas.CONTROL DE PRESION DE COMBUSTIBLE EN LAS GALERIAS DE ALIMENACION.

La presin de alimentacin es controlada por la vlvula de presin fijada en el block de motor, en la galera de retorno de combustible. El excedente deVlvula de control depresin combustible no utilizado en la inyeccin retorna a los estanques a travs de la vlvula de control de presin

ESTRATEGIAS ESPECIALES Y DIAGNOSTICO. El sistema de gerenciamiento electrnico del motor OM 904 La permite la ejecucin de estrategias especiales y rutinas de diagnstico, como regulacin del tiempo de partida, control de rotacin de ralent, torque del motor, rotaciones de trabajo, control de emisiones de poluentes y tambin procedimientos de proteccin de motor.

ROTACION DE MARCHA LENTA.

Las rotaciones de marcha lenta estn programadas en la unidad de control ADM. La unidad de control ADM informa al PLD todos estos valores. A partir de ese momento el PLD hace un ajuste del tiempo de inyeccin en funcin de la temperatura del aire de admisin y del lquido de refrigeracin con el fin de mantener las rotaciones dentro de los valores gravados en la unidad ADM

EMISIONES DE POLUENTES.

Cabe a los mdulos electrnicos gerenciar el motor para que en cualquier rgimen de rotaciones y carga, no haya emisiones de poluentes. Para que esto ocurra fueron ingresados diagramas caractersticos que permiten un control de la relacin aire-combustible con base en extensos test en bancos de pruebas y en los propios vehculos.

SENSOR DE PRESION DE ACEITE.

Este sensor es el responsable por el no funcionamiento del motor en el momento de partida, cuando sea detectado una baja presin de aceite en el circuito de lubricacin. Esta medida contribuye a evitar un desgaste excesivo del motor.

RUTINAS DE TEST

Aparte de gerencia toda la alimentacin del motor, los mdulos PLD y ADM estn capacitados para monitorear y diagnosticar cualquier defecto en los sistemas electrnicos del motor, as como permitir que un tcnico verifique todos los sistemas a travs de una rutina de test.

Sensor de presin de aceite

Cualquier seal de falla en el funcionamiento del sistema sern informadas al operador del vehculo a travs de una lmpara de advertencia localizada en el panel del vehculo.

COMBUSTIBLE EN LA PARTIDA.

Est calculado en funcin de la temperatura del lquido refrigerante. Luego despus del funcionamiento del motor la cantidad de combustible es automticamente reducida. Si no hubiese combustin en las primeras rotaciones del motor, la cantidad de combustible es aumentado hasta un lmite seguro, sin que ocurra emisin de poluentes. La duracin de la partida no debe exceder de los 30 segundos. El mdulo de comando inhibe el funcionamiento del motor de partida para evitar sobrecarga. En caso de que exista un defecto en el sensor de temperatura del lquido refrigerante, el PLD har una regulacin de la cantidad de combustible basndose en la informacin de temperatura de los sensores de temperatura de aire de sobrealimentacin. El tiempo de inyeccin ser reducido, retornando a los valores ideales despus de un tiempo determinado.

RUTINAS RQ Y RQV

Este tipo de rutinas es operado por el ADM a travs del PLD. Cuando fuera accionada una toma de fuerza, por ejemplo, las rotaciones del motor debe ser corregidas en cualquier tipo de solicitacin de torque. A partir de ese momento el ADM habilita una rutina RQV de control Variable. El PLD ejecuta una alteracin del tiempo de inyeccin de forma de atender esta necesidad.

en el momento que fuese detectada cualquier falla en el sistema de inyeccin, los mdulos utilizan valores de recuperacin para permitir que el vehculo se acerque hasta un concesionario.

Utilizando un diagnosticador, es posible a tcnico tener acceso a las fallas gravadas en la memoria del mdulo, ejecutar rutinas de test especficos, como por ejemplo accionar el motor sin inyeccin de combustible o desligar cualquier cilindro.

Todo este sistema de gerenciamiento del motor OM 904 LA fue pensado para proporcionar seguridad y confort, en conjunto con desempeo y bajos niveles de emisiones.