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Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 &
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Módulo No. 3003 1/22
Propósito del Diagnóstico del Problema del Sistema del Common Rail
El sistema de inyección de combustible de control electrónico tipo common rail usa varios sensores para controlar totalmente las condiciones de funcionamiento del motor (velocidad del motor, posición del ahogador, temperatura del enfriante, etc.) por lo que el motor operará bajo óptimas condiciones.
El sistema también tiene una función de autodiagnóstico computarizado que monitorea partes estructu- rales claves, las funciones de diagnóstico y alarma que informan al conductor cuando ocurre un proble- ma, la función de falla-seguridad que detiene al motor (dependiendo de la parte que funciona mal), y la función de respaldo que cambia los sistemas de control de tal manera que el vehículo se mantenga fun- cionando.
Un malfuncionamiento del sistema conducirá a problemas tales como potencia del motor insuficiente, vi- bración en ralentí, paradas del motor y arranque duro, así como también problemas medio ambientales tales como ruido y emisiones de humo negro.
En éste módulo, además de estudiar la estructura del sistema, las funciones y los procedimientos de man- tenimiento, nosotros conoceremos a fondo los pasos adecuados y los métodos necesarios para un diag- nóstico pronto del problema de tal manera que el desempeño esperado del vehículo se demuestre en todo momento.
Procedimiento
1. Lea las notas y las secciones del Manual de Diagnóstico y del Manual del Taller, relacionadas a éste ítem, y luego conteste las preguntas en la sección 1.
2. Ejecute los procedimientos en el vehículo, siguiendo las instrucciones dadas por el instructor a cargo.
AVISO
Si es que usted tiene el conocimiento o las habilidades relacionadas con este procedimiento, puede omitir el resto del procedimiento. Usted puede también obtener aprobación solicitando al instructor una eva- luación sobre sus conocimientos y destrezas.
Ítems de práctica
2) Diagnóstico del problema usando el probador de diagnóstico (DST-1)
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Características del Sistema Common Rail
El sistema de inyección de control electrónico tipo common rail tiene muchas más funciones de control que un sistema de inyección convencional, y todas sus funciones están controladas por la ECU (Unidad de Control Electrónica). Está compuesto de un sistema de sensor y su unidad de control, una bomba de combustible de alta presión, un common rail (riel común) y unas toberas de inyección tipo control elec- trónico. A fin de poder controlar la presión de combustible que se forma en el common rail y el patrón de inyección del combustible de cada tobera a medida que la carga varía entre el rango de baja y alta ve- locidad, el sistema es capaz de cambiar las condiciones de funcionamiento del motor para un óptimo desempeño, emisiones, ruido y consumo de combustible. Consecuentemente, una presión de inyección de combustible alta puede ser obtenida aún en el rango de velocidad baja, y es posible un control del patrón del rango de inyección (inyección piloto), lo cual se añade a un motor a diesel que está en ralentí con mucho menor ruido y vibración -y con dramáticas reducciones de las emisiones de NOX- que el mo- tor a diesel convencional.
Composición del sistema
Desde el punto de vista funcional, el sistema puede ser dividido en sistema de combustible y sistema de control.
1. Sistema de combustible El combustible a alta presión procedente de la bomba de suministro es distribuido desde el common rail hacia cada cilindro, y el inicio de la inyección y la parada son controlados por la apertura y el cierre de la válvula de aguja de la tobera por medio de la válvula solenoide en el inyector.
2. Sistema de control La ECU usa las señales procedentes de los sensores instalados en el motor y en el chasis se calcula el período de energización y la duración de la energización para el inyector a fin de inyectar la cantidad más adecuada en el mejor tiempo y consecuentemente efectuar el control.
El sistema de control puede ser dividido de acuerdo a las partes eléctricas en: sensores, computador y actuadores.
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Bosquejo del Sistema
El sistema de common rail consta de la bomba de suministro, el common rail, los inyectores y la ECU (Unidad de Control Electrónico) que los controla, y los sensores, interruptores y las lámparas de relé.
La bomba de suministro entrega combustible a fin de permitir la formación de la presión de combustible en el common rail. La cantidad de combustible entregado es controlado por la conexión o desconexión del PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro, y esto es electrónicamente contro- lado por la ECU.
El common rail distribuye el combustible presurizado a través de la bomba de suministro hacia el inyector de cada cilindro. La presión de combustible es detectada por el sensor de presión del common rail que está equipado en el common rail, y la ECU efectúa el control de la retroalimentación de la presión de tal manera que el valor de la presión que comanda fijada de acuerdo a la velocidad del motor y la carga del motor, se empata con el valor actual.
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La cantidad de combustible inyectado y el tiempo de inyección son controlados por el inyector mediante la conexión o desconexión de la TWV (válvula de dos vías). Cuando la TWV está conectada (energiza- da), el circuito de combustible cambia de tal manera que el combustible a alta presión en la cámara de control fluya hacia afuera a través del orificio, y la inyección de combustible empieza a medida que la válvula de aguja es empujada hacia arriba por la fuerza de apertura de la tobera generada por el combus- tible a alta presión en la cámara de la tobera. Cuando la TWV está desconectada, (no energizada), el sis- tema se cambia hacia el circuito de combustible que conduce el combustible a alta presión hacia la cámara de control, y la válvula de aguja cae y detiene la inyección del combustible.
El tiempo de inyección de combustible puede, por lo tanto, ser controlado de acuerdo al inicio del período de energización de la TWV, y la cantidad de combustible inyectada puede ser controlada por la duración del período de energización de la TWV.
Construcción
1. Bomba de suministro
La bomba de suministro entrega combustible a fin de permitir la formación de presión de combustible en el common rail. La cantidad de combustible entregada es controlada por la conexión o desconexión del PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro, y esto es electrónicamente controlado por la ECU.
La bomba de suministro tiene el mismo sistema de alimentación forzada que el tipo bomba convencional en línea y una válvula de control de la bomba (PCV) para controlar la cantidad entregada de combustible a cada cilindro.
Usando las tres levas de elevación, el número de cilindros requeridos por la bomba es reducido a 1/3 del número de cilindros del motor. Puesto que la fuerza de alimentación hacia el common rail se vuelve la misma que el número de inyecciones, una presión suave y estable del common rail puede ser obtenida.
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1) Bomba de alimentación
Incorporada dentro de la bomba de suministro, la bomba de alimentación saca el combustible fuera del tanque del combustible y lo alimenta a través del filtro de combustible y luego lo envía hacia el cuerpo de la bomba de suministro. El rotor de la bomba de alimentación es impulsado por un árbol de levas.
La rotación del árbol de levas (eje impulsor) hace girar el rotor de la bomba (rotor interior y rotor ex- terior). En éste momento, el volumen de la cámara de la bomba en el lado del puerto de succión (la cavidad alrededor de los rotores interior y exterior) se incrementa gradualmente, y el combustible que ingresa a través de la entrada de combustible es succionado hacia dentro a través de la cámara de la bomba a través del puerto de succión.
A medida que el rotor gira, el combustible succionado hacia dentro de la cámara se mueve hacia el lado del puerto de descarga y es descargado a través del puerto de descarga. El combustible descar- gado es alimentado dentro de la bomba de suministro a través del filtro de combustible.
2) PCV (Válvula de Control de la Bomba)
La PCV ajusta la cantidad de combustible descargado desde la bomba de suministro a fin de regular la presión del common rail. La cantidad de combustible entregada hacia el common rail por la bomba de suministro es determinada por el tiempo del período de energización de la PCV.
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Operación
A. Durante el movimiento hacia abajo del émbolo, la PCV es abierta y el combustible a baja presión es suministrado dentro de la cámara del émbolo a través de la PCV.
B. Aún cuando el émbolo ingrese en el paso del movimiento hacia arriba, el combustible succionado es retornado a través de la PCV sin un incremento de la presión mientras la válvula es abierta sin la ener- gización de la PCV.
C. Cuando la PCV es energizada y la válvula es cerrada con un tiempo adecuado para la requerida canti- dad de entrega, el camino de retorno es bloqueado y la presión en la cámara de el émbolo se eleva. Con- secuentemente, el combustible pasa a través de la válvula de entrega (válvula check) y es alimentado a presión hacia el common rail. En otras palabras, la elevación del émbolo después de cerrada la PCV es cambiada a una cantidad entregada, y cambiando el tiempo para cerrar la PCV (pre-recorrido del émbo- lo), la cantidad entregada puede ser cambiada y la presión del common rail puede ser controlada.
A’. Cuando la leva exceda la máxima elevación, el émbolo empieza su recorrido hacia abajo y la presión en la cámara del émbolo disminuye. En este momento, la válvula de entrega se cierra y se detiene la ali- mentación de la presión de combustible. Puesto que la PCV no está más energizada, la PCV se abre y el combustible a baja presión es succionado dentro de la cámara del émbolo; en otras palabras, el estatus del punto A anterior se ha alcanzado.
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3) Acoplamiento
El acoplamiento juega un rol intermedio entre la transmisión del torque impulsor del motor hacia el árbol de levas de la bomba de suministro.
2. Common rail
El common rail distribuye el combustible presurizado por la bomba de suministro hacia el inyector de cada cilindro. La presión de combustible es detectada por el sensor de presión del common rail equipado en el mismo, y la ECU efectúa el control de retroalimentación de la presión de tal manera que el valor de presión comandada se fije de acuerdo a la velocidad del motor y la carga del motor empate con el valor actual.
El common rail, el cual está montado sobre el múltiple de admisión, está integrado por: un pasaje común para el combustible, orificios de pasaje de combustible y orificios de montaje. El pasaje común para el combustible es un orificio pasante provisto en el common rail y sellado en los dos extremos con un tapón de sellamiento.
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1) Bomba de alimentación
El obstructor de flujo trabaja para obstruir los pulsos de la presión dentro de la tubería de inyección. Durante la operación normal, el flujo del combustible mantiene el pistón flotando sobre el lado dere- cho del obstructor como se muestra en la figura 1. En el caso de que exceda la inyección de combus- tible, el combustible excesivo pasa a través del obstructor de flujo, empujando el pistón más allá hacia la derecha hasta que haga contacto con el asiento del cuerpo y corte el pasaje de combustible, como se muestra en la figura 2.
FIG. 1
FIG. 2
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1) Construcción y bosquejo
Junto con la parte convencional de la tobera, el inyector tiene un orificio y un pistón hidráulico que controla el rango de inyección y una válvula de dos vías.
La función del inyector es inyectar combustible a alta presión en el common rail dentro de la cámara de combustión del motor de acuerdo a las señales procedentes de la ECU, la cual mantiene el tiempo óptimo, la cantidad de inyección, el rango de inyección y el perfil de rociado.
La TWV (válvula de dos vías) controla el inicio y el final de la inyección controlando la presión en la cámara de control.
El orificio controla el rango de inyección haciendo descender lentamente la velocidad de apertura de la tobera.
El pistón hidráulico trabaja para transmitir la fuerza de la presión en la cámara de control hacia la vál- vula de aguja.
La tobera atomiza el combustible.
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Operación
La TWV del inyector está compuesta de dos partes, la válvula interior (fija) y la válvula exterior (móvil), fijados ligeramente sobre el centro del mismo eje. Un asiento interior y exterior se han formado, y cualquiera de ellos es abierto selectivamente por la TWV cuando se conecta/desconecta (ON/OFF).
No hay inyección
Cuando el solenoide no está siendo energizado, la válvula externa es empujada hacia abajo por el resorte de la válvula y la presión hidráulica, y el asiento externo es cerrado. Puesto que la alta presión del co- mmon rail es imprimida hacia la cámara de control, la tobera es cerrada y la inyección no tiene lugar.
Inicia la inyección
Cuando la energización de la TWV se ha establecido, la válvula externa es empujada hacia arriba y el asiento exterior se abre. Como resultado, el combustible empieza a fluir hacia afuera de la cámara de con- trol a través del orificio, de tal manera que la aguja de la tobera se eleve y empiece la inyección. El orificio también hace que el rango de inyección se incremente gradualmente. Si la energización es continua, el rango de inyección máxima se podrá lograr.
Fin de la inyección
Cuando la energización de la TWV es detenida, la válvula externa es movida por el resorte de válvula y la presión hidráulica (presión de combustible) y el asiento exterior se cierra. En este momento, el com- bustible a alta presión en el common rail es súbitamente imprimido hacia el common rail, la tobera es cerrada rápidamente, y un agudo fin de la inyección se ha efectuado.
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4. Computador (ECU)
La ECU (Unidad de Control Electrónica) procesa los datos provenientes de los diferentes sensores e in- terruptores y controla los inyectores, la bomba de suministro y todos los relés, válvulas magnéticas y lám- paras. Para diagnosticar un problema, ésta tiene una función de autodiagnóstico que monitorea el sistema todo el tiempo, una función de alarma que informa al conductor cuando ocurre un problema, y unas fun- ciones de falla-seguro y de respaldo que evitan que el problema afecte adversamente al desempeño del motor y a su vida útil. Además, a fin de analizar y reparar los problemas que no pueden ser fácilmente reproducidos, la ECU tiene una función de memoria que guarda los contenidos del problema. Esta tam- bién incorpora un circuito impulsor del inyector que hace posible una inyección piloto.
1) Control de la inyección de combustible
Al recibir señales de entrada procedentes de los varios sensores e interruptores, la ECU procesa estos datos y controla los inyectores, la bomba de suministro y todos los relés y válvulas magnéticas.
2) Control de la cantidad de inyección de combustible
Efectuando las funciones de un governor tradicional, este control básicamente asegura que una óptima cantidad de combustible sea inyectada por el inyector, basada en las señales procedentes del sensor de la velocidad del motor y el sensor de la posición del ahogador. Este también calcula la cantidad final de la inyección de combustible desde el siguiente control del rango de inyección, basados en la pérdida de velocidad del motor, el arranque, el modo de operación y otras condiciones.
3) Control de la presión de la inyección de combustible (Control de la presión del common rail)
Esto controla la presión de inyección controlando la presión del common rail.
La presión retroalimentada es controlada de tal manera que el valor obtenido desde el sensor del com- mon rail sea igual al valor objetivo calculado desde la velocidad del motor y la cantidad de inyección del combustible. La presión del common rail es entonces controlada regulando el rango de entrega de la bomba de suministro.
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4) Control del tiempo de inyección de combustible
Este control se efectúa como una función del variador tradicional, básicamente controla los inyectores de tal manera que el tiempo óptimo de inyección sea obtenido desde la velocidad del motor y la canti- dad de combustible inyectado.
Las características del tiempo de inyección de una inyección principal y una inyección piloto son dife- rentes. Además, el tiempo puede ser controlado sobre la base ya sea del sensor principal de la velocidad del motor o del subsensor de la velocidad del motor, normalmente es basado en el sensor principal.
1. Tiempo de inyección principal
Este selecciona las características de inyección principales de acuerdo a la temperatura del enfriante. De las características seleccionadas, el tiempo de inyección básico es calculado desde la cantidad final de la inyección de combustible y la velocidad del motor.
2. Tiempo de inyección piloto
El tiempo de inyección piloto es controlado añadiendo un intervalo piloto al tiempo de inyección principal. El intervalo piloto es obtenido desde la cantidad final de inyección de combustible y la velocidad del motor.
5) Control del rango de inyección
1) Inyección principal
Esta es la misma que la inyección convencional de com- bustible.
2) Inyección piloto
La inyección piloto se refiere a una pequeña cantidad de combustible inyectado con anterioridad a la inyección convencional de combustible (inyección principal).
El retraso entre la inyección y el inicio de la combustión (retraso de encendido) no puede ser acortado más allá de un cierto valor aunque el rango de inyección de combustible se incremente a medida que la inyección es presurizada. Al final, sin embargo, la cantidad de combustible inyectado se incrementará hasta el tiempo de la inflamación, y las emisiones de NOX y ruido se incrementarán porque durante la combustión el combustible explotará todo a la vez al mismo tiempo que ocurre la inflamación. Con la inyección piloto, el rango de inyección inicial es mantenida en el nivel mínimo requerido, y la combus- tión explosiva de la primera etapa es aliviada, reduciendo así las emisiones de NOX y ruido.
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El método de inyección utilizado para controlar el rango de inyección consiste en inyectar primero una pequeña cantidad de combustible (inyección piloto) durante el recorrido de combustión y expansión y luego inyectar la cantidad restante de combustible cuando la primera inyección ha sido inflamada.
La cantidad de inyección piloto es calculada desde la cantidad final de la inyección de combustible y la velocidad del motor.
6) Control FCCB (Balance del Cilindro de Control de Combustible)
Usando su propio sensor de velocidad, el control FCCB reconoce las variaciones de la velocidad de- bido a las discrepancias en la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro y en la calidad de combustible, y éste ajusta la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro respectiva- mente; así, este puede reducir variaciones en la velocidad del motor.
7) Control del freno de escape
Este controla la válvula magnética del freno de escape de acuerdo a las señales de escape procedentes, entre otras, del interruptor del freno de escape, el interruptor del embrague, el interruptor del neutro y el sensor de posición del ahogador.
8) Función de impulsión del tacómetro
Esta función genera 3 pulsos de onda corta para cada rotación del motor, usando el sistema de señal de velocidad del motor, y los envía hacia el tacómetro.
9) Función de diagnóstico del problema
Este monitorea las condiciones de operación del sistema por sí mismo y enciende la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando ésta estima que el sistema está malfuncionando.
10) Control de la velocidad de ralentí (ISC)
Esta función controla la velocidad de ralentí incrementando o disminuyendo la cantidad de inyección de combustible de tal manera que esta empate con la velocidad deseada del motor (calculada desde la temperatura del enfriante del motor y otros valores) y la velocidad actual del motor.
1) ISC Automático
Controla la velocidad de ralentí de acuerdo a la temperatura del enfriante.
2) ISC Manual
Controla la velocidad de ralentí de acuerdo a los comandos basados en la velocidad de ralentí esta- blecida con el botón de fijación de ralentí localizado en el asiento del conductor.
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5. Sensores y relés
Estos detectan las condiciones de funcionamiento del motor y las condiciones de conducción del vehícu- lo. El sistema tiene dos sensores de velocidad del motor y dos sensores de posición del ahogador – puesto que éstos sensores tienen funciones particularmente importantes – de tal manea que si una función esta- blecida trabaja mal ésta no evitará que el vehículo sea conducido. (El conjunto del sensor de la posición del ahogador tiene dos circuitos de sensores incorporados).
Sensor NE (Sensor del ángulo del cigüeñal)
Cuando el orificio de la señal en el volante pasa el sensor, las líneas magnéticas que pasan a través de la bobina del sensor cambian y el voltaje AC es generado en la bobina.
El volante tiene orificios de señal a intervalos de 7.5º pero como existe una parte que no tiene orificios en tres lugares, hay un total de 45 orificios. Consecuentemente, hay 90 pulsaciones con dos revoluciones del motor. Esta señal es usada para detectar la velocidad del motor y el ángulo del cigüeñal en etapas de 7.5º.
Sensor auxiliar NE (Sensor de Identificación del Cilindro)
De la misma manera que con el sensor NE, la generación de un voltaje AC por medio del cambio de las líneas magnéticas que pasan a través de una bobina, es usado.
El engranaje en forma de disco en el centro del árbol de levas de la bomba de suministro tiene dientes cortados a intervalos de 60º (120º del ángulo del cigüeñal) así como también un di- ente adicional. Consecuentemente, se emiten siete pulsos con dos revoluciones del motor.
El pulso de referencia para el primer cilindro es reconocido desde la combinación de los pulsos NE y los pulsos auxiliares NE.
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1) Sensor de la posición del ahogador
Este es un sensor tipo Holl IC y trabaja convirtiendo el movimiento del pedal del acelerador en señal eléctrica y enviándola hacia la ECU (computador). Está instalado detrás del pedal del acelerador en la cabina y conectado hacia éste a través de una conexión. Un conjunto de sensor sencillo tiene dos circuitos de sensores incorporados.
2) Sensor de temperatura del enfriante
Este es un sensor de temperatura tipo termistor y está instalado en la caja del termostato. Convierte los cambios de temperatura del enfriante en cambios de valor de resistencia y envía la correspondiente señal hacia la ECU, la cual lo usa para optimizar el control de la inyección de combustible. La ECU detecta la temperatura aplicando un voltaje al termistor, el cual está dividido en valor de resistencia dentro de la ECU y valor de resistencia del termistor.
3) Sensor de temperatura del combustible
Este es un sensor de temperatura tipo termistor y está instalado en una caja equipada en el circuito de goteo.
4) Sensor de presión del common rail
Instalado en el common rail, este sensor detecta la presión de combustible. Es un sensor de presión tipo semiconductor que utiliza las propiedades de la variación de la resistencia eléctrica producida cuando es aplicada una presión al silicón.
5) Resistor de ajuste – Q (Resistor para el ajuste de la cantidad máxima de inyección de combustible)
Puesto que el sistema no tiene una palanca de control de carga, la cantidad de inyección de combus- tible a carga total no puede ser afinada mecánicamente; en su lugar, una señal eléctrica debe ser trans- mitida hacia la ECU, indicándole para que incremente o disminuya la cantidad de combustible inyectado a carga total.
El resistor de ajuste-Q consiste de 8 tipos de resistores fijos con diferentes valores de resistencia. La ECU usa estos valores de resistencia para determinar si es que incrementa o disminuye la cantidad de inyección de combustible a carga total.
El resistor de ajuste-Q es insertado dentro de un conector especial equipado cerca del pedal del acele- rador. Esta es una unidad sellada de tal manea que no puede ser estropeada o falsificada.
6) Sensor de la velocidad del vehículo
Puesto que éste sensor detecta la velocidad del vehículo, está montado donde sale hacia fuera de la transmisión el cable del velocímetro. Es un sensor tipo Holl IC que detecta el número de revoluciones del cable del velocímetro.
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6. Relés e indicadores
Los relés controlan la fuente de potencia del computador, la fuente de potencia de la bomba de suminis- tro, y otros dispositivos. Los indicadores incluyen la lámpara del FRENO DE ESCAPE, la lámpara del CHEQUEO DE MOTOR, y otros sistemas que operan los indicadores de condición.
1) Relés
Relé principal
Este relé, el cual suministra potencia a la ECU, está construido de tal manera que los puntos se cierran cuando la corriente fluye a través de la bobina.
Relé PCV
Este relé suministra potencia hacia la PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suminis- tro. Está construido de tal manera que los puntos se cierran cuando la corriente fluye a través de la bobina.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 17/22
Diagnóstico del problema
Para hacer posible una reparación rápida y confiable, el sistema de common rail tiene una función de au- todiagnóstico similar a la del sistema TE y a la del governor electrónico. Cuando ocurra un problema, la ECU ilumina la luz de CHEQUEO DE MOTOR, notificando al conductor que ha ocurrido un malfun- cionamiento. Al mismo tiempo, esta convierte el sistema de malfuncionamiento en código de problema, el cual es guardado de tal manera que éste pueda ser revisado con un probador de diagnóstico (DST-1) o el monitor de diagnóstico cuando el malfuncionamiento está siendo reparado.
Lo que es más, una vez que el sistema que está funcionando mal ha sido registrado, éste será guardado aún después de que la llave del arrancador ha sido colocada en la posición ACC ó LOCK a fin de lidiar con los malos funcionamientos que son difíciles de reproducir, tales como: desconexiones temporales del conector de cables, corto circuitos o contactos fallosos de los conectores.
Durante el trabajo de reparación, hay dos maneras de acceder al código de problema guardado por la fun- ción de autodiagnóstico: por medio del probador de diagnóstico (DST-1) o por medio del monitor de diagnóstico. Puesto que este sistema es complejo y tiene muchas partes estructurales, sin embargo, el probador de diagnóstico (DST-1), debe ser usado como una herramienta básica de diagnóstico para un diagnóstico pronto y confiable, con el monitor de diagnóstico sirviendo como una herramienta de respal- do para el diagnóstico de problemas cuando el DST-1 no esté disponible.
Problema pasado y problema presente
Al guardar el código de problema como se ha descrito arriba nos permite diferenciar entre el problema pasado y el problema presente. El problema pasado se refiere a un malfuncionamiento que ocurrió en el pasado y fue subsecuentemente vuelto a guardar en su estado normal. El problema actual se refiere a un malfuncionamiento que aún no ha sido guardado en su estado normal.
Comprendiendo los contenidos del problema
Además de preguntar al conductor acerca del fenómeno del problema y cómo ocurrió, usted debe confir- mar este problema por usted mismo en cuanto le sea posible.
Obteniendo información clave
¿Qué síntomas fueron usados para determinar que ocurrió el problema?
¿Cuándo la operación se volvió anormal o se detuvo?
¿Cuándo cambiaron los síntomas justo antes o después de que ocurrió el problema?
Inspección y ajuste
Inspección y ajuste del tiempo de inyección (tiempo de fijación)
Retiro e instalación de la bomba de inyección
Confirmación de la presencia del problema usando las lámparas indicadoras (lámpara de ADVERTEN- CIA, lámpara de CHEQUEO DE MOTOR)
Diagnóstico del problema usando el DST-1
Diagnóstico del problema usando el monitor de diagnóstico
Referirse al Manual de Diagnóstico y al Manual de Taller para detalles relacionados a los procedimientos arriba indicados
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 18/22
Preguntas
1. ¿Cuál de los patrones de la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando se enciende/centellea indica el más serio problema para el motor?
2. ¿Cómo es controlada la cantidad del combustible inyectado dentro del common rail?
3. ¿Cómo es controlada la cantidad de inyección de combustible y el tiempo de inyección?
4. ¿Qué ventajas se obtiene usando la inyección piloto?
5. ¿Cuál es el propósito del obstructor de flujo?
6. ¿Cómo podemos determinar que el cilindro No. 1 está en el centro muerto superior?
7. ¿Cuál es el control FCCB?
8. ¿Cuáles son los resistors de ajuste-Q y por qué son necesarios?
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Módulo No. 3003 19/22
Cosas a preparar
1. Manual de Taller del vehículo pertinente (motor, chasis) 2. Trapos 3. Juego de herramientas comunes 4. Probador de diagnóstico (DST-1), monitor de diagnóstico 5. Colector de cables de chequeo de la señal 6. Probador digital, probador de circuito
Procedimiento de trabajo
1. Una vez que usted ha completado el trabajo preparatorio, solicite instrucciones relativas al procedimiento.
1) Chequeo preliminar usando la lámpara CHEQUEO DE MOTOR
2) Diagnóstico del problema usando el DST-1 (se muestra en pantalla el problema pasado y problema presente, se borra el código de problemas)
3) Chequeo de la operación del sistema, ajuste, historia, etc. usando el DST-1
4) Diagnóstico del problema usando el monitor de diagnóstico (que muestra el problema pasado y problema presente, borra el código de problema)
5) Medición del voltaje y la resistencia del circuito del sistema, sensores, válvulas e interruptores
2. Efectúe el trabajo de acuerdo con el procedimiento descrito en el Manual de Taller.
3. Ingrese los resultados de las mediciones en la Hoja de Trabajo.
Procedimiento de trabajo
Módulo No. 3003 20/22
Ejercicios:
• Dadas las consideraciones relativas a la seguridad antes de iniciar el trabajo. (Trabados los neu-
máticos, colocado el tope de inclinación de la cabina).
• Diagnosticado el problema usando el DST-1.
• Confirmado que el valor del voltaje y la resistencia del circuito del sistema estén bajo condiciones
normales.
Columna de chequeo 1ro. 2do. 3ro.
(1) Preparó todos las herramientas comunes necesarias y las de diagnóstico antes de iniciar el trabajo.
(2) Efectuó el chequeo preliminar del sistema, chequeando el estado encen-
dido/apagado (0N/0FF) de la luz de chequeo del motor (CHECK ENGINE).
(3) Conectó correctamente el DST-1.
(4) Conectó correctamente el mazo de cables de chequeo de la señal.
(5) Chequeó todos los items detallados en el Manual de Taller en la Sec. 1,
chequeó el sistema y ajustó.
(6) Pudo confirmar la historia de la operación del sistema.
(7) Pudo desplegar las condiciones de operación del sistema.
(8) Pudo medir el voltaje y resistencia del circuito del sistema, sensores e
interruptores.
(9) Pudo establecer los síntomas del problema por si mismo y los chequeó
comparándolos con el código de problema que se muestra.
(10) Pudo reparar el problema de fijación y borrar el código del problema.
(11) Confirmó que el sistema estuvo normal y que se mostró ningún código de
problema.
Aprobado: _ / Reprobado: X
Hoja de chequeo (1)
Módulo No. 3003 21/22
Ejercicios:
• Dadas las consideraciones para la seguridad antes de iniciar el trabajo (traba en las ruedas, ase-
gurado el tope de inclinación de la cabina).
• Diagnosticado el problema usando el monitor de diagnóstico.
Columna de chequeo 1ro. 2do. 3ro.
(1) Preparó todas las herramientas comunes necesarias y las herramientas de diagnóstico antes de iniciar el trabajo.
(2) Conectó correctamente el monitor de diagnóstico.
(3) Pudo determinar la presencia de problemas por medio del código de pro-
blema. (El código de problema 1 se muestra si es que no hay problema).
(4) Estableció los síntomas del problema por sí mismo y los chequeó compa-
rando con los códigos de problemas.
(5) Pudo establecer varios síntomas de problema y diferenciarlos entre los
problemas pasados de los problemas actuales.
(6) Pudo medir el voltaje y la resistencia del circuito del sistema, los sensores
y los interruptores y usó los valores medidos para el análisis del problema.
(7) Pudo reparar el problema y borrar el código de problemas.
(8) Confirmó que el sistema estuvo normal y no se mostró en pantalla ningún
código de problema.
Aprobado: _ / Reprobado: X
Hoja de chequeo (2)
Módulo No. 3003 22/22
Respuestas
1. ¿Cuál de los patrones de la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando se enciende/centellea indica el más serio problema para el motor?
El patrón es: (1) Centelleo (2) una vez (3) dos veces en secuencia.
2. ¿Cómo es controlada la cantidad del combustible inyectado dentro del common rail?
Controlado por la conexión o desconexión de la PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro por medio de las señales eléctricas procedentes del com- putador ECU.
3. ¿Cómo es controlada la cantidad de inyección de combustible y el tiempo de inyección?
Controlado por la conexión o desconexión del inyector TWV (válvula de dos vías).
4. ¿Qué ventajas se obtiene usando la inyección piloto?
Emisiones reducidas de NOx y ruido reducido y vibración en ralentí.
5. ¿Cuál es el propósito del obstructor de flujo?
Reduce los pulsos de presión dentro de la tubería de alta presión.
Corta el pasaje del combustible y previene problemas de flujo de combustible cuando la cantidad de inyección de combustible es excesiva.
6. ¿Cómo podemos determinar que el cilindro No. 1 está en el centro muerto superior?
Determinado desde el pulso básico del cilindro No. 1, el cual es obtenido combinando los pulsos del sensor NE y del subsensor NE.
7. ¿Cuál es el control FCCB?
Usando su propio sensor de velocidad, el control FCCB reconoce las variaciones de la velocidad debido a las discrepancias en la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro, y éste ajusta la cantidad de combustible inyectada dentro de cada ci- lindro respectivamente.
8. ¿Cuáles son los resistors de ajuste-Q y por qué son necesarios?
Hay resistors para ajuste del rango máximo de inyección de combustible, y hay 8 tipos de resistors fijos con diferentes valores de resistencia. Puesto que no hay palanca de control de la carga, el rango de inyección de carga total no puede ser mecánicamente afinado; en su lugar, una señal eléctrica es transmitida hacia la unidad de control, in- dicándole para que incremente o disminuya el rango de inyección de carga total.
Módulo No. 3003 1/22
Propósito del Diagnóstico del Problema del Sistema del Common Rail
El sistema de inyección de combustible de control electrónico tipo common rail usa varios sensores para controlar totalmente las condiciones de funcionamiento del motor (velocidad del motor, posición del ahogador, temperatura del enfriante, etc.) por lo que el motor operará bajo óptimas condiciones.
El sistema también tiene una función de autodiagnóstico computarizado que monitorea partes estructu- rales claves, las funciones de diagnóstico y alarma que informan al conductor cuando ocurre un proble- ma, la función de falla-seguridad que detiene al motor (dependiendo de la parte que funciona mal), y la función de respaldo que cambia los sistemas de control de tal manera que el vehículo se mantenga fun- cionando.
Un malfuncionamiento del sistema conducirá a problemas tales como potencia del motor insuficiente, vi- bración en ralentí, paradas del motor y arranque duro, así como también problemas medio ambientales tales como ruido y emisiones de humo negro.
En éste módulo, además de estudiar la estructura del sistema, las funciones y los procedimientos de man- tenimiento, nosotros conoceremos a fondo los pasos adecuados y los métodos necesarios para un diag- nóstico pronto del problema de tal manera que el desempeño esperado del vehículo se demuestre en todo momento.
Procedimiento
1. Lea las notas y las secciones del Manual de Diagnóstico y del Manual del Taller, relacionadas a éste ítem, y luego conteste las preguntas en la sección 1.
2. Ejecute los procedimientos en el vehículo, siguiendo las instrucciones dadas por el instructor a cargo.
AVISO
Si es que usted tiene el conocimiento o las habilidades relacionadas con este procedimiento, puede omitir el resto del procedimiento. Usted puede también obtener aprobación solicitando al instructor una eva- luación sobre sus conocimientos y destrezas.
Ítems de práctica
2) Diagnóstico del problema usando el probador de diagnóstico (DST-1)
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 2/22
Características del Sistema Common Rail
El sistema de inyección de control electrónico tipo common rail tiene muchas más funciones de control que un sistema de inyección convencional, y todas sus funciones están controladas por la ECU (Unidad de Control Electrónica). Está compuesto de un sistema de sensor y su unidad de control, una bomba de combustible de alta presión, un common rail (riel común) y unas toberas de inyección tipo control elec- trónico. A fin de poder controlar la presión de combustible que se forma en el common rail y el patrón de inyección del combustible de cada tobera a medida que la carga varía entre el rango de baja y alta ve- locidad, el sistema es capaz de cambiar las condiciones de funcionamiento del motor para un óptimo desempeño, emisiones, ruido y consumo de combustible. Consecuentemente, una presión de inyección de combustible alta puede ser obtenida aún en el rango de velocidad baja, y es posible un control del patrón del rango de inyección (inyección piloto), lo cual se añade a un motor a diesel que está en ralentí con mucho menor ruido y vibración -y con dramáticas reducciones de las emisiones de NOX- que el mo- tor a diesel convencional.
Composición del sistema
Desde el punto de vista funcional, el sistema puede ser dividido en sistema de combustible y sistema de control.
1. Sistema de combustible El combustible a alta presión procedente de la bomba de suministro es distribuido desde el common rail hacia cada cilindro, y el inicio de la inyección y la parada son controlados por la apertura y el cierre de la válvula de aguja de la tobera por medio de la válvula solenoide en el inyector.
2. Sistema de control La ECU usa las señales procedentes de los sensores instalados en el motor y en el chasis se calcula el período de energización y la duración de la energización para el inyector a fin de inyectar la cantidad más adecuada en el mejor tiempo y consecuentemente efectuar el control.
El sistema de control puede ser dividido de acuerdo a las partes eléctricas en: sensores, computador y actuadores.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 3/22
Bosquejo del Sistema
El sistema de common rail consta de la bomba de suministro, el common rail, los inyectores y la ECU (Unidad de Control Electrónico) que los controla, y los sensores, interruptores y las lámparas de relé.
La bomba de suministro entrega combustible a fin de permitir la formación de la presión de combustible en el common rail. La cantidad de combustible entregado es controlado por la conexión o desconexión del PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro, y esto es electrónicamente contro- lado por la ECU.
El common rail distribuye el combustible presurizado a través de la bomba de suministro hacia el inyector de cada cilindro. La presión de combustible es detectada por el sensor de presión del common rail que está equipado en el common rail, y la ECU efectúa el control de la retroalimentación de la presión de tal manera que el valor de la presión que comanda fijada de acuerdo a la velocidad del motor y la carga del motor, se empata con el valor actual.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 4/22
La cantidad de combustible inyectado y el tiempo de inyección son controlados por el inyector mediante la conexión o desconexión de la TWV (válvula de dos vías). Cuando la TWV está conectada (energiza- da), el circuito de combustible cambia de tal manera que el combustible a alta presión en la cámara de control fluya hacia afuera a través del orificio, y la inyección de combustible empieza a medida que la válvula de aguja es empujada hacia arriba por la fuerza de apertura de la tobera generada por el combus- tible a alta presión en la cámara de la tobera. Cuando la TWV está desconectada, (no energizada), el sis- tema se cambia hacia el circuito de combustible que conduce el combustible a alta presión hacia la cámara de control, y la válvula de aguja cae y detiene la inyección del combustible.
El tiempo de inyección de combustible puede, por lo tanto, ser controlado de acuerdo al inicio del período de energización de la TWV, y la cantidad de combustible inyectada puede ser controlada por la duración del período de energización de la TWV.
Construcción
1. Bomba de suministro
La bomba de suministro entrega combustible a fin de permitir la formación de presión de combustible en el common rail. La cantidad de combustible entregada es controlada por la conexión o desconexión del PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro, y esto es electrónicamente controlado por la ECU.
La bomba de suministro tiene el mismo sistema de alimentación forzada que el tipo bomba convencional en línea y una válvula de control de la bomba (PCV) para controlar la cantidad entregada de combustible a cada cilindro.
Usando las tres levas de elevación, el número de cilindros requeridos por la bomba es reducido a 1/3 del número de cilindros del motor. Puesto que la fuerza de alimentación hacia el common rail se vuelve la misma que el número de inyecciones, una presión suave y estable del common rail puede ser obtenida.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 5/22
1) Bomba de alimentación
Incorporada dentro de la bomba de suministro, la bomba de alimentación saca el combustible fuera del tanque del combustible y lo alimenta a través del filtro de combustible y luego lo envía hacia el cuerpo de la bomba de suministro. El rotor de la bomba de alimentación es impulsado por un árbol de levas.
La rotación del árbol de levas (eje impulsor) hace girar el rotor de la bomba (rotor interior y rotor ex- terior). En éste momento, el volumen de la cámara de la bomba en el lado del puerto de succión (la cavidad alrededor de los rotores interior y exterior) se incrementa gradualmente, y el combustible que ingresa a través de la entrada de combustible es succionado hacia dentro a través de la cámara de la bomba a través del puerto de succión.
A medida que el rotor gira, el combustible succionado hacia dentro de la cámara se mueve hacia el lado del puerto de descarga y es descargado a través del puerto de descarga. El combustible descar- gado es alimentado dentro de la bomba de suministro a través del filtro de combustible.
2) PCV (Válvula de Control de la Bomba)
La PCV ajusta la cantidad de combustible descargado desde la bomba de suministro a fin de regular la presión del common rail. La cantidad de combustible entregada hacia el common rail por la bomba de suministro es determinada por el tiempo del período de energización de la PCV.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 6/22
Operación
A. Durante el movimiento hacia abajo del émbolo, la PCV es abierta y el combustible a baja presión es suministrado dentro de la cámara del émbolo a través de la PCV.
B. Aún cuando el émbolo ingrese en el paso del movimiento hacia arriba, el combustible succionado es retornado a través de la PCV sin un incremento de la presión mientras la válvula es abierta sin la ener- gización de la PCV.
C. Cuando la PCV es energizada y la válvula es cerrada con un tiempo adecuado para la requerida canti- dad de entrega, el camino de retorno es bloqueado y la presión en la cámara de el émbolo se eleva. Con- secuentemente, el combustible pasa a través de la válvula de entrega (válvula check) y es alimentado a presión hacia el common rail. En otras palabras, la elevación del émbolo después de cerrada la PCV es cambiada a una cantidad entregada, y cambiando el tiempo para cerrar la PCV (pre-recorrido del émbo- lo), la cantidad entregada puede ser cambiada y la presión del common rail puede ser controlada.
A’. Cuando la leva exceda la máxima elevación, el émbolo empieza su recorrido hacia abajo y la presión en la cámara del émbolo disminuye. En este momento, la válvula de entrega se cierra y se detiene la ali- mentación de la presión de combustible. Puesto que la PCV no está más energizada, la PCV se abre y el combustible a baja presión es succionado dentro de la cámara del émbolo; en otras palabras, el estatus del punto A anterior se ha alcanzado.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 7/22
3) Acoplamiento
El acoplamiento juega un rol intermedio entre la transmisión del torque impulsor del motor hacia el árbol de levas de la bomba de suministro.
2. Common rail
El common rail distribuye el combustible presurizado por la bomba de suministro hacia el inyector de cada cilindro. La presión de combustible es detectada por el sensor de presión del common rail equipado en el mismo, y la ECU efectúa el control de retroalimentación de la presión de tal manera que el valor de presión comandada se fije de acuerdo a la velocidad del motor y la carga del motor empate con el valor actual.
El common rail, el cual está montado sobre el múltiple de admisión, está integrado por: un pasaje común para el combustible, orificios de pasaje de combustible y orificios de montaje. El pasaje común para el combustible es un orificio pasante provisto en el common rail y sellado en los dos extremos con un tapón de sellamiento.
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Módulo No. 3003 8/22
1) Bomba de alimentación
El obstructor de flujo trabaja para obstruir los pulsos de la presión dentro de la tubería de inyección. Durante la operación normal, el flujo del combustible mantiene el pistón flotando sobre el lado dere- cho del obstructor como se muestra en la figura 1. En el caso de que exceda la inyección de combus- tible, el combustible excesivo pasa a través del obstructor de flujo, empujando el pistón más allá hacia la derecha hasta que haga contacto con el asiento del cuerpo y corte el pasaje de combustible, como se muestra en la figura 2.
FIG. 1
FIG. 2
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 9/22
1) Construcción y bosquejo
Junto con la parte convencional de la tobera, el inyector tiene un orificio y un pistón hidráulico que controla el rango de inyección y una válvula de dos vías.
La función del inyector es inyectar combustible a alta presión en el common rail dentro de la cámara de combustión del motor de acuerdo a las señales procedentes de la ECU, la cual mantiene el tiempo óptimo, la cantidad de inyección, el rango de inyección y el perfil de rociado.
La TWV (válvula de dos vías) controla el inicio y el final de la inyección controlando la presión en la cámara de control.
El orificio controla el rango de inyección haciendo descender lentamente la velocidad de apertura de la tobera.
El pistón hidráulico trabaja para transmitir la fuerza de la presión en la cámara de control hacia la vál- vula de aguja.
La tobera atomiza el combustible.
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Módulo No. 3003 10/22
Operación
La TWV del inyector está compuesta de dos partes, la válvula interior (fija) y la válvula exterior (móvil), fijados ligeramente sobre el centro del mismo eje. Un asiento interior y exterior se han formado, y cualquiera de ellos es abierto selectivamente por la TWV cuando se conecta/desconecta (ON/OFF).
No hay inyección
Cuando el solenoide no está siendo energizado, la válvula externa es empujada hacia abajo por el resorte de la válvula y la presión hidráulica, y el asiento externo es cerrado. Puesto que la alta presión del co- mmon rail es imprimida hacia la cámara de control, la tobera es cerrada y la inyección no tiene lugar.
Inicia la inyección
Cuando la energización de la TWV se ha establecido, la válvula externa es empujada hacia arriba y el asiento exterior se abre. Como resultado, el combustible empieza a fluir hacia afuera de la cámara de con- trol a través del orificio, de tal manera que la aguja de la tobera se eleve y empiece la inyección. El orificio también hace que el rango de inyección se incremente gradualmente. Si la energización es continua, el rango de inyección máxima se podrá lograr.
Fin de la inyección
Cuando la energización de la TWV es detenida, la válvula externa es movida por el resorte de válvula y la presión hidráulica (presión de combustible) y el asiento exterior se cierra. En este momento, el com- bustible a alta presión en el common rail es súbitamente imprimido hacia el common rail, la tobera es cerrada rápidamente, y un agudo fin de la inyección se ha efectuado.
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4. Computador (ECU)
La ECU (Unidad de Control Electrónica) procesa los datos provenientes de los diferentes sensores e in- terruptores y controla los inyectores, la bomba de suministro y todos los relés, válvulas magnéticas y lám- paras. Para diagnosticar un problema, ésta tiene una función de autodiagnóstico que monitorea el sistema todo el tiempo, una función de alarma que informa al conductor cuando ocurre un problema, y unas fun- ciones de falla-seguro y de respaldo que evitan que el problema afecte adversamente al desempeño del motor y a su vida útil. Además, a fin de analizar y reparar los problemas que no pueden ser fácilmente reproducidos, la ECU tiene una función de memoria que guarda los contenidos del problema. Esta tam- bién incorpora un circuito impulsor del inyector que hace posible una inyección piloto.
1) Control de la inyección de combustible
Al recibir señales de entrada procedentes de los varios sensores e interruptores, la ECU procesa estos datos y controla los inyectores, la bomba de suministro y todos los relés y válvulas magnéticas.
2) Control de la cantidad de inyección de combustible
Efectuando las funciones de un governor tradicional, este control básicamente asegura que una óptima cantidad de combustible sea inyectada por el inyector, basada en las señales procedentes del sensor de la velocidad del motor y el sensor de la posición del ahogador. Este también calcula la cantidad final de la inyección de combustible desde el siguiente control del rango de inyección, basados en la pérdida de velocidad del motor, el arranque, el modo de operación y otras condiciones.
3) Control de la presión de la inyección de combustible (Control de la presión del common rail)
Esto controla la presión de inyección controlando la presión del common rail.
La presión retroalimentada es controlada de tal manera que el valor obtenido desde el sensor del com- mon rail sea igual al valor objetivo calculado desde la velocidad del motor y la cantidad de inyección del combustible. La presión del common rail es entonces controlada regulando el rango de entrega de la bomba de suministro.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 12/22
4) Control del tiempo de inyección de combustible
Este control se efectúa como una función del variador tradicional, básicamente controla los inyectores de tal manera que el tiempo óptimo de inyección sea obtenido desde la velocidad del motor y la canti- dad de combustible inyectado.
Las características del tiempo de inyección de una inyección principal y una inyección piloto son dife- rentes. Además, el tiempo puede ser controlado sobre la base ya sea del sensor principal de la velocidad del motor o del subsensor de la velocidad del motor, normalmente es basado en el sensor principal.
1. Tiempo de inyección principal
Este selecciona las características de inyección principales de acuerdo a la temperatura del enfriante. De las características seleccionadas, el tiempo de inyección básico es calculado desde la cantidad final de la inyección de combustible y la velocidad del motor.
2. Tiempo de inyección piloto
El tiempo de inyección piloto es controlado añadiendo un intervalo piloto al tiempo de inyección principal. El intervalo piloto es obtenido desde la cantidad final de inyección de combustible y la velocidad del motor.
5) Control del rango de inyección
1) Inyección principal
Esta es la misma que la inyección convencional de com- bustible.
2) Inyección piloto
La inyección piloto se refiere a una pequeña cantidad de combustible inyectado con anterioridad a la inyección convencional de combustible (inyección principal).
El retraso entre la inyección y el inicio de la combustión (retraso de encendido) no puede ser acortado más allá de un cierto valor aunque el rango de inyección de combustible se incremente a medida que la inyección es presurizada. Al final, sin embargo, la cantidad de combustible inyectado se incrementará hasta el tiempo de la inflamación, y las emisiones de NOX y ruido se incrementarán porque durante la combustión el combustible explotará todo a la vez al mismo tiempo que ocurre la inflamación. Con la inyección piloto, el rango de inyección inicial es mantenida en el nivel mínimo requerido, y la combus- tión explosiva de la primera etapa es aliviada, reduciendo así las emisiones de NOX y ruido.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 13/22
El método de inyección utilizado para controlar el rango de inyección consiste en inyectar primero una pequeña cantidad de combustible (inyección piloto) durante el recorrido de combustión y expansión y luego inyectar la cantidad restante de combustible cuando la primera inyección ha sido inflamada.
La cantidad de inyección piloto es calculada desde la cantidad final de la inyección de combustible y la velocidad del motor.
6) Control FCCB (Balance del Cilindro de Control de Combustible)
Usando su propio sensor de velocidad, el control FCCB reconoce las variaciones de la velocidad de- bido a las discrepancias en la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro y en la calidad de combustible, y éste ajusta la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro respectiva- mente; así, este puede reducir variaciones en la velocidad del motor.
7) Control del freno de escape
Este controla la válvula magnética del freno de escape de acuerdo a las señales de escape procedentes, entre otras, del interruptor del freno de escape, el interruptor del embrague, el interruptor del neutro y el sensor de posición del ahogador.
8) Función de impulsión del tacómetro
Esta función genera 3 pulsos de onda corta para cada rotación del motor, usando el sistema de señal de velocidad del motor, y los envía hacia el tacómetro.
9) Función de diagnóstico del problema
Este monitorea las condiciones de operación del sistema por sí mismo y enciende la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando ésta estima que el sistema está malfuncionando.
10) Control de la velocidad de ralentí (ISC)
Esta función controla la velocidad de ralentí incrementando o disminuyendo la cantidad de inyección de combustible de tal manera que esta empate con la velocidad deseada del motor (calculada desde la temperatura del enfriante del motor y otros valores) y la velocidad actual del motor.
1) ISC Automático
Controla la velocidad de ralentí de acuerdo a la temperatura del enfriante.
2) ISC Manual
Controla la velocidad de ralentí de acuerdo a los comandos basados en la velocidad de ralentí esta- blecida con el botón de fijación de ralentí localizado en el asiento del conductor.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 14/22
5. Sensores y relés
Estos detectan las condiciones de funcionamiento del motor y las condiciones de conducción del vehícu- lo. El sistema tiene dos sensores de velocidad del motor y dos sensores de posición del ahogador – puesto que éstos sensores tienen funciones particularmente importantes – de tal manea que si una función esta- blecida trabaja mal ésta no evitará que el vehículo sea conducido. (El conjunto del sensor de la posición del ahogador tiene dos circuitos de sensores incorporados).
Sensor NE (Sensor del ángulo del cigüeñal)
Cuando el orificio de la señal en el volante pasa el sensor, las líneas magnéticas que pasan a través de la bobina del sensor cambian y el voltaje AC es generado en la bobina.
El volante tiene orificios de señal a intervalos de 7.5º pero como existe una parte que no tiene orificios en tres lugares, hay un total de 45 orificios. Consecuentemente, hay 90 pulsaciones con dos revoluciones del motor. Esta señal es usada para detectar la velocidad del motor y el ángulo del cigüeñal en etapas de 7.5º.
Sensor auxiliar NE (Sensor de Identificación del Cilindro)
De la misma manera que con el sensor NE, la generación de un voltaje AC por medio del cambio de las líneas magnéticas que pasan a través de una bobina, es usado.
El engranaje en forma de disco en el centro del árbol de levas de la bomba de suministro tiene dientes cortados a intervalos de 60º (120º del ángulo del cigüeñal) así como también un di- ente adicional. Consecuentemente, se emiten siete pulsos con dos revoluciones del motor.
El pulso de referencia para el primer cilindro es reconocido desde la combinación de los pulsos NE y los pulsos auxiliares NE.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 15/22
1) Sensor de la posición del ahogador
Este es un sensor tipo Holl IC y trabaja convirtiendo el movimiento del pedal del acelerador en señal eléctrica y enviándola hacia la ECU (computador). Está instalado detrás del pedal del acelerador en la cabina y conectado hacia éste a través de una conexión. Un conjunto de sensor sencillo tiene dos circuitos de sensores incorporados.
2) Sensor de temperatura del enfriante
Este es un sensor de temperatura tipo termistor y está instalado en la caja del termostato. Convierte los cambios de temperatura del enfriante en cambios de valor de resistencia y envía la correspondiente señal hacia la ECU, la cual lo usa para optimizar el control de la inyección de combustible. La ECU detecta la temperatura aplicando un voltaje al termistor, el cual está dividido en valor de resistencia dentro de la ECU y valor de resistencia del termistor.
3) Sensor de temperatura del combustible
Este es un sensor de temperatura tipo termistor y está instalado en una caja equipada en el circuito de goteo.
4) Sensor de presión del common rail
Instalado en el common rail, este sensor detecta la presión de combustible. Es un sensor de presión tipo semiconductor que utiliza las propiedades de la variación de la resistencia eléctrica producida cuando es aplicada una presión al silicón.
5) Resistor de ajuste – Q (Resistor para el ajuste de la cantidad máxima de inyección de combustible)
Puesto que el sistema no tiene una palanca de control de carga, la cantidad de inyección de combus- tible a carga total no puede ser afinada mecánicamente; en su lugar, una señal eléctrica debe ser trans- mitida hacia la ECU, indicándole para que incremente o disminuya la cantidad de combustible inyectado a carga total.
El resistor de ajuste-Q consiste de 8 tipos de resistores fijos con diferentes valores de resistencia. La ECU usa estos valores de resistencia para determinar si es que incrementa o disminuye la cantidad de inyección de combustible a carga total.
El resistor de ajuste-Q es insertado dentro de un conector especial equipado cerca del pedal del acele- rador. Esta es una unidad sellada de tal manea que no puede ser estropeada o falsificada.
6) Sensor de la velocidad del vehículo
Puesto que éste sensor detecta la velocidad del vehículo, está montado donde sale hacia fuera de la transmisión el cable del velocímetro. Es un sensor tipo Holl IC que detecta el número de revoluciones del cable del velocímetro.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 16/22
6. Relés e indicadores
Los relés controlan la fuente de potencia del computador, la fuente de potencia de la bomba de suminis- tro, y otros dispositivos. Los indicadores incluyen la lámpara del FRENO DE ESCAPE, la lámpara del CHEQUEO DE MOTOR, y otros sistemas que operan los indicadores de condición.
1) Relés
Relé principal
Este relé, el cual suministra potencia a la ECU, está construido de tal manera que los puntos se cierran cuando la corriente fluye a través de la bobina.
Relé PCV
Este relé suministra potencia hacia la PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suminis- tro. Está construido de tal manera que los puntos se cierran cuando la corriente fluye a través de la bobina.
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 17/22
Diagnóstico del problema
Para hacer posible una reparación rápida y confiable, el sistema de common rail tiene una función de au- todiagnóstico similar a la del sistema TE y a la del governor electrónico. Cuando ocurra un problema, la ECU ilumina la luz de CHEQUEO DE MOTOR, notificando al conductor que ha ocurrido un malfun- cionamiento. Al mismo tiempo, esta convierte el sistema de malfuncionamiento en código de problema, el cual es guardado de tal manera que éste pueda ser revisado con un probador de diagnóstico (DST-1) o el monitor de diagnóstico cuando el malfuncionamiento está siendo reparado.
Lo que es más, una vez que el sistema que está funcionando mal ha sido registrado, éste será guardado aún después de que la llave del arrancador ha sido colocada en la posición ACC ó LOCK a fin de lidiar con los malos funcionamientos que son difíciles de reproducir, tales como: desconexiones temporales del conector de cables, corto circuitos o contactos fallosos de los conectores.
Durante el trabajo de reparación, hay dos maneras de acceder al código de problema guardado por la fun- ción de autodiagnóstico: por medio del probador de diagnóstico (DST-1) o por medio del monitor de diagnóstico. Puesto que este sistema es complejo y tiene muchas partes estructurales, sin embargo, el probador de diagnóstico (DST-1), debe ser usado como una herramienta básica de diagnóstico para un diagnóstico pronto y confiable, con el monitor de diagnóstico sirviendo como una herramienta de respal- do para el diagnóstico de problemas cuando el DST-1 no esté disponible.
Problema pasado y problema presente
Al guardar el código de problema como se ha descrito arriba nos permite diferenciar entre el problema pasado y el problema presente. El problema pasado se refiere a un malfuncionamiento que ocurrió en el pasado y fue subsecuentemente vuelto a guardar en su estado normal. El problema actual se refiere a un malfuncionamiento que aún no ha sido guardado en su estado normal.
Comprendiendo los contenidos del problema
Además de preguntar al conductor acerca del fenómeno del problema y cómo ocurrió, usted debe confir- mar este problema por usted mismo en cuanto le sea posible.
Obteniendo información clave
¿Qué síntomas fueron usados para determinar que ocurrió el problema?
¿Cuándo la operación se volvió anormal o se detuvo?
¿Cuándo cambiaron los síntomas justo antes o después de que ocurrió el problema?
Inspección y ajuste
Inspección y ajuste del tiempo de inyección (tiempo de fijación)
Retiro e instalación de la bomba de inyección
Confirmación de la presencia del problema usando las lámparas indicadoras (lámpara de ADVERTEN- CIA, lámpara de CHEQUEO DE MOTOR)
Diagnóstico del problema usando el DST-1
Diagnóstico del problema usando el monitor de diagnóstico
Referirse al Manual de Diagnóstico y al Manual de Taller para detalles relacionados a los procedimientos arriba indicados
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 18/22
Preguntas
1. ¿Cuál de los patrones de la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando se enciende/centellea indica el más serio problema para el motor?
2. ¿Cómo es controlada la cantidad del combustible inyectado dentro del common rail?
3. ¿Cómo es controlada la cantidad de inyección de combustible y el tiempo de inyección?
4. ¿Qué ventajas se obtiene usando la inyección piloto?
5. ¿Cuál es el propósito del obstructor de flujo?
6. ¿Cómo podemos determinar que el cilindro No. 1 está en el centro muerto superior?
7. ¿Cuál es el control FCCB?
8. ¿Cuáles son los resistors de ajuste-Q y por qué son necesarios?
Diagnóstico del problema del sistema del common rail (P11 & K13)
Módulo No. 3003 19/22
Cosas a preparar
1. Manual de Taller del vehículo pertinente (motor, chasis) 2. Trapos 3. Juego de herramientas comunes 4. Probador de diagnóstico (DST-1), monitor de diagnóstico 5. Colector de cables de chequeo de la señal 6. Probador digital, probador de circuito
Procedimiento de trabajo
1. Una vez que usted ha completado el trabajo preparatorio, solicite instrucciones relativas al procedimiento.
1) Chequeo preliminar usando la lámpara CHEQUEO DE MOTOR
2) Diagnóstico del problema usando el DST-1 (se muestra en pantalla el problema pasado y problema presente, se borra el código de problemas)
3) Chequeo de la operación del sistema, ajuste, historia, etc. usando el DST-1
4) Diagnóstico del problema usando el monitor de diagnóstico (que muestra el problema pasado y problema presente, borra el código de problema)
5) Medición del voltaje y la resistencia del circuito del sistema, sensores, válvulas e interruptores
2. Efectúe el trabajo de acuerdo con el procedimiento descrito en el Manual de Taller.
3. Ingrese los resultados de las mediciones en la Hoja de Trabajo.
Procedimiento de trabajo
Módulo No. 3003 20/22
Ejercicios:
• Dadas las consideraciones relativas a la seguridad antes de iniciar el trabajo. (Trabados los neu-
máticos, colocado el tope de inclinación de la cabina).
• Diagnosticado el problema usando el DST-1.
• Confirmado que el valor del voltaje y la resistencia del circuito del sistema estén bajo condiciones
normales.
Columna de chequeo 1ro. 2do. 3ro.
(1) Preparó todos las herramientas comunes necesarias y las de diagnóstico antes de iniciar el trabajo.
(2) Efectuó el chequeo preliminar del sistema, chequeando el estado encen-
dido/apagado (0N/0FF) de la luz de chequeo del motor (CHECK ENGINE).
(3) Conectó correctamente el DST-1.
(4) Conectó correctamente el mazo de cables de chequeo de la señal.
(5) Chequeó todos los items detallados en el Manual de Taller en la Sec. 1,
chequeó el sistema y ajustó.
(6) Pudo confirmar la historia de la operación del sistema.
(7) Pudo desplegar las condiciones de operación del sistema.
(8) Pudo medir el voltaje y resistencia del circuito del sistema, sensores e
interruptores.
(9) Pudo establecer los síntomas del problema por si mismo y los chequeó
comparándolos con el código de problema que se muestra.
(10) Pudo reparar el problema de fijación y borrar el código del problema.
(11) Confirmó que el sistema estuvo normal y que se mostró ningún código de
problema.
Aprobado: _ / Reprobado: X
Hoja de chequeo (1)
Módulo No. 3003 21/22
Ejercicios:
• Dadas las consideraciones para la seguridad antes de iniciar el trabajo (traba en las ruedas, ase-
gurado el tope de inclinación de la cabina).
• Diagnosticado el problema usando el monitor de diagnóstico.
Columna de chequeo 1ro. 2do. 3ro.
(1) Preparó todas las herramientas comunes necesarias y las herramientas de diagnóstico antes de iniciar el trabajo.
(2) Conectó correctamente el monitor de diagnóstico.
(3) Pudo determinar la presencia de problemas por medio del código de pro-
blema. (El código de problema 1 se muestra si es que no hay problema).
(4) Estableció los síntomas del problema por sí mismo y los chequeó compa-
rando con los códigos de problemas.
(5) Pudo establecer varios síntomas de problema y diferenciarlos entre los
problemas pasados de los problemas actuales.
(6) Pudo medir el voltaje y la resistencia del circuito del sistema, los sensores
y los interruptores y usó los valores medidos para el análisis del problema.
(7) Pudo reparar el problema y borrar el código de problemas.
(8) Confirmó que el sistema estuvo normal y no se mostró en pantalla ningún
código de problema.
Aprobado: _ / Reprobado: X
Hoja de chequeo (2)
Módulo No. 3003 22/22
Respuestas
1. ¿Cuál de los patrones de la lámpara de CHEQUEO DE MOTOR cuando se enciende/centellea indica el más serio problema para el motor?
El patrón es: (1) Centelleo (2) una vez (3) dos veces en secuencia.
2. ¿Cómo es controlada la cantidad del combustible inyectado dentro del common rail?
Controlado por la conexión o desconexión de la PCV (válvula de control de la bomba) de la bomba de suministro por medio de las señales eléctricas procedentes del com- putador ECU.
3. ¿Cómo es controlada la cantidad de inyección de combustible y el tiempo de inyección?
Controlado por la conexión o desconexión del inyector TWV (válvula de dos vías).
4. ¿Qué ventajas se obtiene usando la inyección piloto?
Emisiones reducidas de NOx y ruido reducido y vibración en ralentí.
5. ¿Cuál es el propósito del obstructor de flujo?
Reduce los pulsos de presión dentro de la tubería de alta presión.
Corta el pasaje del combustible y previene problemas de flujo de combustible cuando la cantidad de inyección de combustible es excesiva.
6. ¿Cómo podemos determinar que el cilindro No. 1 está en el centro muerto superior?
Determinado desde el pulso básico del cilindro No. 1, el cual es obtenido combinando los pulsos del sensor NE y del subsensor NE.
7. ¿Cuál es el control FCCB?
Usando su propio sensor de velocidad, el control FCCB reconoce las variaciones de la velocidad debido a las discrepancias en la cantidad de combustible inyectado dentro de cada cilindro, y éste ajusta la cantidad de combustible inyectada dentro de cada ci- lindro respectivamente.
8. ¿Cuáles son los resistors de ajuste-Q y por qué son necesarios?
Hay resistors para ajuste del rango máximo de inyección de combustible, y hay 8 tipos de resistors fijos con diferentes valores de resistencia. Puesto que no hay palanca de control de la carga, el rango de inyección de carga total no puede ser mecánicamente afinado; en su lugar, una señal eléctrica es transmitida hacia la unidad de control, in- dicándole para que incremente o disminuya el rango de inyección de carga total.
![Contas a Pagar P11 v1.3[1]](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/55cf9db5550346d033aed354/contas-a-pagar-p11-v131-565dea89100ea.jpg?t=1696026987)
