Motor Contenido • • • • • • • •
Generalidades Motor Sistema de lubricación y de aceite Sistema de combustible Sistema de admisión y escape Sistema de refrigeración Sistema de regulación Códigos de avería para el D13A en versión Euro 3
Generalidades Motor D13A Pueden darse discrepancias de esta descripción dependiendo de diferentes necesidades de mercado.
D13A es la designación del motor de nueva construcción de 13 litros de Volvo para FM y FH, introducido en el otoño de 2005. Se trata de un motor diesel de seis cilindros en línea e inyección directa con turbocompresor, enfriamiento del aire de admisión y sistema de mando del motor (EMS — Engine Management System). El motor está disponible en cinco variantes de potencia: 360 CF, 400 CF, 440 CF, 480 CF y 520 CF. El D13A tiene una construcción completamente nueva pero está basado en el concepto básico de los motores D9/D16C con la distribución detrás, culata unitaria, árbol de levas en cabeza, inyectores-bomba y freno motor tipo VEB o EPG. El modelo de motor D13A cumple con los requisitos de emisiones de Euro 3, y durante 2006 se introducirán nuevas mejoras ambientales para que el motor cumpla con los requisitos de emisiones de Euro 4. El motor tiene ventilación del cárter opcional, abierta o cerrada. Con la ventilación del cárter cerrada se elimina totalmente el riesgo de goteo de aceite, propiedad que tiene demanda en muchos mercados para transportes en entornos sensibles. La designación completa del motor (D13A440) significa: • • • •
D = Diesel 13 = Cilindrada en litros A = Generación 440 = Variante (potencia en caballos de fuerza)
Identificación de motor
Para la identificación de las diferentes variante de motor hay dos etiquetas (1 y 2) que están adheridas en el lado izquierdo de la tapa de balancines. Los datos de la unidad de mando del motor (entre ellos la referencia) se hallan en una etiqueta (3) en la parte posterior de la unidad de mando. El número de serie del motor (4) está troquelado en el borde superior delantero del bloque, en el lado izquierdo. Además, los datos de la fecha de fundición, etc. (5) del bloque están indicados en la parte inferior izquierda. La etiqueta 1 contiene: el número de chasis (camión) y el número de serie del motor así como sus códigos de barras. Entre otros datos, la etiqueta 2 contiene: • •
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Tipo de inyector: 1 = el motor tiene inyectores-bomba tipo E3 Freno de escape: VEB = Volvo Engine Brake EPG = Freno de escape Modelo de motor: EC01 = Nivel de emisiones Euro 3
Motor Culata
La culata es de hierro fundido y de una sola pieza, una condición necesaria para el apoyo estable del árbol de levas en cabeza. El árbol de levas va apoyado en siete soportes de cojinete divididos horizontalmente y provistos de semicojinetes cambiables. El semicojinete del soporte de cojinete trasero tiene forma de cojinete axial. La caja del termostato de refrigerante está maquinada directamente en la culata y situada en el lado derecho (A). Cada cilindro tiene conductos de admisión separados por un lado de la culata y conductos de escape separados por el otro, lo que se denomina crossflow (B). El conducto de combustible de los inyectores-bomba está taladrado longitudinalmente en la culata y tiene un espacio anular maquinado alrededor de cada inyector-bomba (C). En el borde delantero hay un tapón (D) para acceder a un conducto de medición de la presión de aceite del mecanismo de balancines. El conducto (E) conduce el aceite lubricante al árbol de levas y a los balancines. Este canal está taladrado centralmente en el lado izquierdo de la culata.
Los inyectores-bomba están colocados verticalmente en el centro del cilindro, entre las cuatro válvulas, y se han fijado en su sitio con una brida (B). Un casquillo de cobre separa la parte inferior del inyector de la camisa de agua refrigerante. El casquillo de cobre está mandrilado en la parte inferior y tiene una junta de anillo tórico en la parte superior. El espacio de forma anular alrededor de cada inyector se sella con dos anillos tóricos situados en el inyector. Para obtener un enfriamiento óptimo, el espacio del refrigerante en la culata está equipado con una pared horizontal que obliga al refrigerante a fluir por las partes inferiores que son las más calientes de la culata. El mecanismo de válvulas está provisto de válvulas de admisión y válvulas de escape dobles. Las válvulas de escape tienen muelles de válvula dobles (A) y las válvulas de admisión tienen muelles simples (C). Las válvulas están conectadas por pares con las denominadas bridas de válvula flotantes, las cuales transfieren el movimiento del balancín hacia el árbol de levas al par de válvulas. Las válvulas son de un tipo nuevo con tres ranuras y retenedores de válvula adaptados. La forma del retenedor de válvula permite que la válvula gire en su asiento. Para lograr una mejor resistencia al calor y una mejor derivación del calor, hay más material en los discos de válvula de las válvulas de escape y el diámetro es un poco menor en las válvulas de admisión. Las guías de válvula están hechas de hierro fundido aleado y todas las válvulas tienen retenes de aceite eficaces para el vástago de válvula. Los asientos de válvula están fabricados en acero templado especial y se pueden cambiar pero no maquinar.
Bloque del motor
El bloque del motor está fabricado de hierro fundido y moldeado en una sola pieza. En el bloque hay dos conductos para el sistema de lubricación, que están taladrados longitudinalmente. En el lado izquierdo del bloque está el conducto principal de lubricación (conducto de galería) y en lado izquierdo se encuentra el conducto de refrigeración de pistones. Ambos conductos están obturados en el borde delantero con tapones provistos de anillos tóricos. En el borde trasero, el conducto de refrigeración de pistones está tapado por la placa de distribución y el conducto principal de lubricación desemboca en el canal fundido que suministra aceite a la distribución.
La forma acopada de los lados del bloque alrededor de cada cilindro confiere al bloque una alta rigidez torsional y una buena insonorización. La sección vertical muestra la camisa de cilindro y la posición de la camisa de refrigeración en el bloque. Para impedir la orientación errónea de los sombreretes de cojinetes de bancada, estos se colocan en su sitio con una espiga fundida situada asimétricamente (1) contra el biselado correspondiente (2) en el bloque de cilindros. Los sombreretes de cojinetes de bancada son de hierro nodular y están adaptados individualmente. Para no intercambiarlos durante el montaje, están marcados con las cifras 1, 2, 3, 5 y 6, contado a partir del borde delantero del motor. Los sombreretes de cojinetes de bancada central y trasero tienen una forma especial y no es necesario que estén marcados.
Refuerzo y cárter
Para reducir las vibraciones en el bloque y reducir así el ruido del motor hay un refuerzo (1) montado en la parte inferior del bloque. El refuerzo está hecho de chapa de acero de 6 mm y fijado con tornillos en la parte inferior del bloque (A). La versión básica del cárter (2) es de plástico moldeado (compuesto), pero para aplicaciones especiales está disponible una variante fabricada en plancha de acero prensada. La junta del cárter de plástico está formada por una moldura de goma de una sola pieza, situada en una ranura en el borde superior. El cárter está fijado con 22 tornillos de acero tarados por muelle (B). El tapón de aceite del cárter de plástico (C) es roscado en un refuerzo de acero sustituible. El cárter de chapa se sella contra la pata del bloque de cilindros con una junta de goma plana, que se mantiene en su sitio contra el cárter con resaltes de goma. El cárter de chapa se fija con el mismo tipo de tornillos de acero tarados por muelle usados con el cárter de plástico, pero los tornillos son un poco más cortos.
Juntas de estanqueidad
El motor D13 tiene camisas de cilindro húmedas para efectivizar la derivación del calor. Las camisas se sellan contra el bloque con anillos retenes de goma. El anillo superior está situado directamente debajo del cuello de la camisa (A). La superficie de estanqueidad de la camisa contra la junta de la culata es convexa. En el motor D13 la guía de camisa está situada sobre la repisa de camisa. La junta inferior está formada por dos anillos tóricos situados en ranuras en el bloque (B). Estos anillos están fabricados en diferentes materiales de goma y son de distintos colores para no intercambiarlos. Los dos anillos superiores (negros) están fabricados en goma EPDM, por lo que son resistentes al refrigerante, y el anillo inferior (lila) es de goma fluorada y resistente al aceite. La junta (C) entre la culata, el bloque y la camisa es de acero y tiene retenes de goma vulcanizados para los conductos de refrigerante y de aceite. Para proteger los anillos de goma al montar la culata, la junta tiene varios troquelados convexos en los que se desliza la culata. Estos troquelados en la junta se aplanan hacia afuera cuando se fija la culata.
Culata, guía en el bloque
Para el montaje de la culata no es necesario utilizar herramientas especiales. Para facilitar el montaje y lograr un posicionamiento exacto de la culata en el bloque hay tres arandelas guía en el lado izquierdo del motor; dos en el bloque (1) y uno en la culata (2). Estas guías determinan la posición de la culata lateralmente mientras que la placa de distribución (3) determina longitudinalmente. De este modo la culata se fija con exactitud lateral y longitudinalmente. Los troquelados convexos en la junta de la culata permiten que la culata se pueda desplazar en la junta sin dañar los retenes de goma.
El modelo D13A tiene pistones de acero forjados y robustos refrigerados con aceite. El pistón (A) tiene dos segmentos de compresión y un segmento rascador de aceite. El segmento de compresión superior (1) tiene un corte transversal en forma de trapecio (Keystone). El segmento de compresión inferior (2) tiene corte transversal rectangular. El segmento rascador de aceite (3) inferior está tarado por muelle. Todos los segmentos de pistón se montan con la marca orientada hacia arriba, por lo que la marca orientada hacia arriba también es válida al montar el aro rascador de aceite. Las camisas de cilindro (B) se pueden cambiar. Las camisas son de fundición centrífuga de hierro aleado. El interior de las camisas tiene un maquinado cruciforme, amolado (4). El maquinado preciso final de la superficie de camisa se hace con el método de alesnado (5), en el que se pulen los topes más agudos del maquinado básico. La biela (C) es forjada y dividida en el extremo inferior (cabeza) con el método de pandeo. El extremo superior (pie) tiene un buje montado a presión (6) que es lubricado por un conducto taladrado (7). Las dos partes de la cabeza se unen con cuatro tornillos y cada biela tiene una marca desde el 007 al 999 en ambas partes (8). La biela está marcada con la palabra FRONT para un montaje correcto.
Árbol de levas y mecanismo de válvulas
El modelo D13A tiene árbol de levas en cabeza y un sistema de cuatro válvulas. El árbol de levas está templado a inducción y se apoya en siete soportes de cojinete. El cojinete posterior es axial. Los semicojinetes y los soportes de cojinete son sustituibles. Entre cada codo de cojinete hay tres levas: leva de admisión, leva de inyección y leva de escape (vistas de frente). El árbol de levas es accionado por una rueda dentada (1) desde la distribución del motor. Para minimizar las vibraciones y los ruidos hay un amortiguador de vibraciones hidráulico (2) montado en el exterior de la rueda dentada. En el amortiguador de vibraciones hay también marcas (dientes) para el sensor inductivo del árbol de levas. En la figura A se muestra una sección del mecanismo de válvulas de un par de válvulas de escape. La sección de las válvulas de admisión es en principio igual. Un motor con VEB (Volvo Engine Brake) tiene una función hidráulica incorporada en el balancín. Cada balancín influye sobre una brida flotante (3) que abre las válvulas. El balancín (4) está apoyado en el eje de balancines (5) con un buje (6). El contacto con el árbol de levas se hace mediante un rodillo (7) y contra la brida de válvula con una rótula (8). En la figura B se muestra la marca en el árbol de levas para reglaje básico (TDC) y para el ajuste de válvulas e inyectores, que está marcado en el extremo delantero del árbol de levas (9) frente al soporte de cojinete delantero (10). Las marcas varían según el tipo de freno motor del motor: EPG o VEB. • •
Versión EPG: TDC y las cifras 1-6. Versión VEB/EPGC: TDC más las cifras 1-6 y las marcas V1-V6.
Cigüeñal, amortiguador de oscilaciones, volante
El cigüeñal está forjado por estampación en caliente y tiene superficies de cojinete y gargantas templadas por inducción. El cigüeñal se apoya en siete cojinetes de bancada provistos de semicojinetes cambiables (1). En el cojinete de bancada central (B) está también el cojinete axial formado por cuatro arandelas de media luna (2). En el borde delantero (A) el cigüeñal es sellado por un retén de teflón (3) contra la brida de cigüeñal delantera. En el borde posterior (C) también hay un retén de teflón (4) que sella contra una superficie maquinada de la rueda dentada del cigüeñal (5). La rueda dentada va fijada en el cigüeñal con una espiga (6) y dos tornillos (7). En la brida de cigüeñal trasera hay una ranura para el anillo tórico (8) que sella entre la brida y la rueda dentada.
La lubricación del cigüeñal se hace por conductos separados del bloque para cada cojinete de bancada (1). Los muñones de cojinete de bancada tienen conductos de lubricación taladrados (2) y desde cada muñón de cojinete de bancada, excepto del central, hay un conducto taladrado (3) hasta la muñequilla de cigüeñal más cercana. El amortiguador de vibraciones es hidráulico y está montado con tornillos en la brida delantera del cigüeñal. El amortiguador también se usa como polea para la correa de varias ranuras que acciona el compresor de aire acondicionado (AC) y al alternador. En la caja del amortiguador (4) está la masa oscilante formada por un anillo de hierro fundido (5) que puede girar libremente de los bujes (6). El espacio entre la caja y la masa oscilante está lleno de aceite de silicona de alta viscosidad. Cuando gira el cigüeñal se generan en él tensiones torsionales debidas a los impulsos de fuerza de los pistones. El aceite de silicona de alta densidad equilibra el movimiento entre la rotación pulsativa del cigüeñal y la rotación equilibrada de la masa oscilante, disminuyendo así las tensiones. La polea de correa en el cigüeñal está provista de una tapa que funciona como insonorizante. El volante (7) y la rueda dentada intermedia (8) están fijados con la brida trasera del cigüeñal con 14 tornillos M16 (9). El volante está posicionado en el cigüeñal con la misma espiga (10) que la rueda dentada. En la superficie periférica hay ranuras fresadas (12) para el sensor inductivo de volante del sistema de mando del motor. La corona dentada del volante (11) está fijada por contracción y es cambiable.
Distribución del motor
La distribución está situada en la parte posterior del motor en una chapa de acero de 6 mm de grosor (1), igual que en los motores D9A y D16C. La placa de distribución está fijada con varios tornillos y se sella contra el bloque y la culata con silicona La placa de distribución tiene una ranura mecanizada contra el bloque. La silicona se aplica en un cordón en la placa en el exterior de la ranura. En la placa de distribución hay un orificio taladrado que juntamente con las marcas en el engranaje del árbol de levas (A) se usa para el montaje correcto de éste. El engranaje del cigüeñal y el engranaje intermedio doble tienen marcas (B) para el montaje correcto. ¡Nota! Antes de desmontar la placa de distribución se deben montar las herramientas especiales. Véanse las instrucciones de reparación. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Placa de distribución Engranaje del cigüeñal Engranaje intermedio, doble Engranaje propulsor de toma de fuerza (equipo extra) Engranaje intermedio, ajustable Engranaje del árbol de levas Engranaje propulsor, compresor de aire Engranaje propulsor, bomba servodirección y bomba de alimentación de combustible Engranaje intermedio, bomba de servo de dirección y de alimentación de combustible Engranaje propulsor, bomba de aceite lubricante Amortiguador de oscilaciones con dientes para el sensor inductivo del árbol de levas.
Engranaje intermedio de la distribución
A: El engranaje intermedio pequeño que propulsa la bomba de servo de dirección y de alimentación de combustible está apoyado en un rodamiento de bolas de dos hileras (1) y fijado con un tornillo (2). El tornillo atraviesa la carcasa del volante, el eje y la placa de distribución y se fija en el bloque. El eje del engranaje intermedio se sella con un anillo tórico (3) contra la placa de distribución y contra la carcasa del volante con silicona. B: El engranaje intermedio está formado por dos rueda dentadas conjuntamente montadas. Las ruedas dentadas están premontadas en un cubo (4) y apoyadas en dos rodamientos de rodillos cónicos (5). La espiga (6) acciona el engranaje intermedio en la placa de distribución. Este engranaje intermedio con dos ruedas dentadas, cojinetes y cubo constituyen una unidad completa que no debe desmontarse, sino cambiarse como un componente completo. C: El engranaje intermedio ajustable está apoyado en un buje (7) en el cubo (8). El buje y la arandela axial (9) se lubrican a presión por un conducto (10) que se extiende entre el bloque y la placa de la distribución. Una espiga de guía (11) en la parte inferior del cubo mantiene constante el juego entre flancos de dientes entre ambos engranajes intermedios. Por consiguiente, para ajustar basta con regular el juego entre flancos de dientes respecto al engranaje del árbol de levas.
Carcasas
Para la distribución hay dos carcasas de fundición de aluminio. La carcasa de distribución superior (A) tiene un retenedor de aceite incorporado para la ventilación del cárter. La carcasa inferior (B) es combinada para la distribución y el volante y tiene puntos de fijación para la suspensión trasera del motor La carcasa del volante tiene dos casquillos guía que la posicionan contra la placa de distribución. Ambas carcasas se sellan contra la placa de distribución con sellante. La junta entre ambas carcasas es una moldura de goma (1) colocada en una ranura de la carcasa superior. Dos tacos de goma (2) sellan contra la culata. La carcasa de distribución superior se sella también con sellante en la unión entre la moldura de goma y la placa de distribución. En la carcasa de volante hay dos orificios con tapones de goma. Uno de los orificio sirve para colocar una herramienta de giro (3) para hacer girar el motor y por el otro se lee una marca para la posición del volante (4). La tapa (C) cubre la conexión para una toma de fuerza accionada por motor.
Toma de fuerza accionada por el motor
Es posible montar una toma de fuerza accionada por el motor en la parte trasera de la carcasa del volante, equipo opcional. La toma de fuerza es accionada por el engranaje exterior en el engranaje intermedio inferior y el engrane se lubrica a través de un orificio en la defensa de cojinete del engranaje intermedio. Hay diferentes variantes de toma de fuerza: de bomba hidráulica y de toma mecánica. La figura ilustra una bomba hidráulica montada. Si se desea una toma de fuerza superior a 650 Nm (máx. 1.000 Nm), se deberán cambiar el engranaje de la toma de fuerza adicional, el engranaje de cigüeñal y el engranaje intermedio doble por engranajes con dientes cementados.
Suspensión del motor
El motor esta suspendido en el bastidor en consolas con elementos de goma vulcanizados. La fijación central delantera (A) consta de una barra de fundición de acero (1) con dos amortiguadores de goma (2) que descansan contra el travesaño (3) sobre el que hay cuñas de aluminio remachadas. La barra está fijada con un arco de fundición de acero (4) que descansa sobre un elemento de goma (5) contra el travesaño (3) y que está atornillado en soportes montados delante en ambos lados del bloque. Las dos fijaciones traseras (B) están formadas por dos piezas cada una. Las consolas (6) están atornilladas en la carcasa combinada de distribución y volante. Las consolas con amortiguador de goma (7) están atornilladas en el interior del alma de los largueros del bastidor.
Sistema de lubricación y de aceite
El motor se lubrica a presión con una bomba de engranaje situada en el borde posterior y propulsada por el cigüeñal del motor. Dos conductos longitudinales de aceite están taladrados en el bloque: el conducto de lubricación principal (conducto de galería) y el conducto de refrigeración de pistones. El conducto de lubricación principal desemboca en un conducto fundido para el aceite lubricante de la distribución. Un canal situado centralmente y taladrado a través del bloque y la culata hace llegar el aceite a la válvula VCB y al eje de balancín taladrado, que a través de conductos de aceite lubrica los cojinetes del árbol de levas y del balancín. La caja de filtro de aceite está atornillada en el lado derecho del motor y tiene dos filtros de paso tota y un filtro de derivación. El enfriador de aceite (está situado en la camisa refrigeradora del bloque, en el lado derecho.
El flujo de aceite hacia el motor se regula con seis válvulas situadas en el bloque, en la bomba y en el cuerpo de filtro de aceite. • • • • • •
A: Válvula reductora B: Válvula de seguridad C: Válvula termostática para el enfriador de aceite D: Válvula de rebose para filtro de paso total E: Válvula de abertura para refrigeración de pistones F: Válvula reguladora para refrigeración de pistones
Válvulas de refrigeración de pistones (E) y (F) están tapadas en la caja de filtros de aceite y no son sustituibles. La válvula reductora (A) está integrada con la bomba de aceite y no puede cambiarse por separado.
Sistema de lubricación, principio
El aceite es aspirado a través del colador (1) en el tubo de plástico (2), desde el cárter a la bomba de aceite lubricante (3), que empuja el aceite por el tubo de presión (4) a los conductos en el bloque. El aceite es dirigido a través del enfriador de aceite (5) hacia la caja de filtro (6). Después de la filtración en ambos filtros de paso total (7), el aceite es dirigido por un tubo de unión al conducto de lubricación (8) principal del bloque para ser distribuido a todos los puntos de lubricación del motor y a la turbina (9) del separador, si se ha elegido un sistema cerrado de ventilación del cárter (CCV, Closed Crankcase Ventilation). La lubricación del mecanismo de válvulas se hace por un conducto taladrado hasta la válvula VCB (10). En motores con EPG, la válvula se ha sustituido por una caja de acoplamiento. El compresor de aire (11) y el turbocompresor (12) se lubrican mediante mangueras exteriores con aceite filtrado por los filtros de paso total (7). El aceite filtrado del filtro de derivación (13) se mezcla en el aceite de refrigeración de pistones, el cual es dirigido al conducto de refrigeración de pistones del bloque. Desde allí, el aceite es rociado por las boquillas (14) hacia la parte inferior de los pistones. • • • • • •
A: Válvula reductora - mantiene la presión de aceite dentro de los límites adecuados B: Válvula de seguridad - protege a la bomba de aceite, los filtros y el enfriador de la alta presión cuando es aceite tiene una gran viscosidad. C: Válvula de termostato del enfriador de aceite - regula la temperatura de aceite para obtener un valor óptimo D: Válvula de de rebose para los filtros de paso total - abre y deja pasar el aceite si los filtros están obturados. E: Válvula de abertura para la refrigeración de pistones - activa la refrigeración de pistones cuando la presión de aceite ha alcanzado el valor de abertura ajustado. F: Válvula reguladora para la refrigeración de pistones - regula el flujo de aceite del conducto de refrigeración de pistones.
Bomba de aceite y enfriador de aceite
La bomba de aceite lubricante es una bomba de engranaje situada en el borde posterior del motor y montada con cuatro tornillos en el sombrerete de cojinete de bancada trasero. La bomba es accionada por engranaje (1) desde el engranaje del cigüeñal. Los engranajes de bomba son helicoidales para reducir el nivel de ruido, y sus ejes están apoyados directamente en el cuerpo de bomba fabricado de aluminio. La válvula reductora de presión (2) está montada en la bomba de aceite y controla la presión en el sistema de lubricación.
El sistema de aspiración está divido en dos partes y se compone de un tubo de plástico (3) con un colador desde el cárter de aceite y un tubo (4) de acero o de aluminio. El tubo de plástico está fijado en el marco de refuerzo. El tubo de metal está sellado en sus extremos con retenes de goma, disponible en dos longitudes dependiendo del cárter de aceite usado y del modo de montaje. El tubo de presión (5) es de acero y va fijado en el sombrerete del bloque y se sella con retenes de goma. Un tubo de conexión desde la caja de filtros de aceite dirige el aceite al conducto de lubricación principal. El enfriador de aceite (6) se fija directamente contra la cubierta del enfriador (8) y queda totalmente rodeado de refrigerante gracias a la placa de flujo (7).
Sistema de refrigeración de pistones
Aquí se ilustra el flujo de aceite del sistema de refrigeración de pistones cuando la válvula (E) ha abierto y la válvula (F) equilibra el flujo de aceite hacia el conducto de refrigeración de pistones. La boquilla de refrigeración de pistones está orientada de forma que el chorro de aceite alcance el orificio de admisión del espacio de refrigeración del pistón. Regulando el flujo de refrigeración de pistones con una válvula reguladora, se obtiene un sistema de refrigeración de pistones optimizado con un flujo constante independiente del régimen del motor.
Sistema de combustible
El sistema de combustible del D13A es controlado electrónicamente (EMS). La inyección de combustible se hace con inyectores-bomba, uno para cada cilindro, a alta presión. La presión alta se crea mecánicamente con el árbol de levas en cabeza y los balancines. La regulación de la cantidad de combustible y el avance de la inyección se hace electrónicamente mediante la unidad de mando del motor (EECU) que recibe las señales de varios sensores. La figura muestra los principales componentes del sistema de combustible. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Colador, aforador del depósito Bomba de alimentación Caja del filtro de combustible Prefiltro con separador de agua Válvula de purga de aire Filtro de combustible Válvula de derrame Inyector-bomba Conducto de combustible en la culata Serpentín de enfriamiento de la unidad de mando del motor
El motor D13A provisto de una bomba manual situada en la caja de filtro de combustible.
Sistema de alimentación de combustible, principio
El combustible se aspira con ayuda de la bomba de alimentación (1) a través del colador (2) en el aforador de depósito, pasando por el serpentín de refrigeración (6) que enfría la unidad de mando del motor (16) y seguidamente circula hasta el cuerpo del filtro de combustible (3). El combustible pasa por una válvula de retención (11) y el prefiltro (4) con el separador de agua (13). La misión de la válvula de retención es impedir que el combustible retorne al depósito cuando el motor está parado y durante el bombeo manual. La bomba de alimentación (1) impulsa el combustible al cuerpo del filtro (3), a través del filtro principal (5), hacia el conducto de combustible longitudinal de la culata (9). Este conducto abastece de combustible a cada inyector-bomba (8) a través de un conducto anillado alrededor de cada inyector en la culata. La válvula de rebose (7) regula la presión de alimentación de combustible a los inyectores. El combustible de retorno procedente del conducto de combustible de la culata (9) pasa por la válvula de rebose (7) para retornar al cuerpo del filtro de combustible (3). En el conducto que atraviesa el cuerpo del filtro de combustible, se mezcla el combustible de retorno con el combustible procedente del depósito y se aspira hacia la entrada de la bomba de alimentación (el lado de aspiración). En la bomba de alimentación hay dos válvulas. La válvula de seguridad (14) permite el retorno del combustible al lado de aspiración cuando la presión es excesiva; por ejemplo, si está obturado el filtro de combustible. La válvula de retención (15) abre cuando se usa la bomba de combustible manual (12) para que se pueda bombear combustible manualmente con más facilidad. En el cuerpo del filtro de combustible (3) está incorporada la válvula de purga de aire (10). El sistema de combustible se purga de aire automáticamente al arrancar el motor. El aire que pueda haber en el sistema fluye junto con una pequeña cantidad de combustible de retorno al depósito (2) a través de un tubo. Durante el cambio de filtro, los conos de válvula (18 y 19) cierran de forma que no haya fugas de combustible al desmontar los filtros. La aireación de filtros durante el cambio de filtro es regulada por las válvulas (18 y 20) en el cuerpo de filtro y en la válvula de purga de aire (10).
En el cuerpo del filtro de combustible hay un sensor de presión de combustible (21) que mide la presión de alimentación después del filtro de combustible. Un código de avería aparece en el panel de instrumentos si la presión de alimentación es inferior al valor indicado en el manual de códigos de avería. La toma taponada (22) en el cuerpo del filtro se usa en la medición de la presión de alimentación con un sensor externo. En el separador de agua (13) hay un sensor de nivel (23) que envía una señal al conductor si hay agua en el sistema. El drenaje se realiza con una palanca (24) en el eje del volante. A través de la unidad de mando del motor se abre una válvula de vaciado eléctrica (25). Para que se active el proceso de vaciado, deben cumplirse los siguientes criterios: • • • •
el sensor de nivel (3) en el separador de agua indica un nivel de agua alto el motor está apagado/la llave de arranque está en posición de conducción el vehículo está parado el freno de estacionamiento está aplicado
Si se arranca el motor durante el proceso de vaciado, se detiene el drenaje. La señal de advertencia en el instrumento permanece activa mientras el indicador de agua en el combustible esté por encima del nivel de advertencia. Como accesorio adicional hay un calefactor de combustible (26), que está montado en la sección inferior del separador de agua. La bomba manual (12) está situada en el cuerpo del filtro de combustible y se utiliza para bombear combustible (con el motor parado) cuando el sistema de combustible está vacío. ¡Nota! La bomba manual no debe usarse cuando el motor está funcionando.
Sistema de combustible, componentes
Varios componentes del sistema de combustible son iguales o similares a los de los motores D9A y D16C. A: Los inyectores-bomba son de un tipo nuevo (E3) con dos electroválvulas para una inyección más exacta. B: En la consola del filtro de combustible hay una bomba manual (1) usada para bombear combustible cuando se ha vaciado el sistema y una válvula de retención para impedir que el combustible vuelva al depósito al apagar el motor. La conexión eléctrica (2) es para el sensor de nivel (3) y la válvula de drenaje (4) en el separador de agua (5). El prefiltro (6) filtra el combustible antes que pase por la bomba de alimentación, es decir el lado de aspiración. El filtro principal (7) filtra el combustible después del lado de presión de la bomba de alimentación. C: La bomba de alimentación de combustible es del tipo de engranaje y está montada en la bomba de servo de dirección (8). La bomba de alimentación es accionada por el eje atravesante (9) de la bomba de servo de dirección. El retén entre ambas bombas es un anillo tórico (10) situado en una ranura en la brida de la bomba de servo de dirección. La transmisión de fuerza entre las bombas se hace con un arrastrador flotante (11). El cuerpo de bomba (12) y el lado (13) son de hierro fundido. El eje del engranaje propulsor y el engranaje de la bomba se apoyan en cojinetes de aguja (14 y 15 respectivamente). La válvula de seguridad (16) está situada en el cuerpo de bomba, y la válvula de retención (17) en el lado de la bomba. El combustible que se fuga por el eje de accionamiento de la bomba es aspirado de vuelta al lado de aspiración por el conducto (18). D: El serpentín de enfriamiento en el lado izquierdo del motor enfría la unidad de mando del motor (EECU) con combustible del lado de aspiración de la bomba de alimentación. E: La válvula de rebose (19) de la culata regula la presión en el sistema de baja presión, que suministra combustible a los inyectores-bomba a la vez que los enfría. La válvula de rebose tiene incorporada una válvula de purga de aire para el sistema de combustible.
Inyectores-bomba
El motor D13A tiene un tipo nuevo de inyector-bomba con dos electroválvulas para una inyección más exacta. Esto mejora la combustión y minimiza la emisión de partículas lo que supone gases de escape menos contaminados. Los inyectores-bomba están colocados verticalmente en el centro de los cilindros, entre las cuatro válvulas, y se han fijado en la culata con una brida (1). La sección inferior de los inyectores queda separada de la camisa de refrigerante por el casquillo de cobre (2) y el anillo tórico (3). El espacio de forma anular para alimentación de combustible (4) alrededor de cada inyector se sella con dos anillos tóricos (5 y 6). El inyector-bomba puede, en principio, dividirse en tres secciones principales: • • •
A. Sección de bomba B. Sección de válvulas (actuador) C. Sección de tobera
En la sección de válvulas hay dos electroválvulas - la válvula de derrame (7) y la válvula de agujas (10) con electrobobinas (8 y 9 respectivamente) y muelles de retorno. En la fase de llenado el émbolo de bomba se eleva y desde los conductos de combustible de la culata se introduce combustible a presión en el inyector-bomba. En la fase de derrame el émbolo desciende y se retorna combustible a presión a los conductos de combustible de la culata. Cuando las electrobobinas están sin corriente y la válvula de derrame está abierta no se puede acumular presión en el conducto de combustible de la tobera. En la fase de acumulación de presión la electrobobina de la válvula de derrame recibe corriente y se cierra ésta. En el conducto de combustible (13) se acumula una alta presión. También se acumula una presión en la cámara (14) detrás de la válvula de aguja, lo que influye en el émbolo (11) de la válvula de aguja (10) e impide que ésta abra la aguja de tobera (12). Cuando se alcanza la presión de combustible deseado, tiene lugar la fase de inyección. La electrobobina de la válvula de aguja recibe corriente y abre la válvula de aguja (10). En ese momento se libera la alta presión en el émbolo de la válvula de aguja y la aguja de tobera (12) abre. En la cámara de combustión del motor se inyecta combustible atomizado a una presión muy alta.
La inyección de combustible se interrumpe al brise de nuevo la válvula de derrame, con lo que baja la presión en el émbolo (11) y la aguja de tobera (12) cierra. El sistema de mando del motor (EMS) regula todo el proceso de inyección. En la conexión eléctrica (15) del inyector hay tres marcas: referencia (16), código de ajuste (17) y número de serie (18). Durante el cambio de uno o varios inyectores, la unidad de mando del motor debe programarse con el nuevo código de ajuste del inyector, ya que cada inyector-bomba es único y el motor está ajustado para lograr una inyección de combustible óptima y una emisión lo más baja posible. El código de ajuste se programa con ayuda de la programación de parámetros de VCADS Pro. Sólo es necesario realizar la programación para el inyector-bomba o los inyectores- bomba que se ha/han cambiado.
Sistema de admisión y escape Toma de aire y filtro de aire
La toma de aire es totalmente de plástico y está situada a la izquierda, detrás del tabique trasero de la cabina. La conexión entre las secciones de cabina y de chasis se hace mediante un fuelle de goma autosellante (1). En el fondo del tubo de conexión inferior hay una válvula de goma (2) para el drenaje de agua. Hay una red protectora (3) junto al fuelle de goma. El compresor de aire y el lado limpio de la toma de aire están conectados mediante un tubo y un fuelle de goma (4). El cuerpo de filtro también es de plástico y está montado en una consola de chasis detrás de la cabina. El elemento de filtro (5) es de papel impregnado y tiene juntas de goma fijas en ambos extremos. Las juntas también funcionan como guías para el elemento de filtro. El cartucho de filtro debe cambiarse según el intervalo de servicio o cuando se enciende la lámpara de advertencia (6). Para condiciones duras se puede montar un filtro secundario (7). En el tubo entre el cuerpo de filtro y el turbo hay un sensor combinado para temperatura de aire y depresión (8). El sensor da señal a la unidad de mando del motor si el filtro empieza a obturarse y se enciende una lámpara de advertencia (6) en el panel de instrumentos.
Elemento de arranque
Para mercados de invierno frío hay un calefactor de arranque eléctrico (1) opcional. Este calefactor se conecta cuando se gira la llave de contacto a la posición de precalentamiento, si la temperatura del motor es inferior a +10° C. Los tiempos de precalentamiento y postcalentamiento los regula la unidad de mando del motor. Cuando el elemento está activado aparece el símbolo de elemento en el panel de instrumentos. En el gráfico se ilustra el tiempo de conexión en segundos con respecto a la temperatura del motor. La ventaja es un arranque más fácil con menos humo blanco en los gases de escape. El relé del calefactor de arranque está situado en la caja de batería.
Colector de escape y turbocompresor
El colector de escape está fabricado en tres piezas de fundición de acero termorresistente. Las uniones son de tipo deslizante con retenes de manguito. Entre la culata y las bridas del colector hay juntas revestidas de grafito El turbocompresor es del tipo MWE (Map Width Enhancement), lo que supone que la entrada de aire del compresor está dividida en dos áreas: una interior y una exterior. Ambas áreas están unidas por una abertura anular. Esta construcción efectiviza al turbo en regímenes de motor altos y bajos.
Freno motor
Hay varias versiones de freno motor, con combinación de diferentes sistemas dependiendo del efecto frenante de motor que se desea en el vehículo. • • •
Freno motor EPG (ATR) Freno motor EPGC Freno motor VEB
Control eléctrico del freno motor El efecto del freno motor viene determinado por los ajustes del conductor. El efecto varía para las diferentes combinaciones de freno motor.
Freno motor EPG El freno motor EPG (Exhaust Pressure Governor) - llamado también regulador de la presión de escape (ATR) - se compone de una válvula de mariposa en el tubo de escape después del turbo. Esto aumenta la contrapresión de escape durante el frenado de escape y ralentiza el motor, con lo que se frena el vehículo.
Freno motor EPGC EPGC se utiliza solamente en vehículos con caja de cambios I-shift en vez del freno motor VEB. El freno motor EPGC (Exhaust Pressure Governor Compression [compresión de regulador de presión de escape]) funciona igual que el regulador de presión de escape (ATR) en cuanto a la función de freno motor. La letra C en la denotación significa que el motor está equipado con freno de compresión, pero que éste solamente se utiliza para ralentizar el régimen del motor al desmultiplicar.
Freno motor VEB El freno motor VEB (Volvo Engine Brake) consta de dos sistemas: regulador de presión de escape (EPG/ATR) y el freno motor VCB (Volvo Compression Brake) con balancines especiales en las válvulas de escape, un árbol de levas especial con levas adicionales y una válvula reguladora de la presión de aceite en el eje de balancines. Secuencia del efecto frenante del freno de compresión del motor: • • •
La válvula de escape abre y deja entrar aire durante el tiempo de admisión, aumentando la cantidad de aire a comprimir en el tiempo de compresión. La válvula de escape abre justo antes del punto muerto en el tiempo de compresión y pincha la compresión para reducir la potencia en el tiempo motor. El regulador de presión de escape acumula contrapresión en el sistema de escape. La contrapresión refuerza el efecto del freno de compresión.
Freno motor - sinopsis
Lista de componentes Componente Descripción A14 Unidad de mando EMS (unidad de mando del motor) A16 Unidad de mando ECS (suspensión neumática con control electrónico) A17 Unidad de mando VECU (unidad de mando del vehículo) A19A/A19C Unidad de mando GECU (selector de marchas) A21 Unidad de mando EBS (sistema de frenos con control electrónico) A24 Unidad de mando, módulo de información, remolque sin ABS A27 Unidad de mando LCM (iluminación exterior) A33 Tacógrafo B04 Sensor, régimen de motor, cigüeñal B12 Sensor, tacógrafo / velocímetro B13-20 Sensor, velocidad de rueda B25 Sensor, pedal del acelerador B29 Sensor, nivel del chasis, eje trasero, lado izquierdo B37 Sensor, presión del aire de admisión y temperatura del aire de admisión B55-58 Sensor, presión de aire en el fuelle de aire B119 Sensor de temperatura y nivel de aceite F41 Fusible, electroválvulas del motor, bomba eléctrica de combustible S07 Interruptor, freno motor S24 Conmutador de palanca, ralentizador S58 Interruptor de posición, pedal del embrague, NO S59 Interruptor de posición, pedal del freno, NO XO3 Conexión de remolque, 7 polos, 24 S Y37 Bloque de electroválvulas, freno motor / regulador de presión de escape (ATR) Y39 Electroválvula, VEB (freno motor Volvo)
Regulador de presión de escape EPG (ATR) Véase Freno motor - sinopsis.
El regulador de presión de escape (denominado EPG en la etiqueta delantera de identificación del motor en la tapa de balancines) está situado en conexión directa con la caja de turbina del turbo, y cumple dos funciones: 1. En ralentí mantiene caliente el motor creando contrapresión en el colector de escape. 2. Al soltar el pedal del acelerador funciona como freno de escape. El regulador de presión de escape está formado por una caja de mariposa (1), una mariposa (2) y un cilindro maniobrado por aire comprimido (3). El aire comprimido se obtiene del sistema de aire comprimido y se regula con una válvula neumática llamada válvula AVU (Aire Valve Unit), que en el motor D13A es de un tipo nuevo y está disponible en dos variantes - para el turbo con y sin válvula de derivación (actuador). En resumen, la válvula AVU se compone de una electroválvula, una válvula de aire y una tarjeta de circuitos. Esta regula la presión de forma continua en el intervalo 0,5-7,5 bares. La válvula incorpora válvulas reductoras que entregan diferentes presiones para cada efecto frenante. Para las diferentes necesidades de aire del freno motor, la unidad de mando del motor envía una señal PWM (Pulse Width Modulated) a la válvula AVU, donde la anchura de impulso de las señales (porcentual) determina la presión de aire saliente hacia el cilindro de presión. Aquí se ilustra la posición en conducción normal. La válvula AVU está sin corriente; la mariposa (2) está totalmente abierta y los gases de escape pueden pasar libremente.
Regulador de presión de escape EPG / EPGC Interruptor (S07) Véase Freno motor - sinopsis.
Dos posiciones. Posición del interruptor
Freno motor
0 (desactivado)
0%
1
100%
Control eléctrico Cuando el interruptor está en posición 1 se activa el freno motor, al soltar el pedal del acelerador (B25). La información del interruptor y del pedal del acelerador pasa a través de la unidad de mando del vehículo (A17) mediante el enlace de datos (J1939 y J1708/J1587) hasta la unidad de mando del motor (A14). Luego la unidad de mando del motor envía una señal modulada por anchura de impulso PWM (Pulse Wide Modulated) a la válvula reguladora (Y37), la cual envía presión de control total (750 kPa) al regulador de presión de escape escape. La válvula reguladora se alimenta mediante el fusible F41.
Condiciones • • • • •
El pedal de embrague (S58) no está presionado. El régimen de motor excede 900 r.p.m. (sensor de régimen, B04). El sensor de velocidad (B12) indica una velocidad superior a 5 km/h. El sensor de rueda ABS/EBS (B13–20) no indica bloqueo de ruedas. La palanca de cambio no está en punto muerto. (A19A: Geartronic/Powertronic, A19C: I-shift)
Reducción de frenos Si el vehículo está equipado con EBS (Electronic Brake System) o suspensión neumática, hay un indicador de carga EBS: B29 Suspensión neumática: B55-58 en el vehículo, que controla si el vehículo está cargado o no. Para impedir que se bloquee la rueda trasera al frenar con el freno adicional con el vehículo descargado, se reduce el efecto del freno adicional. Si el vehículo es un semi-remolque y no está equipado con función ABS, el cable de luces del remolque debe estar conectado en la toma de remolque del vehículo para que funcione el freno adicional con efecto total.
Regulador de presión de escape EPG/EPGC junto con ralentizador Interruptor (S24) Véase Freno motor - sinopsis.
Si el vehículo está equipado con ralentizador, el freno motor funciona de la misma forma junto con el ralentizador; no obstante, el interruptor de 2 posiciones se sustituye por el interruptor del ralentizador (S24).
El interruptor del ralentizador tiene varias posiciones según sea la especificación del vehículo. El regulador de presión de escape está activo en todas las posiciones de freno del interruptor.
En lo referente a la presión de control del regulador de presión de escape para diferentes efectos frenantes, ver la especificación.
1
Posición del interruptor
Freno adicional
0 (desactivado)
Ningún freno adicional
A
Regulación automática en variación continua
1
40%
2
70%
3
100%
B
Pleno efecto frenante1
Rige solamente para cajas de cambio automáticas
Control eléctrico Cuando el interruptor está en alguna de las posiciones, se activa el freno motor al soltar el pedal del acelerador (B25). Nota: Excepción en posición A, ver Regulación automática en variación continua de frenos adicionales. La información del interruptor y del pedal del acelerador pasa a través de la unidad de mando del vehículo (A17) mediante el enlace de datos (J1939 y J1708/J1587) hasta la unidad de mando del motor (A14). Luego la unidad de mando del motor envía una señal modulada por anchura de impulso –PWM (Pulse Width Modulated) a la válvula reguladora (Y37), la cual envía presión de control total (750 kPa) al regulador de escape en todas las posiciones. La válvula reguladora se alimenta mediante el fusible F41.
Regulación automática en variación continua de frenos adicionales Cuando el interruptor del ralentizador está en la posición A, el regulador de presión de escape solamente se activa cuando se presiona el pedal de freno (S59). Al frenar en posición A se envía una señal modulada por anchura de impulso (PWM) desde la unidad de mando del motor a la válvula reguladora, la cual a su vez envía presión de control al regulador de presión de escape. La presión de control varía (50-750 kPa) dependiendo de la fuerza con que se presiona el pedal de freno, con lo que el efecto del freno motor se puede adaptar a la necesidad de frenada. La información de con que fuerza se presiona el pedal del freno, es enviada al enlace de datos que solicita el efecto frenante desde la unidad de mando del vehículo hasta la unidad de mando del motor.
40—100% de freno adicional El efecto frenante se controla con diferentes presiones de control enviadas al regulador de presión de escape. El efecto frenante solicitado (posición del interruptor) se envía a la unidad de mando del motor, la cual a su vez envía una señal PWM a la válvula reguladora de aire comprimido.
Pleno efecto frenante La posición B (disponible solamente en vehículos con caja de cambios automática) es de retorno automático. Cuando se pone el mando en la posición B se acopla el freno adicional total y se pone la caja de cambios automática en modalidad de freno.
Con la modalidad de freno en la caja de cambios, ésta reduce la marcha cuando se alcanza el régimen de motor adecuado para mejorar el efecto frenante del freno motor a régimen de motor alto. Esto continúa hasta que se presiona el pedal del acelerador o el pedal de embrague o si no cambian otras condiciones.
Condiciones • • • • •
El pedal de embrague (S58) no está presionado. El régimen de motor excede 900 r.p.m. (sensor de régimen, B04). El sensor de velocidad (B12) indica una velocidad superior a 5 km/h. El sensor de rueda ABS/EBS (B13–20) no indica bloqueo de ruedas. La palanca de cambio no está en punto muerto. (A19A: Geartronic/Powertronic, A19C: I-shift)
Brake Cruise
En la posición A también se puede utilizar Brake Cruise (regulación de velocidad con freno) presionando el botón SET+/- de la palanca del ralentizador a la velocidad seleccionada. El valor s e guarda en la unidad de mando del vehículo y los frenos adicionales se activa si la velocidad es superior. El pedal del acelerador debe estar suelto y el contacto de ralentí no debe estar activo.
Reducción de frenos Si el vehículo está equipado con EBS (Electronic Brake System) o suspensión neumática, hay un indicador de carga EBS: B29 Suspensión neumática: B55-58 en el vehículo, que controla si el vehículo está cargado o no. El indicador de carga influye para que el efecto frenante se reduzca si el vehículo está descargado. De este modo se impide que las ruedas traseras se bloqueen al frenar con los frenos adicionales. La reducción de frenos se controla con una señal PWM enviada desde la unidad de mando del motor a la válvula reguladora del regulador de presión de escape. La señal determina la magnitud de la presión de control que se ha de enviar al regulador de presión de escape. Si el vehículo es un semi-remolque y no está equipado con función ABS, el cable de luces del remolque debe estar conectado en la toma de remolque (X05) del vehículo para que funcionen los frenos adicionales.
Freno motor VEB Véase Freno motor - sinopsis.
VEB (Volvo Engine Brake) es la denominación del freno motor de Volvo y consta de dos funciones de freno motor: el freno motor común (EPG), que es de serie, y un freno de compresión VCB (Volvo Compression Brake) incorporado en el sistema de válvulas del motor. El motor con VEB tiene cámaras de escape con dos levas adicionales, balancines especiales para las válvulas de escape y una válvula reguladora (válvula VCB) para regular la presión de aceite del mecanismo de balancines. La válvula reguladora está situada en la culata entre el cilindro tres y cuatro. La entrada está conectada al conducto de aceite lubricante vertical a través del bloque y la salida está conectada al eje de balancines. Si el motor está provisto de VEB, esto se indica en la etiqueta delantera de identificación del motor en el lado izquierdo de la tapa de balancines.
Árbol de levas y balancines de escape
El árbol de levas (1) en un motor con VEB tiene, además de la leva de escape ordinaria (2), una leva de carga (3) y una leva de descompresión (4) en cada leva de escape. El balancín de escape tiene un émbolo que reduce el juego de válvula cuando se activa el freno de compresión, de forma que el balancín es influido por las levas adicionales en la leva y abre las válvulas de escape durante un momento, al final del tiempo de admisión y al principio del tiempo de compresión. En cada balancín (5) hay una válvula de retención (7) y un pistón de balancín (8). El pistón es influido por la presión de aceite del eje de balancines de forma que el pistón desciende y reduce el juego de válvula. Una arandela elástica (6) mantiene el balancín en su posición de reposo contra la brida de válvula. El juego de válvula se ajusta con un máximo de dos suplementos (9) colocados en la brida de válvula. El aceite del eje del balancín fluye en la válvula de retención a través del conducto (10). La válvula de retención (7) se compone de un émbolo tarado por muelle (11), un muelle (12) y una rótula (13). A: Con el motor funcionando, la válvula reguladora reduce la presión de aceite. Cuando la presión en el eje de balancines es baja, el pistón (11) es empujado por el muelle. El bulón del pistón mantiene la bola (13) fuera del asiento (14) y el aceite puede fluir en ambas direcciones a través de la válvula de retención. Esto comporta que no se acumula presión de aceite sobre el pistón de balancín (8). En esta posición, las válvulas de escape no son activadas por las levas de freno extra del árbol de levas. B: En la frenada de compresión, la válvula reguladora eleva la presión de aceite hasta la presión de aceite del sistema. Con la presión alta, el pistón (11) se mueve y el muelle (12) puede empujar la bola (13) contra el asiento (14). El aceite sobre el pistón de balancín (8) ya no puede pasar por la bola y, por tanto, empuja el pistón de balancín (8), con lo que el pistón baja y elimina el juego de válvula. Cuando las levas de freno extra (3 y 4) del árbol de levas siguen influyendo en el movimiento del balancín, las válvulas de escape son presionadas hacia abajo y comprimen (impulsan más aire al cilindro con ayuda de la contrapresión en el tubo de escape durante el tiempo de compresión) y descomprimen (dejan salir la presión durante el tiempo motor). Para que la presión sobre el pistón de balancín no sea presionada de vuelta al el eje de balancines, junto a la abertura de válvula, hay una válvula limitadora de presión (15).
Válvula reguladora La válvula reguladora regula la presión de aceite hacia el mecanismo de balancines y se controla desde la unidad de mando del motor a través de la electroválvula.
Posición neutra En la figura se ilustra al válvula VCB en la posición neutra, lo que supone que el motor está parado, la electrobobina (9) no está activada y el ariete de válvula (3) toca con el anillo de seguridad (1).
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Anillo de seguridad Manguito Ariete de válvula Muelle equilibrador Asiento de muelle con soporte de bola Bola de válvula Cilindro Varilla Electrobobina Pistón Conexión eléctrica Orificio de regulación de presión del flujo de dirección Orificio de retorno Orificio de calibrado Orificio de flujo de aceite del balancín
Conducción normal
Durante la conducción normal del motor la electrobobina (9) no está activada. La electroválvula está en la posición de regulación y empuja el aceite a través del orificio (15) hacia el balancín, a la vez que el aceite puede fluir a través del orificio de calibrado (14) y hacia el orificio de retorno (13). Esto reduce a 1 bar (100 kPa) la presión de aceite en el eje de balancines, que es suficiente para lubricar los cojinetes de árbol de levas y el mecanismo de válvulas.
Activación del Volvo Engine Brake
Cunado el motor está funcionando y se activa el VEB, se activa la electrobobina (9) y el ariete de válvula (3) es obligado a su posición final - completamente abierto - debido a que el aceite encerrado funciona com un cierre hidráulico. En ese momento se suministra una presión de aceite tota al eje de balancines y se activa el freno de compresión.
Se desactiva el VEB
Cuando el motor está en marcha y se suelta el freno motor, se desactiva la electrobobina (9). La alta presión existente en el interior del eje de balancines desplaza rápidamente al ariete de válvula (3), y se abre la conexión del retorno de aceite (13) drenándose el aceite. Cuando la presión de aceite se ha reducido hasta 1 bar (100 kPa) el ariete de válvula vuelve a desplazarse a la posición de regulación.
Apertura de válvula en la frenada de compresión
Aquí se ilustra el principio de apertura de válvula con el VEB activado. A: Con el motor funcionando y la presión de aceite baja en el eje de balancines no hay presión en el émbolo hidráulico. El juego de las válvulas de escape es de aproximadamente 1,7 mm, pero dado que el resorte de láminas mantiene el balancín en contacto con la brida de válvula, el rodillo del balancín está por encima de las levas en la leva de escape. Las levas bajas no pueden, por tanto, activar la apertura de ninguna válvula. B: Aquí el VEB está activado. La presión de aceite ha empujado el émbolo hidráulico hacia abajo, eliminando el juego de válvulas. El rodillo de balancín está ahora en contacto con el círculo básico la leva de escape. C: Esto es lo que ocurre cuando la leva de carga está debajo del rodillo de balancín. La leva baja produce una apertura de válvula pequeña y rápida. Se produce una apertura de válvula equivalente cuando la leva de descompresión pasa por debajo del rodillo de balancín.
VEB Interruptor (S07) Véase Freno motor - sinopsis.
Tres posiciones. Nota: El interruptor de 3 posiciones rige solamente para la caja de cambios manual. Posición del interruptor
Freno motor
0 (desactivado)
0%
1
50%
2
100%
Control eléctrico Cuando el interruptor está en la posición 1, el VCB se activa al soltar el pedal del acelerador (B25). Al mismo tiempo se activa el regulador de presión de escape con presión reducida para obtener un freno adicional del 50%. Cuando el interruptor está en la posición 2, el VCB se activa al soltar el pedal del acelerador (B25). Al mismo tiempo se activa el regulador de presión de escape con presión reducida para obtener un freno adicional del 100%. La información del interruptor y del pedal del acelerador pasa a través de la unidad de mando del vehículo (A17) mediante el enlace de datos (J1939 y J1708/J1587) hasta la unidad de mando del motor (A14). Entonces la unidad de mando del motor envía una señal (-) a la válvula reguladora (Y39) para aumentar la presión de aceite en el eje de balancines así como una señal PWM (Pulse Width Modulated) a la válvula reguladora (Y37) del regulador de presión de escape. Ambas válvulas reguladoras son alimentadas mediante el fusible F41.
Condiciones • • • • • • •
Temperatura del aceite es superior a 60 °C. La palanca de cambio no está en punto muerto. (A19A: Geartronic/Powertronic, A19C: I-shift) El sensor de rueda ABS/EBS (B13–20) no indica bloqueo de ruedas. El sensor de velocidad (B12) indica una velocidad superior a 5 km/h. El régimen de motor excede 1.000 r.p.m. (sensor de régimen, B04). El pedal de embrague (S58) no está presionado. La presión de carga es inferior a 50 kPa
Reducción de frenos Con el vehículo descargado se desactiva VCB pero permanece activo el regulador de presión de escape. Si el vehículo está equipado con EBS (Electronic Brake System) o suspensión neumática, hay un indicador de carga EBS: B29 Suspensión neumática: B55-58 en el vehículo, que controla si el vehículo está cargado o no. Si el camión está descargado, el indicador de carga hace que no se active VCB. De ese modo se impide que las ruedas traseras se bloqueen en el frenado con freno adicional. Si el vehículo es un semi-remolque y no está equipado con función ABS, el cable de luces del remolque debe estar conectado en la toma de remolque del vehículo para que funcione el freno adicional.
VEB junto con caja de cambios automática y/o ralentizador Interruptor (S24) Véase Freno motor - sinopsis.
Si el vehículo está equipado con ralentizador o caja de cambios automática, el freno motor funciona de la misma forma junto con el ralentizador; no obstante, el interruptor de 3 posiciones se sustituye por el interruptor del ralentizador (S24).
El interruptor del ralentizador tiene varias posiciones según sea la especificación del vehículo. El VCB está activo en las posiciones A, 2, 3 y B. El regulador de presión de escape está activo en todas las posiciones de freno en el interruptor, con diferentes presiones de control.
En lo referente a la presión de control del regulador de presión de escape para diferentes efectos frenantes, ver la especificación.
1
Posición del interruptor
Freno adicional
0 (desactivado)
Ningún freno adicional
A
Regulación automática en variación continua
1
40%
2
70%
3
100%
B
Pleno efecto frenante1
Rige solamente para cajas de cambio automáticas
Control eléctrico Cuando el interruptor está en la posición 1, el VCB se activa al soltar el pedal del acelerador (B25). Al mismo tiempo se activa el regulador de presión de escape con presión reducida para obtener un freno adicional del 50%. Cuando el interruptor está en la posición 2, el VCB se activa al soltar el pedal del acelerador (B25). Al mismo tiempo se activa el regulador de presión de escape con presión reducida para obtener un freno adicional del 100%. La información del interruptor y del pedal del acelerador pasa a través de la unidad de mando del vehículo (A17) mediante el enlace de datos (J1939 y J1708/J1587) hasta la unidad de mando del motor (A14). Entonces la unidad de mando del motor envía una señal (-) a la válvula reguladora (Y39) para aumentar la presión de aceite en el eje de balancines así como una señal PWM (Pulse Width Modulated) a la válvula reguladora (Y37) del regulador de presión de escape. Ambas válvulas reguladoras son alimentadas mediante el fusible F41.
Regulación automática en variación continua de frenos adicionales Cuando el interruptor del ralentizador está en la posición A, el regulador de presión de escape y el VCB solamente se activan cuando se presiona el pedal de freno (S59). En la frenada en posición A, se envían señales desde la unidad de mando del motor a la válvula reguladora (Y37) y la válvula reguladora (Y39). •
•
La válvula reguladora (Y37) envía a su vez la presión de control al regulador de presión de escape. La presión de control varía (50-750 kPa) dependiendo de la fuerza con que se presiona el pedal de freno. El VCB está activo o inactivo según el efecto frenante solicitado. El efecto frenante solicitado es controlado por la fuerza que se aplica sobre el pedal del freno.
La información de con que fuerza se presiona el pedal del freno, es enviada al enlace de datos que solicita el efecto frenante desde la unidad de mando del vehículo hasta la unidad de mando del motor.
40 -100% de freno adicional El efecto frenante se controla con diferentes presiones de control enviadas al regulador de presión de escape. El efecto frenante solicitado (posición del interruptor) se envía a la unidad de mando del motor, la cual a su vez envía una señal PWM a la válvula reguladora de aire comprimido. El VCB está activo en todas las posiciones excepto en la posición 1.
Pleno efecto frenante La posición B (disponible solamente en vehículos con caja de cambios automática) es de retorno automático. Cuando se pone el mando en la posición B se acopla el freno adicional total y se pone la caja de cambios automática en modalidad de freno. Con la modalidad de freno en la caja de cambios, ésta reduce la marcha cuando se alcanza el régimen de motor adecuado para mejorar el efecto frenante del freno motor a régimen de motor alto. Esto continúa hasta que se presiona el pedal del acelerador o el pedal de embrague o si no cambian otras condiciones.
Condiciones • • • • • • •
Temperatura del aceite es superior a 60 °C. La palanca de cambio no está en punto muerto. (A19A: Geartronic/Powertronic, A19C: I-shift) El sensor de rueda ABS/EBS (B13–20) no indica bloqueo de ruedas. El sensor de velocidad (B12) indica una velocidad superior a 5 km/h. El régimen de motor excede 1.000 r.p.m. (sensor de régimen, B04). El pedal de embrague (S58) no está presionado. La presión de carga es inferior a 50 kPa.
Brake Cruise
En la posición A también se puede utilizar Brake Cruise (regulación de velocidad con freno) presionando el botón SET+/- de la palanca del ralentizador a la velocidad seleccionada. El valor s e guarda en la unidad de mando del vehículo y los frenos adicionales se activa si la velocidad es superior. El pedal del acelerador debe estar suelto y el contacto de ralentí no debe estar activo.
Reducción de frenos Con el vehículo descargado se desactiva VCB pero permanece activo el regulador de presión de escape. Si el vehículo está equipado con EBS (Electronic Brake System) o suspensión neumática, hay un indicador de carga EBS: B29 Suspensión neumática: B55-58 en el vehículo, que controla si el vehículo está cargado o no. Si el camión está descargado, el indicador de carga hace que no se active VCB. De ese modo se impide que las ruedas traseras se bloqueen en el frenado con freno adicional. Si el vehículo es un semi-remolque y no está equipado con función ABS, el cable de luces del remolque debe estar conectado en la toma de remolque del vehículo para que funcione el freno adicional.
Enfriamiento del aire de admisión
El D13A tiene enfriador del aire de admisión del tipo aire-aire (intercooler). El enfriador del aire de admisión está situado delante del enfriador de refrigerante y reduce la temperatura del aire de admisión con unos 150°C. El aire de admisión en el motor tiene una temperatura más baja y proporciona una combustión menos contaminada. Se forman menores cantidades de NO. x— requisito esencial para cumplir con los requisitos de emisiones de escape bajas. El aire de admisión con una temperatura baja proporciona también una mayor estanqueidad, más aire en el motor lo que permite una mayor inyección de combustible. *Con ello aumenta la potencia del motor. El aire frío también reduce el esfuerzo de los pistones y las válvulas.
Ventilación del cárter El cárter debe ventilarse debido a que parte de los productos combustibles llegan hasta el cárter pasando por pistones y segmentos de pistón (blow-by). Una novedad en el motor D13A es que este modelo puede pedirse con ventilación de cárter cerrada, lo que elimina el riesgo de goteo de aceite lo que es una norma medioambiental en muchos mercados.
Ventilación de cárter cerrada (CCV)
La mayor parte de la nueva ventilación de cárter cerrada consta de un separador (A) montado directamente en el lado izquierdo del bloque. El separador es accionado por una turbina (3) accionada por aceite del sistema de lubricación del motor a través de un conducto de aceite. La turbina está conectada a un eje propulsor (4) con varios discos giratorios (5), cuya velocidad es de unas 8.000 r.p.m. cuando el motor funciona de forma normal. En el lado del separador hay un regulador de presión (6) con una membrana (7) que bloquea las emisiones al turbo si se acumulase demasiada subpresión. Después de haber pasado por los retenedores de aceite en la tapa de distribución superior y la tapa de balancines (véase Ventilación de cárter abierta), los gases del cárter son dirigidos a la entrada de la parte superior del separador a través de una conexión de manguera (1) y entra en el separador desde arriba, enfrente de los discos giratorios. La fuerza centrífuga lanza el aceite y las partículas pesadas hacia la periferia, pudiéndose dirigir de vuelta al cárter de aceite juntamente con el aceite que acciona la turbina. Los gases depurados son dirigidos al lado de admisión del turbo a través de una conexión (2).
Ventilación de cárter abierta
La ventilación de cárter abierta tiene dos retenedores de aceite situados en la tapa de distribución superior (1) y de la tapa de balancines (2) respectivamente, y un tubo externo (3) para la derivación de los gases del cárter. En la tapa de distribución, el retenedor de aceite tiene forma de un laberinto con la conexión del cárter (4) en medio del centro del engranaje intermedio. La rotación del engranaje intermedio crea una zona relativamente libre de aceite. En el interior de la tapa de balancines hay un retenedor de aceite - un conducto fundido (5) con tres drenajes (6) para el aceite separado.
Sistema de refrigeración
Aquí se ilustran las piezas exteriores del sistema de refrigeración y la circulación del refrigerante. La posición del termostato de refrigerante está maquinado directamente en la culata. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
Radiador Depósito de expansión Tapón de llenado superior con válvula de presión Tapón de llenado delantero Sensor de nivel Conjunto de celdas térmicas en la cabina Conexión del termostato de refrigerante con el radiador Sensor de temperatura Bomba de refrigerante Compresor de aire Conexión para calefactor de motor (diesel) Conexión para calefactor de motor (220 V, enchufe) Conexión para el calentamiento del depósito de urea Tapón de vaciado del refrigerante Tapón de vaciado del radiador Conexión para el enfriamiento de la caja de cambios
La bomba de refrigerante (1) bombea hacia arriba el refrigerante a través del enfriador de aceite (3), que está fijado al tapón de refrigerante (carcasa de enfriador de aceite). Desde ahí, una parte del refrigerante es impulsada hacia las camisas refrigerantes inferiores de las camisas de cilindro, a través de los orificios (2) mientras que la mayor parte es impulsada a través de los orificios (4) hacia las camisas refrigerantes superiores de las camisas Desde aquí, el refrigerante fluye hasta la culata por los conductos (5). La culata tiene una pared intermedia que obliga al refrigerante a pasar por las partes más calientes para lograr una derivación de calor eficaz. A continuación el refrigerante fluye a través del termostato (6) que lo dirige por el el radiador o el tubo (7) de vuelta a la bomba de refrigerante. La ruta del refrigerante depende de la temperatura del motor. El compresor de aire (8) y la refrigeración de la caja de cambios se conectan con mangueras y tubos externos con la tubería de retorno en el lado de aspiración de la bomba.
Bomba de refrigerante y termostato
El termostato de circulación de refrigerante es de émbolo y tiene un cuerpo de cera detector de temperatura que regula la apertura y cierre. El termostato empieza a abrir cuando el refrigerante ha alcanzado los 82 ºC. A: Termostato en posición cerrada (motor frío). B: Termostato en posición abierta (motor caliente).
C: La bomba de refrigerante tiene una cubierta (1) de aluminio. En la pieza posterior de la bomba están los conductos de distribución del refrigerante, mientras que la pieza delantera contiene que contiene la rueda de paletas de plástico (2), el retén de eje (3), el cojinete (4) y la polea (5). El cojinete del eje es un rodamiento de rodillos combinado, de lubricación permanente. Entre el retén del eje y el cojinete hay un espacio ventilado (6) que desemboca detrás de la polea (7). La sección posterior de la bomba (8) se fija en el bloque.
Correas de transmisión
El D13A tiene dos correas de transmisión de varias ranuras (Poly-V). La correa interior acciona el compresor de AC y al alternador (A). La correa exterior acciona el ventilador (F) y la bomba de refrigerante (WP). Ambas correas tienen tensores de correa automáticos (T). Para lograr un contacto adecuado de la correa externa con la polea de la bomba de refrigerante hay también un rodillo de retorno (i).
Ventilador de refrigeración
El motor está provisto de un ventilador de radiador que regula la temperatura del motor y el aire acondicionado en la cabina del conductor. El ventilador de radiador es del tipo viscoso (ventilador de resbalamiento con aceite de silicona como líquido transmisor de fuerza) con función de activación y desactivación. La conexión y desconexión se hacen con un electroimán (1) que recibe señales de la unidad de mando del motor mediante el conector (2). La ventaja de este tipo de ventilador es una mejor adaptación del régimen del ventilador a las necesidades de refrigeración reales. El régimen del ventilador depende de diferentes parámetros. Los sistemas siguientes pueden, cuando requieren refrigeración, solicitar un mayor régimen del ventilador mediante la unidad de mando del motor. • • • • • •
Temperatura de refrigerante Sistema de aire comprimido Sistema de aire acondicionado (AC) Temperatura del aire de admisión Ralentizador Temperatura EECU
¡Nota! El sistema que solicita la velocidad más alta tiene siempre prioridad, cuya solicitud se satisface. La unidad de mando del motor (EECU) determina la prioridad de los sistemas solicitantes y la velocidad que ha de tener el ventilador. Componentes principales del ventilador: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Electroimán Conector Caja de acoplamiento Tapa Placa de accionamiento Válvula Rodamiento, caja de acoplamiento Eje de ventilador Rodamiento, electroimán Rueda dentada, sensor de régimen Conducto de retorno, aceite de silicona Conducto de alimentación, aceite de silicona Cámara de almacenaje Cámara de accionamiento
La placa de accionamiento está fijada en el eje del ventilador y gira siempre a la misma velocidad que la polea del ventilador. La caja de acoplamiento está fijada en el ventilador y apoyada en un rodamiento en el eje del ventilador, por lo que puede girar libremente con respecto al eje.
Función del ventilador
En la figura A se ilustra el ventilador cuando el electroimán no está activado; por ejemplo, cuando el ventilador funciona al ralentí. El electroimán crea un campo magnético que mantiene cerrada la válvula hacia el conducto de alimentación con lo que el aceite de silicona se almacena en la cámara de almacenaje externa. En la figura B se ilustra lo que ocurre cuando el electroimán no está activado. Entonces el aceite de silicona puede entrar en la cámara de accionamiento y llenar los espacios entre las bridas de la placa de accionamiento así como las ranuras de la caja de acoplamiento. La alta viscosidad del aceite de silicona hace las veces de agente de fricción que arrastra la caja de acoplamiento, haciendo aumentar la velocidad del ventilador. Por efecto de la fuerza centrífuga, el aceite de silicona es expulsado al exterior de la cámara de accionamiento por el conducto de retorno, de vuelta a la cámara de almacenaje. Así, en cuanto la válvula cierra el suministro de aceite, se reduce la cantidad en la cámara de accionamiento y baja el régimen del ventilador.
Accionamiento del ventilador
La velocidad del ventilador se acciona con la unidad de mando del motor (EECU) y es influido por los sensores de temperatura, conectados con la unidad. La señal de accionamiento enviada al ventilador activa el electroimán que actúa sobre la válvula entre la cámara de aceite y el conducto de alimentación. La señal de accionamiento es del tipo PWM (Pulse Width Modulated) y la velocidad del ventilador se regula con el ancho de impulso. A mayor ancho del pulso PWM, menor es la velocidad del ventilador. El ventilador está provisto de un sensor de velocidad que envía información a la unidad de mando, sobre la velocidad que tiene el ventilador en cada momento. El ventilador controlado por la EECU tiene un mecanismo Fail Safe. Si se produce un fallo eléctrico en el ventilador o sus conexiones, el ventilador funcionará con el régimen máximo posible. La finalidad de este dispositivo es evitar el recalentamiento del motor aunque se produzca un fallo eléctrico. En algunos casos (por ejemplo, a temperaturas muy bajas), el ventilador puede desconectarse completamente y girar con el régimen mínimo posible en caso de producirse un fallo eléctrico. El conductor es advertido por una lámpara amarilla que se enciende en el panel de instrumentos si se produce un fallo eléctrico en el ventilador o en alguna de sus conexiones. ¡Nota! Al arrancar el motor se activa el ventilador. Si el motor está frío, el ventilador está en marchas unos 2 minutos antes de pasar a la velocidad de ralentí.
Temperatura de refrigerante La temperatura del refrigerante es el parámetro más importante de control de la velocidad del ventilador de enfriamiento. La finalidad es mantener la temperatura del refrigerante a un nivel igualado. Para una determinada temperatura objetivo del refrigerante hay una velocidad de ventilador mínima. Así, el ventilador está preparado para ser dirigido a una velocidad más alta. El ventilador recibe un tiempo de aceleración demasiado largo si arranca en ralentí.
Sistema de aire comprimido El sistema de aire comprimido puede solicitar la activación del ventilador mediante la unidad de mando del vehículo. El ventilador se activa para reducir la temperatura en el serpentín de enfriamiento del compresor cuando éste carga aire en el sistema. La función se usa para asegurar el enfriamiento del aire comprimido antes de que entre en el secador. Para que se active la función deben cumplirse estos criterios: • • • •
El compresor carga (es accionado por el secador de aire mediante la unidad de mando del vehículo). El régimen del motor sobrepasa un determinado nivel. La velocidad del vehículo está por debajo de un determinado nivel. La temperatura de admisión sobrepasa un determinado nivel.
Sistema de aire acondicionado (AC) Para que el sistema de climatización solicite la activación del ventilador, la velocidad, la temperatura ambiente y el régimen del motor deben cumplir determinados criterios, y la climatización debe estar activada. Si la presión en el sistema de climatización aumenta en exceso, el sistema puede solicitar la activación del ventilador, independientemente de la velocidad del vehículo, la temperatura ambiente y el régimen del motor. Esta función tiene por objeto asegurar el correcto funcionamiento de la climatización.
Temperatura de aire de sobrealimentación Si la temperatura del aire de admisión sobrepasa un determinado nivel, y el par motor solicitado también sobrepasa un determinado nivel, la temperatura del aire de admisión solicita la activación del ventilador. Puesto que la temperatura del aire de admisión se ve afectada por la activación del freno motor, hay un retardo de la solicitud de activación del ventilador después de frenar con el freno motor.
Ralentizador El ralentizador puede solicitar la activación del ventilador para obtener el enfriamiento deseado.
Ralentizador compacto
Para que se efectúe la solicitud de activación del ventilador, deben cumplirse estos criterios: • • • •
El ralentizadordebe estar activado. La velocidad del camión debe ser de >0 km/h durante 40 segundos después de activar el ralentizador. La velocidad del árbol cardán debe estar por encima de un determinado nivel. La temperatura del refrigerante o del aceite del ralentizador debe sobrepasar determinados niveles.
Ralentizador Powertronic Para que se efectúe la solicitud de activación del ventilador, deben cumplirse estos criterios: • • • •
El ralentizadordebe estar activado. La temperatura de aceite de la caja de cambios debe estar por encima de un determinado nivel. o La temperatura de aceite del ralentizador debe estar por encima de un determinado nivel. o El aumento de la temperatura de aceite del ralentizador por unidad de tiempo debe estar por encima de un determinado nivel.
Temperatura de la EECU En condiciones extremas, la EECU puede solicitar la activación del ventilador si la temperatura de la unidad EECU sobrepasa un determinado nivel. Para más información acerca del efecto de diferentes parámetros sobre la velocidad del ventilador, ver las especificaciones, grupo 20.
Sistema de regulación Sistema de mando del motor
El sistema de combustible del motor D13A tiene control electrónico de la cantidad de inyección y del avance de la inyección. El sistema se denomina EMS (Engine Management System). Aquí se describen sucintamente los componentes del sistema que están en el motor. La sección central del sistema es la unidad de mando del motor (EECU), situada en el lado izquierdo del motor y montada con elementos de goma que amortiguan las vibraciones. La unidad de mando exige información continua desde el pedal del acelerador y de una serie de sensores en el motor, con el fin de controlar la cantidad de combustible y el avance de inyección. Todas las conexiones de cable para sensores del motor tienen conectores con estándar DIN. Sensores del sistema de mando del motor (algunos tienen doble función): 1. Sensor de nivel del separador de agua, situado en el contenedor del separador de agua. 2. Sensor del nivel de aceite/de la temperatura de aceite, situado en el cárter del aceite lubricante. Sensor de combinación cuya conexión está fijada en el lado izquierdo del cárter. 3. Sensor de la presión de combustible, situado en el cuerpo de filtro. 4. Electroimán y sensor de velocidad del ventilador de radiador, situado en el cubo del ventilador. 5. Sensor del nivel de refrigerante, situado en el depósito de expansión. 6. Sensor de temperatura de refrigerante, situado en el borde delantero de la culata. 7. Presión del aire de admisión y temperatura del aire de admisión, sensor de combinación situado en el tubo de admisión. 8. Sensor de la posición del árbol de levas, situado en la carcasa de distribución superior. 9. Subpresión de aire y temperatura del aire, sensor combinado situado en el lado limpio del cuerpo del filtro de aire. 10. Posición del volante y régimen de velocidad, sensor situado en la parte superior de la carcasa del volante. 11. Sensor de la presión de aceite, situado en el conducto de lubricación principal del bloque. 12. Sensor de la presión del cárter de cigüeñal, situado en el lado izquierdo del bloque. En la unidad de mando hay además un sensor de presión atmosférica y un sensor de temperatura.
Función de arranque con control electrónico Motor de arranque
Motor de arranque controlado por EMS Una novedad en el motor D13A es que el motor de arranque también es accionado desde la unidad de mando del motor (EECU) a través de la unidad de mando del vehículo (VECU) y un relé de arranque. Este detecta información de otras unidades de mando y solamente arrancará si todas las unidades de mando implicadas lo permiten. Para la descripción del funcionamiento del motor de arranque y las especificaciones, véase Motor de arranque, descripción en el grupo 33.
Cableado del motor y conexión a tierra
Todas las conexiones de cable entre los sensores y el haz de cables están reunidos en un cableado de motor.
Hay dos puntos de conexión a tierra, en la fijación trasera del motor en el lado derecho y en el lado izquierdo del alternador.
Códigos de avería para el D13A en versión Euro 3 Generalidades MID: Message Identification Description (identificación de unidad de mando). PID: Parameter Identification Description (identificación de parámetro (valor)). PPID: Proprietary Parameter Identification Description (Identificación única de Volvo de parámetro (valor)). SID: Subsystem Identification Description (identificación de componente). PSID: Proprietary Subsystem Identification Description (Identificación de componente única de Volvo). FMI: Failure Mode Identifier (identificación del tipo de avería).
MID 128 Tipos códigos de avería Todos los tipos de código de avería (FMI) encienden la lámpara de advertencia en algunos casos, dependiendo de la envergadura y la gravedad de la avería. La información más detallada sobre cada uno de los códigos de avería se encuentra en la información sobre diagnóstico de averías, en la sección Información FMI. Los códigos de avería pueden discrepar en su significado debido a la configuración interna de la unidad de mando. Las siguientes descripciones muestran el significado más frecuente.
Activo / Inactivo Código activo equivale a que la falla era activa la última vez que la función de diagnóstico supervisaba el componente/el sistema.
Código inactivo equivale a que la falla no era activa la ultima vez que se supervisó el diagnóstico. Los códigos inactivos suelen indicar que la falla existía pero que ha desaparecido, por ejemplo en caso de holgura de contacto.
Tabla de códigos de avería Código de avería
Causa
FMI 0, valor excesivo
Se establece cuando el valor sobrepasa a un valor predefinido.
FMI 1, valor demasiado bajo
Se establece cuando el valor es inferior a un valor predefinido.
FMI 2 datos erróneos
Se establece si un sensor envía un valor irrazonable, lo que se controla con la unidad de mando comparándolo con otros sensores del motor.
FMI 3, falla eléctrica
Se establece en caso de cortocircuito con tensión más alta. La unidad de mando indica tensión alta en el circuito eléctrico.
FMI 4, falla eléctrica
Se establece en caso de cortocircuito con la masa. La unidad de mando indica tensión baja en el circuito eléctrico.
FMI 5, falla eléctrica
Se establece en caso de interrupción/rotura. La unidad de mando indica interrupción/rotura en el circuito eléctrico.
FMI 6, falla eléctrica
Se establece en caso de consumo alto de corriente. La unidad de mando indica un alto consumo de corriente.
FMI 7, falla mecánica
Se establece cuando un componente no realiza la actividad esperada. La unidad de mando lo detecta mediante el análisis de otros valores de sensor, por ejemplo el valor del sensor de posición.
FMI 8, falla mecánica o falla eléctrica
Se establece en caso de perturbaciones en la calidad de la señal. La unidad de mando no recibe una señal clara y nítida,.
FMI 9, falla de comunicación
Se establece cuando la señal es inexistente. La unidad de mando no recibe señales de otras unidades de mando en los enlaces de datos.
FMI 10, falla mecánica o falla eléctrica
Se establece en caso de valor incorrecto. La unidad de mando lee un valor que no ha cambiado durante mucho tiempo.
FMI 11, falla desconocida
Se establece, por ejemplo, cuando no hay señal o si las relaciones entre distintas señales son irrazonables.
FMI 12, falla de componente
Se establece en caso de respuesta errónea desde otras unidades de mando o sensores.
FMI 13, falla de calibrado
Se estable en caso de calibrado erróneo.
FMI 14, falla desconocida
Se establece en caso de falla de funcionamiento.
Freeze Frames La información que aparece en el panel freeze frames es una sinopsis de los valores en el momento en que se activa un código de avería. Estos valores (antes, durante y después de mostrar el código de avería) pueden facilitar la detección del problema. El panel Freeze frames se almacena en la unidad de mando cuando se establecen códigos de avería que indican averías mecánicas. Los Freeze frames se almacenan también cuando se establecen todos los códigos de avería relacionados con las emisiones. Esto es un un requisito legal. Ejemplo: Si un valor está cerca del límite de alarma durante un tiempo antes y después de que se active el código de avería, los filtros y fluidos implicados pueden estar contaminados. Si los valores han aumentado o disminuido repentinamente antes de que se active el código de error, ello puede indicar una interrupción en el sistema.
Señales de advertencia Display En el display aparece un texto explicativo sobre el significado del código de avería. También se puede mirar la descripción numérica del código de avería (por ejemplo MID128, PID94, FMI5). En el display también se puede leer si el código es activo o inactivo, el número de veces que se ha detectado y los datos temporales de su ultima detección.
Lámparas de advertencia y zumbador 1. Lámpara amarilla
La lámpara amarilla indica una falla en el motor que no puede dañar al mismo. Sin embargo, la falla puede causar perturbaciones en las diferentes funciones del motor y en la manejabilidad del camión.
2. Lámpara roja
La lámpara roja se enciende si el motor tiene una avería importante. En muchos casos se reduce la potencia para proteger al motor. En determinados casos se para el motor cuando la velocidad del motor es lo suficientemente baja. En muchos casos, la unidad de mando reduce la potencia lo que disminuye la velocidad del camión antes de parar el motor.
3. Lámpara azul
La lámpara azul se enciende cuando un código de avería contiene información que no está relacionada necesariamente con la existencia de una falla, por ejemplo que la caja de cambios automáticas no está en punto muerto cuando el conductor trata de arrancar el motor. Cuando se enciende esta lámpara, en el display aparece también un texto explicativo.
4. Zumbador
El zumbador emite un sonido si el motor tiene una avería importante. Generalmente el zumbador se activa simultáneamente con la lámpara roja.
Guardamotor Para proteger al motor de averías muy importantes hay diferentes tipos de guardamotor
Reducción de potencia La reducción de potencia se aplica cuando ocurre una falla que puede dañar al motor si se quiere poner el motor a su potencia máxima. El camión puede conducirse hasta el taller para su reparación. La reducción de potencia puede darse también si circunstancias externas influyen sobre el motor, por ejemplo en la conducción en lugares situados a una gran altitud. Para evitar que la temperatura de escape no aumente demasiado, puede reducirse la potencia a regímenes de motor bajos. También para proteger al turbo de embalamiento en caso de regímenes de motor altos. No se trata de una avería, pues esta reducción de potencia se restablece a potencia completa una vez han cambiado las circuntancias externas. Normalmente no es necesario llevar el camión al taller para realizar un diagnóstico de averías.
Parada del motor La parada del motor ocurre si una falla puede causar daños en el motor en caso de que continúe en marcha. La parada del motor no ocurre hasta que la velocidad del vehículo es inferior a los 5 km/h. No se podrá arrancar el motor mientras el código es activo. El camión debe remolcarse hasta el taller.
Falla relacionada con emisiones La unidad de mando supervisa las emisiones del motor, la cual establece un código de avería si indica una falla que hacen que las emisiones no cumplen con la legislación vigente. Cuando se indica una falla que se considera que puede influir sobre las emisiones, se establece un código de avería y la lámpara amarilla (2) se enciende en el display.
Códigos de avería "autocorrectivos" La mayoría de códigos de avería son autocorrectivos. Si se establece un código de avería que al cabo de un tiempo se convierte inactivo, se inicia un proceso de autocorrección en la unidad de mando. Si el código continua siendo inactivo, es decir si el sistema o el componente no tiene una falla después de una serie de ciclos de conducción, o varios ciclos de arranques de calentamiento después de un tiempo, el código queda borrado de la memoria de la unidad de mando. Este proceso se gestiona de las tres formas siguientes: 1) El código de avería se elimina después de 40 ciclos de arranque de calentamiento sin fallas (WUC, Warm Up Cycle): En la UE el código de avería se elimina transcurridas 100 horas de servicio. Esto es válido, por ejemplo, para un código de avería relacionado con la velocidad del vehículo. 2) El código de avería se elimina inmediatamente después de pasar a inactivo. Por ejemplo si se trata de un código de avería que indique que la caja de cambios automática no tiene posición neutra durante el arranque. 3) El código de avería se elimina si es inactivo durante 400 días.
