Sistema & Operacion Motor Basico
Los componentes de los sistemas de válvulas controlan el flujo de aire de admisión a los cilindros y los gases de escape de los cilindros durante la operación del motor.
El engranaje del cigüeñal impulsa los engranajes de los árboles de levas por medio de engranajes locos. Ambos árboles de levas deben estar sincronizados con el cigüeñal para obtener la relación correcta entre el pistón y el movimiento de las válvulas.
Los árboles de levas tienen tres lóbulos por cada cilindro. Dos lóbulos operan las válvulas y otro acciona el inyector de combustible.
Ver imagen
Ilustración 1
Componentes del sistema de válvulas
(1) Balancín
(2) Puente
(3) Rotaválvulas
(4) Resorte de válvula
(5) Varilla de empuje
(6) Levantaválvulas
A medida que cada árbol de levas gira, los lóbulos en el árbol de levas
causan que los levantaválvulas (6) se muevan hacia arriba y hacia abajo.
Este movimiento causa que las varillas de empuje (5) muevan los
balancines (1). El movimiento de los balancines causa que los puentes
(2) se muevan hacia abajo sobre las espigas en la culata. Los puentes
abren simultáneamente dos válvulas. Las válvulas pueden ser de admisión
o de escape. Hay dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape para
cada cilindro.
Los resortes de las válvulas (4) hacen que las válvulas se cierren cuando
los levantaválvulas se mueven hacia abajo.
Los rotaválvulas (3) hacen que las válvulas giren mientras funciona el
motor. La rotación de las válvulas reduce a un mínimo los depósitos de
carbón en las válvulas, lo que hace que prolonguen su duración.
Tipo 2
Los componentes de los sistemas de válvulas controlan el flujo de aire de
admisión a los cilindros y los gases de escape de los cilindros durante
la operación del motor.
El engranaje del cigüeñal impulsa los engranajes de los árboles de levas
por medio de engranajes locos. Ambos árboles de levas deben estar
sincronizados con el cigüeñal para obtener la relación correcta entre el
pistón y el movimiento de las válvulas.
Los árboles de levas tienen tres lóbulos por cada cilindro. Dos lóbulos
operan las válvulas y otro acciona el inyector de combustible.
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Ilustración 2
Componentes del sistema de válvulas
(1) Balancín
(2) Puente
(3) Rotaválvulas
(4) Resorte de válvula
(5) Varilla de empuje
(6) Levantaválvulas
A medida que cada árbol de levas gira, los lóbulos en el árbol de levas
causan que los levantaválvulas (6) se muevan hacia arriba y hacia abajo.
Este movimiento causa que las varillas de empuje (5) muevan los
balancines (1). El movimiento de los balancines causa que los puentes
(2) se muevan hacia abajo. Los puentes abren simultáneamente dos
válvulas. Las válvulas pueden ser de admisión o de escape. Hay dos
válvulas de admisión y dos válvulas de escape para cada cilindro.
Los resortes de las válvulas (4) hacen que las válvulas se cierren
cuando los levantaválvulas se mueven hacia abajo.
Los rotaválvulas (3) hacen que las válvulas giren mientras funciona el
motor. La rotación de las válvulas reduce a un mínimo los depósitos de
carbón en las válvulas, lo que hace que prolonguen su duración.
Los cilindros del lado izquierdo del bloque forman un ángulo de 60
grados con los cilindros del lado derecho. Las tapas de los cojinetes de
bancada están sujetas al bloque de cilindros con cuatro pernos por cada
tapa.
Se pueden quitar las camisas de los cilindros para su reemplazo. La
superficie superior del bloque de motor es el asiento para la brida de
la camisa del cilindro. El refrigerante del motor fluye alrededor de las
camisas del cilindro para mantenerlas frías. Los tres sellos anulares
alrededor de la parte inferior de la camisa del cilindro forman un sello
entre la camisa del cilindro y el bloque de cilindros. Hay una banda de
relleno debajo de la brida de la camisa del cilindro. Esto forma un
sello entre la parte superior de la camisa del cilindro y el bloque de
motor.
El motor tiene una culata de cilindro separada para cada cilindro. Se
utilizan dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape por cada
cilindro, controladas por un sistema de válvulas de varilla de empuje.
Las guías de válvula sin resaltos están encajadas a presión en las
culatas de cilindro. La abertura del inyector unitario está ubicada
entre las cuatro válvulas. Un lóbulo del árbol de levas mueve la varilla
de empuje que opera el inyector unitario. El combustible se inyecta
directamente en el cilindro.
Hay una plancha espaciadora entre cada culata de cilindro y el bloque de
cilindros. El refrigerante sale del bloque de cilindros a través de la
plancha espaciadora e ingresa a la culata de cilindro a través de ocho
aberturas ubicadas en cada cara de culata de cilindro. Se usan sellos de
agua en cada abertura para impedir fugas de refrigerante. Las
empaquetaduras sellan la tubería de drenaje del aceite del motor entre
la culata de cilindro, la plancha espaciadora y el bloque de cilindros.
Ilustración 1
Lado izquierdo del motor (ejemplo típico)
(1) Tapas del árbol de levas
(2) Tapas del cárter
Mediante las tapas del árbol de levas (1), se permite el acceso al árbol
de levas y a los levantaválvulas. Mediante las tapas del cárter (2), se
permite el acceso a las bielas del cigüeñal, a los cojinetes de bancada
y a las boquillas de enfriamiento de los pistones. Cuando se quitan las
tapas, se pueden utilizar todas las aberturas para la inspección y el
servicio.
(1) Anillo superior
(2) Anillo intermedio
(3) Anillo de control de aceite
(4) Perforación del pasador del pistón
(5) Pasador del pistón
(6) Retén del pasador del pistón
El pistón es un diseño articulado de dos piezas. El pistón consta de una
corona de acero forjado y un faldón fundido de aluminio. Las dos piezas
del conjunto de pistón están conectados al pasador del pistón. Las dos
piezas del conjunto de pistón giran alrededor del pasador del pistón. La
corona de acero soporta los tres anillos de pistón. El aceite
proveniente de las boquillas de enfriamiento del pistón fluye a través
de una cámara ubicada directamente detrás de los anillos. El aceite
enfría el pistón, lo cual prolonga la vida útil de los anillos. Los
pistones tienen tres anillos que incluyen dos anillos de compresión y un
anillo de control de aceite. Todos los anillos están ubicados por encima
de la perforación del pasador del pistón. El anillo de control de aceite
es un anillo estándar. El aceite regresa al cárter a través de los
orificios en la ranura del anillo de control de aceite.
La biela posee un ahusamiento en el extremo de la perforación del
pasador. Este ahusamiento proporciona a la biela y al pistón más
resistencia en las zonas con mayor carga. Hay cuatro pernos que están
instalados formando un ángulo pequeño y que sujetan la tapa a la
varilla. Este diseño mantiene el ancho de la varilla al mínimo. Se
utiliza un cojinete de biela más grande y la varilla igual se puede
quitar a través del revestimiento.
El cigüeñal convierte las fuerzas de combustión del cilindro en par de
rotación utilizable. Se utiliza un amortiguador de vibraciones en la
parte delantera del cigüeñal para reducir las vibraciones torsionales
(torcimiento) que pueden dañar el motor.
El cigüeñal impulsa un grupo de engranajes en la parte delantera y en la
parte trasera del motor. El grupo de engranajes de la parte delantera
del motor impulsa la bomba de aceite, la bomba de agua de las camisas,
la bomba de transferencia de combustible y los mandos auxiliares.
El grupo de engranaje trasero impulsa los árboles de levas y los mandos
auxiliares.
Se utilizan sellos y manguitos de desgaste en ambos extremos del
cigüeñal. El cigüeñal del Motor 3508 se mantiene en posición por medio
de cinco cojinetes de bancada. El cigüeñal del Motor 3512 se mantiene en
posición por medio de siete cojinetes de bancada. El cigüeñal del Motor
3516 se mantiene en posición por medio de nueve cojinetes de bancada.
Una placa de tope situada a cada lado del cojinete de bancada central
controla el juego axial del cigüeñal.
Hay un árbol de levas por cada lado. El árbol de levas del 3508B está
soportado por cinco cojinetes. Cada árbol de levas está impulsado por
engranajes ubicados en la parte trasera del motor.
A medida que gira el árbol de levas, cada lóbulo mueve un conjunto de
levantaválvulas. Hay tres conjuntos de levantaválvulas por cilindro.
Cada conjunto de levantaválvulas exterior mueve una varilla de empuje y
dos válvulas. Las válvulas pueden ser de admisión y escape. El conjunto
central de levantaválvulas mueve una varilla de empuje que opera el
inyector de combustible. Los árboles de levas deben estar sincronizados
con el cigüeñal. La relación de los lóbulos del árbol de levas a la
posición del cigüeñal causa que las válvulas y los inyectores de
combustible en cada cilindro operen al tiempo correcto.
Conjunto de bloque de motor
Los cilindros del lado izquierdo del bloque forman un ángulo de 65
grados con los cilindros del lado derecho. Las tapas de los cojinetes de
bancada están sujetas al bloque con cuatro pernos, dos pernos por cada
tapa de cojinete y dos pernos por el lado del bloque.
Se pueden quitar las camisas de los cilindros para su reemplazo. La
superficie superior del bloque es el asiento para la pestaña de la
camisa del cilindro. El refrigerante del motor fluye alrededor de las
camisas para mantenerlas frías. Tres sellos anulares alrededor de la
parte inferior de la camisa forman un sello entre la camisa y el bloque
de motor. Hay una banda de compresión debajo de la pestaña de la camisa.
Esta banda forma un sello entre la parte superior de la camisa y el
bloque de motor. Se utiliza una plancha espaciadora de acero entre la
culata de cilindro y el bloque. La placa espaciadora de acero
proporciona una mayor reutilización y prolonga la durabilidad. Se
utiliza una empaquetadura delgada entre la placa y el bloque. Esta
empaquetadura delgada sella el agua y el aceite. Se utiliza una
empaquetadura gruesa de metal y grafito entre la placa y la culata. Esta
empaquetadura gruesa sella los gases de combustión, el agua y el aceite.
Conjunto de culata de cilindro
Las culatas de cilindro son de una sola pieza de hierro fundido. La
culata de cilindro soporta el árbol de levas. Los cojinetes de acero
reforzado del árbol de levas están encajados a presión en cada
perforación del árbol de levas. Los cojinetes se lubrican a presión. La
culata de cilindro contiene dos válvulas de admisión y dos válvulas de
escape por cada cilindro, que son controladas por la rotación del árbol
de levas. Se han eliminado las espigas de puente, debido a que el tren
de válvulas utiliza puentes de válvulas flotantes.
El inyector unitario está montado en un adaptador de acero inoxidable.
Este adaptador se ha encajado a presión dentro de la perforación del
inyector de la culata de cilindro.
Pistones, anillos y bielas
El pistón tiene un diseño de una sola pieza que consiste en una corona
de acero forjado y una falda. El pistón está sujeto por el pasador del
pistón al extremo pequeño de la biela. Los pistones tienen tres anillos
ubicados en ranuras en la corona de acero. Estos anillos sellan los
gases de combustión. Los anillos controlan el aceite. El anillo superior
tiene una superficie cilíndrica. Este anillo es un anillo Keystone con
un revestimiento superficial de plasma. El segundo anillo tiene una
superficie cónica revestida de un acabado de cromo. El tercero es el
anillo de aceite. El tercer anillo tiene un expansor de resorte
helicoidal. Hay cuatro orificios perforados entre la ranura del anillo
de control de aceite y el interior del pistón. Estos orificios devuelven
el exceso de aceite de la ranura del anillo de control de aceite al
cárter.
La biela es de diseño convencional. La tapa de la biela está sujeta al
vástago por medio de cuatro pernos roscados en el vástago. Cada lado del
extremo pequeño de la biela está maquinado a un ángulo de 12 grados para
que coincida con la cavidad del pistón.
Cigüeñal
El cigüeñal convierte la fuerza de combustión del cilindro en par
giratorio. Un amortiguador de vibraciones se usa en la parte delantera
del cigüeñal para reducir las vibraciones torsionales.
El cigüeñal impulsa un grupo de engranajes en la parte delantera y
trasera del motor. Estos trenes de engranajes suministran potencia a los
siguientes componentes: árbol de levas, bomba de agua, bomba de aceite,
bomba de transferencia de combustible y y artículos accesorios
específicos para la aplicación.
El bloque de motor tiene siete cojinetes de bancada que soportan el
cigüeñal. El bloque de motor usa cuatro pernos para sujetar cada una de
las tapas de cojinete al bloque. Se suministra aceite a presión a todas
las superficies de los cojinetes a través de orificios taladrados en las
nervaduras del bloque de motor. Luego, el aceite fluye a través de
orificios perforados en el cigüeñal para suministrar aceite a los
cojinetes de biela.
Se utilizan sellos y manguitos de desgaste en ambos extremos del
cigüeñal. Los sellos y los manguitos de desgaste se utilizan para
facilitar el reemplazo y reducir el costo de mantenimiento.
Árbol de levas
El árbol de levas tiene tres lóbulos en cada cilindro. Estos lóbulos
permiten que el árbol de levas opere el inyector unitario, las válvulas
de escape y las válvulas de admisión. Siete muñones que se encajan con
cojinetes soportan el árbol de levas en la culata de cilindro. El
engranaje del árbol de levas contiene amortiguadores integrales de
rodillos que contrarrestan las vibraciones torsionales generadas durante
la operación del inyector de combustible por la alta presión del
combustible. El diseño reduce el ruido del tren de engranajes. El árbol
de levas está impulsado por un engranaje loco fijo que gira por medio de
otro engranaje loco fijo que, a su vez, gira por medio de un engranaje
loco de grupo en el tren de engranajes. El múltiple de aceite en la
culata lubrica cada muñón del cojinete. Una placa de tope ubicada en la
parte delantera controla el juego axial del árbol de levas. La
sincronización del árbol de levas se logra mediante la alineación de las
marcas del engranaje del cigüeñal y del engranaje loco, como también del
engranaje del árbol de levas, con una marca en la placa de
sincronización delantera.
Amortiguador de vibraciones
El esfuerzo de torsión del árbol de levas se denomina vibración
torsional. La vibración torsional se produce por los impactos de
potencia regular a lo largo del cigüeñal. El amortiguador de vibraciones
está instalado en el extremo delantero del cigüeñal. Este amortiguador
de vibraciones se utiliza para reducir las vibraciones torsionales. Esto
evita cualquier daño que pueda ocurrirle al cigüeñal.
El amortiguador de goma está hecho de una maza exterior conectada a una
maza interior por medio de un anillo de goma. La goma hace un
acoplamiento flexible entre la maza exterior y la maza interior.
El amortiguador viscoso consta de una caja que está soldada a la maza
interior. La caja contiene un contrapeso de acero suspendido dentro de
un lubricante viscoso de silicona. El lubricante de silicona actúa como
un acoplamiento flexible entre el peso y la maza interior.
El Módulo de Control del Motor (ECM) controla el
freno de compresión CAT. El freno de compresión CAT ayuda a que el operador
pueda disminuir la velocidad del vehículo en pendientes, o realizar una
reducción de velocidad necesaria. El freno de servicio no se debe usar
continuamente cuando se baja pendientes largas. El freno de compresión CAT
proporciona asistencia a los frenos de servicio.
El tren de impulsión hace girar el cigüeñal del motor durante una operación
cuesta abajo o durante cualquier condición de reducción de velocidad. El motor
usa la rotación de los componentes del tren de impulsión para determinar la
velocidad del vehículo. Se puede aplicar un par de frenado al tren de impulsión
del vehículo para reducir la velocidad del vehículo.
Cuando se activa el freno de compresión CAT, la fuerza de frenado se logra al
abrir las válvulas de escape del motor. Las válvulas de escape se abren cerca de
la parte superior de la carrera de compresión para aliviar el aire altamente
comprimido en el sistema de escape. Sólo se puede activar el freno de compresión
CAT cuando el motor no está en la posición del combustible. De este modo, no se
produce combustión ni se aplica fuerza positiva sobre el pistón. La presión del
aire comprimido que se libera a la atmósfera evita que la energía regrese al
pistón del motor en la carrera de potencia. El resultado es una pérdida de
energía, ya que el proceso de expansión no devuelve el trabajo realizado por la
compresión de la carga del cilindro. Esta pérdida de energía se quita del tren
de impulsión. El tren de impulsión proporciona la acción de frenado para el
vehículo.
Ilustración 1
(1) Pistones esclavos
(2) Válvula de solenoide
(3) Conector de válvula
(4) Cilindros principales
El freno de compresión CAT está compuesto de conjuntos de caja idénticos. Cada
conjunto de caja se coloca sobre dos cilindros. El conjunto de caja está montado
a los soportes del eje del balancín con prisioneros y tuercas. El balancín y el
conjunto de puente de escape se usan para transferir fuerza de los pistones
esclavos (1) a las válvulas de escape. Los cilindros maestros (4) transfieren
fuerza de levantamiento del balancín del inyector de combustible a fuerza
hidráulica para el freno. La señal lógica de frenos para el freno de compresión
CAT se conduce a la válvula de solenoide (2) mediante cables de señal que se
conectan en el conector de válvula (3). Esto se realiza para activar el freno de
compresión CAT en los dos cilindros del motor.
El circuito de control del freno de compresión CAT permite la operación
de uno o varios conjuntos de cajas de frenos de compresión. Esto brinda
capacidades de frenado progresivo con el efecto de retardo de varios cilindros
en el motor.
Operación del freno de compresión CAT
Ilustración 2
Diagrama del circuito maestro-esclavo
(1) Válvula de retención
(2) Conducto de aceite a alta presión
(3) Tornillo de ajuste del pistón secundario
(4) Pistón maestro
(5) Válvula accionadora
(6) Conducto de drenaje del aceite
(7) Pistón esclavo
(8) Resorte de pistón maestro
(9) Resorte del pistón esclavo
(10) Balancín de escape
(11) Puente de escape
(12) Balancín del inyector de combustible
(13) Conducto de aceite del eje del balancín
(14) Bomba de aceite del motor
(15) Colector de aceite del motor
(16) Válvula de escape
(A) Orificio de accionamiento
(T1) Orificio de drenaje
(T2) Orificio de drenaje
(P) Orificio de suministro del carrete accionador
El aceite del motor del colector de aceite del motor (15) opera el freno de
compresión CAT. La bomba de aceite del motor presuriza el aceite del motor (14).
El suministro de aceite del motor para el freno de compresión CAT se proporciona
a través del conducto de aceite del eje del balancín (13). La válvula
accionadora (5) controla el flujo del aceite de suministro en la caja del freno
de compresión.
Cuando la válvula accionadora se activa por una señal del ECM, pasa aceite a
presión baja desde el orificio de suministro del carrete accionador (P) hasta el
orificio de accionamiento (A). El flujo de aceite abre la válvula de retención
(1) y fluye al conducto de aceite de alta presión (2). El aceite se proporciona
al pistón esclavo (7) y al pistón maestro (4) .
Esta presión de aceite del motor supera el resorte principal del pistón (8). El
pistón se fuerza hacia abajo, hacia el balancín del inyector de combustible
(12). El aceite llena el cilindro para el pistón maestro y el conducto de aceite
de alta presión entre el pistón maestro y el pistón esclavo. El pistón maestro
sigue el movimiento del balancín del inyector de combustible. El pistón maestro
se mueve hacia arriba con el balancín del inyector de combustible. El movimiento
del pistón maestro crea un flujo de aceite de alta presión que cierra la válvula
de retención del circuito. La válvula de retención cerrada hace que la presión
aumente en el circuito hidráulico del pistón maestro, del pistón esclavo y del
conducto de aceite de alta presión.
A medida que el movimiento del pistón maestro hace aumentar la presión del
aceite en el conducto de aceite de alta presión, el pistón esclavo se fuerza
hacia abajo en la perforación. Esto comprime el resorte (9) del pistón esclavo.
A medida que el pistón esclavo se mueve hacia abajo entra en contacto con el
balancín de la válvula de escape (10). El pistón esclavo continúa aplicando una
fuerza al balancín de la válvula de escape. Esta fuerza causa que las válvulas
de escape (16) se abran. A medida que las válvulas de escape se abren, la
presión de los cilindros creada por el pistón durante la carrera de compresión
se alivia a través de las válvulas de escape abiertas.
Durante la operación del freno de compresión, el ECM desactiva la señal a cada
uno de los inyectores de combustible que se seleccionan para frenar. La carrera
de potencia del motor no ocurre en los cilindros seleccionados durante el
accionamiento del freno de compresión. Esto produce una fuerza neta de frenado
en el volante.
A medida que el balancín del inyector de combustible se mueve hacia abajo, se
permite que el pistón maestro se retraiga en la perforación. A medida que el
pistón maestro se retrae, disminuye la presión hidráulica en el circuito. Esto
permite que el pistón esclavo se retraiga, y el control de las válvulas de
escape regresa al tren de válvulas del motor.
La desenergización de la válvula accionadora permite que el aceite se drene
desde el orificio (T1) y (T2) hacia el colector de aceite del motor a través del
conducto de drenaje del aceite (6) .
| Los componentes de los sistemas de válvulas controlan el flujo de aire de admisión a los cilindros y los gases de escape de los cilindros durante la operación del motor.
El engranaje del cigüeñal impulsa los engranajes de los árboles de levas por medio de engranajes locos. Ambos árboles de levas deben estar sincronizados con el cigüeñal para obtener la relación correcta entre el pistón y el movimiento de las válvulas.
Los árboles de levas tienen tres lóbulos por cada cilindro. Dos lóbulos operan las válvulas y otro acciona el inyector de combustible.
Ver imagen
Ilustración 1
Ilustración 2 |
Los cilindros del lado izquierdo del bloque forman un ángulo de 60
grados con los cilindros del lado derecho. Las tapas de los cojinetes de
bancada están sujetas al bloque de cilindros con cuatro pernos por cada
tapa.
Ilustración 1 |
(1) Anillo superior |
El cigüeñal convierte las fuerzas de combustión del cilindro en par de
rotación utilizable. Se utiliza un amortiguador de vibraciones en la
parte delantera del cigüeñal para reducir las vibraciones torsionales
(torcimiento) que pueden dañar el motor. |
Hay un árbol de levas por cada lado. El árbol de levas del 3508B está
soportado por cinco cojinetes. Cada árbol de levas está impulsado por
engranajes ubicados en la parte trasera del motor. |
Conjunto de bloque de motor |
El Módulo de Control del Motor (ECM) controla el
freno de compresión CAT. El freno de compresión CAT ayuda a que el operador
pueda disminuir la velocidad del vehículo en pendientes, o realizar una
reducción de velocidad necesaria. El freno de servicio no se debe usar
continuamente cuando se baja pendientes largas. El freno de compresión CAT
proporciona asistencia a los frenos de servicio.
El tren de impulsión hace girar el cigüeñal del motor durante una operación
cuesta abajo o durante cualquier condición de reducción de velocidad. El motor
usa la rotación de los componentes del tren de impulsión para determinar la
velocidad del vehículo. Se puede aplicar un par de frenado al tren de impulsión
del vehículo para reducir la velocidad del vehículo.
Cuando se activa el freno de compresión CAT, la fuerza de frenado se logra al
abrir las válvulas de escape del motor. Las válvulas de escape se abren cerca de
la parte superior de la carrera de compresión para aliviar el aire altamente
comprimido en el sistema de escape. Sólo se puede activar el freno de compresión
CAT cuando el motor no está en la posición del combustible. De este modo, no se
produce combustión ni se aplica fuerza positiva sobre el pistón. La presión del
aire comprimido que se libera a la atmósfera evita que la energía regrese al
pistón del motor en la carrera de potencia. El resultado es una pérdida de
energía, ya que el proceso de expansión no devuelve el trabajo realizado por la
compresión de la carga del cilindro. Esta pérdida de energía se quita del tren
de impulsión. El tren de impulsión proporciona la acción de frenado para el
vehículo.
Ilustración 1
(1) Pistones esclavos
(2) Válvula de solenoide
(3) Conector de válvula
(4) Cilindros principales
El freno de compresión CAT está compuesto de conjuntos de caja idénticos. Cada
conjunto de caja se coloca sobre dos cilindros. El conjunto de caja está montado
a los soportes del eje del balancín con prisioneros y tuercas. El balancín y el
conjunto de puente de escape se usan para transferir fuerza de los pistones
esclavos (1) a las válvulas de escape. Los cilindros maestros (4) transfieren
fuerza de levantamiento del balancín del inyector de combustible a fuerza
hidráulica para el freno. La señal lógica de frenos para el freno de compresión
CAT se conduce a la válvula de solenoide (2) mediante cables de señal que se
conectan en el conector de válvula (3). Esto se realiza para activar el freno de
compresión CAT en los dos cilindros del motor.
El circuito de control del freno de compresión CAT permite la operación
de uno o varios conjuntos de cajas de frenos de compresión. Esto brinda
capacidades de frenado progresivo con el efecto de retardo de varios cilindros
en el motor.
Operación del freno de compresión CAT
Ilustración 2
Diagrama del circuito maestro-esclavo
(1) Válvula de retención
(2) Conducto de aceite a alta presión
(3) Tornillo de ajuste del pistón secundario
(4) Pistón maestro
(5) Válvula accionadora
(6) Conducto de drenaje del aceite
(7) Pistón esclavo
(8) Resorte de pistón maestro
(9) Resorte del pistón esclavo
(10) Balancín de escape
(11) Puente de escape
(12) Balancín del inyector de combustible
(13) Conducto de aceite del eje del balancín
(14) Bomba de aceite del motor
(15) Colector de aceite del motor
(16) Válvula de escape
(A) Orificio de accionamiento
(T1) Orificio de drenaje
(T2) Orificio de drenaje
(P) Orificio de suministro del carrete accionador
El aceite del motor del colector de aceite del motor (15) opera el freno de
compresión CAT. La bomba de aceite del motor presuriza el aceite del motor (14).
El suministro de aceite del motor para el freno de compresión CAT se proporciona
a través del conducto de aceite del eje del balancín (13). La válvula
accionadora (5) controla el flujo del aceite de suministro en la caja del freno
de compresión.
Cuando la válvula accionadora se activa por una señal del ECM, pasa aceite a
presión baja desde el orificio de suministro del carrete accionador (P) hasta el
orificio de accionamiento (A). El flujo de aceite abre la válvula de retención
(1) y fluye al conducto de aceite de alta presión (2). El aceite se proporciona
al pistón esclavo (7) y al pistón maestro (4) .
Esta presión de aceite del motor supera el resorte principal del pistón (8). El
pistón se fuerza hacia abajo, hacia el balancín del inyector de combustible
(12). El aceite llena el cilindro para el pistón maestro y el conducto de aceite
de alta presión entre el pistón maestro y el pistón esclavo. El pistón maestro
sigue el movimiento del balancín del inyector de combustible. El pistón maestro
se mueve hacia arriba con el balancín del inyector de combustible. El movimiento
del pistón maestro crea un flujo de aceite de alta presión que cierra la válvula
de retención del circuito. La válvula de retención cerrada hace que la presión
aumente en el circuito hidráulico del pistón maestro, del pistón esclavo y del
conducto de aceite de alta presión.
A medida que el movimiento del pistón maestro hace aumentar la presión del
aceite en el conducto de aceite de alta presión, el pistón esclavo se fuerza
hacia abajo en la perforación. Esto comprime el resorte (9) del pistón esclavo.
A medida que el pistón esclavo se mueve hacia abajo entra en contacto con el
balancín de la válvula de escape (10). El pistón esclavo continúa aplicando una
fuerza al balancín de la válvula de escape. Esta fuerza causa que las válvulas
de escape (16) se abran. A medida que las válvulas de escape se abren, la
presión de los cilindros creada por el pistón durante la carrera de compresión
se alivia a través de las válvulas de escape abiertas.
Durante la operación del freno de compresión, el ECM desactiva la señal a cada
uno de los inyectores de combustible que se seleccionan para frenar. La carrera
de potencia del motor no ocurre en los cilindros seleccionados durante el
accionamiento del freno de compresión. Esto produce una fuerza neta de frenado
en el volante.
A medida que el balancín del inyector de combustible se mueve hacia abajo, se
permite que el pistón maestro se retraiga en la perforación. A medida que el
pistón maestro se retrae, disminuye la presión hidráulica en el circuito. Esto
permite que el pistón esclavo se retraiga, y el control de las válvulas de
escape regresa al tren de válvulas del motor.
La desenergización de la válvula accionadora permite que el aceite se drene
desde el orificio (T1) y (T2) hacia el colector de aceite del motor a través del
conducto de drenaje del aceite (6) .