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, in
Trang 1Pueden 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:
Trang 2de 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:
• 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
Trang 3Motor 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
Trang 4Los 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
Trang 5Bloque 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
Trang 6Refuerzo 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
Trang 7Juntas 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
Trang 8El 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
Trang 9Árbol 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
Trang 10Cigüeñal, 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
Trang 11La 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
Trang 12Distribución 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 Placa de distribución
2 Engranaje del cigüeñal
3 Engranaje intermedio, doble
4 Engranaje propulsor de toma de fuerza (equipo extra)
5 Engranaje intermedio, ajustable
6 Engranaje del árbol de levas
7 Engranaje propulsor, compresor de aire
8 Engranaje propulsor, bomba servodirección y bomba de alimentación de combustible
9 Engranaje intermedio, bomba de servo de dirección y de alimentación de combustible
10 Engranaje propulsor, bomba de aceite lubricante
11 Amortiguador de oscilaciones con dientes para el sensor inductivo del árbol de levas
Trang 13Engranaje 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
Trang 14Carcasas
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
Trang 15Suspensión 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
Trang 16Sistema 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
Trang 17El 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
Trang 18Sistema 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
Trang 19Bomba 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)
Trang 20Sistema 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
Trang 21Sistema 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 Colador, aforador del depósito
2 Bomba de alimentación
3 Caja del filtro de combustible
4 Prefiltro con separador de agua
5 Válvula de purga de aire
6 Filtro de combustible
7 Válvula de derrame
8 Inyector-bomba
9 Conducto de combustible en la culata
10 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
Trang 22Sistema 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)
Trang 23En 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
Trang 24Sistema 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
Trang 25Inyectores-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:
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
Trang 26La 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
Trang 27Elemento 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
Trang 28Colector 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
Trang 29Freno 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
Trang 30Freno motor - sinopsis