inyector bomba válvula electromagnética

8/18/2019 Inyector Bomba Válvula Electromagnética

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E

Indice

El Manual de Reparaciones contiene indicacionesreferentes a la inspección y mantenimiento, asícomo instrucciones para el ajuste y reparación.

Introdución 4

Sistema de inyección bomba-inyector 6

Alimentación de combustible 18

Sistema de precalentamiento 25

Gestión del motor 26

Esquema de funcionamiento 38

Autodiagnóstico 41

Mecánica del motor 42

Compruebe Ud. sus conocimientos 46


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E

Introdución

El motor TDI de 1,9 l con sistema deinyección bomba-inyector

Las ventajas se consiguen mediante:

– una elevada presión de inyección de 205 MPa(2050 bares), como máximo

– una regulación exacta del proceso deinyección

– una inyección previa

Al comparar los sistemas de inyección de labomba de inyección rotativa y de la bomba-inyector, se muestran para este último lassiguientes ventajas:

– escasos residuos de combustión – menor emisión de sustancias nocivas

– menor consumo de combustible – alto aprovechamiento de la potencia

SP36_05

El motor TDI 1,9 l con sistema de inyecciónbomba-inyector es un desarrollo sobre la basedel motor TDI de 1,9 l con bomba de inyección

rotativa.

Su diferencia de este motor radica principalmenteen el tipo de inyección.

En este programa autodidáctico se presenta eldiseño y funcionamiento de este nuevo sistemade inyección y se exponen las innovacionesrelacionadas con el mismo que se han aplicado alsistema de combustible, a la gestión del motor ya la mecánica del motor.


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E

Datos técnicos

Letras distintivas ATDde motor:Gestión del motor: Bosch EDC 15P

Tipo de construcción: motor de 4 cil. en líneaVálvulas por cilindro: 2Cilindrada:

1896 cm

3

Diámetro: 79,5 mmCarrera: 95,5 mm

Relación de compresión: 19,0 : 1Potencia nominal: 74 kW/4000 min

-1

Par motor máx.: 240 Nm a1900 ... 2400 min

-1

Depuración de gases recirculación de gasesde escape: de escape, catalizador

por oxidaciónNorma sobre gases EU3de escape:Combustible: gasóleo, mín. CN49

PME, mín. CN48

La mecánica del motor

– Motor turbodiesel con refrigeración del aire desobrealimentación.

– Bomba en tándem para alimentación decombustible y de depresión, bomba desuministro previo eléctrica.

– Carcasa de fundición gris.

– Taqués huecos con compensación hidráulicadel juego de válvulas.

– Cada cilindro tiene un sistema de inyecciónbomba-inyector y una elevada presión deinyección de 205 MPa (2050 bares).

– Refrigeración del combustible refluyentemediante un radiador bañado por aire en elpiso del vehículo.

n (1/min)

1000 50002000 3000 4000 6000

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E

Sistema de inyección bomba-inyector

Cada cilindro tiene una unidad bomba-inyector.De este modo se requieren sólo pocoscomponentes generadores de alta presión.

Generalidades

¿Qué es una unidad bomba-inyector?

Una unidad bomba-inyector es una bomba deinyección de un cilindro de mando por válvulaelectromagnética y con inyector, reunidos en unmódulo.

Igual que una bomba de inyección rotativa, elsistema de inyección bomba-inyector tiene lassiguientes tareas:

– generar la alta presión para la inyección,

– inyectar la cantidad adecuada de combustibleen el momento preciso.

bomba de inyección de un cilindro

(generador de presión)

inyector

válvula electromagnética

SP36_06

Nota:La unidad bomba-inyector se designatambién como Unit-Injector-SystemUIS.


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E

La unidad bomba-inyector se encuentradirectamente en la culata, encima de cadacilindro.

La unidad bomba-inyector está hermetizadahacia la culata mediante anillos toroidales.

Lugar de montaje

Fijación/ajuste

La unidad bomba-inyector está fijada en la culata

con un bloque tensor.Se ajusta con un tornillo de ajuste tras el montajedel émbolo de bomba.

Al montar una unidad bomba-inyector, atender auna posición de montaje correcta y ajustarla. Sino se encuentra perpendicular al bloque tensor,podrá aflojarse el tornillo de fijación. Ello puededañar la unidad bomba-inyector o la culata.

Con el ajuste, se ajusta una distancia mínima enel punt más bajo entre el fondo de la cámara de

alta presión y el émbolo de la bomba (véasetambién la página 8). De este modo se impideque, en caso de calentamiento, el émbolo debomba choque contra el fondo de la cámara dealta presión.

Nota:¡Sírvase tener en cuenta al respectolas instrucciones del Manual de

Reparaciones!

SP36_17

SP36_18

bloque

tensor

culataunidad bomba-inyector

tornillo de

ajuste

tornillo de

fijación


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E


Estructura de diseño

balancín de rodillo

leva de inyección

perno esférico

émbolo de bomba

muelle de émbolo

válvula para

bomba-inyector

aguja de válvula

electromagnética

retorno de

combustible

alimentación de

combustible

muelle de

inyector

amortiguación

de aguja de

inyector

aguja de

inyector

culata junta termoaislante

anillos

toroidales

émbolo de desvío

cámara de alta

presión

SP36_19

tornillo de ajuste

contratuerca


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E

Accionamiento

Cada unidad bomba-inyector por cilindro la

acciona el árbol de levas mediante balancín derodillo.

El árbol de levas tiene para ello cuatro levasadicionales, las levas de inyección, que seencuentran entre las levas de válvula.Estas accionan, mediante balancines de rodillo,los émbolos de bomba de las unidades bomba-inyector.

… y un flanco descendente plano.

Mediante éste, el émbolo de bomba se muevelenta y uniformemente hacia arriba y elcombustible puede seguir fluyendo exento deburbujas en la cámara de alta presión de launidad bomba-inyector.

La leva de inyección tiene un flancoascendente empinado …

El émbolo de bomba es presionado hacia abajo agran velocidad. De este modo, se alcanza muyrápidamente una presión de inyección elevada.

leva de inyección

émbolo de bomba


SP36_29 SP36_30

leva de inyección

émbolo de bomba


SP36_20


levas de válvula

leva de inyección


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E


El curso de la inyección en el sistema deinyección bomba-inyector, con escasa presión enla inyección previa seguida de una "pausa deinyección", así como con creciente presión en lainyección principal y rápido fin de inyección,concuerda en gran medida con el requerimientodel motor.

Requerimientos formulados a la formación de la mezcla y a la combustión

La condición previa para una combustión eficazes una buena formación de la mezcla.Para ello hay que inyectar la cantidad adecuadade combustible en el momento preciso y a unapresión elevada.Ya la menor divergencia puede ocasionar unaumento de las emisiones de sustancias nocivas,fuertes ruidos de combustión o un consumoelevado de combustible.

Para el proceso de combustión de un motorDiesel es importante un retardo muy breve delencendido. El retardo de encendido es el tiempoque transcurre entre el inicio de la inyección y elcomienzo del aumento de la presión en la cámarade combustión. Si durante este tiempo se inyectauna cantidad grande de combustible, ello causaráun brusco aumento de la presión y, porconsiguiente, fuertes ruidos de combustión.

Esto crea la condición previa para un encendidorápido de la cantidad de inyección principal, conla consiguiente reducción del retardo deencendido. La inyección previa y una "pausa deinyección" entre las inyecciones previa y principalhacen que las presiones en la cámara decombustión no se originen bruscamente, sino queaumenten de modo plano.De ello resultan escasos ruidos de combustión ymenos emisiones de óxido de nitrógeno.

Inyección previa

A fin de conseguir un proceso de combustión conla máxima suavidad posible, antes de comenzarla inyección principal se inyecta una pequeñacantidad de combustible con poca presión - lainyección previa.Mediante la combustión de esta pequeñacantidad de combustible aumentan la presión y latemperatura en la cámara de combustión.

Inyección principal

En la inyección principal se trata de conseguiruna buena formación de mezcla a fin de que elcombustible se queme lo más totalmente posible.Con una presión de inyección elevada, elcombustible se pulveriza muy finamente, demodo que pueda mezclarse bien con el aire. Unacombustión completa reduce las emisiones desustancias nocivas y proporciona un altoaprovechamiento de la potencia.

Fin de la inyección

Al final de la inyección es importante que lapresión de la misma disminuya rápidamente yque la aguja del inyector se cierre rápidamente.Esto impide que el combustible llegue a lacámara de combustión con escasa presión deinyección y gotas de gran diámetro y sólo sequeme de modo incompleto, lo cual haríaaumentar las emisiones de sustancias nocivas.

Bomba-inyectorPresión de inyección

R

e q u e r i m i e n t o

d

e l m o t o r

Tiempo


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E

Durante el proceso de llenado, el émbolo de

bomba se mueve hacia arriba por efecto delmuelle del émbolo, con lo que aumenta elvolumen de la cámara de alta presión.La válvula para la unidad bomba-inyector no estáactivada.La aguja de válvula electromagnética seencuentra en posición de reposo y deja libre lavía de alimentación de combustible a la cámarade alta presión.

La presión generada por la bomba decombustible en el conducto de alimentación hace

fluir el combustible a la cámara de alta presión.

El proceso de inyección

Llenado de la cámara de alta presión

émbolo de bomba

válvula para

bomba-inyector

cámara de alta

presión

muelle de émbolo

alimentación de

combustible

aguja de válvula

electromagnética


SP36_21


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E


La leva de inyección empuja el émbolo de bomba

hacia abajo mediante el balancín de rodillo, conlo que impele el combustible de la cámara de altapresión al conducto de alimentación decombustible.El proceso de inyección lo inicia la unidad decontrol del motor. Para ello, ésta activa la válvulapara la unidad bomba-inyector. Al hacerlo, laaguja de válvula electromagnética es presionadaal asiento y cierra la vía de la cámara de altapresión al conducto de alimentación decombustible. Con ello se comienza a generarpresión en la cámara de alta presión. Al

alcanzarse una presión de 18 MPa (180 bares)se supera la fuerza de tensión previa del muelledel inyector. La aguja del inyector se levanta y seinicia la inyección previa.


Comienzo de la inyección previa

asiento de válvula

electromagnética

aguja de inyector

émbolo de bomba

cámara de alta

presión

alimentación de combustible

aguja de válvula

electromagnéticaleva de inyección

válvula para

bomba-inyector

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E

Amortiguación de la aguja de inyector

En la inyección previa se amortigua el recorridode la aguja de inyector mediante un acolchadohidráulico. Ello hace posible dosificar conexactitud el combustible.

Proceso de funcionamiento

En el primer tercio del recorrido total, la aguja deinyector se abre sin estar amortiguada. Alhacerlo, se inyecta en la cámara de combustiónla cantidad de inyección previa.

Tan pronto el émbolo de amortiguación sesumerge en el orificio de la carcasa del inyector,el combustible por encima de la aguja de inyectorsólo se puede desplazar a través de una rendijade fuga a la cámara del muelle de inyector. Deeste modo se origina un acolchado hidráulico quelimita la carrera de la aguja durante la inyecciónprevia.

SP36_23

SP36_24

recorrido sin

amortiguar

cámara de muelle

de inyector

carcasa de inyector

rendija de fuga

acolchado

hidráulico

émbolo de

amortiguación


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E


Inmediatamente después de abrirse la aguja de

inyector, finaliza la inyección previa. Por efectode la creciente presión, el émbolo de desvío semueve hacia abajo, con lo que aumenta elvolumen de la cámara de alta presión.Ello hace disminuir la presión por un brevemomento y la aguja del inyector se cierra. Hafinalizado la inyección previa.El movimiento descendente del émbolo de desvíopretensa más fuertemente el muelle de inyector.Así que, para volver a abrir la aguja de inyectoren la subsiguiente inyección principal, serequerirá mayor presión de combustible que en la

inyección previa.


Fin de la inyección previa

aguja de inyector

émbolo de bomba

cámara de alta

presión

válvula para

bomba-inyector

SP36_25

émbolo de desvío

muelle de inyector


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E

Poco antes de cerrarse la aguja de inyector

vuelve a aumentar la presión en la cámara dealta presión.Al hacerlo, la válvula para bomba-inyector siguecerrada y el émbolo de bomba se mueve haciaabajo.A una presión de aprox. 30 MPa (300 bares), lafuerza resultante de la presión del combustible esmayor que la fuerza del muelle de inyectorpretensado. La aguja de inyector vuelve alevantarse y se inyecta la cantidad de inyecciónprincipal.Al hacerlo, la presión aumenta hasta 205 MPa

(2050 bares) porque en la cámara de alta presiónse ha de desplazar más combustible por unidadde tiempo del que puede salir a través de losorificios de inyector. Al desarrollar el motor supotencia máxima, es decir, a un alto régimen,siendo al mismo tiempo elevado el caudal deinyección, la presión alcanza su valor máximo.

Comienzo de la inyección principal

aguja de inyector

émbolo de bomba

cámara de alta

presión

válvula para bomba-inyector

SP36_26

muelle de inyector


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E


Se inicia el final de la inyección principal cuando

la unidad de control del motor ya no activa laválvula de la unidad bomba-inyector.En tal caso, el muelle de la válvulaelectromagnética abre la aguja de la misma. Acontinuación, el combustible desplazado por elémbolo de bomba puede entrar en el conductode alimentación de combustible. La presióndisminuye. La aguja de inyector se cierra y elémbolo de desvío, presionado por el muelle deinyector, vuelve a su posición inicial.


Fin de la inyección principal

SP36_16

aguja de inyector

émbolo de bomba

válvula para

bomba-inyector

émbolo de desvío

aguja de válvula

electromagnética


muelle de válvula

electromagnética


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E

El retorno de combustible en launidad bomba-inyector

El conducto de retorno de combustible en launidad bomba-inyector realiza las siguientestareas:

– Refrigeración de la unidad bomba-inyector.Para ello, a través de los canales de la unidadbomba-inyector se enjuaga el conducto deretorno con combustible procedente delconducto de alimentación.

– Evacuación del combustible de fuga en elémbolo de bomba.

– Separación de burbujas de vapor delconducto de alimentación de combustible, através de las mariposas, al conducto deretorno de combustible.

SP36_07

combustible

de fuga

retorno de combustible


mariposas

émbolo de bomba


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18

E

Alimentación de combustible

Con el encendido "CON.", la bomba eléctrica

bombea previamente durante 2 segundos yvuelve a pararse hasta que el motor gire alnúmero de revoluciones de arranque.A continuación, funciona constantemente y ponea disposición de la bomba de combustiblemecánica el combustible directamente en elmotor.Una válvula limitadora de presión en la bomba decombustible eléctrica asegura que la presión delcombustible en la bomba mecánica sea casi de0 MPa (0 bares).Seguidamente, a través del orificio dealimentación en la culata, la bomba mecánicasuministra el combustible directamente a lasunidades bomba-inyector.

Sistema de alimentación decombustible

Para la alimentación de combustible trabajan dosbombas:

– una bomba de combustible eléctrica* – una bomba de combustible mecánica

La bomba de combustible eléctrica trabaja comobomba de suministro previo y está emplazada enel depósito de combustible. Ella bombeacombustible con una presión de 0,05 MPa(0,5 bares) a la bomba de combustible mecánica.Esta se encuentra abridada en el motor,directamente junto a la bomba de vacío en la

culata.

M

Radiador de combustible,

refrigera, con apoyo del viento de

marcha, el combustible refluyente, a

fin de proteger el depósito decombustible contra combustible

demasiado caliente.

Termosensor de combustible,

determina la temperatura del

combustible en el conducto de retorno

del mismo y envía una señal a la

unidad de control del motor.

Filtro de combustible,

protege el sistema de inyección

contra suciedad y desgaste a

causa de partículas y agua.

Válvula de retención,

impide que, estando parado el motor,

refluya al depósito combustible de la

bomba [presión de apertura = 0,02 MPa

(0,2 bares)].

Depósito decombustible

Bomba de combustibleeléctrica

con válvula limitadora de

presión, bombea combustible a

la bomba mecánica.

* Algunos modelos se fabricaron alinicio de la serie sin bomba de

combustible eléctrica.

** En función de la temperatura del

combustible en la válvula deprecalentamiento se conduce

nuevamente a la tubería de

alimentación combustible calentadode la tubería de retorno a través delfiltro de combustible.

Válvula de precalentamiento**,

sirve para regular el precalentamiento

del combustible.


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E

En la tubería de retorno de combustible se

encuentran un termosensor y un radiador decombustible.

El combustible que no se necesita para la

inyección refluye al depósito, a través del orificiode retorno en la culata, mediante la bomba decombustible mecánica.

SP36_04

Válvula reguladora de presión,

regula la presión de combustible en el conducto

de alimentación de combustible. A una presión

de combustible superior a 0,75 MPa (7,5 bares)

se abre la válvula. El combustible se conduce

nuevamente al lado de aspiración de la bomba

de combustible.

Tamiz,

recoge burbujas de vapor del conducto de

alimentación de combustible. A

continuación, se separan las burbujas a

través del orificio de mariposa y del

conducto de retorno.

Válvula reguladora de presión,

limita la presión en el conducto de retorno de

combustible a 0,1 MPa (1 bar). De este modo

se consigue un estado uniforme de fuerza en

la aguja de válvula electromagnética.

Orificio de mariposa del conducto de

alimentación de combustible al

conducto de retorno de combustible

A través del orificio de mariposa se

separan y fluyen al conducto de retorno

de combustible burbujas de vapor que se

encuentran en el conducto de

alimentación de combustible.

Bypass

Si hay aire en el sistema de combustible, por ejemplo en caso de

vaciarse el depósito conduciendo, la válvula limitadora de

presión permanecerá cerrada. El aire saldrá del sistema

empujado por el combustible que fluye posteriormente.

Orificio de retorno

Orificio de alimentación

Bomba de

combustible

mecánica

Culata


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E


La bomba de combustiblemecánica

Esta bomba se encuentra directamentedetrás de la bomba de vacío, a un lado dela culata. Las dos bombas son accionadasconjuntamente por el árbol de levas.Esta unidad se designa también comobomba en tándem.

El combustible puesto a disposición en elmotor por la bomba eléctrica lo suminsistrala bomba mecánica, a través del orificio dealimentación (en la culata) a las unidadesbomba-inyector.

En la bomba de combustible se encuentraun tornillo de cierre para empalme de unmanómetro.Allí se puede comprobar la presión delcombustible en el conducto dealimentación.

SP36_08

bomba de

combustible

bomba de

vacío

orificio de alimentación de

combustible (en la culata)

orificio de retorno de combustible

(en la culata)

SP36_09

alimentación de

combustible

(del depósito)

del orificio de

retorno en la culata


(al depósito)

válvula reguladora de

presión para retornode combustible

alimentación de

combustible (en la culata)

rotor

mariposa

aleta bloqueadora

La bomba de combustible mecánica es unabomba de aletas bloqueadoras. Las aletasbloqueadoras son presionadas por fuerzade muelle contra el rotor.Ventaja:ya a números de revoluciones bajos sesuministra combustible.(Las bombas de aletas bloqueadorasaspiran sólo cuando el número de

revoluciones es tal alto que los elementosde aleta quedan aplicados al estátor porefecto de la fuerza centrífuga.)

La conducción del combustible dentro de labomba está realizada de tal modo, que elrotor esté siempre humedecido concombustible, también en caso de vaciarseel depósito. Se garantiza una aspiraciónautomática.

válvula reguladora de presión

para alimentación de combustible


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21E

Funcionamiento

La bomba de combustible trabaja según el

principio:

– aspirar mediante aumento de volumen – suministrar mediante disminución de volumen

El combustible se aspira y se suministra siempreen dos cámaras.Las cámaras de aspiración y las cámaras desuministro están separadas por las aletasbloqueadoras.

Representación del funcionamientocámaras 1 y 4

El combustible lo aspira la cámara 1 (cámara deaspiración)y lo suministra la cámara 4 (cámara desuministro).Al girar el rotor, aumenta el volumen de lacámara 1, mientras que disminuye el volumen dela cámara 4.

Representación del funcionamientocámaras 2 y 3

Aquí, las dos otras cámaras están en acción.El combustible es suministrado por la cámara 2 ypor la cámara 3.

SP36_10

SP36_11

cámara 4

rotor

cámara 1

cámara 2

cámara 3


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22 E


El tubo distribuidor

En el orificio de alimentación en la culata se

encuentra un tubo distribuidor.Su tarea: distribuir uniformemente el combustiblea las unidades bomba-inyector y mantener enéstas el combustible a la misma temperatura.

Principio de funcionamiento

La bomba suministra el combustible al tubodistribuidor en la culata.En el interior del tubo distribuidor fluye elcombustible hacia el cilindro 1.

A través de orificios transversales, el combustiblellega a la rendija anular entre tubo distribuidor y

pared. Aquí se mezcla el combustible con elcombustible muy caliente que las unidadesbomba-inyector hacen volver al orificio dealimentación.

El resultado es una temperatura uniforme delcombustible en la alimentación de todos loscilindros.Todas las unidades bomba-inyector reciben igualmasa de combustible. De este modo se consigueuna marcha equilibrada del motor.

SP36_15

SP36_12

cilindro 1 cilindro 2 cilindro 3 cilindro 4

orificios transversales

orificios transversales

SP36_13

rendija anular tubo distribuidor

culata

mezcla del

combustible en la

rendija anular

combustible de la unidad

bomba-inyector

combustible a la

unidad bomba-

inyector

tubo distribuidor


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23 E

La temperatura del combustible del cilindro 4 al

cilindro 1 aumentaría y las unidades bomba-inyector recibirían diferentes masas decombustible.Consecuencias:

– marcha desequilibrada del motor – temperatura demasiado elevada en los

cilindros delanteros

VAS 5187

Sin el tubo distribuidor, la temperatura del

combustible en las unidades bomba-inyector nosería uniforme.

En tal caso, el combustible muy calienteempujado de vuelta al orificio de alimentación porlas unidades bomba-inyector sería desplazadopor el combustible de alimentación frío que fluyedel cilindro 4 hacia el cilindro 1.

SP36_14


culata

orificio de alimentación combustible muy

caliente de retornocombustible de

alimentación frío

Comprobación de la presión delcombustible

Para comprobar la presión del combustible, labomba en tándem tiene extra un tornillo de cierre,el cual se extrae para empalmar el dispositivomanométrico VAS 5187.

Condición para la comprobación:

– temperatura del líquido refrigerante, como

mín., 85 oC – número de revoluciones incrementado de

1500 min-1

El valor teórico de la presión del combustible hade ser de 0,35 MPa (3,5 bares), como mínimo.

La determinación del número de revoluciones seefectúa durante la comprobación de la presióncon un lector de averías.

SP36_67


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24 E


La refrigeración del combustible

Ahora, el combustible que refluye enfriado notiene ningún efecto negativo sobre el depósito, labomba ni el transmisor de nivel de combustible.

El radiador de combustible se encuentra en laparte izquierda de los bajos del vehículo, en latubería de retorno al depósito de combustible.

En caso necesario, las tuberías de combustiblese pueden soltar fácilmente (cieres rápidos).

Mediante la presión elevada en las unidadesbomba-inyector, el combustible se calienta tanfuertemente que se ha de enfriar antes de querefluya al depósito.

Por ello, a la tubería de retorno de combustiblehay incorporado adicionalmente un radiador decombustible.

El combustible que las unidades bomba-inyectorhacen retornar a través de la bomba fluye a

través del radiador, el cual está provisto denervaduras refrigerantes y se calienta por elcombustible.En este punto, el aire que fluye (viento demarcha) absorbe calor del combustible muycaliente.

retorno de combustiblede motor (caliente)

alimentación de

combustible al motor


al depósito (enfriado)

radiador de

combustible con

nervaduras

refrigerantes

SP36_27


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25 E

Sistema de precalentamiento

La sinopsis del sistema muestra qué señales de

sensor se utilizan y qué actores se activan.La activación del testigo luminoso para tiempo deprecalentamiento se efectúa mediante el BUSCAN propulsión, de la unidad de control del motoral cuadro de instrumentos.

Sistema de precalentamiento

Con el sistema de precalentamiento se facilita el

arranque del motor en caso de reinartemperaturas bajas.Este sistema lo conecta la unidad de control delmotor a una temperatura del líquido refrigerantepor debajo de +9˚C.El relé para bujías de incandescencia lo activa launidad de control del motor. A continuación, seconecta la corriente de trabajo para las bujías deencendido.

Sinopsis del sistema de precalentamiento

Postcalentamiento

Después de cada arranque del motor, sepostcalienta independientemente de que se hayaprecalentado.

De este modo se reducen los ruidos decombustión, se mejora la calidad del ralentí y sereducen las emisiones de hidrocarburos.

La fase de postcalentamiento dura, como máx.,cuatro minutos y se interrumpe a un régimen delmotor superior a 2500 min-1.

Precalentamiento

Tras haber conectado el encendido, se conectanlas bujías de encendido a una temperatura pordebajo de +9˚C.Se enciende el testigo luminoso para tiempo deprecalentamiento.

Una vez finalizado el proceso deprecalentamiento, se apagará el testigo luminosoy se podrá hacer arrancar el motor.

transmisor número de

revoluciones motor

G28

transmisor para

temperatura del

líquido refrigerante

G62

unidad de control del motor J248

testigo luminoso para

tiempo de

precalentamiento K29

bujías de incandescencia Q6

relé para bujías de

incandescencia J52

SP36_35


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26 E

Sinopsis del sistema

Gestión del motor

Medidor de masa de aire G70

Transmisor de número de revoluciones

motor G28

Sensor de posición árbol de levas

Transmisor para posición del pedalacelerador G79Conmutador kick-down (sobregás) F8Conmutador de ralentí F60

Transmisor de temperatura del líquidorefrigerante G62Transmisor de presión colector deadmisión G71Transmisor de temperatura delcolector de admisión G72Conmutador de pedal de embragueF36Conmutador de luz de freno Fy conmutador de pedal de freno F47

Transmisor de temperagtura delcombustible G81

Señales adicionales:Señal de velocidad de marchaConmutador para GRA (CON./ DESCON.)Borne de alternador DFMCalefacción PTC con.

Transmisor dealtitud F96

L í n e a K

C A N

p r o p u l s i ó n

Unidad decontrol parared de a bordoJ519


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27 E

Relé para bomba decombustible J17Bomba de combustibleG6*

Relé para bujías deincandescencia J52Bujías de incandescencia

Q6

Válvulas para bomba-inyector, cilindros 1 - 4N240 … N243

Válvula pararecirculación de gases deescape N18

Válvula electromagnéticapara limitación de lapresión desobrealimentación N75

Válvula de conmutaciónpara chapaleta decolector de admisiónN239

Unidad de control para

sistema de inyección directaDiesel J248

Testigo luminosopara tiempo deprecalentamiento

K29

SP36_34

Señales adicionales:funcionamiento por inerciadel ventilador de radiador

Relé para potenciacalorífica baja J359

Relé para potenciacalorífica alta J360Calefacción PTC

* Nota:Algunos modelos se han fabricadoal comienzo de la serie sin la bombade combustible eléctrica G6.


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28 E

G40

109 101

+

-

30/+

18

o

J 322

J 248

Gestión del motor

El sensor de posición del árbol delevas G40

Utilización de la señal

Efecto en caso de fallar la señal

Conexión eléctrica

El sensor de posición del árbol de levas trabajasegún el principio del transmisor Hall. El sensorestá fijado a la protección de la correa dentada,debajo del piñón del árbol de levas.El explora los dientes en el piñón transmisor delárbol de levas (7 dientes emplazadosdiferentemente).

La señal del sensor de posición del árbol de levasle sirve a la unidad de control del motor, alarrancar éste, para la identificación de loscilindros.

En caso de fallar la señal, la unidad de controlutilizará la señal del transmisor de número derevoluciones del motor G28.

SP36_52

SP36_53

piñón transmisor del

árbol de levas

sensor de posición del

árbol de levas


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29 E

La identificación de cilindros al arrancar elmotor

Al arrancar el motor, la unidad de control delmismo ha de identificar qué cilindro se encuentraen el tiempo de compresión, a fin de activar lacorrespondiente válvula para unidad bomba-inyector. Para ello, la unidad de control del motorprocesa la señal del sensor de posición del árbolde levas, el cual palpa los dientes del piñóntransmisor del árbol de levas y determina así laposición del árbol de levas.

SP36_54

El piñón transmisor del árbol de levas

Como el árbol de levas da una vuelta de 360˚ porciclo de trabajo, en el piñón transmisor hay paracada cilindro un diente a una distancia de 90˚.

A fin de asignar los dientes a loscorrespondientes cilindros, el piñón transmisortiene un diente adicional para cada uno de loscilindros 1, 2 y 3, con diferentes distancias encada uno de ellos.

Funciona del siguiente modo:

Cada vez que un diente pasa por delante delsensor de posición del árbol de levas, se generauna tensión Hall que se transmite a la unidad decontrol del motor. Por razón de las diferentesdistancias de los dientes, las tensiones Hall sepresentan en diferentes períodos de tiempo.

Partiendo de ello, la unidad de control del motoridentifica el cilindro en cuestión y así puedeactivar la correspondiente válvula para unidadbomba-inyector.

90o

90o

90o

90o

SP36_55

Imagen de la señal del transmisor Hall

cilindro 1 cilindro 3 cilindro 4 cilindro 2 cilindro 1


28/43

30 E

G28

110 102

J 248

Gestión del motor

El transmisor de número de revoluciones del

motor es un transmisor inductivo. Se encuentrafijado al bloque de cilindros en el lado del volante.

Transmisor de número derevoluciones del motor G28

Piñón transmisor de número de revolucionesdel motor




El transmisor de número de revoluciones delmotor explora un piñón transmisor que está fijadoal cigüeñal. El piñón transmisor tiene en superímetro 56 dientes y 2 huecos de 2 dientescada uno. Los huecos están desplazados en 180˚y sirven como marcas de referencia paradeterminar la posición del cigüeñal.

Mediante la señal del transmisor del número derevoluciones del motor se registra el régimen delmismo y la posición exacta del cigüeñal.Con estas informaciones se calcula el momentode la inyección y el caudal de la misma.

Si falla la señal del transmisor del número derevoluciones del motor, éste se parará y no sepodrá hacer arrancar de nuevo.

SP36_46

SP36_46

SP36_48


29/43

31E

En el arranque, la unidad de control del motorprocesa inmediatamente las señales del sensorde posición del árbol de levas y del transmisor de

número de revoluciones del motor.

Con la señal del sensor de posición del árbol delevas, que explora el piñón transmisor del árbolde levas, la unidad de control del motor identificalos cilindros.

Mediante los 2 huecos en el piñón transmisor delcigüeñal, la unidad de control del motor recibe yadespués de media vuelta del cigüeñal una señalde referencia.

De este modo, la unidad de control del motoridentifica anticipadamente la posición delcigüeñal y puede activar la correspondienteválvula electromagnética, a fin de iniciar elproceso de la inyección.

Funcionamiento de la identificación delarranque rápido

Imagen de la señal del sensor de posición delárbol de levas y del transmisor de número derevoluciones del motor

SP36_49

1 vuelta de árbol de levas


señal del sensor

de posición del

árbol de levas

señal del transmisor

de número de

revoluciones del

1 vuelta de cigüeñal


30/43

32 E

La señal sirve para identificar la temperatura delcombustible.

La unidad de control del motor la necesita paracalcular el comienzo del suministro y el caudal deinyección, a fin de tener en cuenta la densidaddel combustible a diferentes temperaturas.

Transmisor de la temperatura delcombustible G81

El transmisor se encuentra en la tubería de

retorno de combustible después de la bomba decombustible. Se determina la temperatura delcombustible en un momento dado.

El transmisor es un termosensor con coeficientesnegativos de temperatura (NTC).

La resistencia del sensor disminuye a medidaque aumenta la temperatura del combustible.




En caso de fallar la señal, la unidad de control delmotor calculará un valor sustitutivo a partir de laseñal del transmisor de temperatura del líquidorefrigerante G62.

SP36_37

111 103

G81

J 248

SP36_36

Gestión del motor


31/43

33 E

Válvula para bomba-inyectorN240, N241, N242, N243

Comienzo del suministro

Caudal de inyección

Efecto en caso de fallo


J248 Unidad de control para sistema deinyección directa Diesel

N240 Válvula para bomba-inyector… N243 para cilindro 1 … 4

SP36_33

Si se activa la válvula, se presionará la aguja dela válvula electromagnética en el asiento de ésta.Se cerrará la vía del conducto de alimentación decombustible a la cámara de alta presión de launidad bomba-inyector. A continuación,comenzará la inyección.

Cada unidad bomba-inyector posee una válvula,que está directamente fijada a dicha unidad. Lasválvulas son electromagnéticas y están activadaspor la unidad de control del motor.

Mediante estas válvulas, la unidad de control delmotor regula el comienzo de suministro y elcaudal de inyección.

El caudal de inyección lo determina el tiempo deactivación. Si la válvula está cerrada, seinyectará combustible en la cámara decombustión.

Si falla una válvula, la marcha del motor estarádesequilibrada y disminuirá la potencia.

La válvula para bomba-inyector tiene una doblefunción de seguridad:

– Si la válvula permanece abierta, no se podrágenerar presión en la unidad bomba-inyector.

– Si la válvula permanece cerrada, ya no sepodrá llenar la cámara de alta presión de launidad bomba-inyector.

En ambos casos, no se inyectará combustible enel cilindro.

N240 N241 N242 N243

J248

SP36_03


32/43

34 E

Gestión del motor

La unidad de control del motor controla el cursode la corriente de la válvula para bomba-inyector.

Para la regulación del comienzo del suministro, launidad de control del motor recibe un acusesobre el comienzo real del suministro. Se puedendetectar perturbaciones de funcionamiento de laválvula.

El control de la válvula para bomba-inyector


Curso de la corriente, válvula para bomba-inyector

El proceso de inyección se inicia con la activaciónde la válvula para bomba-inyector. Al hacerlo, segenera un campo magnético, la intensidad de lacorriente aumenta y la válvula se cierra.

Al chocar la aguja de la válvula electromagnéticacontra el asiento de la misma, llama la atenciónuna inflexión en el curso de la corriente.Esta inflexión se designa como BIP(abreviatura de "Beginning of Injection Period";inglés = comienzo del período de inyección).

El BIP señaliza a la unidad de control del motor elcierre completo de la válvula para bomba-inyector y, de este modo, el momento decomenzar el suministro.

SP36_50

Válvula comienzo

de activación BIP

Válvula fin de

activación

corriente de retención

límite de regulación

corriente de atracción

Tiempo

I n t e n s i d a d d

e

c o r r i e n t e


33/43

35 E

Si la válvula está cerrada, la intensidad de lacorriente disminuirá a una corriente de retenciónconstante. Si se ha alcanzado la duración

deseada de suministro, finalizará la activación yse abrirá la válvula.

El momento real de cierre de válvula lo registra launidad de control del motor, a fin de calcular elmomento de activación para la subsiguienteactivación. Si el comienzo del suministro difieredel valor teórico memorizado en la unidad decontrol del motor, se corregirá el comienzo deactivación de la válvula.

A fin de detectar perturbaciones defuncionamiento de la válvula, se explora y evalúael sector en el que la unidad de control del motorespera el BIP. Este sector caracteriza el límite deregulación del comienzo de suministro. En casode un funcionamiento exento de perturbaciones,el BIP aparece dentro del límite de regulación.

Si hay una perturbación de funcionamiento, elBIP aparecerá fuera del límite de regulación. Ental caso, se regulará el comienzo de suministrosegún valores fijos del diagrama característico;no será posible una regulación.

Ejemplo de una perturbación defuncionamiento

Si se encuentra aire en la unidad bomba-inyector,la aguja de válvula electromagnética tendrá unapequeña resistencia al cerrarse.La válvula se cerrará más rápidamente y el BIPaparecerá antes de lo esperado.

En este caso, el autodiagnóstico dará el aviso deavería:

Límite de regulación traspasado por debajo


34/43

36 E

Nota:Para la regulación del motor de 1,9 lcon el sistema de inyección bomba-

inyector se siguen utilizandocomponentes de funcionamiento quetambién son similares a los existentesen el TDI de 1,9 l y 81 kW o 50 kW.

Sírvase utilizar para ello comoinformación los programas

autodidácticos ya existentes.

Gestión del motor

Componente de funcionamiento Descripción defuncionamiento

Medidor de masa de aire G70Determina la masa de aire aspirado en el colector deadmisión.

SSP 16SSP 23

Transmisor de temperatura del líquido refrigeranteG62Informacion a la unidad de control del motor sobre la

temperatura del líquido refrigerante en un momentodado.

SSP 16

Transmisor de posición del pedal acelerador G79,F8, F60Información (eléctrica) a la unidad de control delmotor sobre la posición del pedal acelerador en unmomento dado.

SSP 16SSP 27

Transmisor de presión G71 y temperatura G72 delcolector de admisión

Las señales sirven para limitar la presión desobrealimentación.

SSP 16

Transmisor de altitud F96La señal le sirve a la unidad de control del motorpara corrección en altitud de la regulación de lapresión de sobrealimentación.

SSP 16

SP36_40

SP16_04

SP36_38

SP36_39

SP27_27


35/43

37 E

Componente de funcionamiento Descripción defuncionamiento

Conmutador de pedal de embrague F36Influye sobre la regulación del caudal de inyecciónen el cambio de marcha (suavidad defuncionamiento).

SSP 16

Conmutador de pedal de freno F y F47Conecta las luces de freno y envía a la unidad decontrol el aviso "Freno accionado".

SSP 16

Recirculación de gases de escapeAl aire aspirado se le agregan contingentes de gasesde escape.Disminuye el porcentaje de sustancias nocivas enlos gases de escape.

SSP 16

Válvula para recirculación de gases de escape N18

Regula la cantidad de gases de escape agregada alaire del exterior.

SSP 16

SSP 22

Turbocompresor por gases de escape con álabesguía regulables.El aire precomprimido se impele en el cilindro.

SSP 16SSP 22

Válvula electromagnética para limitación de la

presión de sobrealimentación N75Limita la presión de sobrealimentación conforme aldiagrama característico de presión desobrealimentación.

SSP 16

SSP 22

Chapaleta de colector de admisión N239Impide, cerrando el colector de admisión, sacudidasal desconectar el motor.

SSP 22

SP36_42

SP36_43

SP36_45

SP27_44

SP36_41

SP36_58

SP36_59


36/43

38 E

J 322

4

31

N239 N75 N18

+

-

A

G28

S

30

15

G72

G70

S

A

B D

C E

N79

S

G71 F60/F8 G79

52 73 31 71 110 102 51 70 63 69 50 12 38 46 15 29 11

81 62 61 4 68 30 37 18

G40

109 101

S S

5

+

-o

C A N -

L

C A N -

H

76

+

+

S

K

16

Esquema de funcionamiento

Leyenda del esquema de funcionamientovéase la página 40


37/43

39 E

J 52

Q6

J 248

F

31

N240

S

SS S

S

PTC

S S S

4M

in out

F47 F36 J 359 J 360

J 17

G81

N241 N242 N243

111 103 114 116 117 118118 121

42 1 2 32 65 66 21 22

80

G6

G62

104112

J 519

15+30+

SP36_56


38/43

40 E

Señales adicionales

A Alternador DFM

B Conmutador para GRA con./descon.

C Calefacción PTC con.

D Señal de velocidad de marcha

E Funcionamiento por inercia del ventiladordel radiador

Codificación de colores/leyenda

= señal de entrada

= señal de salida

= polo positivo de batería

= masa

= bus de datos CAN

= conexión para diagnóstico

Esquema de funcionamiento

Leyenda del esquema defuncionamiento

Componentes

A BateríaF Conmutador de luz de frenoF8 Conmutador de kick-down (sobregás)F36 Conmutador de pedal de embragueF47 Conmutador de pedal de freno para

GRA/sistema de inyección directa DieselF60 Conmutador de ralentíG6 Bomba de combustible (bomba de

suministro previo)*G28 Transmisor de n˚ de revoluciones motorG40 Sensor de posición del árbol de levasG62 Transmisor de temp. líquido refrigeranteG70 Medidor de masa de aireG71 Transmisor presión colector de admisiónG72 Transmisor temp. colector de admisiónG79 Transmisor posición pedal aceleradorG81 Transmisor de temp. del combustibleJ17 Relé de bomba de combustibleJ52 Relé para bujías de incandescenciaJ248 Unidad de control para sistema de

inyección directa DieselJ322 Relé para sistema de inyección directa

DieselJ359 Relé para potencia calorífica bajaJ360 Relé para potencia calorífica altaJ519 Unidad de control para red de a bordoN18 Válvula para recirculación de gases de

escapeN75 Válvula electromagnética para presión

de sobrealimentaciónN79 Reóstato de calefacción (respiradero del

cárter cigüeñal)

N239 Válvula de conmutación para chapaletade colector de admisiónN240 Válvula para bomba-inyector, cilindro 1N241 Válvula para bomba-inyector, cilindro 2N242 Válvula para bomba-inyector, cilindro 3N243 Válvula para bomba-inyector, cilindro 4Q6 Bujías de incandescencia (motor)S Fusibles

El esquema de funcionamiento representa unesquema de circuitos eléctricos simplificado.

Muestra todos los enlaces de la gestión de motorEPC 15 P.

* Nota:

Algunos modelos se han fabricadoal comienzo de la serie sin bombade suminisro previo.


39/43

41E

Autodiagnóstico

La unidad de control para el sistema de inyeccióndirecta Diesel está provista de una memoria deaverías.

Código de dirección 01 - Electrónica del motor

Las siguientes funciones se pueden leer con elsistema de diagnóstico del vehículo, medición einformación VAS 5051 o con el comprobador desistemas del vehículo V.A.G 1552:

01 - Consultar versión de unidad control02 - Consultar la memoria de averías03 - Diagnóstico de elementos actuadores04 - Iniciar el ajuste básico05 - Borrar la memoria de averías06 - Finalizar la emisión07 - Codificar la unidad de control08 - Leer el bloque valores de medición

En la función 02 - Consultar memoria de averías -tienen salida eventuales averías de todos loscomponentes marcados en color.

Leyendas de los componentes: véase bajo elesquema de funcionamiento.

G 6

J 52

N 240

N 241

N 242

N 243

N 18

N 75

N 239

K 29

J 248

J 359

J 360

J 519

G 70

G 28

G 40

G 79

G 62

G 71

G 72

F

F 47

G 81

SP36_57

Nota:El motor ha de funcionar en ralentí.

SP33_73


40/43

42 E

Mecánica del motor

En el sistema de inyección bomba-inyector seoriginan mayores presiones de combustión queen el motor Diesel convencional.

Esta circunstancia trae consigo una modificaciónde la geometría en el pistón y biela:

Pistón trapecial y biela trapecial

El cubo de pistón y el ojo de biela tienen formatrapecial.

En comparación con la unión convencional entrepistón y biela, mediante la forma trapecial

aumenta la superficie de apoyo del ojo de biela ycubo de pistón en el bulón de pistón.

Gracias a la distribución de las fuerzas decombustión en una superficie mayor, el bulón depistón y la biela están sometidos a menor carga.

Distribución de fuerzas en un pistón ybiela de forma paralela

Distribución de fuerzas en un pistón ybiela de forma trapecial

forma trapecial en

el cubo de pistón

forma trapecial

en la biela

fuerzas de combustión fuerzas de combustión

SP36_65

SP36_64 SP36_63

superficie de apoyo

superficie ampliadaxxxx


41/43

43 E

Refrigeración del pistón

Para la refrigeración del pistón se desvía, como

ya se conoce, una pequeña parte del aceitelubricante del circuito de aceite y se rocía con éldirectamente el interior del pistón.

Para ello, en la zona debajo de cada pistón en elcilindro existe un eyector de aceite de firmecarcasa que recibe a través de un canal el aceitedirectamente de la bomba.

A fin de reducir la temperatura del pistón en lazona de los aros y en el borde de la cavidad, el

pistón está provisto ahora adicionalmente en estazona de un canal refrigerante de forma anular.

Ahora el aceite ya no se proyecta hacia la paredinterior del pistón, sino que, en el punto muertoinferior, el eyector se sumerge en la ampliaciónen forma de embudo del orificio de alimentación.

En el pistón se hace entrar por fuerza el aceite enun pequeño circuito y vuelve a gotear del pistónhacia abajo.

A través del canal refrigerante, el aceite derociado enfría el pistón de dentro hacia fuera.

SP36_66

eyector de aceite

canal refrigerante de forma anular


42/43

44 E

Mecánica del motor

El accionamiento de la correadentada

Para generar una presión de inyección de hasta205 MPa (2050 bares) se requieren elevadasfuerzas de bombeo, las cuales constituyen unafuerte carga a soportar por los componentes queaccionan la correa dentada.

A fin de aliviar el esfuerzo de la correa dentada,se han aplicado unas eficaces medidas dediseño:

– En el piñón del árbol de levas se encuentra unantivibrador que reduce las vibraciones en el

accionamiento de la correa dentada.

– Se ha aumentado en 5 mm la anchura de lacorrea dentada, con lo que se puedentransmitir fuerzas más elevadas.

– Un dispositivo tensor para correa dentadaproporciona una tensión uniforme en caso dediferentes estados de carga.

– El piñón de correa dentada del cigüeñal tiene2 pares de huecos de diente aumentados, a

fin de reducir el desgaste de la correadentada.

SP36_51

b

a

SP36_50

Al generar elevadas altas presiones de inyección,la correa dentada sufre una pequeña dilatación aconsecuencia del elevado esfuerzo a soportar.

A fin de aliviar la correa dentada de este esfuerzodurante el proceso de la inyección, el piñón decorrea dentada del cigüeñal tiene en dos puntos

de su perímetro, desplazados en 180˚, 2 huecosde diente sucesivos en cada punto, los cualesson de mayor tamaño en comparación con losdemás huecos.

De este modo, los dientes de la correa dentadadilatada engranan en el hueco más grande y nogolpean ningún diente del piñón de correadentada del cigüeñal.

a - anchura normal de huecob - anchura aumentada de hueco

piñón de árbol de levas

bomba de líquido

refrigerante

piñón de correa

dentada de cigüeñal

rodillo tensor

dispositivo

tensor

rodillo de

reenvío


43/43


Durante el proceso de la inyección, la correa

dentada está sometida a grandes esfuerzos acausa de las elevadas fuerzas de bombeo. Elpiñón del árbol de levas sufre un retardoocasionado por las fuerzas de bombeo; al mismotiempo, la combustión iniciada acelera el piñónde correa dentada del cigüeñal. Con ello sealarga la correa dentada y el paso de los dienteses mayor temporalmente.

SP36_61

SP36_62

Por razón del orden de encendido, este procesose presenta periódicamente, de modo que cadavez engranan los mismos dientes en la correadentada.

En estos puntos, el piñón de correa dentada delcigüeñal tiene huecos de diente aumentados y,por tanto, también mayor juego entre correadentada y piñón. De este modo se compensa elpaso modificado de los dientes y se reduce el

desgaste de la correa dentada.

En un piñón de correa dentada del cigüeñal con

huecos de diente uniformes, los dientes de lacorrea dentada golpearían los cantos de dientedel piñón de correa dentada del cigüeñal en casode estar la correa dentada sometida a elevadasfuerzas de bombeo.

Consecuencia de ello sería mayor desgaste ymenor vida útil de la correa dentada.

p a s o

d e

d i e

n t e

fuerza retardadora

fuerza aceleradora

fuerza retardadora

fuerza aceleradora

inyector bomba válvula electromagnética

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