Familiarizacion 2 Qsk19_38_50_60 Cm850 (tier Ii) [modo De Compatibilidad].pdf

FAMILIARIZACION QSK19/38/50/60 MCRS CM850 (TIER II) Instructor: Juan Carlos Cortes Departamento Técnico

Objetivos Generales
Conocer las características de los sistemas MCRS
Conocer los cambios que incorporan los motores QSK19/38/50/60
Comprender el desarrollo de los motores Cummins sobre el control de emisiones
Conocer las diferencias entre los sistemas MCRS y HPI
Conocer las especificaciones técnicas de estos nuevos motores con sistema MCRS
Analizar el conjunto de sensores y actuadores del sistema
Trazar el sistema de combustible de los motores QSK19, QSK38/50/60
Conocer los procedimientos criticos de armado
Evaluar los conocimientos adquiridos

Módulos
Modulo I. Introducción
Modulo II. Sistema de combustible MCRS
Modulo III. Modificaciones en el motor
Modulo IV. Revisión de procedimientos relacionados
Modulo V. Controles

Modulo I. Introducción

SIGLAS Y ABREVIACIONES La siguiente lista contiene algunas de las siglas y abreviaciones usadas en este manual.
API: Instituto Americano del Petróleo


DEF: Fluido del Escape Diesel
DOC: Catalizador de Oxidación del Diesel


ASTM: Sociedad Americana de Verificación y Materiales


DPF: Filtro de Partículas Diesel


BTU: Unidad Térmica Británica


EGR: Recirculación del Gas de Escape


BTDC: Antes de Punto Muerto Superior


EPA: Agencia de Protección Ambiental


°C: Celsius


°F: Fahrenheit


CO: Monóxido de Carbono


lb-pie: Libras-Pie Fuerza


CCA: Amperes de Arranque en Frío


FMI: Identificador de Modo de Falla


CARB: Consejo de Recursos del Aire de California


GVW: Peso Bruto Vehicular


C.I.B.: Caja de Interconexión del Cliente


Hp: Potencia


C.I.D.: Desplazamiento en Pulgadas Cúbicas


H2O Agua


CNG: Gas Natural Comprimido
CPL: Lista de Partes Críticas
cSt: Centistokes


ECM: Módulo de Control Electrónico


Hg: Mercurio


pulg. Hg Pulgadas de Mercúrio

SIGLAS Y ABREVIACIONES
pulg. H2O: Pulgadas de Água
HC: hidrocarburos


PID: Descripciones de Identificación de Parámetro


ICM: Módulo de Control de Encendido


Ppm: Partes Por Millón


km/l: Kilómetros por Litro


Psi: Libras Por Pulgada Cuadrada


kPa: Kilo pascal


PTO: Toma de Fuerza


LNG: Gas Natural Líquido
LPG: Gas Licuado de Petróleo
LTA: Postenfriamiento a Baja Temperatura


RGT: Tren de Engranes Trasero
Rpm: Revoluciones Por Minuto


MIL: Lámpara Indicadora de Mal Funcionamiento


SAE: Sociedad de Ingenieros Automotrices


Mpa: Mega pascal
Mph: Millas Por Hora


SCA: Aditivo Complementario de Refrigerante


Mpq: Millas Por Cuarto de Galón


SCR: Reducción Catalítica Selectiva


N•m: Newton-metro


STC: Control de Avance de Sincronización


Nox: Óxidos de Mono Nitrógeno
GN: Gas Natural
OBD Diagnósticos a Bordo


SID: Descripciones de Identificación de Subsistema


OEM Fabricante de Equipo Original


VCD: Voltios de Corriente Directa
VS: Velocidad Variable

Estructura Curso
Sistema de combustible


QSK19
QSK38/50

MCRS


QSK60
Sistema de control

Evolución de normas TIER (tier = nivel o grado):

Areas donde se exige TIER 3 Areas donde no se exige, pero si se comercializan equipos para TIER 3 8

Elementos más contaminantes del motor diesel: PM (material particulado): < 5 µm afecta vías aéreas superiores (nariz), > 5 µm afecta la tráquea y los pulmones. También afecta en el aumento en la frecuencia de cáncer pulmonar, muertes prematuras, síntomas respiratorios severos , irritación de ojos y nariz, agravamiento en casos de asma, silicosis y asbestosis. SE PRODUCE POR MALA COMBUSTIÓN DEL DIESEL SE CONTROLA HACIENDO MAS PRECISO EL SISTEMA DE INYECCION**

NOx (Oxidos de nitroso): Influye en el 5% del efecto Invernadero. Puede producir asfixias, arritmia, asbestosis SE PRODUCE POR MUY ALTA T EN LA CAMARA DE COMBUSTIÓN SE CONTROLA BAJANDO LA POTENCIA DEL MOTOR Y ASI BAJA LA T EN LA CAMARA

Evolución de normas TIER (tier = nivel o grado):

10

Cumplimiento norma Tier 2: QSK60 Credenciales de motor limpio
QSK60 es certificado por la EPA Tier 2 (1/1/06)
Humo visible virtualmente eliminado en alta potencia
Humo blanco reducido en el arranque en frio sin ayuda en un 75%
Ruido reducido en un 80% US EPA Mobile Off Highway 2000 302 - 602 HP (255 - 449 kW)

Tier 1

603 - 751 HP (450 - 560 kW)

Tier 1

> 751 HP (> 560 kW)

Emission levels (g/kW-hr)

2001

2002

2003

Tier 2

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Tier 3

Tier 4

Tier 2

Tier 3

Tier 4

Tier 1

Tier 2

Tier 4

NOx 9.2 HC 1.3 CO 11.4 PM 0.54

NOx + HC 6.4 -CO 3.5 PM 0.20

39% reduction -69% 63%

Oxidos de Nitrogeno (g/bhp (g/bhp-hr)

1-5. Historia de las emisiones Reducción 82% de NOx (1996-2006)

54%

Nivel No Regulado

15

10

35% 40% Tier 1

5

?

?

Tier 2 Tier 3 Tier 4

0 1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

Tier 4/etapa 4. El futuro es ahora
The final Tier 4/Stage IV emissions standards drive to very low NOx and PM limits.
While the primary focus for the Tier 3/Stage IIIA standard is on NOx reduction, the Tier 4/Stage IV standard drives both NOx and PM down to levels that will likely require aftertreatment. Both NOx and PM reduction technologies will be discussed.

Sistema SCR

Regulated Emissions:

Combustion

Chemistry
La norma EPA regula las emisiones indicadas en rojo Cx Hy Sz + O2 + N2

CO2 + H2O + N2 + O2 + NOx + HC + CO + SOx+ C Material Particulado(PM)

Diesel fuel

Air

Mayores constituyentes Exhaust components found in trace concentrations

Regulacion de emisiones: Gases NOx + HC + CO + SOx+ C NOx (Oxidos Nitrosos) es un termino colectivo para varios gases, compuestos por nitrogeno y Oxigeno, que reaccionan juntos durante la combustion. Las altas temperaturas de las camaras favorecen en una mayor formación de estos gases. EPA estima que los motores diesel emiten el 25% de todo NOx en USA Reaccionan con el HC (Hydrocarbons) con la luz del sol, para formar Ozono al nivel del suelo, que participan en la formacion de smog y lluvia acida. Los HC es combustible no quemado o parcialmente quemado en el escape.

CO (Monoxido de Carbono) es producido por la combustion incompleta de combustibles fosiles CO es dañino para la salud – pero se presenta en muy bajos niveles en los diesel.

Regulacion de emisiones: Material Particulado Material Particulado (PM) son materiales no gaseosos consiste en hollin, carbono y otros subproductos de la combustion. Resultado del aceite lubricante, combustibles y oxidos de asufre, no quemado o parcialmente quemados. Las bajas temperaturas de combustión o combustiones incompletas, resultan en una mayor formacion de PM. Este material es considerado dañino para la salud por la EPA, aunque sus efectos estan aun sujeto a debates. EPA estima que los motores diesel emiten el 15% del total de PM en USA

Cómo se forman las emisiones?

Aire + Combustible =

Energía +

Gases de Escape PM

NOX

CO

Particulate Matter Nitrogen Oxides Carbon Monoxide

Elementos más contaminantes del motor diesel: Componentes de los gases de escape

Ralentí

Óxidos de nitrógeno (NOx) vol.%

0.005.....0.025

0.06.....0.15

0.05.....0.06

0.02.....0.06

Hidrocarburos (HC)

vol.%

Máxima potencia

Tiempo óptimo de inyección % 260 220

Monóxido de carbón (CO) vol.%

0.01.....0.045

0.035....0.2

Dióxido de carbón (CO2)

vol.%

.....3.5

.....12.0

Vapor

vol.%

....3.0

......11.0

Oxígeno (O2)

vol.%

....16.0

...10.0

180 140 100 60

Nitrógeno (N)

Hollín

Temperatura de escape

vol.%

resto

resto

mg/m³

~20

~200

100....200

550....750

°C

4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 ° Cigüeñal

avance / retardo

19

Combustible disponible en CHILE

A1

B

N°5

N°6

UNIDAD

400 350

DENSIDAD A 15°C

PUNTO DE INFLAMACION

830 a 850 830 a 850

52

52

999.4

55

999.4

60

kg / m 3

°C (min)

300 250 200

A1

150

B

100

SEDIMENTO POR EXTRACCION (v/v) AGUA Y SEDIMENTO

0.1

0.1

VISCOCIDAD A 100°C VISCOCIDAD A 40°C

1.9 a 4.1

1

2

%

1

2

% (max)

9 a 14.9

15 a 50

mm2 / s (min)

1.9 a 5.5

AZUFRE

50

350

N° CETANO

50

48

5

1000

AZUFRE

% max ppm (max) (min)

500

VANADIO ACIDOS INORGANICOS

0

min y max 4

AZUFRE

50

0

0 20

Introducción

Serie QSK19

Serie QSK60

Serie QSK38

Serie QSK50


Constantemente la fabrica buscar mejorar el performance de sus motores, para conseguir de esta forma responder a los requerimiento cada vez mas exigente de los cliente y por otro lado, tener un compromiso con el medio ambiente. Este curso apunta a buscar la forma de conseguir la satisfacción del cliente, en el sentido de hacer cumplir la vida útil del motor determinada por fabrica; usando las recomendaciones establecidas.

Diversidad de aplicaciones
Cummins fabrica motores para una diversidad de aplicaciones, por ejemplo: agrícolas, marinas, industrial, automotriz, locomotoras, generación, entre otras; y de distintos rangos de potencia, desde los 30HP hasta los 3500HP.
Le llamaremos OEM (original Equipment Manufacturing) al equipo donde ira montado un motor Cummins

Familia de motores de alta potencia
Es esta diapositiva se muestran los motores que se agrupan dentro de la familia de alta potencia. En esta familia de motores, hay 3 motores que se han fabricado en conjunto con Komatsu: QSK23, QST30 y QSK78 Opciones de servicio extendido Centinel™ Eliminator™ Protección de partida en seco Prelub™ QSK38 QST30

QSK60 QSK50 QSK45

Arquitectura Común pistón de aluminio y FCD QSK19 Base motor V 60° Turbos cargados Diagnostico electrónico Sistemas de inyección Inyectores accionados mecánicamente QSK23

QSK78

Observacion preliminar. Vistas


The new QSK19 CM850 engine's MCRS fuel system contains the fuel pump, solenoid-controlled electronic injectors, and the engine ECM to provide full-authority electronic control for fuel delivery. With this system, both injection pressure and timing can be accurately controlled.

Vistas del motor

Observacion preliminar. Vistas New lube filter head to provide fine and coarse oil filtration with a single filterhead New lube pump to provide additional oil to cool FCD pistons

Gear housing & cam gear for cam position sensing Cummins high pressure fuel pump

New LTA thermostat housing & plumbing required for two-pump/twoloop cooling

Fuel filters, filter head, lift pump Fuel feed & drain plumbing

ECM’s, mounting & wiring harness FCD pistons & new cooling nozzles for improved durability

Combined jacket and LTA water pump to gain hydraulic drive flexibility

Monarch flange turbochargers for improved turbine housing robustness

Turbo oil feed plumbing

Air crossover and support due to change in turbo location

Cast iron intake manifolds and covers for improve robustness HX83 HP Turbos

HP turbo coolant plumbing

Injectors & MCRS fuel system

Cylinder head and valve cover for new injectors and fuel drain

Exhaust manifolds with monarch flange

Exhaust gas temperature sensors

New key slotted crank & tone wheel Flywheel housing with engine position sensor

Nueva numeracion de los cilindros! 1,3,5,7,9,11,13,15 LB (odd numbers) 2,4,6,8,10,12,14,16 RB (even numbers) 2 4 6 8 10 12 14 16 1 3 5 7 9 11 13 15 Uniform numbering system for cylinders, sensors, etc. First LB from front is #1, first RB from front is #2, alternates LB to RB, front to rear

QSK60 Minimos cambios en la instalacion Sin cambios en la salida de escape

Sin cambios en la entrada de aire

Sin cambios en las conexiones de salida del refrigerante

Same Options: Sin cambios en la ubicacion del montaje

Sin cambios en la conexion de entrada de agua

• Fan Drives • Alternators • Flywheels • Oil Pans • Aux. Drives • Filters • Prelub • Centinel • Eliminator • Ether injection

Características motor Riel comun de inyectores actuados electrónicamente

QSK60 CM850

Combustion avanzada y revizada junto con un rediseño de la geometria del pistón permiten reducir la emisiones

Alta resistencia, doble pared en lineas de alta presión

Bomba de alta presión, genera 1600 bar 3 modulos CM850, que incorporan la capacidad de monitorear temperatura de gases de escape Cabezal de filtro primario y secundario con bomba electrica de cebado

Características motor QSK60 CM850 Tubos para el refrigerante del Intercooler externo y mejorado

Culata modificada junto con tapa de valvula para aceptar los nuevos inyectores. Los sistemas MCRS permiten que los balancines de los inyectores y el rodillo del inyector sean reemplazados por espaciadores , lo que reduce las cargas sobre el eje de levas y el tren de engranajes frontales Multiples de fierro fundido

Bomba de agua integrada, sistema principal mas sistema LTA

Nuevos turbos de alta presión para motores doble etapas

Comparacion directa entre motores Configuracion Desplazamiento Potencia Torque Peak Bore & Stroke Piston Speed Sistema refrigeracion

Vee 16-Cylinder 3,661 cu in 1782-2850 hp 8274 lb-ft @ 1600 rpm 6.26 x 7.48 in

como tier1 60.14 liters

como tier1

1329-2125 Kw

mejorado

11,218 Nm

mejorado

159 x 190 mm

como tier1

12 meters/second @ 1900 rpm 2-pump/2-loop & low temperature aftercooling

como tier1 mejorado

Aspiracion

single or 2-stage turbo & intercooling

mejorado

Capacidad de aceite

297 US qt

281 liters

como tier1

Capacida refrigerante

184 US qt

174 liters

como tier1

Dims L x W x H

108 x 59.4 x 79 in

2743 x 1508 x 2007 mm

casi identi.

Dims (2-Stage)

108 x 59.4 x 91.2 in 2743 x 1508 x 2316 mm

casi identi.

Peso humedo

17,361 lb

7,875 kg

casi identi.

Wet Wt.(2-Stage)

18,232 lb

8,270 kg

casi identi.

Dimensions & weight shown are base engine envelope without customer options

Vista lado izquierdo motor


La vista del lado izquierdo del motor no modifica la estructura básica del motor. La diferencia radical esta presente en el sistema de combustible, sistema eléctrico y componentes internos.

Quantum Evoluciona: QSK60 Tier 2



El sistema MCRS incorpora un sistema de inyección electrónica suministrado por Bosch para Cummins, y consiste en una bomba de alta presión con 5 elementos de bombeo y controlada electrónicamente por el ECM. Además, los inyectores están conectados en paralelo a una línea que los conecta a todos a dos puertos de salida ubicados en la bomba de alta presión.

Vista lado derecho motor


La vista del lado derecho presenta similares características al motor convencional, la opción filtro eliminator también esta presente. La bomba de agua integrada (sistema principal y sistema LTA) es la gran diferencia

Quantum Evoluciona: QSK60 Tier 2
Vista la derecho muestra algunas diferencias respecto al actual motor MCRS, como por ejemplo, la incorporacion de una bomba de agua integrada a la bomba LTA, lo que cambia la disposicion actual de los ductos de agua del sistema LTA

Vista frontal motor
La vista frontal de motor rediseña el circuito de ductos del sistema LTA. Desaparece la ubicación tradicional de la bomba LTA y se integra en un solo cuerpo junto con la bomba principal. Este esquema reduce la cantidad de partes del motor .

Quantum Evoluciona: QSK60 Tier 2
Reúne el nivel de emisiones Tier 2
Alcanza potencias cercanas a 2,850 hp (2,125 Kw)
El sistema MCRS mejora en un 18% la entrega de potencia del motor y reduce en un 80% el ruido
Características AEM , monitoreo avanzado del motor (Advanced Engine Monitoring)
Mayor durabilidad pistón FCD
Durabilidad estimada en 1,000,000 millones de US galones fuel quemados (3,785,000 litros)
Opción de servicio extendido disponible con Eliminator™ & Centinel™

Quantum Evoluciona: QSK60 Tier 2


Los mismos 60 litros sin cambiar las características basicas del motor
Minimo impacto de instalacion QSK60 Tier 2 1782 - 2850 hp (1329 -2125 kW)


Conserva misma velocidad del motor y presión del cilindro
Comparte tecnologia comun con otros sistemas Quantum aplicados en otros motores

QSK60 Tier 1 1782 - 2700 hp (1329 2013 kW)

Quantum Evoluciona: QSK60 Tier 2 Sistema de combustible HPI CM500, cumple con las normas de emision tier 1

Sistema de combustible MCRS CM850, cumple con las normas de emision tier 2

Engine Dataplate Located on front gear cover, LB

ESN Stamped on Block Located on left rear pan rail

Tabla de cruce de nombres Cummins/Komatsu Updated 12/27/02 Komatsu / Cummins Cross Over List Komatsu Model Name Cummins Model Name S4D102 4B3.9 Series S6D102 6B5.9 Series S6D114 6C8.3 Series S6D170E-3 QSK23 12V140 QST30 (if made in USA) SSA12V159 K1500E SSA16V159 K2000E SDA12V160 QSK45 SDA16V160 QSK60 (Single Stage) SSDA16V160 QSK60 (2 Stage) SSDA18V170 QSK78

Komatsu Unique Engines Komatsu Model Name SA6D108E-2 SD125 S6D140 S6D170 SA12V170

Config I6 I6 I6 I6 12V

Displ 7.15 11 15.24 23 46.3

Updated 12/27/02 Komatsu / Cummins Cross Over List Komatsu Model Name Cummins Model Name S4D102 4B3.9 Series S6D102 6B5.9 Series S6D114 6C8.3 Series S6D170E-3 QSK23 12V140 QST30 (if made in USA) SSA12V159 K1500E SSA16V159 K2000E SDA12V160 QSK45 SDA16V160 QSK60 (Single Stage) SSDA16V160 QSK60 (2 Stage) SSDA18V170 QSK78

Komatsu Unique Engines Komatsu Model Name SA6D108E-2 SD125 S6D140 S6D170 SA12V170

Config I6 I6 I6 I6 12V

Displ 7.15 11 15.24 23 46.3

Conexiones de combustible QSK 50 / 60 Tier 2 LINEA DE DRENAJE DE COMBUSTIBLE MAXIMA PRESION PERMITIDA 9.0 in Hg

LINEA DE ALIMENTACION

PRE FILTRADO 15 micras

MAXIMA PRESION PERMITIDA 8.0 in Hg

FILTRADO PRINCIPAL 5 micras

Cummins Confidential

47

La seguridad primero Los sistemas MCRS pueden contener presiones sobre los 30.500 PSI después que el motor es detenido. Siempre siga los procedimientos apropiados descritos en el manual de operación y mantención del motor.

Modulo II. Sistema de combustible MCRS

Nueva terminologia
Sistema de Riel comun modulado (Modular Common Rail System MCRS)
Bomba de levante electrica para suministro de combustible (Electric Lift Pump for Engine Fuel Supply)
Bomba de suministro de combustible(Gerotor)
Valvula de amortiguacion mecanica (Mechanical Dump Valve MDV)
Ensamble de Bomba presurizadora (Fuel Pump Pressurizing Assembly FPPA)

Sistema de combustible MCRS
Se puede apreciar en la imagen la distribucion de los inyectores en el sistema de combustible. Cabe notar que los inyectores se ubican en serie, lo que evita disponer de un riel comun de combustible. Ademas los inyectores son disparados de acuerdo al orden de encendido que diponen los ECMs.

Sistema de combustible. Componentes Accumulator

Fuel Delivery Pump (Gerotor) (Produces 5-7 bar fuel pressure)

Fuel Pump Pressurizing Assembly

Fuel Pump (Produces 1600 bar nominal maximum fuel pressure)

Electric Lift Pump (Produces 3-5 bar fuel pressure)

Stage 1 Fuel Filter (7 Micron)

Stage 2 Fuel Filters (3 micron)

Sistema de combustible MCRS 1.

Suministro de combustible del tanque 2. Ensamble de cabezal del filtro de combustible 3. Filtro de combustible de primera etapa 4. Filtro de combustible de segunda etapa 5. Bomba de combustible 6. Placa de enfriamiento del ECM 7. Válvula mecánica de descarga 8. Ventilación para las líneas de suministro del inyector 9. Línea de suministro del inyector 10. Inyector 11. Línea de retorno del combustible 12. Válvula de purga de aire y retorno de combustible al tanque de combustible del OEM

Sistema de fuel MCRI

Cabezal de filtro de combustible motor QSK19 MCRS

Circuito desde la bomba gerotor
Desde la bomba gerotor el combustible sale hacia la placa de refrigeracion del ECM para luego entrar al filtro etapa 2 y posteriormente a la bomba de alta presion.
La presion capaz de generar esta bomba es de 5 a 7 bar

Sistema de alta presion

Porcentaje de retorno al tanque

Diseño de cañería de doble pared

Elementos reemplazables de la bomba The high-pressure pump pressurizes the fuel to the required injection pressure. The following is a list of fuel pump components that are field reparable:
MDV
Pressure sensor
fuel pump actuator
geroter cover and gears
miscellaneous and seals

o-rings

Los siguientes tornillos nunca deben ser removidos en campo

Malla protectora del mando de la bomba de combustible
Como se puede apreciar en la foto, esta cubierta protectora tiene como objetivo proteger de material proveniente de la bomba en caso de alguna falla

Sistema de filtrado de combustible Engine

First Stage filter/separators: 7µm

Second Stage filters: 3µm/3µm

QSK19

Single-Industrial Pro unit

Dual-filter unit

QSK38

Dual-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

QSK50

Triple-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

QSK60

Triple-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

5 Bar Electric Priming and Starting Assist Pump

First Stage Off-Engine (η = 98.7%)

Second Stage On-Engine (η = 98.7%)

Customer Drain (to Tank)

12-Bar Check Valve

Vibration Isolation

WIF Gerotor

P Pressure Sensor

Fuel Tank

Temperature Sensor

IMV

M14

Water-in-Fuel Sensor

5 Bar Air Bleed Valve

T

M14

Inlet Check Valve

MCRS Pump

Modular Common Rail Fuel System

INJECTOR DRIVER MAPPING 60 pin ECM Q50/60 source Conn Driver address 00 Cylinder # BANK # 45 Drv 1+ 2 1R 53 Drv 1-

Q50/60 source address 01 Cylinder # BANK # 6 3R

54 51

Drv 2+ Drv 2-

10

5R

7

4L

55 52

Drv 3+ Drv 3-

11

6L

14

7R

56 58

Drv 4+ Drv 4-

8

4R

4

46 60

Drv 5+ Drv 5-

16

8R

57 59

Drv 6+ Drv 6-

5

3L

Q50/60 source address 144 Cylinder # BANK # 1 1L

15

8L

2R

3

2L

12

6R

13

7L

9

5L

Share same Vboost supply

Share same Vboost supply

Sistemas de filtrado de combustible

Sistema de filtrado. Etapa 1
Aplicaciones Industriales y de Generación de Potencia
La ubicación de montaje del filtro de Etapa 1 depende del OEM, a condición de que se cumplan las normas de aplicación de Cummins Inc. Contacte a un Centro de Reparación Autorizado Cummins® por más información.
Las aplicaciones Industriales y de Generación de Potencia se explican en los siguientes pasos.
Los filtros de Etapa 1 se montan fuera del motor. La bomba cebadora del combustible está montada con el ensamble de filtro de Etapa 1.
El filtro consiste de los siguientes componentes:
Filtro de Etapa 1 (filtración de 7 micras)
Sensor de agua en el combustible
Válvula de drenado
Bomba de levante.

Sistema de filtrado 1st Stage: off-engine 7 micron Industrial ProTM clear cover with visual indicator of filter life & fuel condition Triple-filter/water separator unit Electric priming pump High strength housing Water-in-fuel sensor Fast drain water bowl

2nd Stage: on-engine 3/3 micron Triple-filter unit Each filter contains two layers of protection (3/3) Vibration isolated Fuel delivery pressure & temperature sensor

Instalacion de las lineas de combustible


Entrada desde el filtro de etapa 1, 7 micras
Filtros de etapa 2, 3 micras

Sistema de filtrado. Primera etapa Filtro de primera etapa 7 micras Salida de combustible Bomba de transferencia

Customer Defined Mounting Location Entrada de combustible

Ubicacion filtros de primera Llenelos en el servicio de mantencion

Drain Connection To Fuel Tank

Bomba de cebado

Filtros de segunda etapa No deben ser llenados

Fuel Inlet Either Side

Conexion de entrada de combustible

Sistema de filtrado. Segunda etapa A la bomba de alta presión Desde la bomba gerotor

Temperature Sensor

Soportes y aisladores de vibracion

Filtros de segunda etapa 3 micras

Sensor de presión

Filtracion en el sistema MCRS 2 etapas de filtracion: • Primera etapa: Filtro Fleetguard industrial pro de 7 micron con sensor de presencia de agua (WIF) y bomba electrica de levante. • Segunda etapa: 3µ-in-3µ filtros montados en el motor • Particulas meyores a 4 micras han provocado daños en los inyectores

Flujo de combustible en el arreglo de filtros de dos etapas Industrial Pro filter head assembly Tanque

7µ Stage 1 (chassis mounted)

Priming pump (chassis mounted)

Gear pump

3µ-in-3µ Stage 2 (engine mounted)

IMV

HP Pump

Injectors

Sistema de filtrado Engine

First Stage filter/separators: 7µm

Second Stage filters: 3µm/3µm

QSK19

Single-Industrial Pro unit

Dual-filter unit

QSK38

Dual-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

QSK50

Triple-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

QSK60

Triple-Industrial Pro unit

Triple-filter unit

First Stage Engine (98.7%)

5 Bar Electric Priming and Starting Assist Pump Customer Drain (to Tank)

Second Stage Engine 98.7%)

M14

12-Bar Check Valve

Vibration Isolation

M14

Gerotor

P Pressure Sensor

Fuel Tank

On(η = Temperature Sensor

IMV

WIF Water-in-Fuel Sensor

5 Bar Air Bleed Valve

T

M14

Inlet Check Valve

MCRS Fuel Pump

Sistema de filtrado para los sistemas MCRS

Despiece de filtro etapa 1
El ensamble del filtro incluye: – Valvula check de entrada – Sensor de agua en el combustible (WIF) – Bomba electrica de levante – Valvula check de salida
El elemento filtrante debiera ser reemplazado cada 250 horas de servicio. – El filtro esta obstruido si el nivel alcanza la línea roja

Lift Pump

Outlet Check Valve WIF

Inlet Check Valve

Industrial Pro MCRS Filtration Si el nivel de combustible esta en la linea roja, el filtro comenzara a restringuir el sistema. No espere a que esto suceda para realizar la mantencion Check Valves

WIF Sensor

Water bowl and drain

MCRS Filtration 1st Stage, Industrial Pro 7µ Filter Heads (mounted off engine)

Lift Pump

Number of Stage 1 Filters QSK19 1 QSK38 2 QSK50 3 QSK60 3

Bomba Inyectora de alta presion, bomba gerotor y bomba de levante electrica

Bomba de alta presión sistema MCRS
Bomba de alta presión, capaz de generar sobre los1600 bar (23,000 psi) de entrega
El sensor de presión permite controlar en forma precisa la bomba por el ECM
La bomba es lubricada con aceite para mejorar la durabilidad

QSK38


Libre de mantenciones con un core reutilizable en una reparacion mayor

QSK19


Formato cilindros

comun

de

2/4/5

Bomba de alta presion sistema MCRS Cilindros generadores de presion Fuel lines Sensor

QSK50 & QSK60

Actuador electronico IMV (Inlet metering valve) Accumulator

Mechanically driven gear pump


La bomba de alta presion contiene 5 elementos de bombeo y 2 suministros de salida, una para cada banco. La presion de descarga es regulada por la valvula IMV que es controlada por el ECM. La presion de salida de la bomba es monitoreada a cada instante.

Bomba de alta presion sistema MCRS


La bomba de alta presion contiene un actuador llamado IMV (inlet metering valve) y una bomba tipo gerotor acoplada en la parte posterior de la bomba

Vista bomba de alta presión

Bomba de levante electrica
La bomba de levante del combustible operará por 120 segundos cuando la llave se cambie a la posición de ON. La bomba de levante del combustible también operará mientras el motor esté dando marcha, hasta que la presión del riel de combustible llegue a 200 bar [2900 psi].
Al término de los 120 segundos de operación, la bomba de levante del combustible debe producir presión. Si la bomba de levante no lo hace, entonces la bomba de levante debe reemplazarse.

Chequeo a la bomba de levante
La bomba de levante opera por 120 segundos cuando el contacto esta en ON. La bomba de levante operara mientras el motor este arrancando hasta que la presión de fuel alcance los 200 bar (2900 PSI)
Después de los 120 segundos de operación, la bomba de levante debe producir presión. Si no lo hace, la bomba debe ser reemplazada.

Mínima presión de levante: 3 bar. (43.5 PSI)

Resumen de operación
La bomba Gerotor montada en la parte trasera de la bomba de alta presión, suministra aproximadamente entre 5 y 7 bar (72 PSI a 100 PSI) de presión a través de la placa del ECM, filtro de segunda etapa y bomba de alta presión.
Una válvula shutoff no es requerida, ya que los inyectores ahora son controlados electrónicamente, ellos no alimentaran con combustible si la energía o el contacto es puesto en OFF

Bomba tipo gerotor
Una segunda bomba localizada en la parte trasera de este componente estilo gerotor toma el combustible desde la etapa de un filtro y lo envía a través de la placa de enfriamiento del ECM a la segunda etapa de filtrado. La tapa de la cubierta también contiene el regulador de presión para el gerotor de la bomba. Un O´ring (3) provee un sello para evitar las fugas.

Bomba de combustible
La bomba de combustible consiste en 2 bombas: La bomba primaria (1) es una bomba de 2 pistones que proveen un suministro constante a los inyectores. La bomba es lubricada por el sistema de lubricación del motor. Una válvula de dosificación a la entrada controla el suministro de la bomba dependiendo de la cantidad de potencia que este siendo requerida. En caso de exceso de combustible, una válvula amortiguadora (6) alivia el exceso de combustible de la bomba y lo retorna al estanque. Un sensor de presión (7) suministra una señal al ECM para monitorear la presión desde la bomba.

Bomba Elevadora

Fuel feed pump

Sellado del acople de la bomba de combustible

Fuel Pump R&I Service Tool

Fuel Pump R&I Service Tool Installed

Fuel Pump R&I

Fuel Pump R&I

Inyectores y líneas de combustible. Descripcion y funcionamiento

MCRS HP Line Between Injectors 5

1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

8 3 4 7 2 6

Cummins Confidential

Outerwall Pipe Vibralock Nut Seal Connector Fitting O-Ring Groove Sealing Cone Innerwall Pipe

8. Pressurized Fuel

Caracteristicas del inyector MCRS
Lineas de combustible de doble pared ofrece mas durabilidad que un riel comun
El sistema exige contar con un doble sistema de filtrado de 7 micras y 3 micras. Esto evita daños en los inyectores que presentan tolerancias extremas.

Caracteristicas del inyector MCRS
Inyectores actuados electrónicamente
Rapida respuesta con multiples inyecciones
Control preciso del tiempo y la cantidad de combustible a inyectar
Acumulador integrado al inyector ayudando a eliminar la pulsacion de presión entre inyectores
Permite conectar en serie los inyectores sin necesitar un largo riel comun

Requirement for Future Fuel Systems

6 of 24

MCRS Injector
La inyeccion es directa a traves de inyectores accionados electronicamente de tobera cerrada. La tapa de valvulas es rediseñada para dar cabida a los inyectores

7 of 24

MCRS Injector

Modular Common Rail Injector

Modular Common Rail Injector

MCRS Injector & Serial High Pressure Fuel Line

Inyectores
Los Inyectores están constituidos de 3 partes principales:
1. Un conector T que provee los puertos con hilos para conectar las líneas de fuel
2. Un pequeño filtro colector de suciedad, un orificio y un limitador de flujo, para ayudar a mantener una presión constante en el inyector
3. El cuerpo del inyector provee el espacio para ser una acumulador para la presión de fuel. Un conector eléctrico en enchufado al arnés principal del motor. Un solenoide electrónicamente controlado es usado para operar la aguja. El ECM comanda el control sobre la inyección y sobre el tiempo.

Características del Inyector
Cada inyector incluye ahora su propio acumulador integrado, lo que ayuda a eliminar los pulsos de presión entre inyectores y mejora la estabilidad. También, los inyectores son conectados en serie, eliminando la necesidad de contar con un largo riel.

Conexión del inyector

Limitador de flujo

This is a cutout view of what the injector flow limiter looks like

Injector Fuel Flow Fuel enters the flow limiter region of the injector

Fuel fills up the area above the flow limiter’s check ball

Fuel flow pushes down on the check ball compressing the spring slightly

Fuel then enters the accumulator section of the injector

Fuel fills up the accumulator section of the injector

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

The needle is balanced by pressures at the nozzle seat and at the needle control chamber, at the opposite end of the needle.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

When the solenoid valve is energized by the ECM, it opens the chamber to the return fuel line.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

The pressure in the needle control chamber drops, the needle is lifted, the nozzle opens and the injection begins.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

The pressure in the needle control chamber drops, the needle is lifted, the nozzle opens and the injection begins.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

The pressure in the needle control chamber drops, the needle is lifted, the nozzle opens and the injection begins.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

When the current in the solenoid valve drops to zero, the control valve returns to its seat.

Solenoid Control Valve

Control Chamber Injection Needle Nozzle Seat

The pressure in the needle control chamber increases and becomes equal to the pressure at the nozzle seat. The needle closes due to a nozzle spring force and stops the injection.

Limitador de flujo The flow limiter (check ball, seat, and spring) is used to prevent large volumes of fuel from entering the cylinder, thus providing engine protection. If large volumes above normal are suddenly demanded due to an injector malfunction, the check ball compresses the spring to a point where it seals against the seat, thus cutting fuel supply to the injector.

Lineas de suministro y lineas de retorno
La figura muestra los puntos de conexión para el suministro de combustible desde los filtros etapa 1 y la linea de retorno de combustible hacia el estanque

Retorno de combustible
El múltiple de fuel provee un punto donde todos los retornos de fuel son conectados y el fuel es retornado al tanque. El múltiple tiene una fitting de purga de aire por la línea de retorno desde la válvula de dosificación de entrada. Este fitting de purga es una válvula check que abre a los 5 bar (72 PSI). Esto limita el flujo de salida del sistema en altas presión y minimiza las perdidas durante el arranque.

HP Line Between Injectors

5

1 1. 2. 3. 4.

8 3 4

5.

7 6

2

6. 7. 8.

Outerwall Pipe Vibralock Nut Seal Connector Fitting O-Ring Groove Sealing Cone Innerwall Pipe Pressurized Fuel

HP Line Between Injectors T-connector

•Double walled pipe threads into T-connector. •3.5mm I.D. •Green – fuel drain line •Yellow – fuel inlet path •When removing fuel line, (before complete detachment) if some Pressure still in line, fuel will go thru drain path (Green)

O-ring

HP Line Between Injectors

•Double walled pipe threads into T-connector. •3.5mm I.D. •Green – fuel drain path •Yellow – high pressure fuel inlet path •When removing fuel line, (before complete detachment) if some Pressure still in line, fuel will go thru drain path (Green)

End of Line Plug

•M24 x 1.5 with 27mm Hex head •0.799” x 0.103” viton o-ring • Not just any Nut! • Has a conical shaped end to seal against Injector

Retorno desde las culatas • Return fuel flow is Approxiamately 15-18% of fuel consumption

Conexiones de combustible OEM Drain OEM Inlet

QSK38/50/60

Stage 2/3 filter head

Modulo III. Modificaciones en el motor

Grupo block

Rediseño del block
El block del QSK19 ha sido modificado para incluir un agujero para el sensor de posición del cigüeñal en la parte trasera izquierda del motor que esta justo abajo y atrás del cabezal de filtro de aceite

Cigüeñal
El cigüeñal del QSK19 MCRS incorpora una rueda de engrane para el sensor de posición.

Catalogo de partes Clic aquí

Catalogo de partes Clic aquí

Engine Speed Sensor Tone Wheel (60+1 Teeth) on crankshaft

Counter Weights 12 of 24

Eje de levas
El eje de levas ha sido modificado removiendo los lóbulos del inyector, que no necesitan ser tan grandes con los inyectores electrónicos. Estos lóbulos ahora han sido maquinados por un patrón circular que pilotean el eje de levas durante el ensamble.
Una tapa individual configuración

será

utilizada

para

esta

Ubicación de un separador en el lugar del balancín del inyector

Respiradero del motor

Tapa de válvulas y respiradero
Una nueva tapa de válvulas de aluminio de 2 piezas ha sido diseñada para acomodar al nuevo inyector. Adicionalmente, el respiradero incorpora una malla metálica como filtro. El OEM necesita conectar manguera de 1 pulgada (capaz de soportar hasta 149°C). Tres tapas que incluyen un respiradero necesitara el motor. La tapa es ahora fijada a la caja de balancines usando 4 patrones de sujeción.

Seguidores de levas
El centro de los seguidores de levas ha sido removido y un espaciador ha sido agregado dado que los inyectores no requieren ser accionados mecánicamente

Pistón
El pistón de fierro fundido dúctil (FCD) es usado en todos los motores de alta potencia. El nuevo pistón tiene una relación de compresión de 16:1

Catalogo de partes Clic aquí

Culatas Procedimiento de ensamble Clic aquí

Las culatas de los QSK19 requieren 3 agujeros maquinados para el combustible, timing, riel y retorno. En la culata de los sistemas MCRS solo un agujero ha sido conservado, para aceptar un perno banjo y derivar el retorno de combustible. Adicionalmente, guias de valvulas de hierro fundido y nuevos asientos son usados para mejorar la durabilidad asi como las emisiones.

Balancines superiores


Los balancines superiores han sido incorporados en la nueva configuración, sin embargo, la varilla y el balancín asociados al inyector han sido removidos

Ubicación de sensor de velocidad y posición
Un nuevo diseño permite incorporar un sensor de velocidad y posición en una rueda dentada incorporada en el cigüeñal. El block esta diseñado para incorporar en alojamiento para este sensor

Sensor de posición y velocidad
En la parte frontal se encontrara el otro sensor de velocidad y posicion. La tapa de la distribucion viene ahora acondicionada para acomodar este sensor

Ubicación de la rueda dentada que permite al sensor entregar una señal de velocidad y posicion al ECM

Nuevo pistón del motor QSK38 y 50
El motor K38 y 50 incorpora ahora un piston de una sola pieza de fierro fundido ductil (FCD) usado tambien en otros motores de alta potencia. La relacion de compresion que se obtiene es de 15:1

Enfriamiento del piston
En estos motores, un dardo es dirigido a la corona del piston para su refrigeracion. El caudal de aceite es cortado cuando la presion en el sistema cae por debajo de los 20 PSI


Cylinder Existing K50 block has been modified to accommodate the Block following: - New fuel filter head assembly - Fuel pump support bracket - Additional drillings in vee cavity

Counterbore Ring

Crankshaft
New key slotted crankshaft incorporating a tone wheel for the new crankshaft speed/position sensor. The tone wheel presses onto the crankshaft and has a 60-2 tooth design

Crankshaft Speed/Position Tone Wheel

Engine Speed Indicator Teeth

Crankshaft Speed/Position Tone Wheel

Position Indicator

LB Camshaft Gear
24 drillings in camshaft gear face plus a dowel pin in one of the drillings (24+1) for the new camshaft speed/position sensor

No Offset Camshaft Keys
Straight camshaft key is the only key available. No need for offset keys due to electronic injectors

Cam Followers • Modified K50 cam followers • Center injector follower has been removed • Spacer has been added instead • The shaft is unique to QSK50 – no injector follower oil hole

Power Cylinder Ceramic Coated Top Ring (CKS) • •

Increases fatigue strength Reduces scuffing

Positive Twist Second Compression Ring •

Has a top inside groove cut in it

Gas Nitrided And Plateau Honed Liner •

Improves durability

Targeted Piston Cooling Nozzle • Prevent coking under bowl • Reduces piston temperature

Unique bowl design for specific applications

Piston Install with Arrow Facing Front of Engine

Piston

Cylinder Liner

Cylinder Head • Modified K50 cylinder head • Accommodates new injectors, valves, valve guides, valve stem seals and fuel drain lines • Requires three less drillings: two used for mounting the fuel rail and the third for fuel drain • One fuel drilling retained but machined to accept metric banjo fittings utilized by the fuel drain • Cast iron valve guides and new stem seals • Metric threaded hole for injector hold-down

QSK50 Valve Train 4-Valve Per Cylinder Design
Optimizes air/fuel mixture with faster response across the rpm band Simplified Valve Train
Reduced loading on camshaft & gear train with removal of injector train for MCRS
Eliminates need for injector adjustment Advanced Valve Metallurgy
Enhanced thermal durability
Intake valves with Nitride coating & triballoy valve seats
Inconel exhaust valves with rotators
Stemless crossheads
Upgraded with cast iron valve guides & chrome valve stems

Rocker Levers • K50 rocker levers have been used • Push rods and rocker levers associated with injection have been removed • Injection rocker levers replaced by spacers

Rocker Levers

Sistema de lubricacion

Sistema de lubricacion QSK19

Válvulas en el sistema de lubricación

Lubricacion tren de engranajes frontal

Lubrication Flow

High Pressure Relief Valve Opens @ 160 PSI, Dumps to Sump

Lubrication Flow

Lubrication Flow

Water pump drive bushing no longer has an oil hole

Lubrication Flow

#4. Oil pressure regulator 40-70 PSI @ rated speed, dump to sump #7. Filter bypass valve, opens @ 51 PSI, dump to post filter gallery #12. Piston cooling nozzle regulator, 15-20 PSI

Eliminator Filter Flow

Fuel Pump is Oil Lubricated

Cambios en el sistema de lubricacion
Nuevos filtros de combinacion de la serie 9000. Este cabezal elimina un cabezal secundario que daban cavida a los filtros LF777.

Ubicación sensores pre y post filtro

Nueva bomba de aceite
la nueva bomba es necesaria, ya que aumenta el caudal requerido para enfriar la corona de los pistones

Sistema de refrigeracion

Descripción sistema de refrigeración

Cabezal termostatos

Sistema de refrigeración

Highly effective 2 Pump / 2 Loop Jacket Water Aftercooling (JWAC) system demonstrates exceptional levels of reliability: First loop - main engine loop controls engine jacket water Second loop - cools Low Temperature Aftercooling (LTA) circuit
New combined water pump incorporated for Tier 2 engine features a single common shaft and 2 impellers / housings
QSK50 CM850 MCRS engine external plumbing upgraded for leak-resistance
New LTA Thermostat Housing

Bomba del sistema de refrigeración Motores QSK38/50

Nueva bomba de agua

Water Pump Plumbing LTA loop bypass tube

Engine loop bypass tube

LTA pump outlet tube

Engine loop suction tube

LTA loop suction tube

Water Pump Removal

Water Pump Removal

Water Pump Removal

Water Pump Elbow Removed

Water Pump Removed

New coolant pressure sensor location

New water pump discharge flange

Water Pump Weep Hole

Suministro de aceite a la bomba

New LTA Thermostat Housing, 2 Thermostats

LTA thermostats begin to open @ 115 degrees F, fully open @ 135 degrees F

Engine Loop Thermostat Housings, 4 Thermostats Total

Four coolant filters

Engine loop thermostats begin to open @ 180 degrees F, fully open @ 202 degrees F

New Aftercooler & ECM Cooling Plate Coolant Plumbing Coolant return from ECM cooling plate

Coolant return from aftercooler elements

Coolant supply to aftercooler elements Coolant supply to ECM cooling plate

HP Turbo Coolant Supply & Return Supply

Return

Cooling System Manual Vent Points LTA tubes (2 vents) HP turbos (2 vents)

Cooling System Drain Locations

Block drain

ECM cooling plate drain

Aftercooler element drain

Engine Loop Coolant Flow 7 PSI minimum radiator pressure cap rating

212 degrees F maximum allowed top tank temperature

LTA Loop Coolant Flow

Flow Through Thermostat Housing

Thermostats Open

Thermostats Closed

Cambios en el sistema de refrigeracion
2 termostatos adicionales a los principales son requeridos para refrigerar el sistema LTA

Nueva bomba integrada
Una nueva bomba integrada en lanzada junto con este motor. Dos impleler se tienen, una para el sistema principal y otra para el sistema LTA.

Ubicación termostatos

Sistema principal

Sistema LTA

4 filtros para el sistema de refrigeracion

Sistema de admisión y escape

Sistema de refrigeracion principal y sistema CAC

Turbo HX83 utilizados por el motor QSK19
The turbocharger for this engine is the Holset HX83.This is equipped with a turbocharger speed sensor for optimized performance and overspeed protection.
To aid in the prevention of turbocharger overspeed an altitude derate, as on the previous QSK 19 engines, is used.

Cambios en el sistema de admision. Turbo utilizado en un motor simple etapa.

Turbos usados en motores doble etapa

Nuevos multiples de admision
Los nuevos multiple de admision estan hechos de fierro fundido de tal forma de obtener una mejor resistenacia a las altas cargas en estos nuevos sistemas de combustibles

Caracteristicas de los turbos de alta presion
Los turbos de alta son refrigerados por aceite y tambien por el sistema de refrigeracion.

Modelos de turbos utilizados

Refrigeración del turbo compresor

Lubricacion turbo compresor

Modulo IV. Revisión de procedimientos relacionados

Remoción e instalación del inyector

Clean the Injector Tee Fitting Connection Area and Fuel Line Fittings. Clean the Rocker Cover and Injector Cover Plate.

Loosen the Outer Tube Fittings and Pull the Seals Away From the High Pressure Fuel Line Fittings

Cuidado con la manipulacion de las cañerias
Before any fuel lines are removed, they must be cleaned thoroughly and then once removed, placed in a plastic bag to prevent debris from entering the system. Due to the injector design tolerances this is a necessary step during service.

Loosen the High Pressure Fuel Line Fittings and Remove the Fuel Line

Extracción de un Inyector. Paso N°1
NOTA: No reutilice los tapones protectores. Los tapones protectores deben usarse inmediatamente al sacarlos de la envoltura de plástico. Si ellos no se usan inmediatamente, los tapones protectores deben desecharse. Si los tapones protectores se ensucian en cualquier manera antes de usarse, los tapones protectores deben desecharse y usarse un nuevo juego.
Si no está ya realizado, tapone los puertos en cada lado de la pieza en T del inyector con los tapones protectores, antes de sacar el inyector. Asegúrese de que los tapones se acuñen firmemente en su lugar. Esto impedirá que entren desechos y causen daño al inyector

Ver video de remoción del inyector

Follow the Procedure on QSOL to Carefully Plug and Clean the Injector T-fitting Ports

Follow the Procedure on QSOL to Plug and Clean the Injector Supply Line Fittings

Disconnect the Injector Electrical Connector

Pry up on the Retaining Clip and Remove the Injector Electrical Connector From the Mounting Bracket

Remove the Retaining Capscrews and Remove the Wiring Harness Mounting Bracket From the Rocker Cover

Remove the Two Capscrews Securing the Injector Cover Plate to the Rocker Cover

Pry the Injector Cover Plate From the Rocker Cover and Remove

Remove the Three Remaining Rocker Cover Capscrews and Remove the Rocker Cover

Using a 13mm, 6 Point, Flex Head Socket; Loosen the Injector Hold Down Capscrew

Remove the Injector Hold Down Capscrew with a Magnet and Discard the Capscrew

Remove the Injector and Injector Hold Down Clamp as an Assembly

Extracción de un Inyector. Paso N°2
Quite y deseche el tornillo de sujeción del inyector.
Use una barra de talón para sacar el inyector. Coloque la barra de talón entre el cuerpo del inyector y el balancín de escape y apalanque ligeramente el inyector, desde el barreno del inyector.
Cubra el barreno del inyector en la cabeza de cilindros, para impedir que entren objetos extraños y causen daño al barreno y a la cámara de combustión

Injector Hold Down Clamp

Cover the Exposed Overhead Components

Limpieza en cada uno de los procesos
Limpie el barreno del inyector en la cabeza de cilindros con limpiador para contactos, Número de Parte 3824510 ó equivalente, para asegurar que los arosellos sellen apropiadamente.
Limpie el barreno roscado en la cabeza de cilindros donde será instalado el tornillo de sujeción del inyector con limpiador para contactos, Número de Parte 3824510 ó equivalente, y aire comprimido.

Clean and Inspect the Injector, Tee Connector and Wiring Harness

Replace the Two Injector O-Rings and the Injector Seal

Inspect the Injector O-Ring/Damper, Replace if Damaged


Quite y deseche el sello en el extremo del inyector.
Quite y deseche los dos arosellos en el inyector.
No quite arosello/amortiguador este momento.

el en

Inspección del Inyector
Limpie el ensamble del inyector con limpiador para contactos, Número de Parte 3824510 ó equivalente. Permita que se seque completamente al aire. No use aire comprimido para secar o limpiar el inyector.
Inspeccione la punta de la boquilla por daño.
Reemplace inyectores con boquillas dañadas que impidan suministro de combustible hacia la cámara de combustión.
Inspeccione el cuerpo del inyector por signos de corrosión, grietas, y otro daño.
Inspeccione las ranuras para arosello por daño que no permitirá que los arosellos sellen apropiadamente.

Ensamble Inyector

3

Clean and Inspect the Injector Bore

Lubricate the Injector O-Rings and Damper With Engine Oil

Instalar Inyector

Install the Injector and Injector Hold Down Clamp as an Assembly

Instalación del Inyector
Puede usarse el instalador del inyector en instalaciones de inyector sencillo o múltiple.
Instale el ensamble en la cabeza de cilindros, golpeando ligeramente sobre el inyector con un mazo de cara blanda.

Lightly Snug the NEW Injector Hold Down Capscrew. Do Not Reuse Injector Hold Down Capscrews!

Injector Alignment Tool

Herramienta de alineación de inyectores
Ensamble el kit instalador del inyector, Número de Parte 4918620. Apriete con sus dedos los tres tornillos con hombro.
Coloque el instalador del inyector sobre el inyector, tal que el émbolo del resorte del balín esté sobre el lado cónico del inyector (1). Si es necesario, ajuste el émbolo del resorte del balín, de modo que presione contra el inyector. Asegúrese de que el lado plano del inyector (2) asienta parejo con el instalador del inyector

Install the Injector Alignment Tool and Align the Injector

Pasos finales
Alinee el instalador del inyector con dos inyectores.
Apriete los tornillos de la mordaza de sujeción del inyector.
El ángulo de torque de 60 grados puede alcanzarse en el tornillo, marcando la posición de una esquina del tornillo, con un punto en la mordaza de sujeción del inyector.
Apriete a: Torque Value: 68 n.m[50 ft-lb ]
Haga retroceder completamente.
Apriete a: Torque Value: 20 n.m[177 in-lb ]
Gire 60 grados el tornillo.
Retire el instalador del inyector.

Torque the Injector Hold Down Capscrew to 50 ft-lb, loosen, tighten to 22 ft-lb, Rotate an Additional 60 Degrees

Clean the O-Ring Groove in the Rocker Cover and Install a New Injector Cover Plate O-Ring

Install a New Rocker Cover Gasket and Install the Rocker Cover, Torque the 3 Installed Capscrews

Do not install this capscrew at this time

Install the Injector Cover Plate, Torque the Two Capscrews

Install the Electrical Harness Bracket, Torque the Capscrews and Connect the Injector Wiring Harness

Remove the Protective Plug From the Injector and Discard the Plug

Uso de los tapones protectores
No reutilice los tapones protectores. Los tapones protectores deben usarse inmediatamente al sacarlos de la envoltura de plástico. Si ellos no se usan inmediatamente, los tapones protectores deben desecharse. Si los tapones protectores se ensucian en cualquier manera antes de usarse, ellos deben desecharse y usarse un nuevo juego.
Tapone los puertos en cada lado de la pieza en T del inyector con los tapones protectores, Número de Parte 4918767.
Asegúrese de que los tapones se acuñen firmemente en su lugar, para impedir que entren desechos y causen daño al cuerpo del inyector.

Líneas de alta presión


Las líneas de suministro de alta presión del inyector consisten de los siguientes componentes:

1. Tubo de pared externa 2. Tuerca de ojal rectangular 3. Ojal 4. Conector 5. Ranura para arosello 6. Cono de sellado 7. Tubo de pared interna

Ubicación del tapón en la ultima tapa de válvulas

Inspect and Install the Injector Supply Line, Tighten the High Pressure Fuel Fittings Alternately and Evenly, Torque to Specification

Start the Engine, Perform the Fuel System Leakage Test With INSITE and Check for Fuel Leaks

If no Fuel Leaks Were Observed; Push the Seals Into Contact With the High Pressure Fuel Fittings and Tighten the Outer Tube Fittings to Specification

The Fuel Leak Could be From any of the HP Fuel Lines From the Fuel Pump to the Injectors. Loosen the Outer Tube Fittings, Pull Back the Seals, Start the Engine and Perform the Fuel System Leakage Test with INSITE. Continue this Procedure Until the Leak is Located.

Torque de la cañeria
Instale las tuercas de ojal rectangular con una llave de pata M24 [15/16 pulg.] adecuada y torquímetro.
Soporte la tuerca conectora con una llave mientras aprieta la tuerca de ojal rectangular.
Torque Value: 45 ft-lb ]

n.m[33

Keep it Clean!
It is Critical that no Contamination be Allowed to Enter the Fuel System
Use Appropriate Cleaning Procedures Found on QSOL Before Opening the Fuel System at any Component
This is Critical!

Revisión bomba de levante

Chequeo a la bomba de levante
La bomba de levante opera por 120 segundos cuando el contacto esta en ON. La bomba de levante operara mientras el motor este arrancando hasta que la presión de fuel alcance los 200 bar (2900 PSI)
Después de los 120 segundos de operación, la bomba de levante debe producir presión. Si no lo hace, la bomba debe ser reemplazada.

Mínima presión de levante: 3 bar. (43.5 PSI)

Revisión de la bomba de levante

Medición de restricción de combustible

Medición de restricción en el sistema de combustible
Con la válvula de suministro de combustible cerrada, quite el tapón M14 STOR del múltiple de entrada del combustible e instale un adaptador Compuchek®, Número de Parte 3824844, ó equivalente
Abra la válvula de suministro de combustible, y arranque y opere el motor en ralentí, sin carga.
Registre la restricción de entrada de combustible.
La restricción máxima de entrada de combustible es: 254 mm Hg [10 pulg. Hg].
Si la restricción está por arriba de las especificaciones, mida la restricción del filtro de combustible de Etapa 1.

Medición de restricción en el sistema de combustible. Filtros de Etapa 1. Industrial Pro
Quite la manguera de purga de aire (1) de la válvula check de purga de aire (2).
Quite la válvula check de purga de aire (2) del bloque del múltiple de drenado (3).
Instale el probador del sistema de combustible, (1), Número de Parte 4918612, en lugar de la válvula check de purga de aire.
Instale la manguera de purga de aire.
Probador del Sistema de Combustible 55 n.m [41 ft-lb ]
Manguera de Purga de Aire 45 n.m[33 ft-lb ]

Filtros Etapa 1
Quite el tapón roscado de cabeza hexagonal con arosello (1) en la entrada y el tapón roscado de cabeza hexagonal con arosello (2) en la salida de los múltiples del cabezal del filtro de Etapa 1, y sustitúyalos con adaptadores Compuchek®.
Conecte un indicador de vacío y adaptador, al adaptador Compuchek® en el puerto de entrada.
Arranque y opere el motor en ralentí bajo, sin carga.
Registre la restricción de entrada de Etapa 1.

Valores de restricción sistema de combustible
Quite el indicador de vacío y adaptador del puerto de entrada e instálelo en el adaptador Compuchek® en el puerto de salida. Arranque y opere el motor en ralentí bajo, sin carga.
Registre la restricción de salida de Etapa 1.
Reste la medición obtenida en la entrada de Etapa 1, de la medición obtenida en la salida de Etapa 1. Esta es la restricción de Etapa 1.
Ejemplo:
La restricción de entrada de etapa 1 es 25 mm Hg [1 pulg. Hg]
La restricción de salida de etapa 1 es 113 mm Hg [4.5 pulg. Hg]
La restricción de etapa 1 es 113 mm Hg [4.5 pulg. Hg] menos 25 mm Hg [1 pulg. Hg] igual a 88 mm Hg [3.5 pulg. Hg].

Procedimiento reemplazo filtro Industrial pro

Paso 1
Aplicaciones Industriales y de Generación de Potencia
El combustible debe drenarse del cabezal del filtro, antes de sacar el elemento del filtro.
Coloque un recipiente adecuado bajo el filtro de combustible de Etapa 1 a ser reemplazado.
Use la llave para collarín/tapón de purga, Número de Parte 3944451S, para abrir el tapón de purga para eliminar la bolsa de aire en el filtro.

Paso 2.
Use la llave para collarín/tapón de purga, Número de Parte 4944451S, para aflojar el collarín.
Quite la tapa transparente (1), resorte del filtro (cono de goma) (2), elemento del filtro de combustible (3), y arosello (4).
Quite el ojal de sellado (5) del adaptador del filtro.
Deseche el arosello (4) y el ojal de sellado (5).

Paso 3.
NOTA: Se muestra el filtro de la aplicación industrial. Aunque diferente, el procedimiento permanece igual para ambas aplicaciones, industrial y marina.
NOTA: Aquí se muestra el procedimiento de limpieza para la filtración de Etapa 1.
Revise la superficie sellante del cuerpo del filtro. Limpie la superficie con un trapo limpio sin pelusa, para remover cualquier desecho o suciedad.

Paso 4. Elementos de reemplazo
Aplicaciones Industriales Generación de Potencia

y

de


El reemplazo del elemento del filtro de Etapa 1 incluye el arosello (4) y ojal sellante (5) apropiados.
El arosello y el ojal deben reemplazarse con el elemento del filtro para asegurarse de operación correcta.
En el filtro de Etapa 1, para los motores industriales y de generación de potencia, instale un nuevo arosello (4), elemento del filtro (3) (suministrado con un ojal sellante (5) insertado dentro del elemento del filtro), resorte del filtro (2), y tapa transparente (1).

Indicaciones respecto al cebado de los filtros
Aplicaciones Industriales Generación de Potencia

y

de


Los filtros de Etapa 1 y de Etapa 2 deben cebarse antes de arrancar el motor.
El procedimiento para cebar la filtración de Etapa 1 y de Etapa 2 se cubre en los mismos pasos, como sigue.
Verifique que la válvula de drenado en el filtro de Etapa 1 esté cerrada en la base del filtro.
Cierre la válvula de cierre del suministro de combustible.

Cebado del sistema de combustible
Llene el filtro con combustible diesel limpio.
Instale el tapón de purga.
Apriete el tapón de purga sólo a mano.
Abra la válvula de cierre del suministro de combustible
El interruptor de llave debe ciclarse de 2 a 3 veces para cebar el sistema de combustible.
La bomba de levante del combustible operará por 120 segundos cuando la llave se cambie a la posición de ON. Cuando la bomba de levante deje de operar, gire el interruptor de llave a la posición de OFF por aproximadamente 30 segundos antes de repetir.

Eliminación de agua del sistema
Abra la válvula de drenado. Si hay agua acumulada en el sistema, el agua fluirá primero.
Cuando comience a fluir combustible del drenado, cierre la válvula de drenado.
Los líquidos drenados deben desecharse de conformidad con las regulaciones ambientales locales.
Cierre el tapón de purga.
Arranque el motor, y eleve las rpm por 1 minuto para purgar el aire del sistema.
Si el motor falla para arrancar, cebe el filtro para eliminar el aire excesivo.

Regulacion de valvulas

Herramientas especiales
Para reducir la posibilidad de daños en el motor, use una tapa protectora de la culata , para prevenir que herramientas caigan hacia la cavidad de los seguidores de levas. Instale la tapa protectora de la culata, Part Number 4918282, dentro del agujero de la varilla.
Use service tool, Part Number 3824901, and select a feeler gauge for the correct valve lash specification. Insert the gauge between the rocker lever socket and the crosshead.

Medidas de regulacion

Pasos finales. Torque de la tuerca
El regulador no debe girar cuando la tuerca se esta torqueando.
For the torque method (with adapter), use torque wrench adapter, Part Number ST669.
With Adapter
48

n.m [35

ft-lb ]


Without Adapter
60

n.m [44

ft-lb ]

Modulo V. Controles

Electrical Wiring Interface

31 Pin 23 Pin 16 Pin

Electrical Wiring Interface
Power Connector – Deutsch HD36-24-16SE-059 (OEM Side) – Sixteen 12 Gauge (AWG) Contacts, 100 AMP Capacity – Discrete connections for all module power, grounds plus keyswitch
Signal Connector #1 – Deutsch HD36-24-23PE-059 (OEM Side) – Twenty Three 16 Gauge Contacts
Signal Connector #2 – Deutsch HD36-24-31SE-059 (OEM Side) – Thirty One 16 Gauge Contacts
OEM Cense Connector Removed – Functionality in Advanced Engine Monitoring but RS232 and R422 not supported
J1708 Communication Protocol not supported

Fuses (4) 10 Amp, Unswitched Supply Datalink

ECM 3

ECM 2

ECM 1

3 CM850 ECMs

ECM 1 Source Address 144 (Child 2)

ECM 3 Source Address 00 (Parent)

ECM 2 Source Address 01 (Child 1)

CM850 ECM

50 pin connector 60 pin connector 4 pin connector

1939 Backbone

1939 Terminators

Sistema electrico
Fully sealed wiring harness assembly with foam filled rail fail-safe connectors

&

Cable Branch material Seal

Profile

Clip

Gland

Backshell

Screw

Conduit Breakouts

End Plate

Conduit

SS Box B

A

Multi-sensor dis-connects

OEM connection mounted on main pipe Backshells molded

Descripcion sistema Electronico 10 existing sensors 6 new sensors 22 AEM sensors

Fuel Delivery Pressure

Engine Fuel Temperature Water-in-Fuel (off-engine)

Barometric Air Pressure Oil Temperature (Oil Pan) ECM3 ECM2 ECM1

Fuel Filter Head

Fuel Pump

Intake Manifold Temperature

Intake Manifold Pressure

Oil Rifle Pressure

Exhaust Gas Temperature x 16

FRON T Turbo Speed (Single-Stage)

REAR Crankshaft Speed & Position

Camshaft Speed & Position Coolant Temperature Crankcase Pressure Intake Manifold Temperature

Intake Manifold Pressure Intake Manifold Temperature

Injector Metering Rail Pressure Intake Manifold Temperature

Coolant Level (OEM fitting) Post-Oil Filter Pressure

Lube Oil Filter Head

Pre-Oil Filter Pressure

Water Pump

Coolant Pressure

Ubicación de los puntos de conexion

Ubicación de los ECMs 850
El ECM1 controla los siguientes inyectores: 1L, 2L, 7L y 8L
El ECM2 controla el siguiente grupo de inyectores: 2R, 3R, 4L, 5L, 6R y 7R
El ECM3 controla el siguiente grupo de inyectores: 1R, 4R, 5R, 3L, 6L y 8R

INJECTOR DRIVER MAPPING 60 pin ECM Q50/60 source Conn Driver address 00 Cylinder # BANK # 45 Drv 1+ 2 1R 53 Drv 1-

Q50/60 source address 01 Cylinder # BANK # 6 3R

54 51

Drv 2+ Drv 2-

10

5R

7

4L

55 52

Drv 3+ Drv 3-

11

6L

14

7R

56 58

Drv 4+ Drv 4-

8

4R

4

46 60

Drv 5+ Drv 5-

16

8R

57 59

Drv 6+ Drv 6-

5

3L

Q50/60 source address 144 Cylinder # BANK # 1 1L

15

8L

2R

3

2L

12

6R

13

7L

9

5L

Share same Vboost supply

Share same Vboost supply

Tier 2 AEM QSK50/60 Insite (Contains functionality of INSITE Cense)

J1939 Public

Vehicle Communication RS422

CM850 Child 2

X

Modular Mining/ Dispatch/ Vehicle Communication

Challenges: Sensors (engine controlling and protection)

• RF Interface • RS422 Interface for existing systems • Data Storage/Streaming

RS232 CM850 Child 1

CM850 Master

X

Short range RF (Mining Gateway)

Engine

Operator Panel Lamps

9 Pin Datalink Connector J1939 Communication Only Pin D Pin C

Sensors Intake Manifold Pressure Sensor (one of two)

Intake Manifold Temperature Sensor (one of four)

Sensors Coolant Pressure Sensor Coolant Pressure

Sensors

Coolant Temperature Sensor

Sensors Engine Camshaft Speed/Position Sensor

Sensors

Engine Crankshaft Speed/Position Sensor

Sensors

Barometric Pressure Sensor

Sensors Pre-Oil Filter Pressure Sensor

Engine Oil Rifle Pressure Sensor

Sensors

Engine Oil Temperature Sensor

Sensors

Crankcase Pressure Sensor

Sensors Prelube Oil Pressure Switch (No ECM Interface)

Sensors

Fuel Delivery Pressure Sensor

Sensors

Engine Fuel Temperature Sensor

Sensors

Injector Metering Rail Pressure Sensor

Sensors

Water in Fuel Indicator Sensor Update Slide. Now in Stage 1 Fuel Filter Manifold

Entradas sensores analogos sistema MCRS entradas fuera de rango y valores por defecto

ECM 850 4-pin power supply

50-pin machine body 60-pin engine

ECM : Electronic Control Module

Power Supply Connector 4 Pins (DTP06-4S) 1 Battery power supply (-) 2 Battery power supply (-) 3 Battery power supply (+) 4 Battery power supply (+)

4-pin power supply

60-pin engine 50-pin machine body

Conectores CM850

Engine Connector 60 Pins (DRC26-60S-05) Pin No.1 Pin No.60

4-pin power supply

60-pin engine 50-pin machine body

Engine Connector 50 Pins (DRC26-50S-04) Pin No.1 Pin No.50

4-pin power supply

60-pin engine 50-pin machine body

Electric Circuit Diagram

High Voltage 55 - 65 Volt

Diagrama del circuito electrico

Charger Circuit : About 8 Ampere at injection start!

Diagrama del circuito electrico

Charger Circuit : About 4 Ampere during injection!

Sensor Voltage Range Operation Desconectar un sensor de temperatura

5.0V

Out-of-Range High

4.75V Out-of-Range High Fault Code

Desconectar un sensor de presion

Normal Sensor Operating Range 0.25V

Out-of-Range Low 0.0 V

Out-of-Range Low Fault Code

Conclusión
Este es el primer curso relacionado con los sistemas MCRS aplicados a los motores de alta potencia. En el futuro, dispondremos mas motores de estas características en nuestro mercado y debemos estas preparados.
Toda la información mostrada en esta presentación fue extraída de QSOL, GDC, Presentaciones de motores electrónicos Komatsu, entre otras fuentes.

FIN