Alimentación de combustible y controles - Turbocompresor, GTDI 3.5L
ESPECIFICACIONES
Material
Especificaciones de par de apriete
a Consulte el procedimiento en esta sección.
DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO
Turbocompresor
AVISO: Siempre que se desmonten los componentes del sistema de admisión de aire del turbocompresor, tape siempre las aberturas para protegerlas de los residuos. Es importante que ningún material extraño entre en el sistema. Las aletas del compresor del turbocompresor son susceptibles de sufrir daños incluso por partículas pequeñas. Todos los componentes deben inspeccionarse y limpiarse, si es necesario, antes de la instalación o del rearmado.
El conjunto del turbocompresor consta de los siguientes componentes:
- Turbocompresor LH (izquierdo)
- Turbocompresor RH (derecho)
El turbocompresor es un compresor de aire centrífugo accionado por los gases de escape. Su función es aumentar la potencia del motor suministrando aire comprimido al motor. Los componentes internos se enfrían con aceite, refrigerante y aire. El aceite del motor y el refrigerante circulan por la carcasa central, que actúa como barrera térmica entre la turbina "caliente" y el compresor "frío". Los cojinetes son de tipo casquillo y se lubrican con aceite del motor. El aceite circula hasta la carcasa central del turbocompresor y regresa al cárter a través de un drenaje de aceite en la carcasa central.
Los gases de escape en expansión hacen girar el conjunto del eje de la turbina a velocidades de hasta 200 000 rpm. El aire filtrado que entra por el lado del compresor del turbocompresor se comprime y se envía a través de un intercooler (CAC). El aire comprimido muy caliente se enfría y después llega al colector de admisión a una presión superior a la atmosférica. Como se fuerza una cantidad de aire considerablemente mayor hacia el colector de admisión, se obtienen mayor potencia, mayor eficiencia de combustible y la capacidad de mantener la potencia a mayores altitudes.
Los turbocompresores gemelos EcoBoost se utilizan en disposición paralela, con un turbocompresor conectado a cada bancada de cilindros. Esta configuración mejora la respuesta del motor gracias a la menor inercia de 2 turbocompresores pequeños. Además, permite un conjunto de turbocompresor más eficiente y un mejor aprovechamiento de la energía térmica de los colectores de escape compactos. El diseño compacto del sistema permite ubicar los catalizadores muy cerca de la salida del turbocompresor para mejorar las emisiones.
Turbocompresores
NOTA: Las flechas negras indican caliente; las flechas blancas indican frío.
DIAGNÓSTICO Y PRUEBAS
Turbocompresor
Principios de funcionamiento
El turbocompresor es un compresor de aire centrífugo accionado por los gases de escape. Su función es aumentar la potencia del motor suministrando aire comprimido al motor. Los componentes internos se enfrían con aceite, refrigerante y aire. El aceite del motor y el refrigerante circulan por la carcasa central, que actúa como barrera térmica entre la turbina "caliente" y el compresor "frío". Los cojinetes son de tipo casquillo y se lubrican con aceite del motor. El aceite circula hasta la carcasa central del turbocompresor y regresa al cárter a través de un drenaje de aceite en la carcasa central.
Los gases de escape en expansión hacen girar el conjunto del eje de la turbina a velocidades de hasta 200 000 rpm. El aire filtrado que entra por el lado del compresor del turbocompresor se comprime y se envía a través de un intercooler (CAC). El aire comprimido muy caliente se enfría y después llega al colector de admisión a una presión superior a la atmosférica. Como se fuerza una cantidad de aire considerablemente mayor hacia el colector de admisión, se obtienen mayor potencia, mayor eficiencia de combustible y la capacidad de mantener la potencia a mayores altitudes.
Inspección y Verificación
NOTA: Esta sección proporciona el diagnóstico mecánico del conjunto del turbocompresor. Si la lámpara indicadora de avería (MIL) está encendida o hay DTC presentes, deben diagnosticarse antes de realizar el diagnóstico mecánico del turbocompresor. Consulte el manual de Diagnóstico de Control del Tren Motriz/Emisiones (PC/ED).
- Verifique la queja del cliente.
- Inspeccione todo el sistema del turbocompresor en busca de signos evidentes de daños u otros problemas mecánicos, utilizando la siguiente tabla.
Tabla de Inspección Visual
Mecánico
- Tubo de entrada de aceite y conexión
- Tubo de salida de aceite y conexión
- Circuito y tubería de entrada de la carcasa del compresor
- Circuito y tubería de salida de la carcasa del compresor
- Circuito y tubería de entrada de la carcasa de la turbina
- Circuito y tubería de salida de la carcasa de la turbina
- Tubería o varillaje del actuador del turbocompresor
- Si el problema persiste tras la inspección, VAYA a la Tabla de síntomas.
- Si aún existe una condición de conducción deficiente, consulte el manual de Diagnóstico de Control del Tren Motriz/Emisiones (PC/ED).
Tabla de Síntomas
Pruebas de componentes
Prueba de fuga interna de aceite del turbocompresor
NOTA: Puede haber algo de aceite del motor en la entrada del compresor del turbocompresor y en los componentes de admisión de aire debido al sistema de ventilación del cárter.
Revise la entrada del compresor del turbocompresor en busca de evidencia de aceite. Si hay aceite en exceso, esto indica que la falla podría estar en el motor o en el turbocompresor. Consulte la Sección 303-00 o la siguiente revisión del turbocompresor. Si se encuentra aceite en exceso en la salida del compresor del turbocompresor, revise si el intercooler (CAC) está contaminado con aceite. Si hay contaminación, enjuague el CAC. Consulte la Sección 303-12.
Revise la salida de la turbina del turbocompresor en busca de evidencia de aceite. Si hay aceite en exceso en la salida, retire el turbocompresor del motor y examine los conductos de suministro y retorno de aceite del turbocompresor y del bloque del motor en busca de restricciones. Si no se encuentra ninguna restricción, instale un turbocompresor nuevo.
Revise la rotación libre - Con el vehículo desmontado
NOTA: El turbocompresor debe prelubricarse con aceite antes de realizar esta revisión.
NOTA: Las ruedas de la turbina y del compresor deben girar libremente cuando se giran a mano. No se permite ningún contacto con la carcasa.
Revise las aletas de la rueda del compresor y de la turbina en busca de daños. Si las aletas de la rueda del compresor o de la turbina están dañadas, reemplace el turbocompresor.
Presione y gire el eje del turbocompresor, luego repita desde el lado opuesto. Si la rueda del compresor o la rueda de la turbina hace contacto con la carcasa, los cojinetes están en mal estado y se debe instalar un turbocompresor nuevo.
DESMONTAJE E INSTALACIÓN
Turbocompresor - LH (izquierdo)
Material
Desmontaje
AVISO: Siempre que se desmonten los componentes del sistema de admisión de aire del turbocompresor, tape siempre las aberturas para protegerlas de los residuos. Es importante que ningún material extraño entre en el sistema. Las aletas del compresor del turbocompresor son susceptibles de sufrir daños incluso por partículas pequeñas. Todos los componentes deben inspeccionarse y limpiarse, si es necesario, antes de la instalación o del rearmado.
- Con el vehículo en NEUTRAL, colóquelo en un elevador. Consulte la Sección 100-02.
- Retire el conjunto del filtro de aire (ACL). Consulte la Sección 303-12.
- Desconecte la manguera de la válvula de control de la wastegate del conjunto del turbocompresor LH.
- Retire los 2 pernos de la parte superior de la protección térmica del colector de escape LH.
- Afloje la abrazadera y retire el tubo de admisión del turbocompresor LH del turbocompresor.
- Retire el perno del tubo de suministro de aceite del turbocompresor LH y la arandela de sellado.
- Deseche la arandela de sellado y el filtro del tubo de suministro de aceite.
- Drene el sistema de refrigeración. Consulte la Sección 303-03.
- Retire el convertidor catalítico LH. Consulte la Sección 309-00.
- Retire el perno inferior y el protector térmico del colector de escape izquierdo.
- Retire los 2 pernos del tubo de retorno de aceite LH al turbocompresor.
- Retire y deseche la junta.
- Retire el tubo de retorno de aceite del turbocompresor izquierdo del cárter.
- Deseche los 2 sellos anulares (O-ring).
- Retire los 2 pernos banjo de los tubos de refrigerante y los tubos de refrigerante del turbocompresor LH.
- Deseche las arandelas de sellado.
- Afloje la abrazadera y retire el tubo CAC LH del turbocompresor LH.
- Retire los 3 pernos del colector de escape al turbocompresor LH.
- Deseche la junta y los pernos.
- Retire los 2 pernos y el soporte inferior del turbocompresor izquierdo al bloque de cilindros.
- Retire el perno del soporte superior del turbocompresor LH al turbocompresor y el conjunto del turbocompresor.
Montaje
- AVISO: El perno del soporte superior del turbocompresor LH debe aflojarse para realizar la secuencia de apriete, de lo contrario el turbocompresor puede dañarse.
Afloje el perno del soporte superior del turbocompresor LH.
- Instale una junta nueva del colector de escape LH al turbocompresor.
- Instale el conjunto del turbocompresor e instale el perno del soporte superior izquierdo del turbocompresor al turbocompresor.
- No apriete los tornillos en este momento.
- Instale el soporte inferior izquierdo del turbocompresor al bloque de cilindros y los 2 pernos.
- No apriete los tornillos en este momento.
- Instale los 3 pernos nuevos del colector de escape izquierdo al turbocompresor.
- Apriete a 45 N·m.
AVISO: Los siguientes 4 pasos deben realizarse en el orden indicado o el turbocompresor podría dañarse.
- Apriete el perno del soporte superior izquierdo del turbocompresor al turbocompresor.
- Apriete a 19 N·m.
- Apriete el perno del soporte superior izquierdo del turbocompresor al bloque de cilindros.
- Apriete a 25 N·m.
- Apriete el perno del soporte inferior izquierdo del turbocompresor al turbocompresor.
- Apriete a 19 N·m.
- Apriete el perno del soporte inferior izquierdo del turbocompresor al bloque de cilindros.
- Apriete a 11 N·m.
- NOTA: Alinee las marcas de referencia del tubo CAC izquierdo.
Instale el tubo del CAC izquierdo en el turbocompresor izquierdo y apriete la abrazadera.
- Apriete a 5 N·m.
- Usando 2 arandelas de sellado nuevas, instale los 2 tornillos banjo del tubo del refrigerante.
- Apriete a 40 N·m.
- NOTA: Lubrique el orificio del cárter con aceite de motor limpio.
Usando 2 sellos tóricos nuevos, instale el tubo de retorno de aceite del turbocompresor izquierdo al cárter.
- Usando una junta nueva, instale el tubo de retorno de aceite del turbocompresor izquierdo y los 2 pernos.
- Apriete a 10 N·m.
- NOTA: Alinee las marcas del tubo de admisión del turbocompresor izquierdo.
Instale el tubo de admisión del turbocompresor izquierdo y apriete la abrazadera.
- Apriete a 5 N·m.
- Instale el filtro del tubo de suministro de aceite, la arandela y el perno.
- Instale el filtro nuevo del tubo de suministro de aceite en el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Deslice la arandela nueva sobre el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Instale el perno en el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Instale el tubo de suministro de aceite del turbocompresor izquierdo.
- Apriete a 40 N·m.
- NOTA: Asegúrese de que la manguera de la válvula reguladora de la compuerta de descarga (wastegate) del turbocompresor no toque el protector térmico del colector de escape.
Conecte la manguera de la válvula reguladora de la válvula de descarga (wastegate) al conjunto del turbocompresor izquierdo.
- Instale el protector térmico del colector de escape izquierdo y el perno inferior.
- No apriete los tornillos en este momento.
- Instale los 2 pernos superiores del protector térmico del colector de escape izquierdo.
- Apriete a 12 N·m.
- Apriete el perno inferior del protector térmico del colector de escape izquierdo.
- Apriete a 12 N·m.
- Instale el convertidor catalítico izquierdo. Consulte la Sección 309-00.
- Llene y purgue el sistema de refrigeración. Consulte la Sección 303-03.
- Instale el conjunto del filtro de aire (ACL). Consulte la Sección 303-12.
Turbocompresor - DER
Herramientas especiales
Material
Desmontaje
AVISO: Siempre que se desmonten los componentes del sistema de admisión de aire del turbocompresor, tape siempre las aberturas para protegerlas de los residuos. Es importante que ningún material extraño entre en el sistema. Las aletas del compresor del turbocompresor son susceptibles de sufrir daños incluso por partículas pequeñas. Todos los componentes deben inspeccionarse y limpiarse, si es necesario, antes de la instalación o del rearmado.
- Con el vehículo en NEUTRAL, colóquelo en un elevador. Consulte la Sección 100-02.
- NOTA: Utilice un dispositivo de sujeción del volante (como Hunter 28-75-1 o equivalente).
Usando un dispositivo de sujeción adecuado, sostenga el volante en la posición de marcha recta.
- Retire los 4 retenes y el protector inferior de la carrocería.
- Drene el sistema de refrigeración. Consulte la Sección 303-03.
- Retire el convertidor catalítico derecho. Consulte la Sección 309-00.
- Retire el subchasis delantero. Consulte la Sección 502-00.
- Retire el seguro secundario del tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho.
- Usando una herramienta de desconexión de acoplamiento con bloqueo por resorte, retire el tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho del conector de conexión rápida.
- Inspeccione y, si es necesario, reemplace el acoplamiento rápido.
- Afloje la abrazadera y retire la tubería de admisión del turbocompresor derecho del turbocompresor derecho.
- Desconecte la manguera de la válvula reguladora de la compuerta de descarga (wastegate) del turbocompresor derecho.
- Retire los 3 pernos y el soporte inferior del turbocompresor del lado derecho.
- Retire los 2 pernos y el tubo de retorno de aceite del turbocompresor derecho del turbocompresor.
- Retire y deseche la junta.
- Retire el tubo de retorno de aceite del turbocompresor derecho del bloque de cilindros.
- Deseche los 2 sellos anulares (O-ring).
- Retire los 2 pernos banjo de los tubos de refrigerante y los tubos de refrigerante del turbocompresor derecho.
- Deseche las arandelas de sellado. Deseche el componente especificado. Siga las normativas locales de eliminación de residuos.
- Desenganche los 2 retenes de la manguera de vacío del puntal de la torre de suspensión.
- Retire las 4 tuercas y el puntal de torre de amortiguador.
- Desconecte el conector eléctrico de la válvula de derivación del turbocompresor izquierdo y la manguera de la válvula de derivación del turbocompresor.
- Retire la manguera de la válvula reguladora de la válvula de descarga (wastegate) del tubo del enfriador de aire de carga (CAC) derecho.
- Desconecte el conector eléctrico de la válvula de derivación del turbocompresor derecho.
- Desconecte la manguera de la válvula de derivación del turbocompresor derecho.
- Retire la tuerca del tubo CAC derecho del colector de admisión.
- Afloje la abrazadera y retire el tubo CAC derecho.
- Afloje la abrazadera y retire el tubo CAC derecho del turbocompresor derecho.
- Retire los 5 pernos y los 2 protectores térmicos superiores del colector de escape derecho.
- Retire los 2 pernos y el ojal de elevación del motor derecho.
- Retire los 3 pernos del colector de escape derecho al turbocompresor.
- Deseche la junta.
- Retire el perno del soporte superior derecho del turbocompresor al bloque de cilindros y el conjunto del turbocompresor derecho.
- Retire el tornillo banjo del tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho.
- Deseche la arandela de sellado y el filtro del tubo de suministro de aceite.
Montaje
- Instale el filtro del tubo de suministro de aceite, la arandela y el perno.
- Instale el filtro nuevo del tubo de suministro de aceite en el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Deslice la arandela nueva sobre el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Instale el perno en el bloque del tubo de suministro de aceite.
- Instale el tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho.
- Apriete el perno a 40 N·m.
- AVISO: Los pernos del soporte superior del turbocompresor derecho deben aflojarse para realizar la secuencia de apriete o el turbocompresor podría dañarse.
Afloje los 2 pernos del soporte superior derecho del turbocompresor al bloque de cilindros.
- Instale una junta nueva del colector de escape derecho al turbocompresor.
- Instale el conjunto del turbocompresor derecho y el perno del soporte superior derecho del turbocompresor al bloque de cilindros.
- No apriete los tornillos en este momento.
- Instale los 3 pernos nuevos del colector de escape derecho al turbocompresor.
- Apriete a 45 N·m.
- Instale el ojal de elevación del motor derecho y los 2 pernos.
- Apriete a 24 N·m.
- Instale los 2 protectores térmicos superiores del colector de escape derecho y los 5 pernos.
- Apriete a 12 N·m.
- NOTA: Alinee las marcas de referencia del tubo CAC derecho.
Instale el tubo CAC derecho en el turbocompresor derecho y apriete la abrazadera.
- Apriete a 5 N·m.
- NOTA: Alinee las marcas de referencia del tubo CAC derecho.
Instale el CAC derecho y apriete la abrazadera.
- Apriete a 5 N·m.
- Instale el tubo CAC derecho y la tuerca del tubo CAC derecho en el colector de admisión.
- Apriete a 6 N·m.
- Conecte la manguera de la válvula de derivación del turbocompresor derecho.
- Conecte el conector eléctrico de la válvula de derivación del turbocompresor derecho.
- Instale la manguera de la válvula reguladora de descarga (wastegate) del turbocompresor en el tubo CAC derecho.
- Conecte el conector eléctrico de la válvula de derivación del turbocompresor izquierdo y la manguera de la válvula de derivación del turbocompresor.
- Instale el puntal de la torreta de suspensión y las 4 tuercas.
- Apriete a 30 N·m.
- Fije los 2 sujetadores de la manguera de vacío del servofreno a la barra de refuerzo de la torreta de amortiguador.
- Coloque el soporte superior derecho del turbocompresor al bloque de cilindros lo más en sentido horario posible y apriete los pernos en la siguiente secuencia.
- Apriete el perno inferior del soporte del bloque de cilindros a 26 N·m.
- Apriete el perno superior del soporte del bloque de cilindros a 26 N·m.
- Apriete el perno del soporte del bloque de cilindros al turbocompresor a 19 N·m.
- Usando 2 arandelas de sellado nuevas, instale los 2 tornillos banjo del tubo de refrigerante del turbocompresor derecho.
- Apriete a 40 N·m.
- NOTA: Lubrique el orificio del bloque del cilindro con aceite de motor limpio.
Usando 2 sellos tóricos nuevos, instale el tubo de retorno de aceite del turbocompresor derecho en el bloque del cilindro.
- Instale una junta nueva, el tubo de retorno de aceite del turbocompresor derecho y los 2 pernos.
- Apriete a 10 N·m.
- Instale el soporte inferior del turbocompresor derecho y los 3 pernos, y apriete en la secuencia indicada.
- Apriete el perno del soporte inferior derecho del turbocompresor al turbocompresor a 19 N·m.
- Apriete los 2 pernos del soporte inferior derecho del turbocompresor al bloque de cilindros a 48 N·m.
- NOTA: Asegúrese de que la manguera de la válvula reguladora de la compuerta de descarga (wastegate) del turbocompresor no toque el protector térmico del colector de escape.
Conecte la manguera de la válvula reguladora de la válvula de descarga (wastegate) al turbocompresor derecho.
- NOTA: Alinee las marcas de indexado del tubo de admisión del turbocompresor derecho.
Instale el tubo de admisión del turbocompresor derecho en el turbocompresor derecho y apriete la abrazadera.
- Apriete a 5 N·m.
- NOTA: Escuche el clic audible al instalar el tubo de suministro de aceite en el acoplamiento de conexión rápida.
Instale el tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho en el conector de conexión rápida.
- Instale el seguro secundario del tubo de suministro de aceite del turbocompresor derecho.
- Instale el subchasis delantero.
- Instale el convertidor catalítico derecho.
- Llene y purgue el sistema de refrigeración.
- Instale el protector inferior de la carrocería y los 4 retenedores.
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