Alfa E&I-nov 2011-Curso Gen Set Guascor Parte 0

Entrenamiento Generadores Guascor Equipo de Electricidad y Mecnica

Cuenca Austral- Diciembre, 1 del 2011

6/27/2014 1 Alfa Ingeniera y Servicios para la Industria Rio Gallegos www. alfasantacruz.com


AGENDA

9:00 9:15 hs Presentacin del curso y objetivos

9:15 10:15 hs Motores de la familia Guascor y sus caractersticas

10:15 11:00 hs Sistemas de lubricacin, refrigeracin y carburacin

11:00 11:15 hs Break

11:30 13:00 hs Sistemas de alimentacin de combustible

13:00 13:40 hs Almuerzo

13:40 14:00 hs Sistemas de encendido electrnico

14:00 - 14:30 hs Mantenimiento del motor

14:30 17:30 hs Sistemas de control y generacin

Nota: Guascor, es marca registrada de Guascor Reg., Altronic es marca registrada de Altronic Inc., Woodward, es marca registrada de Woodward Controls, todos los derechos reservados.


Caract. del Motor Guascor SFGLD 360

GUASCOR comienza a desarrollar motores en la dcada de los 80 e introduce en el mercado la serie "F", diez aos ms tarde aparece la serie "SF" donde se empiezan a incorporar dispositivos electrnicos.

Utiliza las siglas "SFG" para motores a gas, y "SFGLD" para motores a gas, turbo alimentados y post enfriados. 360 hace alusin a los 36 litros de cilindrada.

Esta serie de motores trabaja con una mezcla de GAS-AIRE a baja presin y utiliza una relacin de compresin de 11:1 a 11,8:1 .

El gas natural que usamos para estos motores, puede variar su poder calorfico desde 7500 a 10500 Kcal/m3.


Detalles constructivos

Block de fundicin

Camisas flotantes

Cigeal de acero forjado

Culatas de fundicin con 4 vlvulas por cilindros (individuales)

Cojinetes de flejes de acero, con cobre y estao

Bielas de acero aleado, la unin de la tapa de biela es con dientes de sierra

Pistones de aluminio aliado con 3 aros

Motores en V dos rboles de levas


Detalles constructivos

Distribucin por medio de engranajes (levas, magnetos, reguladores, cigeal, bombas de agua, bomba de aceite)

Bomba de aceite de engranajes, con regulador

Refrigeracin: doble circuito de agua, las bombas trabajan con la distribucin, circuito primario: motor y circuito secundario, intercooler y enfriador de aceite.

Carburacin: sistema de gas con regulador a membrana con ajuste electrnico de relacin aire-gas.

Admisin: Filtrado segn la instalacin y motores turbo comprimidos con intercooler aire/agua

Regulacin: Regulador electrnico. Con equipo adicional permite gestin de sincronizacin y distribucin de carga.


Seguridad en la Operacin del Equipo

Elementos de proteccin personal: proteccin para el cuerpo, no usar ropa floja, cuidar los oidos, ojos, vias respiratorias.

Gases de escape: estos gases son muy txicos, no se deben respirar, precaucin con la ventilacin.

Cuidados y Precauciones con el combustible: si el motor no arranca, se debe girar varias veces el arranque sin suministro de gas para que se ventile el sistema de escape antes de volver a intentar el arranque. Si quedara gas en el sistema de escape se podra producir una explosin.

Sistema de combustible: revisar las vlvulas de seguridad y sistema de alimentacin

Cuidados con el motor caliente: escape, sistema de enfriamiento.

Cuidados con el sistema de encendido: las descargas y la humedad.


Caract. del Sistema de Refrigeracin

El GUASCOR tiene dos circuitos, con bombas independientes.

El circuito primario enfria el block y las tapas de cilindros y trabaja a una temperatura de entre 80 y 90.

El circuito secundario enfria el aceite y el aire que consume el motor, y trabaja a una temperatura de 65.

La regulacin en el circuito primario se efecta con una caja termosttica de 7 termostatos.

En estos circuitos se debera tener cuidado con la corrosin y la cavitacin, se debe implementar el uso de inhibidores de corrosin.


Caract. del Sistema de Lubricacin

El sistema de lubricacin tiene una vlvula reguladora calibrada a 8 bares que setea el lmite de presin en el circuito

La presin nominal de trabajo es de 4,5 bares

Cada cilindro tiene un JET de enfriamiento que trabaja con una vlvula de 3 bares.

La presin de trabajo admitida es de 4,5 a 5,5 bares.

El aceite que usa el motor es SAE40 y en el arranque su presin llega a 7 bares

Se debe realizar el cambio de este cuando, pierde consistencia, se diluye, se degrada o se espesa.

La vida til del lubricante depende de la condicin de carga, de la temperatura, de la calidad del combustible, de las propiedades del ambiente de funcionamiento y por supuesto de la calidad del aceite.


Puesta en Marcha (Precauciones)

Estar pendiente de la palanca de paro manual

Controlar presin de aceite

Calentar el motor a 38 antes de cargarlo

Aplicar carga progresivamente

No usar el motor en vacio por ms de 10 minutos.

INSPECCION EN FUNCIONAMIENTO Buscar fugas de agua, combustible, aceite

Examinar niveles y condiciones de lquidos (espumas, oxidos, etc.)

Revisar los anclajes del motor y la lineacin, vibraciones.

Tomar nota de los valores de funcionamiento para llevar un registro

Prestar atencin a sonidos de funcionamiento


Parada del equipo (Precauciones)

Reducir la carga gradualmente

Hacer funcionar el motor sin carga 5 minutos para estabilizar temperaturas

Esperar por lo menos 10 minutos para poner en marcha nuevamente.

Controlar corte total de gas

Tapar el sistema de escape si el motor va a estar fuera de servicio ms de 12 horas


Caract. del Sistema de Carburacin

Un sistema de gestin de la carburacin completamente nuevo ha sido diseado especficamente para la familia de motores SFGLD.

Este nuevo sistema de carburacin consta de los siguientes componentes principales:

Control EGS-01

Vlvula de control de gas Tecjet

Cuerpo de vlvula y actuador integrado Flo-tech.

MAP, Sensor de presin de mezcla de gas en colector de admisin

MAT, Sensor de temperatura de mezcla de gas en colector de admisin

MPU, captador (pick-up) magntico

Este nuevo sistema, junto con el nuevo sistema de encendido electrnico CPU-95 constituye el nuevo sistema de control del motor.


Caract. del Sistema de Carburacin


Funcionamiento del Sistema de Combustible

El control EGS-01 gestiona tanto la carga como la velocidad del motor.

Hay dos parmetros que son muy importantes para comprender cmo el EGS-01 controla la carga del motor, el caudal de gas y el rendimiento energtico.

El control EGS-01 tiene un algoritmo interno programado en fbrica que calcula el caudal de mezcla a entrar en el motor, basado en la velocidad del motor, desplazamiento del cilindro, temperatura y presin en el colector de admisin y rendimiento volumtrico del motor. El algoritmo usado en el control EGS-01 ha sido especialmente diseado para aplicaciones de motores de gas.

Los sensores para medir la velocidad del motor, presin en el colector de admisin y temperatura de la mezcla en el colector de admisin son vitales en este sistema, puesto que los valores medidos por estos sensores son fundamentales para que el EGS-01 calcule el caudal de gas.

Junto con la velocidad del motor, el MAP y MAT, el rendimiento volumtrico juega un papel fundamental en el clculo del caudal de la mezcla. Hay dos opciones a la hora de introducir los datos de rendimiento volumtrico de un motor. Si el valor es conocido, entonces este dato es introducido en el programa. Si el valor no es conocido, entonces el control EGS-01 tiene una opcin de realizar los mapas de rendimiento volumtrico automticamente.


Basndose en una calidad de gas conocida, la relacin estequiomtrica de dicho gas, la lambda medida en el escape del motor y el caudal de gas a travs del Tecjet, el control EGS-01 calcula el caudal de aire, y por tanto, el caudal de la mezcla.

Por medio del caudal de mezcla calculado para una velocidad y desplazamiento conocidos para un cilindro, el mapa de rendimiento volumtrico es calculado y guardado en un mapa tridimensional. Este mapa tiene como coordenadas X la presin en el colector y como coordenadas Y la velocidad del motor.

En el control, se pueden introducir mapas tridimensionales para lograr el caudal ideal al motor bajo diferentes condiciones. Variables como p.e. desplazamiento del motor, composicin del gas o rendimiento volumtrico y modos de control como estequiomtrico, combustin pobre, lazo abierto o lazo cerrado se pueden simplemente programar por software.

Por otra parte, la potencia elctrica que un generador produce es normalmente medida mediante sensores. Este valor de potencia es conocido como Potencia realmente generada. Sin embargo, basndose en un valor pre-programado del poder calorfico inferior del gas, el caudal calculado de gas a travs del Tecjet y el rendimiento energtico de generacin pre-programado, el control calcula la potencia del conjunto. Este valor es conocido como Potencia a ser generada. La diferencia entre la potencia calculada y la potencia medida es usada para corregir el caudal de gas que entra al motor.



Si ambas potencias, la potencia realmente generada y la potencia a ser generada no son iguales, el control enva una seal al Tecjet para modificar la posicin del valor del gas y variar el caudal de entrada de la mezcla.

Debido a que el rendimiento del motor es bsico para detectar el funcionamiento ptimo y el estado del mismo, problemas como missfire, tiempo de encendido errneo, relacin aire/combustible errnea, rozamientos internos en el motor, etc. pueden ser reconocidos fcilmente.

Adems, puesto que la relacin aire/combustible puede ser ajustada a cualquier valor deseado, las emisiones de Nox pueden ser minimizadas o el rendimiento trmico puede ser maximizado, dependiendo de los requisitos de cada aplicacin.

Otras prestaciones como proteccin contra sobretemperatura, proteccin contra caudal excesivo de combustible, monitorizacin de la velocidad angular del cigeal y deteccin de la detonacin pueden ser programadas opcionalmente en el control EGS-01.



CONTROL EGS-01

El control EGS-01 es la unidad central del sistema de combustible y proporciona las caractersticas de gobierno tanto de la carga como de la velocidad.

Es el mdulo de control de los motores SFGLD 180/240/360/480/560 y es capaz de controlar el caudal de gas en relacin al caudal de aire para cualquier condicin de carga y velocidad, es decir, puede lograr cualquier relacin aire/combustible deseada. Puede ser empleado tanto en los motores en lnea SGLD 180/240, como en los V SFGLD 360/480/560.

Esta unidad est programada en fbrica dependiendo de los requerimientos y caractersticas de la aplicacin.

AVISO: El control EGS-01 es configurado en la fbrica. La manipulacin en campo del control puede ocasionar un funcionamiento inadecuado del motor y podra causar daos en ste o lesiones en los operarios y personal cercano. Consultar al


Las principales ventajas del control EGS-01 son las siguientes:

El control EGS-01 es un sistema de gobierno total. ste calcula el caudal total de gas basndose en parmetros tales como carga, velocidad, datos del gas y de la mezcla.

La mayor ventaja es la flexibilidad as como la mejora de la actuacin del motor en el arranque, estabilidad, transitorios y emisiones.

Se puede usar para un amplio rango de calidades de gas, como gas de vertedero, gas de depuradora y gas natural.

El control EGS-01 compensa automticamente la variacin de la calidad de gas.

Registra todos los parmetros de operacin del motor y se pueden disear mapas tridimensionales para lograr el caudal ideal de combustible al motor bajo diferentes condiciones.

El control puede modificar la relacin combustible/aire para limitar los niveles de emisin.

El control presenta una amplia variedad de posibilidades de proteccin del motor.

Control tanto del motor como de la carga.

CONTROL EGS-01


Vlvula de Control de Gas Tecjet

La vlvula de control de gas Tecjet es un actuador inteligente de medicin de gas que convierte la seal de caudal de gas, que ha sido previamente calculada y comunicada por el control EGS-01, en un caudal verdadero de gas hacia el motor.

El control EGS-01 enva seales de caudal y densidad de gas a la vlvula de control Tecjet, mientras que la vlvula, al mismo tiempo, realimenta al control EGS-01 con presiones y temperaturas de gas, presiones diferenciales entre ambos lados de la vlvula y datos de la posicin de sta. Estos datos ayudan al EGS-01 a la hora de calcular el caudal de gas exacto que debe alimentar al motor.

La vlvula de control de gas Tecjet es una vlvula de gas de inyeccin electrnica para puntos nicos, y tiene integrados sensores, siendo capaz de suministrar el caudal correcto de gas bajo cualquier condicin.

La microcomputadora que se encuentra dentro del Tecjet convierte la seal de caudal de gas deseado del control EGS-01 en una posicin de la vlvula, dependiendo de la presin de entrada del gas, la temperatura del gas, la diferencia de presin sobre la vlvula y la densidad del gas.


Las principales ventajas de la vlvula de control de gas Tecjet son las siguientes: Cubre un amplio rango de potencias, por lo que el mismo Tecjet es vlido para caudales de gas bastante

diferentes

La vlvula de control Tecjet responde extremadamente rpido en caso de variaciones de carga y velocidad del motor. Esto es muy importante para un buen comportamiento del motor, bajo consumo de combustible, bajas emisiones y buenas respuesta ante saltos de carga.

Rpida respuesta para los comandos de caudal que hace posible la aceptacin de grandes cambios de carga sin prdida de velocidad del motor.

Como la funcin de medida del gas se lleva a cabo por el Tecjet, la unidad de mezcla puede ser muy flexible y puede ser usada para un amplio abanico de calidades de gas.

El Tecjet compensa la fluctuacin de la presin y temperatura del gas.

Las caractersticas de apertura exponencial de la vlvula de control Tecjet permite controlar el caudal de gas en ralent y cargas parciales con la misma exactitud que a plena carga.

Dispositivo de medida de gas muy preciso.

El sistema Tecjet combina las ventajas de la inyeccin de gas con las ventajas del carburador aire/gas.

Entradas flexibles a la hora de usar el sistema de control de un OEM. Puede comunicarse bidireccionalmente con otros sistemas de control por medio del bus integrado CAN.

Los reguladores de presin cero no son necesarios con el Tecjet.

Sistema integrado de sensores y control.

Vlvula de Control de Gas Tecjet


Driver Elctrico PROACT II

El driver Proact II convierte una seal PWM enviada por el control EGS-01 en una posicin especfica del actuador.

El driver Proact II realimenta al control EGS-01 con una posicin del actuador mediante una seal de 0.5-5 V que se corresponde con la posicin del actuador de 0-100%.

El actuador Proact proporciona hasta 5.4J transitorios y 2,7 J de estado de trabajo constante para mover el actuador de velocidad.

Es importante tener en cuenta que la respuesta y estabilidad del motor son controladas por el control EGS-01, no por el driver Proact II ni por el actuador de velocidad.


Cuerpo de Vlvula y Actuador Integrado Flo-tech

Los cuerpos de vlvula y actuadores integrados Flo-Tech son vlvulas de mariposa gobernadas elctricamente y usadas junto con los drivers Proact II para controlar la salida de caudal.

Este sistema est diseado para sustitucin directa de las vlvulas de mariposa tradicionales, y no requiere ninguna conexin mecnica entre stas y el actuador.

Esta unidad est integrada en el motor.

No hay que hacer ningn ajuste en el Flo-Tech, y por tanto, si se produce una operacin inadecuada del motor, es debida a otros factores ajenos al Flo-Tech, tales como las conexiones de cableados, la fuente de alimentacin, suministro del combustible, regulador de presin, carburadores, condiciones de encendido y otros.


Sensor de Temperatura de Mezcla en Colector Admisin (MAT)

El sensor MAT mide la temperatura de la mezcla despus del Flo-Tech en el colector de admisin.

El algoritmo programado en el EGS-01 que calcula el caudal de gas a ser proporcionado al motor que, es una funcin, entre otros parmetros, de la temperatura de la mezcla.

Por tanto, es necesario un sensor fiable es necesario para que el sistema funcione correctamente.

El rendimiento volumtrico es otro parmetro que se necesita en el algoritmo interno del control EGS-01 para calcular el caudal de mezcla a suministrar al motor.

Cuando este valor no est disponible, el EGS-01 tiene la opcin de calcularlo.

Tambin necesita el valor de la temperatura de la mezcla para introducirla en su frmula y calcular el rendimiento volumtrico.


Sensor de Presin de Mezcla en Colector Admisin (MAP)

El sensor MAP mide la presin de la mezcla despus del Flo-Tech en el colector de admisin del motor.

Los algoritmos programados en el EGS-01, que calculan el caudal de gas que debe ser suministrado al motor y el rendimiento volumtrico, tambin son funcin, entre otros parmetros, de la presin de la mezcla.

Por razones de fiabilidad, los SFGLD 360/480/560 incorporan dos sensores que miden la presin de la mezcla.

Estos sensores son tambin vitales para que el sistema funcione correctamente.

Preguntas???

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