2001 a 2004 Chevy LB7 Duramax – Dentro del LB7

  • 11 minutos de lectura

En 1997, Isuzu Motors Ltd. y General Motors crearon DMAX Ltd., una empresa conjunta para producir motores diésel. El Duramax 6600 fue el primer motor que se materializó después de que comenzara esta relación.

El LB7 Duramax diesel es un V-8 de cuatro válvulas por cilindro, turboalimentado, intercooler, de inyección directa que produce 300 hp y 560 lb-ft de torque. Partiendo de una hoja de papel en blanco, el Duramax 6.6L es reconocido hasta la fecha como el programa de desarrollo diésel más rápido del mundo.

El tamaño importa
Los motores de gasolina habían dominado la clase de camionetas grandes, por lo que el objetivo de General Motors era diseñar un motor diésel que no ocupara más espacio que el motor de gasolina que reemplazaría como opción. Debido a que un diésel requiere equipo adicional, como un turbocompresor, una bomba de inyección y un intercooler, esto debía reconocerse durante las primeras etapas de desarrollo. Debido a este requisito, la arquitectura del motor incluiría lo siguiente: el turbocompresor, la bomba de inyección de combustible y los rieles de combustible que se instalarían en el valle del bloque del motor para un perfil de motor más pequeño. El enfriador de aceite estaba conectado directamente al lado izquierdo del bloque de cilindros. El refrigerante se distribuiría a los bancos izquierdo y derecho a través de un paso de agua en la carcasa del volante.

El equipo auxiliar, como el compresor del acondicionador de aire, la bomba de la dirección asistida y el alternador, estaría accionado por una correa serpentina. Los soportes de montaje para los accesorios estarían ubicados en la superficie delantera del motor para facilitar el servicio en el campo y la instalación en la planta de ensamblaje.

Bloque del motor
La rigidez del bloque de cilindros era una preocupación no solo por su durabilidad, sino también por la supresión del ruido. Esto se logró con una estructura de bloque de cilindros de faldón profundo y conectando las tapas de los cojinetes a la parte inferior del bloque con pernos laterales, además de los dos pernos principales. El bloque Duramax está fabricado con una aleación especial de hierro gris.

0612dp_02_z+2001_to_2004_chevy_lb7_duramax+2500hd_emblem

La parte superior del bloque es de tipo cerrado y tiene una estructura diseñada para una deformación mínima a la alta presión de combustión de un motor diesel. Otro objetivo era disminuir la parte inferior del ancho del motor.

Minimizar la distorsión del orificio era importante para mantener el rendimiento de sellado de los anillos del pistón y evitar el agarrotamiento del motor. Esto se hizo colocando uniformemente seis pernos de la culata alrededor de cada orificio, distribuyendo uniformemente refrigerante alrededor de cada cilindro independiente y colocando orificios de agua de refrigeración en la superficie de la plataforma de la culata. Los seis pernos de cabeza alrededor de cada cilindro también ayudan a la junta a resistir la alta presión dentro del cilindro de un motor turboalimentado de inyección directa. La parte superior del cilindro sin camisa está templada por inducción para reducir el desgaste.

Culatas
de cilindros La culata de cilindros está hecha de aluminio fundido por gravedad y tiene un diseño de cuatro válvulas para una buena eficiencia volumétrica y purga durante el ciclo de escape. El inyector de combustible está ubicado en el centro de la cámara de combustión a lo largo de la línea del cilindro. Se presiona un manguito de acero inoxidable en la culata y se inserta el inyector de combustible en él. La disposición de las válvulas se clasifica como de «tipo torcido». Esto describe los dos puertos de entrada independientes que están diseñados para maximizar el flujo tangencial para un remolino de entrada óptimo.

El enfriamiento adecuado y uniforme de los asientos de las válvulas contribuye en gran medida a minimizar cualquier cambio en el juego de las válvulas. Hay un gran espacio entre los asientos de las válvulas que utiliza la capacidad de enfriamiento del aluminio para reducir la deformación por calor. Una culata de aluminio tiene una mayor conductividad térmica, por lo que tiene una temperatura más baja en la superficie de la cámara de combustión en comparación con un diseño de hierro fundido. Con una culata de prueba de hierro fundido, la temperatura del asiento de la válvula de escape fue de 608 a 662 grados Fahrenheit. Con la culata de aluminio, que también se benefició de un mayor espacio entre las válvulas, la temperatura se mantuvo a 428 grados o menos. La temperatura más baja mejora la durabilidad de los asientos de las válvulas y aumenta la confiabilidad del motor en su conjunto.

Juntas
de culata La junta de culata tiene una estructura laminada de acero compuesta por tres placas de acero inoxidable (cada placa está recubierta de flúor). El laminado de acero se deteriora muy poco con el tiempo y es altamente resistente al calor, por lo que puede soportar una alta presión dentro del cilindro.

Pernos
de cabeza Se utilizan seis pernos de cabeza de 14 mm por cilindro. Estos proporcionan una presión superficial adecuada tanto para el sello del orificio como para las porciones del sello del refrigerante. El par óptimo para los pernos se determinó mediante pruebas exhaustivas.

Los pernos de cabeza tienen un diseño de torque a rendimiento que no se pueden reutilizar una vez que se retiran del motor. Esta tecnología coloca el perno en lo que se conoce como el rango de plástico. La teoría tiene el perno apretado a una especificación deseada y luego con un medidor de ángulo de torque instalado, gira un número prescrito de grados. Esto elimina la gran variación de la fuerza axial que ocurre con un perno de cabeza tradicional con torsión según especificación y garantizará un buen sellado y pocas posibilidades de problemas de servicio en el campo.

Cigüeñal
Para hacer frente a la alta presión del cilindro de un motor diesel de 300 hp, los diámetros del pasador y el muñón del cigüeñal son de 2,48 y 3,15 pulgadas, respectivamente, el acero 4340 forjado con un método de giro plano de 90 grados. Todo el cigüeñal también se trata con el proceso Tuftriding para mayor resistencia.

Se eligió un método de contrapeso de ocho masas y se agregó un contrapeso a la polea del cigüeñal y al volante para mantener el cigüeñal lo más compacto posible. Hay un paso de aceite desde cada muñón hasta el pasador de biela, que lubrica el cojinete de biela de cada cilindro. El cojinete liso es un diseño de Kelmet con una superposición. El grosor total, incluido el respaldo de acero, es de 0,98 pulgadas.

Accionamiento del árbol de levas
Dos engranajes, uno para impulsar el árbol de levas y otro para impulsar la bomba de aceite, están unidos al extremo delantero del cigüeñal. El engranaje utilizado para impulsar la bomba de aceite tiene un disco de 57 dientes adjunto, que se utiliza para generar un pulso para el sensor del cigüeñal. El volante se sujeta con ocho pernos de 16 mm en un círculo de 3,23 pulgadas de diámetro. Se utiliza un sello axial para el sello de aceite en la parte delantera y trasera del cigüeñal para resistir el deterioro con el tiempo.

Pistones
Los pistones están hechos de una aleación de aluminio con alto contenido de silicio mediante un proceso de fundición por gravedad. Para reducir el ruido, se emplea un puntal fundido. Los tres anillos de pistón constan de dos anillos de compresión y un anillo de control de aceite. El anillo superior es un diseño de barril. Se utiliza un depósito de vapor físico (PVD) para colocar un revestimiento de iones negativos en la superficie del anillo superior. Este recubrimiento proporciona una excelente durabilidad. El segundo anillo está socavado y el anillo de aceite tiene un resorte de respaldo. Se funde un soporte de anillo en la ranura superior del anillo para minimizar el desgaste de las ranuras del anillo. Para aceptar la alta carga térmica, un spray refrigerante de aceite humedece la parte inferior del pistón.

Bielas
El diámetro del pasador del pistón es de 1,36 pulgadas y la biela está hecha de acero forjado. Se utiliza un método de división de tapa fracturada (o tapa agrietada) en el extremo más grande de la biela para mejorar la precisión al unir las dos partes. Debido a que esta es una estructura en la que la parte de la tapa se vuelve a unir exactamente con la sección superior, la forma del alojamiento del cojinete tiene una precisión mejorada.

Tren
de válvulas El mecanismo de válvulas en cabeza minimiza la fricción y el desgaste mediante el uso de un par de balancines para cada juego de válvulas de admisión y escape. Cada balancín de acero forjado utiliza un puente para operar dos válvulas. El puente no lleva guía porque este componente complica el ajuste del juego de válvulas.

La parte del balancín que toca el puente tiene una punta de hierro sinterizado y el puente tiene una tapa de acero endurecido en el punto de contacto. Esta combinación tiene buena resistencia al desgaste para minimizar cualquier cambio en el ajuste de la válvula.

Árbol de levas
La superficie del árbol de levas del rodillo de acero está templada por inducción y el empujador del rodillo forjado está cementado. La varilla de empuje está hecha de tubo de acero. Debido a que ambos extremos de una varilla de empuje tienden a desgastarse, se agregó material adicional en esas áreas. Además, el aceite lubricante se fuerza a través del eje hueco de la varilla de empuje para ayudar a minimizar el cambio de juego con el tiempo.

Sistema de
refrigeración El sistema de refrigeración conduce el refrigerante primero a la parte trasera del motor y luego alrededor de los cilindros hacia la parte delantera del motor. El refrigerante pasa por un conducto en la carcasa del volante en la parte trasera del motor hacia los lados izquierdo y derecho del bloque de cilindros. Después de que el refrigerante fluya alrededor de los cilindros y suba hasta las culatas, pasa a través de un tubo en la parte delantera de cada culata hasta la caja del termostato. Se emplean termostatos duales, con temperaturas de apertura de 180 y 185 grados. El refrigerante también viaja desde la bomba de agua hasta el enfriador de aceite, que está conectado al lado izquierdo del bloque de cilindros. Esto aumenta la precisión del control de temperatura en el motor.

Sistema de inyección
El equipo de diseño se decidió por un sistema common rail de Bosch que consta de una bomba de suministro de alta presión (CP3), un bloque de funciones y un common rail con un inyector de combustible para cada cilindro. La bomba es impulsada a la velocidad del cigüeñal. La bomba de inyección tiene una alimentación de engranajes y una válvula de control de presión de riel. Una ventaja de este diseño es que la presión de inyección se puede aumentar independientemente de la velocidad del motor.

Esto significa que se puede reducir el tamaño del orificio de la boquilla en el inyector, lo que, junto con la alta presión de funcionamiento, permite una mejor atomización y una combustión más rápida. La inyección piloto se utiliza para limitar las emisiones del tubo de escape y reducir el ruido de combustión.

Juan Francisco Calero

Llevo ya casi 20 años trabajando para la industria del automóvil. Asesorando a docenas de empresas del sector en materia de comunicación y marketing. Linkedin

Deja una respuesta