El motor K9K TURBO es sobrealimentado, en línea, de refrigeración líquida, de cuatro cilindros, con distribución de tipo OHC.
La culata del motor diésel está fabricada en aleación de aluminio.
La junta de culata está fabricada en metal, por lo que es más resistente a las altas temperaturas y presiones.
El bloque de cilindros del motor está fundido en fundición gris con las camisas de cilindros ya conformadas.
Los apoyos del cigüeñal tienen sombreretes de fundición que forman parte del bloque, incluidos los tornillos. En ambas mitades de los apoyos se alojan cojinetes. Los cojinetes tienen lengüetas de fijación y canales de lubricación en la circunferencia central.
El árbol de levas del motor está montado en apoyos mecanizados en el cuerpo de la culata y está fijado contra el desplazamiento axial mediante bridas de tope.
El cigüeñal gira en cojinetes principales que tienen cojinetes de acero de pared delgada con capa antifricción. El desplazamiento axial del cigüeñal está limitado por dos semiarandelas instaladas en las ranuras del apoyo del cojinete principal central. Los canales de aceite hacia los cojinetes están perforados transversalmente (en diagonal).
El volante motor, fundido en hierro, está montado en el extremo trasero del cigüeñal y fijado con seis tornillos. Sobre el volante va prensada una corona dentada para el arranque del motor con el motor de arranque.
Los pistones están fabricados en fundición de aluminio. En el fondo del pistón, del lado de la cámara de combustión, se ha mecanizado un rebaje con una nervadura guía que asegura el movimiento turbulento del aire aspirado y, en consecuencia, una muy buena formación de la mezcla. Un esquema de refrigeración especial garantiza la refrigeración del pistón durante el tiempo de escape. La fricción en el grupo de pistón se reduce gracias al recubrimiento de grafito de la falda del pistón.
Los bulones de pistón están montados con holgura en los bossajes de los pistones y prensados con interferencia en las cabezas superiores de las bielas, cuyas cabezas inferiores están unidas a las muñequillas del cigüeñal mediante cojinetes de pared delgada de diseño similar a los principales. Debido a la alta presión máxima del ciclo, el diámetro del bulón de pistón es mayor.
Las bielas son de acero, forjadas, con fuste de sección en doble T. La biela y su sombrerete se fabrican a partir de una pieza en bruto única y se mecanizan de una sola vez, tras lo cual el sombrerete se separa de la biela mediante una tecnología especial. Como resultado se garantiza el ajuste más preciso del sombrerete a su biela. No se permite montar el sombrerete en otra biela.
El sistema de lubricación es combinado. El aceite del cárter es aspirado por la bomba de aceite, pasa por el filtro de aceite y se envía a presión al motor. La bomba de aceite con válvula de descarga es accionada por una cadena de rodillos desde el piñón del cigüeñal. Bajo el cigüeñal hay un deflector de aceite que impide el rápido reflujo del aceite. El cárter del motor de aleación de aluminio está unido a las tapas delantera y trasera y, junto con ellas, fijado al bloque de cilindros.
En el sistema de lubricación también están integrados el intercambiador de calor de aceite 6 y el filtro de aceite 3 (fig. 5). En el cuerpo del filtro de aceite también está fijada una válvula de descarga que permite el retorno del aceite. El filtro de aceite está equipado con un elemento filtrante de papel reemplazable.
El sistema de refrigeración del motor es hermético, con vaso de expansión, y consta de una camisa de refrigeración fabricada por fundición que rodea los cilindros del bloque, las cámaras de combustión y los canales de gases de la culata. La circulación forzada del líquido refrigerante la proporciona una bomba de agua centrífuga accionada desde el cigüeñal por la correa de accesorios. Para mantener la temperatura normal de servicio del líquido refrigerante, en el sistema de refrigeración se instala un termostato que cierra el circuito grande cuando el motor está frío y la temperatura del líquido es baja.
Sistema de turbosobrealimentación y de recirculación de gases de escape. El colector de escape está fijado a la brida del turbocompresor con tuercas. El turbocompresor sirve para aumentar la presión del aire mediante una turbina accionada por los gases de escape. La lubricación de los cojinetes de la turbina está integrada en el sistema de lubricación general del motor. El sistema de turbosobrealimentación se complementa con un sistema de recirculación de gases de escape. La cantidad de gases de escape admitida en el sistema se regula mediante una electroválvula de recirculación de gases de escape, cuyo empujador cónico modifica la sección del orificio de derivación según la posición de la válvula.
Sistema de alimentación
En los cilindros del motor diésel, al descender el pistón, se aspira aire limpio. Durante la carrera de compresión, la presión en el cilindro aumenta bruscamente y la temperatura en él supera la temperatura de inflamación del gasóleo. Si el pistón se encuentra antes del PMS, en el cilindro calentado a +700—900 °C se inyecta gasóleo, que se autoinflama, por lo que no se necesitan bujías de encendido.
Sin embargo, al arrancar el motor tras un largo periodo de inactividad (en frío), sobre todo si la temperatura del aire es baja, la simple compresión a menudo no basta para inflamar la mezcla. Para este caso, en la cámara de combustión se instalan bujías de incandescencia, dispuestas de modo que el chorro de combustible del pulverizador del inyector incida sobre la punta incandescente de la bujía y se inflame.
Las bujías de incandescencia se conectan automáticamente en el momento inmediatamente anterior a la conexión del motor de arranque. Al mismo tiempo, en el cuadro de instrumentos se enciende el testigo 9 (véase la fig. 7) y las bujías comienzan a calentarse hasta una temperatura elevada. El objetivo principal del calentamiento de las bujías es la inflamación segura del combustible inyectado en el cilindro. Tras calentarse las bujías hasta la temperatura necesaria (normalmente unos segundos), el testigo se apaga y el motor puede arrancarse. Normalmente el testigo se apaga tanto más rápido cuanto mayor es la temperatura del motor.
Inmediatamente antes del arranque del motor (o, lo más habitual, poco después) las bujías de incandescencia se desconectan. En la mayoría de los motores modernos pueden seguir funcionando hasta varios minutos después del arranque para reducir el nivel de emisiones nocivas a la atmósfera durante el funcionamiento en frío, así como para estabilizar la combustión en un motor aún no completamente calentado. Después se interrumpe la alimentación de corriente a las bujías. Así pues, el arranque del motor diésel y su funcionamiento posterior dependen directamente del correcto funcionamiento de las bujías de incandescencia.
El combustible es suministrado por la bomba de inyección de alta presión (BIAP) directamente desde el depósito. En la BIAP el combustible se comprime antes de la inyección y luego se envía a los cilindros en el orden de su funcionamiento. Simultáneamente, el regulador de la BIAP dosifica el combustible en función de la posición del pedal del acelerador. A través de los inyectores, el gasóleo se inyecta en un momento determinado en la precámara del cilindro correspondiente. Gracias a la forma de la precámara (cámara de turbulencia), el aire admitido adquiere durante la compresión una cierta turbulencia, con lo que el combustible se mezcla óptimamente con el aire.
Antes de llegar a la BIAP, el combustible pasa por el filtro de combustible, donde se limpia de impurezas y agua. Por eso es importante sustituir el filtro a tiempo, según el plan de mantenimiento. La BIAP no requiere mantenimiento. Todas las piezas móviles de la bomba se lubrican con gasóleo. La BIAP es accionada desde la polea del cigüeñal por la correa dentada.
Como en el motor diésel se produce la autoinflamación de la mezcla, no se necesita sistema de encendido, y en la BIAP se instala una electroválvula. Para detener el motor se interrumpe la alimentación de tensión a la electroválvula y ésta cierra el canal de combustible, con lo que se corta el suministro y el motor se detiene. Al conectar el motor de arranque se alimenta tensión a la electroválvula y ésta abre el canal de combustible.
Características del motor:
- relación de compresión — 18,25;
- diámetro del cilindro — 76 mm;
- carrera del pistón — 80,5 mm;
- cilindrada del motor — 1461 cm³.
Pares de apriete de las piezas del motor (daN·m)
- Tornillos de fijación de la culata — según el esquema 2,5 daN·m, después giro de 255° ± 10°
- Tornillos de fijación de los sombreretes de los apoyos del árbol de levas — 1
- Tornillo de fijación de la polea dentada del árbol de levas — 3 + 84°
- Tornillos de fijación de la bomba de vacío — 2,1
- Tornillos de fijación del bloque del termostato en la culata — 1
- Tuercas de los espárragos de fijación del colector de escape — 2,6
- Tornillos de fijación de la válvula de recirculación de gases de escape — 2,1
- Bujías de precalentamiento — 1,5
- Tornillos de fijación de la BIAP — 2,1
- Tornillo de fijación de la brida del inyector — 2,8
- Tornillos de fijación de la rampa de inyección — 2,8
- Racor del conducto de alta presión — 3,8
- Tornillos de fijación de la tapa de culata — 1
- Tuercas de los espárragos de fijación del colector de tubos al colector de escape — 2,6
- Racor del conducto de retorno de aceite del turbocompresor — 0,9
- Racor del conducto de alimentación de aceite del turbocompresor — 2,3
- Tornillo de fijación del rodillo tensor de la correa de distribución — 2,5
- Tapón del orificio del bloqueador del PMS — 2
- Tornillos de fijación del soporte pendular de la culata — 2,1
- Racor de conexión del intercambiador de calor — 4,5
- Tornillos de fijación del soporte del filtro de aceite — 4,5
- Tornillos de fijación de los sombreretes de los cojinetes principales del cigüeñal — 2,7 + 47° ± 5°
- Tuercas de los tornillos de los sombreretes de biela — 2 + 45° ± 6°
- Sensor de detonación — 2
- Sensor de nivel de aceite — 2,2
- Tornillos de fijación de la bomba de aceite — 2,5
- Tornillos de fijación del cárter de aceite del motor — véase la descripción del procedimiento
- Tornillos de fijación de la bomba de agua — 1,1
- Tornillos de fijación del volante motor — de 5 a 5,5
- Tornillos de fijación de la carcasa del embrague — 0,8
- Tornillo de fijación de la polea — 2 + 130° ± 15°
- Tornillo de fijación del conducto de alimentación de la bomba de agua — 2
- Tornillos de fijación del soporte multifunción — 4
- Tornillos de fijación del alternador — 2,1
- Tornillos de fijación de la bomba de dirección asistida — 2,1
- Tornillos del compresor del aire acondicionado — 2,1