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Aug 21, 2023

Historia de Duramax, Lección 4: LMM

El aumento de las regulaciones de emisiones comenzó a alterar significativamente el panorama del diésel.

El aumento de las regulaciones de emisiones comenzó a alterar significativamente el panorama diésel en 2007. Ese año, Ford, Dodge y GM lanzaron motores diseñados para cumplir con los nuevos límites de partículas (PM) y óxido de nitrógeno (NOx) exigidos por la Agencia de Protección Ambiental. Para GM, una versión actualizada del 6.6L Duramax, código RPO LMM, era todo lo que estaba reservado, mientras que Ford y Dodge dieron a conocer centrales eléctricas completamente nuevas (el 6.4L Power Stroke y el 6.7L Cummins, respectivamente). Básicamente, un LBZ cargado con un intrincado sistema de postratamiento de gases de escape, el LMM permaneció arquitectónicamente similar a los molinos Duramax que lo precedieron. A pesar de las complejidades añadidas del nuevo sistema de control de emisiones, GM aún pudo aumentar la potencia de salida y mantenerse un paso por delante de Ford y Dodge.

El LMM Duramax trajo 365 hp y 660 lb-ft de torque junto con su equipo de emisiones, incluida la recirculación de gases de escape, un catalizador de oxidación diésel y un filtro de partículas diésel. Su diámetro de 4,06 pulgadas y carrera de 3,9 pulgadas también creó un desplazamiento de 405 ci.

Como es el caso con la mayoría de los motores diésel modernos, los dispositivos de control de emisiones representan la mayoría de las fallas prematuras. El LMM no es diferente, con su escape tipo laberíntico después del tratamiento que también contribuye a una economía de combustible deficiente, aceite de motor diluido y reducción de la longevidad del motor a largo plazo. En el mercado de repuestos, los pistones agrietados siguen siendo comunes gracias al uso del LMM de los mismos pistones empleados en el LBZ. Pero fuera de esas deficiencias, el LMM vino con varias ventajas. 1) Recibió cabezales de aluminio fundido superiores a cualquier otro Duramax producido, 2) estaba equipado con inyectores revisados ​​que brindaban potencia adicional y una combustión más completa y 3) venía atornillado a la plataforma GMT900 completamente nueva y estaba envuelto en un estilo de cuerpo fresco.

No se olvide de sintonizar la Parte 5, donde destacamos el LML, el Duramax que trajo a la mesa componentes internos más robustos, un sistema de inyección de mayor presión y equipos de emisiones adicionales.

Fue durante el mandato de LMM que GM produjo 1 millón de Duramax. En abril de 2007, el motor número 1.000.000 se exhibió en la sede de DMAX Ltd. después del ensamblaje final. Dato curioso: cada Duramax de 6.6 L terminado se somete a una prueba en caliente de 8 minutos en un dinamómetro de motor para verificar su rendimiento y calidad de construcción antes de que se le permita salir de la planta de producción de Moraine, Ohio.

Para reducir las emisiones de material particulado en un 90 por ciento, el LMM vino equipado con un filtro de partículas diésel (DPF) ubicado aguas abajo del catalizador de oxidación diésel (DOC). Diseñado para atrapar los contaminantes nocivos que no se queman por completo en el proceso de combustión, el DPF eventualmente acumula suficiente hollín para quemarse periódicamente a través de un proceso llamado regeneración (más sobre eso a continuación). Existieron algunos problemas de crecimiento en la primera ronda de GM de equipar el Duramax con un DPF, ya que muchas de las unidades utilizadas en aplicaciones LMM ('07.5-'10 Silverado y Sierra HD) eran propensas a agrietarse y filtrarse.

Para evitar que el DPF se llene de partículas, se lleva a cabo un proceso llamado regeneración, que incinera efectivamente la mayor parte de la acumulación de hollín dentro del DPF. Hay dos formas de regeneración: activa y pasiva. La regeneración pasiva ocurre cuando el motor produce suficiente calor para mantener bajas las partículas, como en situaciones de remolque o transporte pesado. Durante la regeneración activa (comúnmente requerida en camiones que están en ralentí mucho o que no trabajan mucho), el ECM requiere que se inyecte combustible en la carrera de escape del motor. Este combustible adicional se usa para aumentar la temperatura de los gases de escape tanto en el DOC como en el DPF a más de 1,000 grados F para quemar el hollín en el DPF. Sin embargo, el combustible requerido para realizar un ciclo de regeneración activo (que ocurre aproximadamente una vez cada llenado o aproximadamente cada 400 millas recorridas) es la razón principal por la que los camiones con motor LMM se vieron afectados en la economía de combustible.

El proceso de regeneración activo se activa cuando se observa una diferencia de presión entre la entrada y la salida del DPF, pero no notará ningún mensaje de inicio de regeneración en el tablero, a menos que haya un problema. Para controlar el estado de regeneración del camión, muchos propietarios recurren al Insight CTS2 de Edge Products (el monitor CTS original se muestra arriba). El monitor de pantalla táctil a color le permite ver cuándo el camión está en modo de regeneración, así como ver la lectura de acumulación de hollín del DPF (medido en gramos en la parte inferior derecha). Durante la regeneración, también notará que el EGT sube por encima de los 1000 grados, una diferencia en el ralentí del motor y que la sincronización de la inyección se ha retrasado.

Además de cumplir con el nuevo estándar de materia particulada de la EPA, las emisiones de NOx debían reducirse en un 50 por ciento. Esto significaba que sería necesaria una mayor recirculación de gases de escape (EGR) en el LMM, lo que requería un enfriador de EGR más grande para aumentar la capacidad de enfriamiento y la vida útil operativa. El enfriador de EGR de estilo cuadrado que se usa en el LMM es bastante robusto en comparación con lo que encontrará en otros motores diésel, pero se sabe que se tapan, agrietan y tienen fugas de vez en cuando. El primer paso para solucionar problemas de un enfriador de EGR con fugas es a menudo notar que el motor está consumiendo refrigerante.

El nombre del juego para cumplir con los estándares de emisión de partículas es mantener suficiente calor en el motor. Esto significa que el motor debe estar bajo algún tipo de carga en todo momento, y la válvula de flujo de aire de admisión (es decir, la placa del acelerador) que se muestra arriba permite que el LMM haga precisamente eso. Durante los casos de remolque, transporte o conducción enérgica, no se requieren sus servicios. Sin embargo, al ralentí, en el tráfico intermitente y en la carretera, la EGT tiende a disminuir considerablemente. Es aquí donde se utiliza la válvula de flujo de aire de admisión (comandada por el ECM) para restringir la cantidad de aire entrante, controlando así la temperatura de combustión con mayor precisión.

Aunque conservaron la misma arquitectura de carrocería básica que las unidades que se encuentran en el LBZ y aún tenían una presión de combustible de 26,000 psi, los inyectores common-rail estilo solenoide de Bosch en el LMM estaban equipados con boquillas revisadas. Específicamente, se empleó una boquilla de seis orificios con un ángulo de rociado de 159 grados en la parte superior del pistón, mientras que el inyector LBZ había usado una boquilla de siete orificios y 158 grados. La misma bomba de combustible de alta presión Bosch CP3 confiable se usó para crear presión, y todavía carecía de una bomba de elevación que le suministrara combustible desde el tanque.

Al igual que el LBZ anterior, el LMM utiliza un ECM basado en EDC16 de Bosch, pero no es la misma unidad que controlaba a su predecesor. La versión a bordo del LMM tiene partes internas ligeramente diferentes debido a su necesidad de controlar el nuevo sistema de emisiones, y también se comunica con el resto de los módulos del camión a través de un sistema de bus CAN actualizado.

Para hacer frente al calor adicional (es decir, el estrés) que indudablemente produciría el nuevo sistema DPF y el sistema EGR más activo, GM revisó sus culatas de cilindros de aluminio fundido para optimizar mejor el enfriamiento. En una comparación directa con las cabezas LBZ, la única diferencia real existe en los pasajes de refrigerante. Con los cilindros debajo de ellos capaces de ver temperaturas de los gases de escape superiores a 1,300 grados F en forma original, la capacidad de disipar el calor de transición de manera más efectiva fue una gran prioridad para los ingenieros de GM.

Moviendo los mismos pistones de aluminio fundido con compresión de 16.8:1 hacia arriba y hacia abajo en sus orificios que el LBZ, el mayor eslabón débil del LMM también son sus pistones. El calor, la presión adicional del cilindro, el abuso y la falta de carne en la región de la muñequera contribuyen a que estos bebés se fracturen en la línea central de la muñequera, generalmente cuando los niveles de potencia superan los 650 rwhp.