La Serie 53 de Detroit Diesel es una serie de motores diésel de dos tiempos , disponible en configuraciones en línea y en V , fabricada por Detroit Diesel como una alternativa más compacta a la antigua Serie 71 para camiones de servicio mediano y pesado . El número 53 se refiere a la cilindrada nominal por cilindro en pulgadas cúbicas.
Los modelos en línea incluían dos, tres y cuatro cilindros, y los tipos V, seis y ocho cilindros.
La Serie 53 se introdujo en 1957; en 1961, se introdujeron los modelos 4-53 y 6V-53 como opciones para los camiones medianos y pesados de la marca Chevrolet del año modelo 1962. [1] : 64
La producción de los motores de la Serie 53 finalizó en la década de 1990 junto con otros diseños de dos tiempos de Detroit Diesel, ya que su diseño no podía cumplir con las estrictas regulaciones de emisiones. [2]
El diámetro y la carrera son los mismos en todas las unidades, a 3+7 ⁄ 8 pulgadas × 4+1 ⁄ 2 in (98 mm × 114 mm). Estos motores utilizan un solo árbol de levas por bancada de cilindros, emparejado con un eje de equilibrio para motores en línea, o un segundo árbol de levas para la otra bancada de cilindros en motores de bloque en V. El volante acciona un árbol de levas o el eje de equilibrio a través de un engranaje loco , según la configuración específica del motor.
Debido a que los motores de la Serie 53 están equipados con un soplador que proporciona relativamente poca presión de aire de admisión adicional, al igual que la mayoría de los motores de dos tiempos Detroit Diesel, se los denomina " aspirados naturalmente " según la SAE . Sin embargo, existen variantes turboalimentadas de la Serie 53.
Al igual que otros motores diésel de dos tiempos contemporáneos similares , incluidos los Detroit Diesel Series 71 y EMD 567 , la Serie 53 no utiliza aspiración del cárter y no puede aspirar naturalmente el aire de combustión; los motores de la Serie 53 están equipados con un soplador Roots accionado por engranajes montado en el exterior del motor, que es inherentemente necesario para cargar los cilindros con aire para la combustión. Los puertos de admisión de aire son conductos perforados en los lados del bloque de cilindros, en lugar de en la culata. [3] : 4
El aire de admisión se descarga desde el soplador hacia una cámara de aire en el bloque de cilindros; cuando los puertos de admisión quedan descubiertos por la carrera descendente del pistón, el aire de la cámara de aire ingresa a la cámara de combustión. Estos puertos de admisión están en ángulo para impartir un movimiento de remolino al aire de admisión. A medida que el pistón continúa desplazándose hacia arriba, los puertos de admisión de aire quedan cubiertos por el costado del pistón y el aire atrapado en el cilindro se comprime y se calienta. [3] : 4, 17
Se emplea una inyección unitaria de combustible , un inyector por cilindro; cada inyector unitario es responsable de medir el combustible, presurizarlo y atomizarlo cuando se inyecta en el cilindro. No existe una alta presión de combustible fuera del cuerpo del inyector. [3] : 13 El combustible atomizado se quema cuando se inyecta en el aire comprimido y calentado en el cilindro, creando la carrera de potencia y empujando el pistón hacia abajo. [3] : 4 Los inyectores se ciclan desde el mismo árbol de levas responsable de abrir las válvulas de escape .
Poco después de la carrera de combustión (de potencia), el árbol de levas abre válvulas de asiento accionadas por varillas de empuje en la(s) cabeza(s) de cilindro para permitir que escape el escape del motor, a través de dos o cuatro válvulas por cilindro . [3] : 4 A medida que el pistón continúa hacia abajo, descubre nuevamente los puertos de admisión de aire, lo que ayuda a desplazar los gases de escape. Este es un ejemplo de barrido de flujo único ; dado que el aire de admisión ingresa a una presión ligeramente mayor que la atmosférica, el soplador también ayuda a barrer los gases de combustión gastados al final de la carrera de potencia. Cuando se completa el barrido, las válvulas de escape se cierran y el aire continúa ingresando al cilindro hasta que los puertos de admisión se cubren nuevamente por el movimiento ascendente del pistón. [3] : 4, 17
La mayoría de los motores de la Serie 53 eran "simétricos", lo que significa que el soplador, el escape, el colector de agua, el motor de arranque y otros componentes se podían montar en cualquier lado del bloque básico para adaptarse a una aplicación particular. Además, los motores estaban diseñados para funcionar con el cigüeñal girando en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario, denominados motores de rotación "a la izquierda" o "a la derecha", respectivamente, vistos desde el lado del volante del motor.
Vistos desde el lado del volante del motor, los motores en línea se pueden clasificar en una de ocho configuraciones básicas, según la dirección de rotación y la ubicación del soplador y el colector de escape. De manera similar, los motores de bloque en V se pueden clasificar en una de cuatro configuraciones básicas, según la dirección de rotación y la ubicación del motor de arranque y el enfriador de aceite.
El primer número se refiere a la cantidad de cilindros en el motor, seguido de un guión o "V", que indica disposiciones de bloque de cilindros en línea o en V , respectivamente, luego 53 para la designación de la Serie, que hace referencia al desplazamiento nominal barrido por cilindro en pulgadas cúbicas, redondeado desde 53,07 pulgadas cúbicas (0,9 L) por cilindro.
El código básico del motor no tiene un sufijo identificador de modelo: por ejemplo, 4-53 es un motor de cuatro cilindros en línea . Cuando el número de modelo incluye un sufijo, indica características adicionales.
El código del modelo del motor está estampado en el bloque de cilindros y consta de un código de ocho dígitos que proporciona información adicional sobre el número de cilindros y la disposición básica: [3] : 9
El 6V53 se utiliza principalmente en el transporte blindado de personal M113 , a partir de la variante M113A1. La versión turboalimentada, 6V53T, se utiliza en la variante M113A3 y en el MIM-72 Chaparral , que utiliza el chasis M113.
Los cilindros se numeran secuencialmente comenzando desde la parte delantera del motor. [4] : 9 Los motores de la Serie 53 más comunes incluyen el 3-53, el 4-53 y el 6V-53.
El orden de disparo del 2-53 (rotación a la derecha) es 1-2. [4] : 9
Las variantes 3-53 de aspiración natural (modelo 5033-7000) tenían valores de potencia máxima de 101 hp (75 kW) a 2800 RPM (brutos) y 205 lb⋅ft (278 N⋅m) a 1800 RPM, con una relación de compresión de 21:1, utilizando inyectores N50. [5] El orden de encendido del 3-53 es 1-2-3 (mano izquierda) y 1-3-2 (mano derecha). [4] : 9
Las variantes 3-53T turboalimentadas (modelo 5033-8300) tenían potencias máximas de 131 hp (98 kW) a 2500 RPM (brutas) y 312 lb⋅ft (423 N⋅m) a 1600 RPM, con una relación de compresión de 18,7:1, utilizando inyectores N65. [6]
Las variantes 4-53 de aspiración natural (modelo 5043-7000) tenían valores de salida máxima de 140 hp (100 kW) a 2800 RPM (brutas) y 282 lb⋅ft (382 N⋅m) a 1800 RPM, con una relación de compresión de 21:1, utilizando inyectores N50. [5] Con inyectores S45 y la culata de cuatro válvulas (modelo 5043-7000), los valores de salida máxima cayeron ligeramente a 130 hp (97 kW) a 2800 RPM (brutas) y 270 lb⋅ft (370 N⋅m) a 1800 RPM. El modelo base (con culata de dos válvulas y compresión reducida a 17:1, modelo 5043-5101 y -7101) tenía potencias máximas de 108 hp (81 kW) a 2200 RPM (brutas) y 263 lb⋅ft (357 N⋅m) a 1500 RPM [7] El orden de encendido del 4-53 es 1-2-4-3 (mano izquierda) y 1-3-4-2 (mano derecha). [4] : 9
Las variantes 4-53T turboalimentadas (modelo 5047-5340) tenían clasificaciones de salida máxima de 170 hp (130 kW) a 2500 RPM (brutas) y 402 lb⋅ft (545 N⋅m) a 1800 RPM, con una relación de compresión de 18,7:1, utilizando inyectores 5A60. [8] Las variantes 4-53T todoterreno (modelo 5043-8301) tenían clasificaciones de salida máxima de 175 hp (130 kW) a 2500 RPM (brutas) y 420 lb⋅ft (570 N⋅m) a 1800 RPM, con una relación de compresión de 18,7:1, utilizando inyectores N65. [6]
Los motores con bloques de cilindros dispuestos en V comparten las culatas de cilindros en línea correspondientes; por ejemplo, un 6V-53 utiliza dos culatas de cilindros 3-53. [4] : 6
Las variantes 6V-53 de aspiración natural (modelo 5063-7000) tenían valores de potencia máxima de 216 hp (161 kW) a 2800 RPM (brutos) y 445 lb⋅ft (603 N⋅m) a 1500 RPM, con una relación de compresión de 21:1, utilizando inyectores N50. [5] El orden de encendido del 6V-53 es 1L-1R-2L-2R-3L-3R (lado izquierdo) y 1L-3R-3L-2R-2L-1R (lado derecho). [4] : 9 El 6V-53 estaba disponible con un bloque de cilindros de hierro fundido o de aluminio. [4] : §1.1, 1
Las variantes todoterreno turboalimentadas 6V-53T (modelo 5063-5300) tenían potencias máximas de 233 hp (174 kW) a 2500 RPM (brutas) y 568 lb⋅ft (770 N⋅m) a 1800 RPM, con una relación de compresión de 18,7:1, utilizando inyectores 5A55. [6]
El orden de disparo del 8V-53 es 1L-3R-3L-4R-4L-2R-2L-1R (mano derecha). [4] : 9
El 12V-53 es un motor de producción limitada/prototipo que consta de dos motores 6V-53 acoplados; se estima que se construyeron menos de 20, principalmente para servicio marino en grupos electrógenos. Uno de los motores 6V-53 rotaba a la izquierda y el otro a la derecha; estaban acoplados en sus volantes. [9]