Inyeccion Diesel Common Rail Bosch (Excelente)

 

ENTRENAMIENTOS TECNOLOGICOS

SISTEMA DE INYECCION DE RIEL COMUN

 

GENERALIDADES SOBR OBRE EL MOTOR DIES IESEL

El motor Diesel aspira aire a través de la válvula de admisión cuando el pistón desciende desde el punto muerto superior (PMS) hacia el punto muerto inferior (PMI). Cuando el pistón asciende desde el PMI hasta el PMS, comprime este aire aspirado, elevando la presión y la temperatura dentro de la cámara de combustión. Cuando el pistón está cercano al PMS, la bomba de inyección envía al inyector , pulverizado dentro de la cámara de combustión. Este combustible se quema rápidamente r ápidamente al contacto con el aire caliente, produciéndose alta presión en la cámara de combustión y sobre la cabeza del pistón. Estainferior, alta presión de la combustión al pistón hacia el punto muerto y por medio de la biela, empuja el cigüeñal gira con gran velocidad. Cuando el pistón sube hacia el PMS nuevamente, la válvula de escape deja salir a los gases combustionados. Podemos ver los cuatro ciclos del motor en el siguiente esquema y video.

 

MOTOR DIESEL DE CUATRO CICLOS

 

EXPLICA ICACION GEN GENERAL DEL SISTEMA

 A diferencia de los Sistemas tradicionales tradicionales de Inyecció Inyección n Diesel, este novedoso sistema ya no dispone de la Bomba de Inyección Lineal o Rotativa, Bombas que eran las encargadas de realizar todo el trabajo de inyección, enviando la alta presión generada en ellas hacia los Inyectores. En reemplazo de la Bomba Inyectora, se ha diseñado un sistema de  Alta Presión constante en un Riel Común, similar al utilizado en los sistemas de Inyección Electrónica de Gasolina. Esta alta presión en el Riel llega a todos y cada uno de los Inyectores del motor, los cuales son comandados eléctricamente por una Computadora, para abrir o cerrar la aguja del Inyector. Como se losde puede comandar directamente como apor loscomandar Inyectores del no sistema Inyección a Gasolina, se ha optado unas Válvulas Solenoides, las mismas que controlan la presión sobre la cabeza de aguja del inyector, permitiendo que la aguja suba, descubriendo el paso del combustible, pulverizando esta alta presión en la cámara de combustión

 

CONTROL DEL INYECTOR

PRESION  CONSTANTE

COMPUTADORA

  COMUN AIRE TEMPERATURA ACELERACION REVOLUCIONES POSICION PISTON

INFORMACION

 

PS

150 100

50 0

80 PS ASPIRADO ROTATIVA

105 PS TURBOCARGADO   ROTATIVA

145 PS TURBOCARGADO   RIEL COMUN

COMPARACION DE POTENCIA MOTORES DIESEL 2,5 LITROS

 

ELEMENTOS DEL SISTEMA El Sistema de Inyección de Riel Común (Common Rail) está compuesto de un sistema de alimentación de Baja Presión, similar al utilizado en los Motores con Inyección de gasolina, un Sistema de Alta presión, constituido por una Bomba de Alta presión, cañerías e Inyectores, un Computador y Finalmente el Sistema de Control del Computador, el cual controla el Tiempo y Caudal de inyección, así como la Presión del sistema, las Revoluciones del motor, el Control de revoluciones máximas y los Gases de recirculación del escape, entre sus básicas funciones.

 

VISTA DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

 

VISTA VIST A ESQUEMATICA DEL SISTEMA DE INYEC INYECCION CION

 

Riel

Sensor de presión Válvula limitadora

Tanque

Filtro

Bomba

Regulador  Inyectores Bomba de alta presión

Temp. agua Computador 

Sensor rpm

Sensor acelerador 

 

SIST ISTEMA DE ALIME IMENTACION ION El sistema de alimentación está compuesto del Depósito de combustible, del cual es aspirado el combustible por una Bomba eléctrica o mecánica, elevando la presión a combustible un valor aproximado se dirigeentre a través los 4dehasta un Filtro los 6hasta bar. Este la . La bomba eléctrica dispone de un motor, cuyo Rotor empuja a una bomba excéntrica de rodillos, los mismos que aspiran en el motor un lado y presionan en elademás otro lado, a través del mismo eléctrico, teniendo una válvula de una vía (check) a la salida de presión y otra válvula de limitación de su presión máxima

 

Riel

Sensor de presión Válvula limitadora

Tanque

Filtro

Bomba

Regulador  Inyectores Bomba de alta presión

Computador 

Sensor rpm

Sensor acelerador  Temp. agua

 

Inyectores Cañerías Bomba de alta presión

Sensor de presión Riel

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE RIEL COMUN

 

VISTA DE UN MOTOR CON SU INSTALACION DE RIEL COMUN

 

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE RIEL COMUN

 

Válvula de limitación

Rotor 

Colector  Válvula check

Succión

Presión

Bomba

Imán permanente

Escobilla

BOMBA DE ALIMENTACION ALIMENTACION DE RODI RODILLOS LLOS EN CORTE

 

BOMBA DE ALIMENTACION EN CORTE

 

Cuerpo de la bomba

Rotor 

Salida de  presión

Succión del combustible Rodillo

TRABAJO DE LA BOMBA DE ALIMENTACION DE RODILLOS

 

VALVULA CHECK DE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE

 

Piñones

 Entrada del com us e

  Salida del combustible

Cuerpo de la bomba TrainingTechnology

BOMBA DE ALIMENTACION ALIMENTACION POR PIÑONES

 

Piñones Cuerpo

  Salida del combustible

 Ingreso del combustible

BOMBA DE ALIMENTACION ALIMENTACION CON PIÑ PIÑONES ONES

 

VISTA DE UN FILTRO DE COMBUSTIBLE

 

LA BOMBA DE ALTA PRESION La presión enviada por la Bomba de alimentación y luego filtrada se dirige a la Bomba de alta Presión. Esta bomba de alta presión es movida por algún mecanismo del motor directa en el cual instalado. En algunos dey en forma en va la parte posterior del Eje casos de levas , , en la parte del Sistema de Distribución del motor. La Bomba de alta presión está constituida de tres pistones, los son empujados por una leva excéntrica delel eje cuales de la bomba. Los pistones al descender, aspiran combustible y al ascender lo comprimen, enviando esta alta presión hasta el Riel Común y de él a los Inyectores.

 

LOCALIZACION LOCALIZAC ION DE UN BOM BOMBA BA DE AL ALT TA PRESION EN EL MOTOR

 

VISTA EXTERNA DE UNA BOMBA DE ALTA PRESION

 

VISTA EN CORTE DE UNA BOMBA DE ALTA PRESION

 

VISTA EN CORTE DE UNA BOMBA DE ALTA PRESION

 

PROCESO DE SUCCION Y PRESION EN BOMBA

 

Válvula de   salida

Válvula de   entrada Cilindro

Pistón

Muelle

Propulsor 

Excéntrica

Levas

TRABAJO DE LA BOMBA DE ALTA PRESION

 

EL RIEL COMUN O  ACUMULADOR DE PRESION

La alta presión generada en la Bomba se dirige hacia el Riel Común, en el cual están conectadas de del altamotor. presión para cada uno delas loscañerías Inyectores Como esta presión se incrementa con el incremento de las revoluciones del motor, se requiere de un sistema de regulación de la presión tanto en el Riel como en los Inyectores, trabajo del cual se encarga la Computadora con la Válvula reguladora de presión. p resión.

 

VISTA EXTERNA DEL RIEL COMUN Y CAÑERIAS DE ALTA PRESION PARA LOS INYECTORES

 

REGULACION DE LA ALTA PRESION

La presión generada por la Bomba de Alta Presión debe ser regulada y mantenida en una valor mínimo y máximo de trabajo. Está diseñada de tal manera, que la presión que genera durante las revoluciones de arranque del motor sobrepasan el valor mínimo de trabajo, el cual está calculado generalmente entre 250 hasta 300 bar. Pero ara mante mantener ner una resió resión n Máxima de traba o la misma ue está regulada entre los 1.350 hasta los 1.400 bar de presión, se requiere del control de la Computadora sobre la Válvula reguladora de presión. Esta válvula Solenoide es controlada por la Computadora a través de pulsos de corriente, permitiendo que abra un paso de la presión hacia al el mismo retorno,tiempo reduciendo así ladepresión manteniendo la presión trabajo.del Riel y El combustible por lo tanto estará “circulando permenentemente”, ayudando con ello a enfriarlo, a pesar de que algunos sistemas utilizan un Enfriador o Radiador de combustible.

 

VISTA DE UN RIEL COMUN Y DE LOS INYECTORES PARA UN MOTOR DE SEIS CILINDROS EN “V”

 

VISTA VIST A DEL RIEL Y DEL SENSOR DE PRESION DEL COMBUSTIBLE

 

CONTROL DE LA PRESION EN EL RIEL COMUN

Para mantener una presión constante en el Riel Común es necesario que, el exceso de presión que pueda enviar la Bomba de alta Presión se la desvíe de retorno hacia el depósito. Para ello se ha diseñado a una Válvula Electromagnética (Solenoide), la cual, controlada con pulsos eléctricos por la Computadora, abra el paso de presión del Riel hacia el conducto de retorno hacia el depósito. Para que la Computadora sepa el valor de la presión existente en el Riel, se ha , Computadora, indicando el valor de la misma y cualquier variación, de tal manera que la Computadora puede controlar al Actuador (Regulador), manteniendo la presión de trabajo. En algunos sistemas, además de esta Válvula de regulación de presión existe una segunda Válvula, lade cual una presión máxima, el caso de un mal funcionamiento la controla válvula de regulación. Esta se en la considera como una Válvula de emergencia, la misma que está “tarada” con un valor máximo de 1.600 bares de presión, abriendo de igual manera la presión del riel hacia el conducto de retorno hacia el depósito.

 

VISTA DE LA INSTALACION DE UN SENSOR DE PRESION EN EL RIEL COMUN

 

Alta presión del riel Conector

Señal

Diafragma

Masa  

Amplificador

Conector eléctrico

CORTE Y DIAGRAMA DEL SENSOR DE PRESION

 

Cuerpo Contactos Presión del riel

Circuito

Diafragma

ESQUEMA DEL SENSOR DE PRESION DEL RIEL

 

Voltaje de salida (Voltios) 5,0 V 4,8 V 4,65 V 4,5 V

0,5 V 0,3 0,2 V V 100 bar 

1.500 ba bar

Presión

CUADRO DE LA TENSION DEL SENSOR VERSUS PRESION

 

VISTA EXTERNA DEL SOLENOIDE O VALVULA REGULADORA DE PRESION EN EL RIEL COMUN

 

Cuerpo

Bobina

Válvula Presión del riel Muelle

Retorno Conexión Núcleo

REGULADOR DE PRESION EN CORTE

 

Kg/cm2 1.500 1.250 1.000 750 500 250 Corriente

0.5 A

1.0 A

1.5 A

2.0 A

CUADRO DE CORRIENTE DEL ACTUADOR VERSUS PRESION

 

Presión del riel

Orificios de paso Tuerca de regulación

Válvula

Muelle calibrado

Retorno

Pistón

Cuerpo roscado

VALVULA DE REGULACION DE PRESION MAXIMA

 

LOS INYECTORES DEL SISTEMA Finalmente, cuando la presión ha sido regulada en el Riel, también se regula en todos y cada uno de los Inyectores.  A pesar de que externamente el inyector es similar al de los sistemas anteriores, anteriores, se distingue porque en su parte superior se ha instalado una Válvula Solenoide, la cual recibirá los pulsos de la Computadora para controlar la apertura y el cierre de la  Aguja de inyección. Esta apertura y cierre de la válvula de inyección estará determinada por la Computadora, de acuerdo a todos y cada uno de los parámetros de medición de las señal señales es , , , temperatura del Aire y del Combustible, la Cantidad de aceleración que imprime el conductor del vehículo, la posición angular del pistón que está listo a recibir recibi r la Inyección en su etapa de Compresión y otros datos importantes. Con estos datos, la Computadora determina el momento preciso y el tiempo de inyección, enviando una señal a la Válvula solenoide de control de la Aguja, con lo cual se abre una válvula de alivio de la presión sobre la cabeza del eje de la Válvula del inyector. Cuando ya no existe presión sobre la cabeza del eje de la Aguja, la misma se s e levanta de su asiento inferior y el combustible es finamente pulverizado sobre la cabeza del pistón, dentro de la Cámara de combustión, momento en el cual se produce la Combustión deseada.

 

CABEZOTE CON INYECTORES DE RIEL COMUN

 

VISTA EXTERNA DE UN INYECTOR DE RIEL COMUN

 

PROCESO DE COMBUSTION EN EL MOMENTO DE LA INYECCION

 

ACTUADOR ACTUADO R ELECTROMAGNETICO ELECTROMAGNETICO DEL INYECTOR   

SECCION DEL INYECTOR DE COMBUSTIBLE •

Retorno de combustible

•

Conector eléctrico

•

Válvula solenoide

•

Entrada de de presión de de la la B Bo omba de de alta presión

•

Cámara de control de la válvula

•

Válvula de bola

•

Lumbrera de entrada

•

Lumbrera de salida

•

Pistón de de control de de la la Aguja

•

Galería de de al alimentación d dee combustible de alta presión hacia la Boquilla

•

Aguja de inyección

 

TRABAJO DEL INYECTOR

El Inyector del sistema de Riel Común lo podemos dividir en tres bloques de funciones: - La Aguj Aguja a y la Tobe Tobera ra de In Inye yecc cció ión n - El sist sistem ema a Serv Servoo-hi hidr dráu áulilico co - La Válv Válvul ula a Sol Solen enoi oide de de Cont Contro roll Cuando la presión del sistema llega al Inyector, esta presión se dirige a la Cámara de empuje de la Aguja y también sobre la cabeza de la Aguja, de tal manera que la Tensión del muelle obliga a mantener cerrado al Inyector. En la Cámara superior el Pistón de la Aguja se encuentra alojada un pasaje, conectado con el conducto de retorno. Este pasaje se encuentra cerrado con la Válvula Solenoide. Cuando se energiza la Válvula Solenoide, se abre este pasaje, permitiendo que la Presión sobre la Cabeza del pistón de la Aguja A guja logre fugar hacia el retorno y en este momento la aguja se eleva, debido a que la presión del combustible actúa sobre el borde de la aguja, venciendo la tensión del muelle, momento en el cual el combustible es finamente pulverizado en la Tobera. El Inyector se mantiene inyectando tanto tiempo se mantenga energizada la Válvula Válv ula Solenoide. Cuando se deja de energizarla, se tapona el pasaje de fuga y la presión sobre la cabeza del Pistón nuevamente obliga a cerrar a la Aguja.

 

CONTROL DE LA LA V VAL ALVULA VULA SOLENOIDE EN EL INYECTOR

 

METODO DE OPERACION

La operación de los Inyectores pueden ser subdivididos dentro de cuatro estados de operación, cuando el motor está en funcionamiento y la Bomba de Alta presión ha generado suficiente presión de trabajo: - INYECT INYECTOR OR CERRAD CERRADO: O: cuan cuando do se ha apl aplica icado do alt alta a resión a él. - INYECT INYECTOR OR SE SE ABRE: ABRE: cuando cuando se inic inicia ia la la inye inyecci cción ón d del el combustible, al energizarse la Válvula Solenoide - INYECT INYECTOR OR ABIE ABIERTO RTO:: cuand cuando o se se m mant antien iene ea abie bierta rta la Válvula Solenoide. - INYECT INYECTOR OR SE CIER CIERRA: RA: ccuan uando do fina finaliz liza a la inye inyecc cción ión d del el combustible, es decir cuando la válvula solenoide ha dejado de energizarse.

 

UBICACIÓN DEL INYECTOR EN UN MOTOR “DOHC” DE CUATRO VAL VALVULAS VULAS POR CI CILINDRO LINDRO

 

Inyector  Bujía

Inyección

INYECCION DIRECTA Y BUJIA DE CALENTAMIENTO  

VISTA DE UNA BUJIA DE PRECALENTAMIENTO

 

L O S S E N S O R E S D E L S I S T E M A En el Sistema de Riel común, al igual que otros sistemas con control electrónico, la Computadora necesita recibir información de sensores, y con esta información controlar el caudal, punto de inyección, control de la Válvula de presión del sistema.

Como sabemos, laspera señales principales que - Seña Señal l de la T Tem empe ratu tura ra del de l re refr frig iger eran ante te debe recibir son: - Seña Señall d de e llas as Revo Revolu luci cion ones es del del M Mot otor  or  - Seña Señall de la P Pos osic ició ión n de dell E Eje je de de le leva vass (F (Fas ase) e) - Seña Señall d de e lla aP Pos osic ició ión nd del el ac acel eler erad ador  or  - Seña Señall d de e lla aP Pre resi sión ón de dell Si Sist stem ema a  Adicionalmente, la Computadora puede recibir otras informaciones, informaciones, como la Cantidad del Aire Aspirado, la Velocidad del Vehículo, señal del Aire acondicionado y otras, que sirven para dar mayor confort en la marcha, para control del EGR o conexión del Aire  Acondicionado, entre las funciones princi principales. pales.

 

ESQUEMA GENERAL DEL RIEL COMUN EN EL QUE SE PUEDE VER LAS SEÑALES DE SENSORES Y LOS ACTUADO ACTUADORES RES

 

Sensor de presión del riel

Sensor de posición del Eje de levas Sensor de flujo y temperatura de aire Sensor de presión de carga del turbo

Sensor de presión  atmosférica dentro de ECU Sensor de temperatura del refrigerante Sensor de posición del cigueñal

Sensor de posición del pedal del acelerador 

Interruptor del pedal del embrague Interruptor del pedal del freno

 

SENSOR DE LA TEMPERATURA DEL DE L REFR REFRIG IGER ERAN ANTE TE

Este sensor es una Resistencia NTC (Coeficiente Negativo de Temperatura), que envía una señal variable de Voltaje (Tensión eléctrica) a la Computadora, de acuerdo al incremento de la temperatura del motor. Para ello se alimenta al sensor con una tensión de re erenc a e o os genera men e y e sensor env a un voltaje variable a la Computadora, dependiendo de su resistencia interna. El sensor está generalmente localizado en Bloque de Cilindros, en la Culata o cercano al termostato del Motor, de tal manera que “siente” cualquier variación de la temperatura del Refrigerante del motor.

 

VISTAS DE SENSORES DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE

 

ESQUEMA EN CORTE DE UN SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE DEL MOTOR Contactos

Roscado

Refrigerante

Pastilla sensora NTC

SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE

 

50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 8.000 6.000 4.000 3.000 2.000 1.000 800 600 300 200 100 80 60 40 30 20 10 - 30 -20

0

20

40

60

80

100

120

O

C

CUADRO DE RESISTENCIA DEL SENSOR DE TEMPERATURA

 

SENSOR DE TEMPERATURA DEL DE L COMBU OMBUS STIB TIBLE

 Así como está diseñado el sensor de Temperatura del refrigerante del motor, se ha diseñado un sensor que mide la Temepratura del Combustibe.   mismo Filtro de Combustible o en algunos casos en la Bomba de Alta Presión, así como en el Riel mismo. La forma, así como el trabajo del sensor de Temperatura del Combustible es idéntica al sensor de temperatura del refrigerante.

 

SENSOR DE POSICION DEL  ACELERADOR

La Computadora del Sistema de Inyección de Riel Común necesita saber la Cantidad de aceleración que imprime el conductor, como una de las señales más importantes del sistema. Como el Motor Diesel no requiere de una Mariposa o Aleta ara controlar su aceleración, se ha instalado en el Pedal del acelerador un Potenciómetro Doble, el cual envía esta señal a la Computadora. Esta señal sirve para que, en conjunto con las otras señales que recibe, la Computadora pueda entregar la cantidad de combustible determinado en cada inyector, en todas las etapas de aceleración y sobre todo, para cortar el combustible como limitación de las revoluciones máximas de giro.

 

VISTA VIST A DE LA INST INSTALACION ALACION DEL SENSOR DE POS POSICION ICION DEL  ACELERADOR

 

5

MASA

6

1

3

SEÑAL ALIMENTACION MASA

SENSOR 2

4

2

SEÑAL ALIMENTACION

SENSOR 1

COMPUTADOR (ECU)

POTENCIOMETRO DOBLE DEL ACELERADOR  

SENSOR DE REVOLUCION IONES D E L M O T O R La Computadora de control requiere de una información exacta del

número de revoluciones a las cuales está girando el motor. Para ello, un sensor Inductivo está alojado convenientemente en la carcaza del motor o del Embrague, cercano a la Rueda dentada o Fónica está alojada el eje Cigüeñal, de tal un manera queigual el númeroque de dientes de la en rueda “induce” o genera número de pulsos de corriente alterna, los cuales se dirigen a la Computadora, indicando con ello en número de vueltas a las que está girando el Eje Cigüeñal del Motor. Este Sensor Inductivo está compuesto de un Imán permanente, un núcleo de hierro y una Bobina, arrollada alrededor del núcleo. Cuando uno de los dientes de la rueda se acerca al núclkeo del sensor, se induce un pulso de corriente en la bobina y cuando el diente se aleja del núcleo, se induce otro pulso de corriente, pero de sentido contrario, por lo que decimos que se genera un pulso de corriente alterna.

 

Onda de generación alterna Campo magnético

Núcleo Rueda dentada

Imán permanente Bobina

GENERACION DE CORRIENTE DE UN SENSOR INDUCTIVO

 

ESQUEMA DE UN SENSOR INDUCTIVO Y LA RUEDA DENTADA Base de apoyo SENSOR

S Imán permanente

Falta de 2 dientes como señal de Fase

N   Bobinado Cinta dentada del volante de inercia

SENSOR INDUCTIVO GENERADOR DE DOBLE SEÑAL

 

VISTA DE ALGUNOS SENSORES DE REVOLUCIONES DEL MOTOR

 

SENSOR DE POSICION DEL EJE DE LEVAS O SENSOR DE FASE

 Al igual que el sensor de revoluciones revoluciones del motor, la Computadora necesita necesita la señal de un sensor, el cual le indica la posición angular del primer pistón, el cual se halla en la etapa de compresión. Con esta importante información, la computadora puede ca cu ar e momen o prec so e n c o e nyecc n y a duración de la misma. Generalmente esta señal es enviada por un sensor (Efecto Hall), alojado en la Carcaza cercana al Eje de Levas, en el cual se ha instalado un diente, el cual permite al sensor enviar la señal hacia la Computadora de Control.

 

VISTA EXTERNA DE UN SENSOR DE EJE DE LEVAS

 

EJEMPLO DE LA FORMA Y LOCALIZACION DE UN SENSOR DEL EJE DE LEVAS

 

FUNCION DEL SENSOR DE POSICION O DE FASE

 

Semiconductor Hall

Imán permanente

Alimentación + Lineas magnéticas

Masa -

Voltaje generado

GENERACION DE TENSION DEL SISTEMA "HALL"

 

M E D I D O R D E F L U J O D E A I R E El medidor de Flujo de Aire, como su nombre lo indica, sirve para que

la Computadora determine la Cantidad de Aire que aspira el motor en todas las etapas de aceleración. En el Caso de la Inyección Diesel de Riel Común, este valor medido sirve para controlar la regulación de la Válvula EGR (Recirculación de losbásicamente Gases de Escape).

El medidor medidor d de e Fl Flu u o o ca cantida ntidad d de A Aire ire as irado se basa basa e en n el mismo mismo principio de un medidor m edidor para Inyecciones a Gasolina, es decir es un medidor de Hilo o lámina Caliente, la misma que alimenta de corriente al Hilo o lámina, calentándola y la corriente que atraviesa por medidor, ella eslamedida menor opor mayor la Computadora. cantidad de aire Cuando enfría fluye al Hilo aireopor Lámina, el variando la Corriente de flujo, valor que es tomado por la Computadora como Caudal de aire que circula hacia el Colector de admisión. El medidor de Flujo está instalado entre el Filtro de Aire y el Colector de Admisión del motor.

 

VISTA EXTERNA DE UN MEDIDOR DE FLUJO DE AIRE

 

CONTROL DE LA RECIRCULACION DE LOS GASES DE ESCAPE  Al Hablar de recirculación de los Gases de escape decimos al proceso de ocupar un porcentaje bajo de los Gases quemados enviarlos al Colector de admisión. Este flujo es controlado por la Válvula EGR, la misma que se abre con un comando eléctrico enviado desde la Computadora

 

VISTA EXTERNA DE UNA VALVULA “EGR”

 

ESQUEMA DEL TRABAJO DE UNA VALVULA “EGR”

 

PROCESO DE INYECCION DE UN SISTEMA DE BOMA MECANICA Primeramente analicemos el Proceso de inyección en un sistema convencional, en el cual se está utilizando una Bomba mecánica, ya sea Lineal o Rotativa. En estos casos, la Presión crece con el incremento de la velocidad y de la cantidad del combustible inyectado. Durante este proceso, la presión de inyección se incrementa y cae nuevam nue vament ente e con el ccier ierre re de de la A u a del del In ector ector al fin final al d de e lla a Inyección. Consecuentemente se tendrá una pequeña cantidad del combustible que ha sido inyectado que trabajará con baja presión de inyección. El Pico de presión será mayor al doble del valor de la Presión Principal. Intentando seguir los lineamientos de una Combustión Eficiente, compararemos que la Curva de descarga de la presión en este sistema Mecánico es prácticamente triangular, como se puede apreciar en el esquema siguiente.

 

PRESION PICO Principio de envío Inicio de inyección

PRESION DE LA INYECCION PRINCIPAL

TIEMPO

ESQUEMA DE UN SISTEMA CONVENCIONAL CON BOMBA

 

bar  1.500 PRESION DE INYECCION

1.000 800 600 400 200 CONVENCIONAL

RIEL COMUN

 PRESION CONVENCIONAL CO NVENCIONAL Y RIEL COMUN  

En los sistemas Mecánicos de Inyección Diesel, el Pico de presión máxima es decisivo para la Carga mecánica de los componentes de las Bombas de Inyección. Por ello, este pico de presión en los Sistemas Mecánicos Convencionales Convenciona es decisivoadecuada para lograr una de mezcla Aire / les Combustible en formar la Cámara , su totalidad exacta y peor en todas y cada una de las Etapas de Aceleración del Motor Diesel. Se entenderá que además cada Bomba de Inyección deberá estar regulada para cada motor y para cada característica característic a particular, lo que lo convierte en una dificultad adicional.

 

PROCESO DE INYECCION EN EL SISTEMA DE RIEL COMUN

Comparando con las Características convencionales de Inyección, las siguientes demandas han obligado a buscar mejoras en el sistema de Inyección, para lograr características de inyección ideal: - De forma forma co compl mpleta etame mente nte iinde ndepen pendie diente nte,, la Can Cantid tidad ad de comb combust ustibl ible e

inyectado la Presión de Inyección ser definida las operaciones de Trabajoyde cada Motor, buscandodebe la exactitud de lapara Mezcla Aire /Combustible. , debe ser la mínima posible, pero que logre el objetivo de iniciar una buena combustión en la Cámara. Estos objetivos se han logrado con el proceso de Inyección Piloto y la Inyección en elessistema de Riel Común. El sistema dePrincipal Riel Común un sistema Modular y en general, los siguientes componentes son los responsables de sus características de inyección: - Inyect Inyectore oress cont control rolad ados os po porr Válv Válvula ulass Sole Solenoi noides des,, los mi mismo smoss que e está stán n instalados en el mismo cabezote o Culata del Motor. - Rie Riel o A Acu cumu mula lad dor d de ep pre resi sió ón - Bomb Bomba ad de eA Alt lta aP Prresión.

 

PRESION PRINCIPAL DE INYECCION Y PRESION DEL RIEL INYECCION PILOTO INYECCION PRINCIP PRINCIPAL AL

TIEMPO

PRESION PILOTO Y PRESION PRINCIPAL DEL SISTEMA

 

LA INYECCION PILOTO La inyección Piloto puede ser avanzada hasta un máximo de 90 grados del eje Cigüeñal, antes del Punto Muerto Superior del Pistón en la etapa de Compresión. Si la Inyección Principal se iniciara menos de los 40 grados antes del PMS, el combustible podría depositarse en la cabeza del Pistón y en las paredes del cilindro y puede causar el innecesario lavado de los cilindros de la película lubricante del aceite, ocasionando daños graves al motor. Utilizando la Inyección Piloto, con una pequeña cantidad de Diesel inyectado (1..4 mm) dentro del cilindro, combustión, lograndoefectos: con ello mejorar notablemente la eficienciasedepre-condiciona la combustiónaylaseCámara podrán de observar los siguientes La presión de la Compresión se incrementará significativa significativa y progresivamente por medio de la reacción piloto y la combustión parcial producirá que la demora del encendido de la Inyección , que se manifiestan en los casos de Inyección Mecánica. Por ello, se logra una combustión más perfecta, sin desperdicios de combustible y menores ruidos o golpeteo del motor. En resumen, se reducirá el consumo de combustible, el golpe del motor y las emisiones contaminantes. Si comparamos los doscon siguientes cuadros, presión la Combustión en los casos de mecánica seeniniciará un alto valor anteslade que elde pistón llegue al PMS, frenando eninyección cierto modo la marcha del motor, mientras que en el sistema de Riel común y con el uso de la Inyección Piloto se logra una Presión bastante plana y pareja, justo después del Punto Muerto Superior. Como esta alta presión produce el “tipico” ruido del motor Diesel, con esta Inyección Piloto y Principal, se reduce notablemente el Ruido del motor, logrando además una marcha suave y estable.

 

Por lo tanto Los siguientes componentes son requeridos para operar este sistema: - Unid Unidad ad de Cont Contro roll Ele Elect ctró róni nica ca (E (ECU CU)) -- Senso Sen de de posi velo vpeloci cidad daddel delEje Cig del mot or.or de Senso Sensor sorrr de osici ción ón del ECigüeñ je de düeñal e Leva Lealvas s omotor. S Sens ensor de Fa Fase. se.   , , recibidas, controla convenientemente a los Inyectores, obligándolos a inyectar en el momento preciso y con la cantidad dimensionado, acorde a de las combustible necesidadesperfectamente del motor y a la formación de la Mezcla Aire / Combustible ideales.

 

Presión

  aguja del Inyector 

PMS GRADOS DE GIRO DEL CIGUEÑAL

MOVIMIENTO LA AGUJA DEL INYECTORPILOTO Y DESCARGA DE LA DE PRESION SIN LA INYECCION

 

Presión

  aguja del Inyector 

PMS GRADOS DE GIRO DEL CIGUEÑAL

MOVIMIENTO DE LA AGUJA DEL INYECTOR Y DESCARGA DE LA PRESION CON LA INYECCION PILOTO

 

LA INYECCION PRINCIPAL

El Trabajo para obtener la Energía a la salida del Motor proviene escencialmente de la secuencia de la Inyección Principal. Esto significa que esta Inyección Principal es la responsable de generar el Torque del Motor. Con el sistema de Inyección de Riel Común, la Presión de Inyección se mantiene prácticamente constante a través del proceso permanente de la Inyección.

 

LA INYECCION SECUNDARIA Este tipo de Inyección Secundaria o Postinyección se utiliza en ciertas versiones, en especial con Convertidor Catalítico, para reducir las emisiones de NOx. Para ello se inyecta un porcentaje pequeño y bien dimensionado de combustible en el escape, luego de aproximadamente 200 grados de giro después del PMS. Este procedimiento ayuda notablemente a reducir estas emisiones venenosas y contaminantes.

 

CONT ONTROL DE REVOLU OLUCIONE ONES EN RALENTI

El Computador del sistema controla las revoluciones de Ralentí, dependiendo de varios varios factores importantes como:

- La tempe temperat ratura ura d de e trabaj trabajo o del moto otor, r, lo q que ue signi signific fica a que la Computadora mantendrá el m caudal y el punto de in ecci ección ón exac exacto tos, s, ac acor orde de a los los re ueri uerimi mien ento tos, s, dependiendo del valor entregado por el sensor de Temperatura del Refrigerante. - La puede carg carga estar a o esfu edeterminada sfuerz erzo o que que tiene tipor eneejemplo el moto motor. r. con E Esta sta el Sistema car carga ga de  Aire Acondicionado, Acondicionado, la Dirección Dirección Asistida, Asistida, la Marcha seleccionada en casos de Transmisión Automática, esfuerzos eléctricos o consumos de corriente del Vehículo, etc.

 

CONTROL DE LA VELOCIDAD DEL VEHICULO

Si hablamos de la Velocidad de Crucero, esta actúa cuando el vehículo debe mantener una velocidad constante. Esta velocidad entonces, deberá ser controlada por la Computadora, en conjunto con el sistema de Velocidad de rucero ru se on ro . Para ello, la Computadora definirá exactamente la cantidad de Inyección paradeseada, mantener constante la velocidad en la marcha incrementando o reduciendo el caudal, para acelerar o desacelerara respectivamente, de acuerdo a la señal de velocidad que recibe.

 

CONTROL DE LA CANTIDAD LIMITE DEL DE L COMB COMBUS USTI TIBL BLE E INYE INYECT CTAD ADO O Existen algunas razones del porqué la cantidad de combustible a inyectarse decidida por el conductor deberá ser limitada, o mejor expresado, no deberá ser inyectada: - Cuando Cuando exi existe sten n dema demasia siadas das emi emisio siones nes con contam tamina inante ntes. s. - Cuando Cuando exi existe sten n dem demasi asiada adass e emis mision iones es de hollín hollín.. - Sobrec Sobrecarg argas as me mecán cánica icass e exce xcesiv sivas as a tr travé avéss de e exce xcesiv sivas as . - Sobrec Sobrecarg arga a Té Térmi rmica, ca, d debi ebido do a excesi excesiva va te tempe mperat ratura ura del Refrigerante, de revoluciones del motor o temperatura del Aceite de Lubricación.  A pesar de que el límite máximo d de e revoluciones del Motor está determinado por el constructor de acuerdo a su diseño, la Computadora deberá controlar estas revoluciones máximas basándose en algunos parámetros o señales de entrada, por la entrada de masa de aire al motor, número de revoluciones y señal de la Temperatura del Refrigerante.

 

CONTROL ACTIVO DE  AMORTIGUACION

Cuando el pedal del acelerador es presionado o soltado de forma violenta, esto causa que cambie rápidamente el caudal del combustible inyectado, causando consecuentemente un cambio violento del Torque del motor. Esta operación violenta de aceleración o desaceleración causa un daño en las Bases del Motor y en todos los elementos de la Transmisión, oscilando con ello el número de revoluciones del Motor, aspecto molestoso durante la conducción. Por estas razones, razones, la Computadora determina un Control activo de amortiguación, reduciendo estas fluctuaciones de velocidad del motor, variando cantidad de combustible frecuencia de laslafluctuaciones de velocidadinyectado del motor.a la misma En estos casos, se inyecta menos cantidad cuando se incrementan las revoluciones y se inyecta mayor cantidad cuando se reducen las revoluciones, de tal manera que esta oscilación prácticamente desaparece o no se la siente.

 

Aceleración violenta

Oscilaciones de las revoluciones del motor sin este sistema de amortiguación

Revoluciones delde motor cuando actúa este Control amortiguación

TIEMPO

CONTROL ACTIVO DE AMORTIGUACION  

 APAGADO DEL MOTOR

Como un Motor Diesel funciona gracias al principio de Autoencendido, no se puede

solamente desconectar o interrumpir la alimentación de combustible.   Diesel (EDC), el Interruptor de encendido se desconecta al apagar,entrega pero la aComputadora sistema simplemente los Inyectoresdel un envío CERO de combustible, es decir el motor automáticamente sin el combustible de inyección se apagará.

 

CONTROL DE MARCHA IRREGULAR Debido a las diferencias de tolerancias mecánicas, a la edad o uso del motor, existen diferencias diferencias de Torques que se generan en cada cilindro del motor, lo que influye en el desequilibrio o la marcha irregular del mismo, en especial en revoluciones de marcha en Vacío o Ralentí. Esto se ex lica a ue la Combusti Combustión ón indi individu vidual al de cada cilindro será irregular si las condiciones de cada uno también está irregular. Para evitarlo, La Computadora controla de forma individual el trabajo de cada inyector, de tal manera que acondiciona el trabajo de cada cilindro, logrando entregar el mismo Torque de forma individual y consecuentemente se estabiliza. Con este control se logra una exactitud de las revoluciones de marcha en Ralentí.

 

CONT CO NTRO ROLE LES S AD ADIC ICIO IONA NALE LES S Debido a su diseño, este sistema si stema de Control Electrónico puede estar

programado para realizar muchas funciones adicionales de control, además de las necesarias del sistema. Entre las funciones adicionales de control podemos mencionar m encionar el control sobre el Compresor del Aire Acondicionado, delmucho Electroventilador y otros menos importantes, pero que danlaaconexión la marcha confort. Entre los más importantes podemos mencionar al control de la Carga del , , , Torque y potencia del motor en todas las l as condiciones de marcha. Este control permite modificar el ángulo de ataque de los álabes de la Turbina, por medio del control de una Válvula Solenoide sobre un Diafragma de empuje, odel directamente conálabes un control eléctrico el bajas eje derevoluciones los álabes. La variación Angulo de los permite cargarsobre desde al Turbo y con el incremento de las revoluciones del motor se va paralelamente modificando este ángulo para obtener mayor carga en estas condiciones.

 

PARAMETRO DEL MOTOR Temperatura de esc escape ape Presión en el cilindro Presión de colector de admisión Consumo específico de combustible Oxidos de Notrógeno Reenvío de calor  Hidrocarburos (HC) Humo Negro (1.000 rpm) umo um o  eg egro ro or orqu que e m x mo Humo Negro (determinado) Humo Blanco (menor a 1.000 rpm) Humo Blanco (mayor a 1.000 rpm)

PUNTO DE ENCENDIDO AVANZADO

RETARDADO  Incrementa  Disminuye  Incrementa  Incrementa  Disminuye  Incrementa  Incrementa  Incrementa   Incrementa  Incrementa  Incrementa

Disminuye Incrementa Disminuye Disminuye Incrementa Disminuye Disminuye Disminuye Disminuye Disminuye Disminuye

AFECTACION DE LA OPERACION Y DESEMPEÑO DEL MOTOR

 

DE ACUERDO AL AVANCE O RETARDO DEL ENCENDIDO

 

ESQUEMA DE UN TURBO CON VARIADOR DE CARGA

 

ESQUEMA DE UN TURBO CON VARIADOR DE CARGA