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Sistemas de Inyeccion Diesel – La tecnología del futuro

El desarrollo de la inyección Diesel 1887 Rudolf Diesel presentó en Alemania el primer prototipo de un motor Diesel

1994 Primer Sistema de Unidad Inyectora (UIS) para vehículos utilitarios 1995

1927 Primera bomba inyectora en línea de serie

1995 Primer Sistema de Bomba Unitaria (UPS)

1962 Primera bomba inyectora distribuidora de pistón axial EP-VM

1997 Primer sistema de inyección de presión modulada Common Rail

1986 Primera bomba inyectora distribuidora de pistón axial con regulación electrónica

1998 Primer Sistema de Unidad Inyectora (UIS) para automóviles

Los ciclos del motor Diesel

admisión

compresión

trabajo

escape

Procesos de combustión Diesel

Ante - cámara

Ventajas: Desventajas:

bajo ruido revoluciones altas

Cámara de turbulencia

bajo ruido revoluciones altas

Inyección directa

más económico ruidoso revoluciones bajas

Equipamiento de inyección Diesel convencional

cañerías

inyectores

filtros

bomba de alimentación regulador

bomba de inyección

Bomba de inyección en línea

Cada cilindro del motor está conectado a uno de los elementos de la bomba de inyección, que están dispuestos en línea.

Componentes de la bomba de inyección lineal

Válvula y racor Elemento (cilindro y pistón) Corona dentada

Resorte del pistón

Eje de levas Rodaje

Rodillo

Tipos de bomba lineal

M 550 bar

• Autos de paseo • Utilitarios livianos

A 750 bar

MW 1.100 bar

P1…3000 950 bar

• Camiones leves hasta porte mediano • Tractores • Motores industriales

P 7100…8000 1.300 bar

• Camiones pesados • Motores industriale

Bomba de alimentación

La bomba de alimentación aspira el combustible del tanque y lo impulsa bajo presión a la cámara de admisión de la bomba, a través del filtro de combustible.

Bomba de alimentación de efecto simple

1 excéntrico 2 eje 3 cámara de trabajo 4 cámara de succión

alimentación 1 2

La bomba de alimentación de efecto simple sólo actúa en la fase de alimentación.

válvula

émbolo 3 4

Bomba de alimentación de efecto doble

1 eje 2 excéntrico 3 cámara de trabajo 4 cámara de succión La bomba de alimentación de efecto doble actúa en ambos movimientos del émbolo.

1 2

válvulas

3

émbolo

4

Bomba manual (o bombín cebador)

Bomba manual (o bombín cebador) • sustituye a todas las bombas manuales antiguas • sirve para llenar la cámara de succión de la bomba alimentadora cuando se instala una bomba nueva o reparada, o cuando el tanque se ha quedado sin combustible.

Regulador (mecánico o electrónico)

Dispositivo mecánico o electrónico que regula las revoluciones del motor en sus diferentes regímenes de funcionamiento

Control electrónico (EDC)

Sensores: • Temperatura - Combustible - Aire - Motor • Presión de sobrecarga • RPM • Carga del motor

Valor teórico: Sensor del pedal acelerador

Unidad de mando (ECU)

Señales de Comando • Volumen de Inyección • Punto de Inyección

Elemento de bomba Función Los elementos de bomba están formados por un pistón y un cilindro de bomba. Lo decisivo para la función de los elementos de bomba es el ajuste exacto del pistón y del cilindro y también la con.guración de la rampa de mando.

Ventaja Bosch Medidas precisas entre cilindro y pistón. Mayor presión de inyección.

Ventaja Bosch Control de mecanización por computadora. Coordinación óptima com todo el sistema. Seguridad de funcionamiento perfecto.

Ventaja Bosch

Elemento brida

Utilizado en primer equipo. Aprobado por las ensambladoras. Máxima confiabilidad.

Funcionamiento del elemento

La regulación de la cantidad de inyección se consigue mediante el movimiento de la varilla de regulación.

Generación de presión

Regulación de la cantidad de inyección

La presión se genera mediante el movimiento del émbolo del elemento.

Exactitud del elemento de bomba

Lapiz 0,5 mm

pelo una micra (1 µm) 0,06 mm 0,001 mm

Tolerancia finísima de diámetro (0,2 µm) Arista de mando exacta

Los competidores Existen claras diferencias en la ejecución y tolerancia con respecto a los elementos de bomba Bosch. Ellas afectan al caudal y al momento de inyección, con lo que influyen negativamente sobre el funcionamiento del motor. En casos extremos, pueden producirse daños en el motor o incluso incendiarse el mismo.

Conjunto portainyector

Garantiza la inyección ideal de combustible en la cámara de combustión: • en la medida correcta • en el momento exacto • la mejor mezcla aire-combustible

Tipos de conjuntos portainyectores

1

2

3

4 Conjunto Portainyector de 1 1 resorte Conjunto Portainyector de 2 2 resortes

Conjunto 3 Portainjector STH Inyector del 4 Common Rail (CRI)

Principales componentes del conjunto portainyector doble resorte

Entrada del

Retorno del combustible Cuerpo del portainyector combustible Muelle de presión Perno de presión Disco intermediario Tuerca conectora Aguja del inyector

Inyector

Reparación y prueba del portainyector doble resorte

Procedimiento de trabajo • Utilizar exclusivamente el probador de inyectores EPS 100 con fluido de calibración ISO 4113 • Limpiar cuidadosamente el conjunto inyector (sin escobilla) • Desarmar el conjunto, evitando confusión de piezas (sobre todo los componentes de la segunda etapa de inyección • Revisar piezas • Armar el conjunto inyector (reemplazar tapa del portainyector) • Comprobar la presión de apertura de la primera etapa (2da etapa NO se calibra) • Calibrar la presión mediante la substitución de la varilla de presión (0.02 mm = 46 bar) • Una mala calibración causa la rotura de la punta del inyector, pudiendo dañar el motor

Inyectores (Toberas)

Para motores con cámara de turbulencia. El combustible es inyectado en la antecámara o cámara de turbulencia. Inyector de espiga

Inyector de orificios Para inyectores de inyección directa. El combustible es inyectado directamente en la cámara de combustión del motor sobre la carcasa del pistón

Elevado nivel de calidad de fabricación Tecnología ultramoderna para valores de emisión de humo y bajo consumo

Identificación de Inyectores

D L L A 150

S

(D)

178

identificación Ángulo de pulverización Diámetro D = con efecto de estrangulamiento A = sin ranura P = 14mm B = con ranura R = 16mm S = 17mm T = 22mm L = Lang (largo) U = 30mm V = 42mm L = Loch (orificio) W= 50mm N = Nadel (espiga) D = Düse (inyector)

Tipos de inyectores de orificios

TIPO S Los sistemas de inyección más antiguos utilizaban los Tipo S. Sin embargo, la evolución tecnológica exige componentes cada vez menores, ya que se van agregando nuevos componentes, mayor número de válvulas por cilindro, utilización de topbrake, etc. Por eso los sistemas de inyección más actuales utilizan el inyector P, más compacto.

Toberas S - Tamaño mayor, borde superior Ø 17 mm Toberas P - Tamaño menor, borde superior Ø 14 mm

TIPO P

Inyectores – Calidad BOSCH

Toberas desarrolladas para alta performance

Redondamiento Juego de la aguja y del hidráulico de los cuerpo de la tobera orificios

Precisión de los orificios de inyección

Tratamiento superficial con adición de cromo Los inyectores poseen una influencia decisiva sobre la potencia, consumo de combustible y emisión de sustancias nocivas. Por esta razón no debería meterse en experimentos en lo que se refiere a los inyectores. Con el know-how de líder mundial para sistemas de inyección diesel, Bosch le garantiza siempre la tecnología más moderna y una coordinación óptima de los componentes. Este know-how y procedimientos de fabricación ultramodernos son ventajosos para el consumidor.

Inyectores BOSCH – Lo barato sale caro

Para un camión de 6 cilindros 100 km)

promedio de consumo de 2,5 km/l (40 litros p/

Precio de 6 inyectores Bosch: Precio de 6 inyectores de la competencia: Diferencia:

6 x US$ 40,00 = US$ 240,00 6 x US$ 23,00 = US$ 140,00 US$ 100,00

Consumo de combustible después de andar 100.000 km: 100.000 km x 40 litros = 40.000 litros de diesel 100 km Considerándose un ahorro de combustible de sólo 1% cuando son utilizados los inyectores Bosch con relación a los inyectores de la competencia, tenemos: Ahorro de 1% = 400 litros

Diesel = US$ 0,75 / litro 400 x US$ 0,75 = US$ 300,00 Costo Bosch (más alto) 100 – 300 de ahorro de combustible

US$ 200 ahorro total con producto Bosch

Bujías de incandescencia - Estructura Filamentos con sistema patenteado Bosch Duraterm®

Tubo de incandescencia con protección anticorrosiva

Duraterm Nueva generación de bujías de Incandescencia. Mayor durabilidad

Doble veda aumenta la durabilidad

Capa aislante más segura

Bujías de incandescencia comunes

Conectores precisos

Bujías de incandescencia Bosch

Test de resistencia a la corrosión

Bujías de incandescencia - Función

Arranque más rápido y mejor performance del motor Temperatura °C 1300 1200 1100

poscalentamiento 1000

arranque

arranque

900

temperatura mínima de arranque (850 °C)

800 700

precalentamiento

600

0

10

20

30

40

Tiempo (segundos)

Bosch

Competencia

50

60

Bomba de inyección rotativa

Los motores pequeños de marcha rápida, necesitan una instalación de inyección de poco peso y reducidas dimensiones de montaje. Bombas de inyección rotativas son adecuadas para motores con hasta un máximo de 6 cilindros

Grupos de componentes

1

2

Bomba de alimentación de paletas 3 Regulador mecánico de rotación con válvula reguladora de presión 4 Válvula electromagnética de parada (ELAB) Bomba de alta presión con distribuidor 5 Avance de inyección

Bomba de inyección: componentes y piezas de desgaste Eje de comando

Bomba de alimentación

Conjunto porta rodillos

Discos de levas

Cabezal hidráulico Porta válvula (racor de impulsión)

El mantenimiento de los repuestos originales Bosch garantiza: • Mayor vida útil a la bomba • Mejor rendimiento del motor • Mayor ahorro de combustible • Menor emisión de gases contaminantes

Émbolo variador de avance

Carcasa

Bomba rotativa con pistón radial (VP44)

Sensor de revoluciones

Unidad de Control (ECU) Pistones

Bomba Bombade de alimentación alimentación Variador de avance

Válvula dosificadora

Válvula controlador a

Bomba rotativa electrónica: esquema de funcionamiento

conjunto inyector

unidad de mando

Entrada Salida Sensor de temperatura Pedal eléctrico

Sensor de temp. y presión de aire

VP44

Sensor de revoluciones

Tecnologías modernas: UI/UP y Common Rail

Tendencias de los Sistemas Diesel

Livianos y Pesados

Conceptos Diesel modernos con regulación electrónica (EDC)

RE 30

VP 44

UIS

UPS Common Rail

Conceptos Diesel modernos con regulación electrónica (EDC) UP

Unit Pump System

STH

+

+

=

Sensores y componentes

UPS

Unit Injector System

UI

+

CP

Sensores y componentes

= Common Rail System

CRI

+

UIS

+

Sensores y componente s

=

CRS

UPS - Sistema de Bomba Unitaria

Unidad bomba: esquema de funcionamiento

Entrada de datos Salida de datos Bomba unitaria

Conjunto portainyector Pedal eléctrico

Sensor de rotación Sensor de temperatura Sensor de temp. y presión de aire

Sensor de revoluciones

UIS - Sistema de Unidad Inyectora

UI - Esquema de funcionamiento

Salida Entrada de datos Sensor de temp. y presión de aire

Bomba y conjunto portainyector

Sensor de rotación

Pedal eléctrico Sensor de temperatura

Sensor de revoluciones

Unidad inyectora: componentes

Acionamiento por el eje de comando Embolo de la bomba Culata Retorno

Inyector

Válvula electromagnética

Alimentación

Sistema de inyección Diesel – Common Rail

Common Rail - Componentes

Galería

Inyector

Bomba de alta presión

Bomba de engranajes

Regulador de presión

Sensor de presión de galería

Válvula de desactivación del elemento

Common Rail - esquema de funcionamiento

retorno

Riel común

tanque

Sensor de rotación

Conjunto portainyector Sensor de temperatura

Sensor de temp. y presión de aire

Pedal eléctrico

Sensor de revoluciones

Bomba de Alta presión

Common Rail: elementos del riel común

2

3

1

4

6

5

7 1 = Rail 2 = Entrada desde la bomba de alta presión 3 = Sensor de presión del rail 4 = Válvula limitadora de presión 5 = Retorno 6 = Restrictor 7 = Conductor al inyector

Common Rail: bomba de alta presión

1

2 3

4

7

8

5 6

1

=

Entrada de combustible

2

=

Unidad de medición/ Electroválvula proporcional

3

=

Conexión de alta presión

4

=

Bomba de engranajes

5

=

Válvula de presión

6

=

Válvula de aspiración

7

=

Anillo poligonal

8

=

Árbol excéntrico

Common Rail: portainyector

Common Rail: funcionamiento del inyector

DenoxTronic de Bosch: Para un vehículo limpio

 Reducción de emisión de NOx en 85% y de partículas en 40%  Nissan es el primer fabricante en utilizar este sistema en serie en Japón  Se utiliza líquido AdBlue, compuesto por 2/3 de agua y 1/3 de úrea  la úrea reacciona con los gases de escape formando amoníaco

 en la segunda fase el amoníaco reacciona con los NOx del escape, formando agua y nitrógeno inofensivo  el líquido AdBlue es inyectado a presión al sistema

 La computadora puede variar la cantidad de AdBlue suministrada al sistema  Una segunda generación del Denoxtronic trabajará sin presión de aire

DenoxTronic de Bosch: Componentes

Tanque AdBlue Sensor de temperatura

Entrada de aire

Módulo de suministr Acumulador o de aire Sensor de emisiones

Sensor de nivel Unidad de mando

Dosificador

Sensor de temperatura

Gases limpios

Record con Common Rail de Bosch…

AUDI R10 TDI – ganador en las 24 horas de Le Mans, USA

Equipamiento de un taller Diesel moderno

¿Qué vehículo no requiere equipamiento?

Limpieza e higiene

Líquido de calibración ISO 4113

¿Por qué usarlo?

• No daña los equipos de diagnóstico (banco y probador de inyectores) debido a la resistencia a la corrosión ¡Sin ISO 4113 no hay garantía de medición! • Diagnóstico más preciso debido a su pureza

Probador de inyectores EPS 100

Características y aplicaciones: • Diagnóstico preciso de inyectores de doble resorte • Medición de estanqueidad • Control de chirrido

Unidad de extracción EPS 738

Características y aplicaciones: • reduce al mínimo riesgos para la salud • no contamina el medio ambiente • permite una visualización

Scanner para vehículos pesados SDC 700

Características, aplicaciones y beneficios: •Scanner para sistemas de inyección diesel en camiones y autobuses •Identifica el número de la unidad de mando

Scanner para vehículos ligeros KTS 550

Características, aplicaciones y beneficios: • Esencial para el diagnóstico de sistemas de inyección, encendido, ABS,… en automóviles europeos, americanos y japoneses • Scanner, multímetro, osciloscopio, • Fácil manejo mediante Windows (KTS 650)

Banco electrónico EPS 815

Características, aplicaciones y beneficios: • Banco de 20 HP • Control electrónico • Medidores electrónicos de caudal • Adaptable para TODOS los sistemas de

Kits de Prueba

¡Sólo en conjunto con el banco EPS 815!

Kit Common Rail (CRS) • prueba de bombas CP1, CP2 y CP3

Kit VP44 • prueba de bombas VP44 Zexel y Bosch

Herramientas originales BOSCH

Características, aplicaciones y beneficios: • Fabricadas bajo altos estándares de calidad • Garantizan un manejo correcto de bombas,

Analizador de gases y opacímetro BEA 350

Características, aplicaciones y beneficios: • Sistema modular para medición de gases y humos • Uso en motores diesel y a gasolina • Alta precisión • Mantenimiento rápido • Uso simple con pocas teclas • Pantalla incorporada para óptima lectura • Otras funciones de medición: sonda

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