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Ing. Ricardo Paz Zeballos 1 INYECCION ELECTRONICA COMMON RAIL Msc. Ing. Ricardo Paz Zeballos
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Ing. Ricardo Paz Zeballos 1
INYECCION ELECTRONICACOMMON RAIL
Msc. Ing. Ricardo Paz Zeballos
Ing. Ricardo Paz Zeballos 2
3Ing. R.Paz Z.
4Ing. R.Paz Z.
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COMO FUNCIONA
- Una computadora, el cerebro
- Un sensor de presión que mide la presión en el acumulador.
- Un acelerador electrónico.
- Sensores y actuadores que advierten de lo que sucede y dirigen el funcionamiento del sistema.
- La bomba eléctrica suministra el diesel a la bomba de alta presión.
- La bomba de alta presión comprime el diesel y lo envía a la rampa común.
- El acumulador común atenúa las pulsaciones de presión y suministra el diesel a los inyectores.
- La computadora mide la presión en el acumulador y suministra el diesel a los i tinyectores.
- La computadora elabora la información recibida de los sensores y envía el mando eléctrico para la apertura del inyector.
-El electroimán situado en el inyector electro hidráulico abre la servo válvula que regula la apertura del inyector.
- Cuando termina el mando eléctrico, el inyector se cierra.
LAS VENTAJAS DEL SISTEMA
1 - Mejora la formación de la mezcla aire combustible.
2 - La presión de inyección puede seleccionarse libremente dentro de un
campo muy amplio.
3 - El inicio de la inyección y la cantidad de diesel inyectado también
pueden determinarse libremente.
4 - Es más flexible cuando cambian las condiciones de funcionamiento,
especialmente con el motor.
5 - Requiere menos potencia al motor para su funcionamiento.
6 - Sistema simplificado6 - Sistema simplificado.
7 - Sistema modular
8 - Precisión del mando de la inyección, avance y duración de la inyección.
9 - Capacidad de funcionar con regímenes del motor elevado 6000 RPM.
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CARACTERISTICAS
1 - Es un sistema de inyección con Acumulador Comun en ingles Common
Rail, la generación de la presión y el control de la inyección están
completamente separados.
2 - Permite presiones de inyección muy elevadas hasta 1350 bar.
3 - La presión de inyección es independiente de la velocidad del motor RPM,
es regulable en modo flexible entre 150 y 1350 bares.
4 - Es un sistema completamente de control electrónico.
5 - Permite generar inyecciones múltiples, Inyección piloto, post inyeccióng y p y p p y
para la gestión del catalizador de Nox.
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Alimentación a baja presión Bomba celular de rodillos
(bomba de Combustible)
La bomba celular de rodillos (una electrobomba de preelevación) va fijada
exteriormente en la parte derecha del depósito.
L b b f i i t l i d l t dLa bomba se pone en funcionamiento al ser accionado el motor de arranque
y aspira el combustible de la cuba anti-oleaje.
Con cada puesta en marcha del motor, la bomba celular de rodillos se
encarga de suministrar combustible a una presión previa de aprox. 3 bares
para la bomba de engranajes.
De esa forma se consigue un arranque rápido del motor a cualquier
temperatura del combustible.
La bomba celular de rodillos se para después del arranque del motor.
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Bomba de engranajes
La bomba de engranajes es una bomba mecánica de preelevación, en
versión autoaspiranteversión autoaspirante.
Se impulsa directamente por el árbol de levas de admisión en la fila
derecha de cilindros.
Después arrancar el motor, la bomba de engranajes aspira el
combustible de la cuba anti-oleaje en el depósito, a través de un
conducto en bypass, evadiendo la bomba celular de rodillos.
La bomba de engranajes suministra a su vez el combustible para la
bomba de alta presión.
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Ventajas de la bomba mecánica de engranajes:
– Menor propensión a ensuciarse (protección contra partículas)Fiabilidad– Fiabilidad
– Vida útil mayor– Resistencia a sacudidas
Caudal impelido por vuelta 3,1 cc/vuelta
Caudal impelido en función del tiempo
40 ltr./h a 300 rpm120 ltr./h a 2.500 rpm
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ALIMENTACIÓN A ALTA PRESIÓN
Bomba de alta presión
La bomba de alta presión es una versión de 3 émbolos con estrangulador de
aspiración controlado, alojada en el interior del bloque.
La generación de la alta presión corre a cargo de la bomba de émbolos
radiales con tres émbolos decalados a 120º.
Se impulsa por medio de una correa dentada.
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Tres carreras de alimentación por vuelta dan por resultado unos bajos
pares punta y una carga uniforme para el accionamiento de la bomba.
El par máximo necesario es de 17 Nm a 1.300 bares.
Es unas 9 veces inferior al requerido por las bombas distribuidoras
rotativas comparables en la tecnología de la inyección convencional.
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Datos técnicos
Presión máx. 1.350 bares
Gama de regímenes: 75 … 3.000 rpm
Caudal impelido/vuelta: 0,6 … 0,7 cc/vuelta
Potencia absorbida: 3,5 kW a régimen nominal y una presión
en el conducto común (Rail) de 1.350 bares
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La bomba de alta presión es impulsada por la correa dentada para
el accionamiento del árbol de levas, con una relación de transmisión
i = 2/3 con respecto al régimen del motor.
A régimen de carga parcial y a altos regímenes del motor, la bombaA régimen de carga parcial y a altos regímenes del motor, la bomba
de alta presión puede alimentar y comprimir una cantidad de
combustible bastante superior a la que se inyecta.
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Electroválvula para dosificación del combustible
La electroválvula para dosificación del combustible(estrangulador de aspiración) se encarga deestablecer el retorno del combustible en función de lapotencia suministrada.
De esa forma, sólo se alimenta y comprime unacantidad de combustible mínimamente superior a laque se inyecta.
Con ello se reducen las necesidades de potencia porparte de la bomba y se reduce el caldeo delcombustible.
Si deja de funcionar esta electroválvula:– se desactiva la recirculación de los gases deg
escape– se desactiva la regulación de la presión de
sobrealimentación– se limitan las características de la plena carga
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RIEL COMUN
La riel de distribución sirve de alojamiento para el transmisor de presión delLa riel de distribución sirve de alojamiento para el transmisor de presión del
combustible y la válvula electromagnética para la regulación de la presión
del combustible, y se encarga de distribuir uniformemente el combustible
hacia los dos conductos comunes (Rails) a una presión de hasta 1.350
bares.
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Válvula reguladora de la presión del combustible
La válvula reguladora va alojada en la regleta de distribución y se encarga de
establecer una presión específica en el circuito de alta presión, en función de los
puntos operativos en cuestión.
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Transmisor de presión del combustible
El transmisor de presión del combustible seencarga de medir la presión momentánea en elsistema de alta presión.
La presión se detecta por medio del elementosensor, y el analizador electrónico la transformaen una señal de tensión, que transmite a launidad de control del motor.
El analizador electrónico se alimenta con 5voltios.
A medida que aumenta la presión se reduce laresistencia del sensor aumentandoresistencia del sensor, aumentandocorrespondientemente la tensión de la señal.
El transmisor de presión del combustible, consu exactitud de medición, constituye elcomponente más importante en el sistema.
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En caso de averiarse el transmisor de
presión del combustible, el sistema excita
la válvula reguladora de presión del
combustible a base de aplicarle un valor
fijo, realizándose así una función de
marcha de emergencia.
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Unidad inyectora gestionada porelectroválvula (inyector)
Componentes del inyector:
– Tobera de inyección de seis taladros conjaguja
– Sistema hidráulico de gestión– Electroválvula– Canales de combustible
Debido al muy reducido espacio disponible
en la culata se emplean inyectores muy
estrechos, de Ø 17 mm.
El combustible se conduce desde el empalme de alta presión a través de un canal hasta la tobera de inyección, así como a través del estrangulador de entrada hacia la cámara de control del inyector.
La cámara de control del inyector está comunicada con el retorno de
combustible a través del estrangulador de salida. Se puede
abrir por medio de una válvula electromagnética.
Datos técnicos
Corriente de acción > 20 A máx. 300 μs
Excitación hasta 80 V como máximo
Margen de presiones 120 1 350 baresMargen de presiones 120 … 1.350 bares
Ø de los taladros de inyección en la tobera 6 x 0,15 mm
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En reposo
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Las fuerzas se equilibran y el inyector permanece cerrado
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Se energiza la bobina
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Se eleva el núcleo
Despega la válvulade su asiento
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La presión sobre la caradel vástago desaparece
La presión ejercida levanta la aguja
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Se produce la inyección
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La inyección finalizacuando se deja de
energizar la bobina yel núcleo, baja cerrando
la válvula esférica.
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Las fuerzas se equilibran y La aguja cierra las toberas.
Final de inyección
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Preparación de la mezcla Comienzo de la inyección
Si la corriente se aplica a la electroválvula durante un tiempo
l i l d l é b l d l d l i l jrelativamente prolongado, el émbolo de control del inyector y la aguja
se elevan hasta el tope del émbolo de control.
La tobera de inyección abre al máximo y el combustible se inyecta a
una presión casi igual a la reinante en el conducto común (Rail).
La electroválvula abre por completo en cada ciclo de inyección; también
para dosificaciones mínimas.
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Para inyectar pequeñas cantidades de combustible se aplica la
corriente sólo brevemente a la electroválvula (señal
autocronometrada). La aguja no abre al máximo; sólo se eleva
parcialmente.
La cantidad inyectada se determina por:
– el tiempo que dura la excitación de la electroválvula
– la velocidad de apertura y cierre de la aguja
la carrera de la aguja– la carrera de la aguja
– el flujo hidráulico de paso por la tobera de inyección
– la presión en el conducto común (Rail).
Final de la inyección
Al desaplicarse la corriente de la electroválvula, el muelle oprime
nuevamente el inducido de la electroválvula o bien la bola de la
válvula contra el asiento.
El estrangulador de salida cierra y la presión en la cámara de
control aumenta hasta equivaler a la presión del sistema. La fuerza
de cierre que actúa a través del émbolo de control sobre la tobera
de inyección supera la fuerza de apertura aplicada al asiento y la
tobera de inyección cierratobera de inyección cierra.
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PreinyecciónEl objetivo de la preinyección consiste en reducir la sonoridad de lacombustión, las emisiones contaminantes y el consumo de combustible.La cantidad preinyectada sirve para acondicionar la presión y latemperatura en la cámara de combustión para la inyección principal.
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