1 inyeccion diesel de riel comun bosch

7/29/2019 1 Inyeccion Diesel de Riel Comun Bosch

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ENTRENAMIENTOSTECNOLOGICOS

SISTEMA DE INYECCION DE RIEL COMUN



GENERALIDADES SOBRE ELMOTOR DIESEL

El motor Diesel aspira aire a través de la válvula de admisión cuando el pistóndesciende desde el punto muerto superior (PMS) hacia el punto muertoinferior (PMI).

Cuando el pistón asciende desde el PMI hasta el PMS, comprime este aireaspirado, elevando la presión y la temperatura dentro de la cámara decombustión.

Cuando el pistón está cercano al PMS, la bomba de inyección envía al inyector una alta presión de combustible, el cual es inyectado y finalmentepulverizado dentro de la cámara de combustión.

Este combustible se quema rápidamente al contacto con el aire caliente,produciéndose alta presión en la cámara de combustión y sobre la cabezadel pistón.

Esta alta presión de la combustión empuja al pistón hacia el punto muerto

inferior, y por medio de la biela, 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



EXPLICACION GENERAL DELSISTEMA

A diferencia de los Sistemas tradicionales de Inyección Diesel, estenovedoso sistema ya no dispone de la Bomba de Inyección Lineal oRotativa, Bombas que eran las encargadas de realizar todo eltrabajo de inyección, enviando la alta presión generada en ellashacia 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 lossistemas de Inyección Electrónica de Gasolina.

Esta alta presión en el Riel llega a todos y cada uno de los Inyectoresdel motor, los cuales son comandados eléctricamente por unaComputadora, para abrir o cerrar la aguja del Inyector.

Como no se los puede comandar directamente como a los Inyectoresdel sistema de Inyección a Gasolina, se ha optado por comandar unas Válvulas Solenoides, las mismas que controlan la presiónsobre la cabeza de aguja del inyector, permitiendo que la agujasuba, descubriendo el paso del combustible, pulverizando esta altapresión en la cámara de combustión



COMPUTADORA

AIRE

TEMPERATURA

ACELERACION

REVOLUCIONES

POSICION PISTON

CONTROLDELINYECTOR

PRESIONCONSTANTE

INFORMACION

RIELCOMUN



150

100

50

0ASPIRADOROTATIVA

TURBOCARGADOROTATIVA

TURBOCARGADORIEL COMUN

145 PS105 PS80 PS

COMPARACION DE POTENCIA MOTORES DIESEL 2,5 LITROS

PS



ELEMENTOS DEL SISTEMA

El Sistema de Inyección de Riel Común (Common Rail)está compuesto de un sistema de alimentación de BajaPresión, similar al utilizado en los Motores con Inyecciónde gasolina, un Sistema de Alta presión, constituido por

una Bomba de Alta presión, cañerías e Inyectores, unSistema de Sensores o Señales eléctricas enviadas alComputador y Finalmente el Sistema de Control delComputador, el cual controla el Tiempo y Caudal deinyección, así como la Presión del sistema, las

Revoluciones del motor, el Control de revolucionesmáximas y los Gases de recirculación del escape, entresus básicas funciones.



VISTA DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA



VISTA ESQUEMATICA DEL SISTEMA DE INYECCION



Regulador

Sensor de presión

Válvula limitadora

Inyectores

Bomba de alta presión

Computador Temp. aguaSensor acelerador

Tanque

Bomba

Riel

Sensor rpm

Filtro



SISTEMA DE ALIMENTACION

El sistema de alimentación está compuesto del Depósitode combustible, del cual es aspirado el combustible por una Bomba eléctrica o mecánica, elevando la presión aun valor aproximado entre los 4 hasta los 6 bar. Este

combustible se dirige a través de un Filtro hasta laBomba de alta Presión.La bomba eléctrica dispone de un motor, cuyo Rotor

empuja a una bomba excéntrica de rodillos, los mismosque aspiran en el un lado y presionan en el otro lado, a

través del mismo motor eléctrico, teniendo además unaválvula de una vía (check) a la salida de presión y otraválvula de limitación de su presión máxima



Regulador

Sensor de presión

Válvula limitadora

Inyectores

Bomba de alta presión

Computador Temp. aguaSensor acelerador

Tanque

Bomba

Riel

Sensor rpm

Filtro



Inyectores

Sensor de presión

Bomba dealta presión

Riel

Cañerías

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE RIEL COMUN



VISTA DE UN MOTOR CON SU INSTALACION DE RIEL COMUN



ELEMENTOS DEL SISTEMA DE RIEL COMUN



BOMBA DE ALIMENTACION DE RODILLOS EN CORTE

Válvula de limitación

Válvula check

Succión Presión

Bomba Imán permanente Escobilla

Rotor Colector



BOMBA DE ALIMENTACION EN CORTE



Salida depresiónSucción del

combustible

Cuerpo dela bomba

Rotor

Rodillo

TRABAJO DE LA BOMBA DE ALIMENTACION DE RODILLOS



VALVULA CHECK DE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE



Training Technology

Piñones

Entrada delcombustible Salida delcombustible

Cuerpo dela bomba

BOMBA DE ALIMENTACION POR PIÑONES

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http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/VIDEOS%20DIESEL%20DE%20RIEL%20COMUN/BOMBA%20DE%20ALIMENTACION/trabajo%20de%20bomba%20de%20pi%C3%B1ones.swf



BOMBA DE ALIMENTACION CON PIÑONES

Ingreso delcombustible

Salida delcombustibleCuerpo Piñones



VISTA DE UN FILTRO DE COMBUSTIBLE



LA BOMBA DE ALTA PRESION

La presión enviada por la Bomba de alimentación y luegofiltrada se dirige a la Bomba de alta Presión. Esta bombade alta presión es movida por algún mecanismo delmotor en el cual va instalado. En algunos casos de

forma directa en la parte posterior del Eje de levas y enotras ocasiones movida por una banda, Piñón o cadena,en la parte del Sistema de Distribución del motor.

La Bomba de alta presión está constituida de tres pistones,los cuales son empujados por una leva excéntrica del

eje de la bomba. Los pistones al descender, aspiran elcombustible y al ascender lo comprimen, enviando estaalta presión hasta el Riel Común y de él a los Inyectores.



LOCALIZACION DE UN BOMBA DE ALTA PRESION EN ELMOTOR



VISTA EXTERNA DE UNA BOMBA DE ALTA PRESION



VISTA EN CORTE DE UNA BOMBA DE ALTA PRESION



PROCESO DE SUCCION Y PRESION EN BOMBA



LevasExcéntrica

MuellePistón

Propulsor

Cilindro

Válvula deentrada

Válvula desalida

TRABAJO DE LA BOMBA DE ALTA PRESION

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EL RIEL COMUN O ACUMULADOR DE PRESION

La alta presión generada en la Bomba se dirigehacia el Riel Común, en el cual estánconectadas las cañerías de alta presión para

cada uno de los Inyectores del motor.Como esta presión se incrementa con elincremento de las revoluciones del motor, serequiere de un sistema de regulación de la

presión tanto en el Riel como en los Inyectores,trabajo del cual se encarga la Computadora conla Válvula reguladora de presión.



VISTA EXTERNA DEL RIEL COMUN Y CAÑERIAS DE ALTAPRESION PARA LOS INYECTORES



REGULACION DE LA ALTAPRESION

La presión generada por la Bomba de Alta Presión debe ser reguladay mantenida en una valor mínimo y máximo de trabajo.

Está diseñada de tal manera, que la presión que genera durante lasrevoluciones de arranque del motor sobrepasan el valor mínimo detrabajo, el cual está calculado generalmente entre 250 hasta 300bar.

Pero para mantener una presión Máxima de trabajo, la misma que estáregulada entre los 1.350 hasta los 1.400 bar de presión, se requieredel control de la Computadora sobre la Válvula reguladora depresión. Esta válvula Solenoide es controlada por la Computadora através de pulsos de corriente, permitiendo que abra un paso de lapresión hacia el retorno, reduciendo así la presión del Riel y

manteniendo al mismo tiempo la presión de trabajo.El combustible por lo tanto estará “circulando permenentemente”,ayudando con ello a enfriarlo, a pesar de que algunos sistemasutilizan un Enfriador o Radiador de combustible.



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



VISTA DEL RIEL Y DEL SENSOR DE PRESION DELCOMBUSTIBLE

CO O S O



CONTROL DE LA PRESION ENEL RIEL COMUN

Para mantener una presión constante en el Riel Común es necesario que, elexceso 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 depresión 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 hadotado de un sensor de Presión, el mismo que envía una señal a la

Computadora, indicando el valor de la misma y cualquier variación, de talmanera 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, la cual controla una presión máxima, en el caso deun mal funcionamiento de la válvula de regulación. Esta se 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 DEPRESION EN EL RIEL COMUN



Alta presión del riel

Diafragma

Amplificador

Conector

eléctrico

Conector

CORTE Y DIAGRAMA DEL SENSOR DE PRESION

Señal

5 Voltios

Masa



Cuerpo

Presión del riel

DiafragmaCircuito

Contactos

ESQUEMA DEL SENSOR DE PRESION DEL RIEL

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http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/VIDEOS%20DIESEL%20DE%20RIEL%20COMUN/SENSOR%20DE%20PRESION/sensor%20de%20presion%20ec.swf



CUADRO DE LA TENSION DEL SENSOR VERSUS PRESION

5,0 V

4,8 V4,65 V4,5 V

0,5 V0,3 V

0,2 V

Voltaje de salida (Voltios)

100 bar 1.500 bar Presión



VISTA EXTERNA DEL SOLENOIDE O VALVULAREGULADORA DE PRESION EN EL RIEL COMUN



Bobina

Aislante

Conexión

Muelle

Núcleo

VálvulaPresión del riel

Retorno

Cuerpo

REGULADOR DE PRESION EN CORTE



1.500

1.250

1.000

750

500

250

Corriente

Kg/cm2

0.5 A 1.0 A 1.5 A 2.0 A

CUADRO DE CORRIENTE DEL ACTUADOR VERSUS PRESION



Presión del riel

Válvula

Orificios de paso

Muelle calibrado

Pistón Cuerpo roscado

Tuerca de regulación

VALVULA DE REGULACION DE PRESION MAXIMA

Retorno

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/VIDEOS%20DIESEL%20DE%20RIEL%20COMUN/REGULADOR%20DE%20PRESION%20MAXIMA/regulador%20de%20presion%20maxima.swf

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/VIDEOS%20DIESEL%20DE%20RIEL%20COMUN/REGULADOR%20DE%20PRESION%20MAXIMA/regulador%20de%20presion%20maxima.swf



LOS INYECTORES DEL SISTEMA

Finalmente, cuando la presión ha sido regulada en el Riel, también se regula en todos ycada uno de los Inyectores. A pesar de que externamente el inyector es similar al de los sistemas anteriores, se

distingue porque en su parte superior se ha instalado una Válvula Solenoide, la cualrecibirá 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 señalesrecibidas, tales como las Revoluciones del motor, la temperatura del refrigerante, latemperatura del Aire y del Combustible, la Cantidad de aceleración que imprime elconductor del vehículo, la posición angular del pistón que está listo a recibir laInyección en su etapa de Compresión y otros datos importantes. Con estos datos, laComputadora determina el momento preciso y el tiempo de inyección, enviando unaseñal a la Válvula solenoide de control de la Aguja, con lo cual se abre una válvulade 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 levanta desu asiento inferior y el combustible es finamente pulverizado sobre la cabeza delpistón, dentro de la Cámara de combustión, momento en el cual se produce laCombustión 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 ELECTROMAGNETICO DEL INYECTOR



SECCION DEL INYECTOR DE

COMBUSTIBLE

• Retorno de combustible

• Conector eléctrico

• Válvula solenoide

• Entrada de presión de la Bomba de

alta presión

• Cámara de control de la válvula

• Válvula de bola

• Lumbrera de entrada

• Lumbrera de salida

• Pistón de control de la Aguja

• Galería de alimentación de

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 Aguja y la Tobera de Inyección- El sistema Servo-hidráulico- La Válvula Solenoide de ControlCuando 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 laTensión del muelle obliga a mantener cerrado al Inyector.

En la Cámara superior el Pistón de la Aguja se encuentra alojada un pasaje, conectadocon el conducto de retorno. Este pasaje se encuentra cerrado con la VálvulaSolenoide.

Cuando se energiza la Válvula Solenoide, se abre este pasaje, permitiendo que laPresión sobre la Cabeza del pistón de la Aguja logre fugar hacia el retorno y en estemomento la aguja se eleva, debido a que la presión del combustible actúa sobre elborde de la aguja, venciendo la tensión del muelle, momento en el cual elcombustible es finamente pulverizado en la Tobera.

El Inyector se mantiene inyectando tanto tiempo se mantenga energizada la VálvulaSolenoide. Cuando se deja de energizarla, se tapona el pasaje de fuga y la presiónsobre la cabeza del Pistón nuevamente obliga a cerrar a la Aguja.



CONTROL DE LA VALVULA SOLENOIDE EN EL INYECTOR



METODO DE OPERACION

La operación de los Inyectores pueden ser subdivididosdentro de cuatro estados de operación, cuando el motor está en funcionamiento y la Bomba de Alta presión hagenerado suficiente presión de trabajo:

- INYECTOR CERRADO: cuando se ha aplicado alta

presión a él.- INYECTOR SE ABRE: cuando se inicia la inyección del

combustible, al energizarse la Válvula Solenoide- INYECTOR ABIERTO: cuando se mantiene abierta la

Válvula Solenoide.

- INYECTOR SE CIERRA: cuando finaliza la inyección delcombustible, es decir cuando la válvula solenoide hadejado de energizarse.



UBICACIÓN DEL INYECTOR EN UN MOTOR “DOHC”DE CUATRO VALVULAS POR CILINDRO



Bujía

Inyección

Inyector

INYECCION DIRECTA Y BUJIA DE CALENTAMIENTO



VISTA DE UNA BUJIA DE PRECALENTAMIENTO



LOS SENSORES DEL SISTEMA

En el Sistema de Riel común, al igual que otros sistemas con controlelectrónico, la Computadora necesita recibir información desensores, y con esta información controlar el caudal, punto deinyección, control de la Válvula de presión del sistema.

Como sabemos, las señales principales que debe recibir son:- Señal de la Temperatura del refrigerante

- Señal de la temperatura del Combustible- Señal de las Revoluciones del Motor - Señal de la Posición del Eje de levas (Fase)- Señal de la Posición del acelerador - Señal de la Presión del Sistema

Adicionalmente, la Computadora puede recibir otras 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 principales.



ESQUEMA GENERAL DEL RIEL COMUN EN EL QUE SE PUEDEVER LAS SEÑALES DE SENSORES Y LOS ACTUADORES

Sensor de presión del riel



Sensor de presión del rielSensor de posición del Eje de levas

Sensor de flujo y temperatura de aire

Interruptor del pedal del embrague

Interruptor del pedal del freno

Sensor de posición del pedal del acelerador

Sensor de posicióndel cigueñal

Sensor de presiónatmosférica

dentro de ECU

Sensor de temperaturadel refrigerante

Sensor de presiónde carga del turbo

SENSOR DE LA TEMPERATURA



SENSOR DE LA TEMPERATURADEL REFRIGERANTE

Este sensor es una Resistencia NTC (CoeficienteNegativo de Temperatura), que envía una señal variablede Voltaje (Tensión eléctrica) a la Computadora, deacuerdo al incremento de la temperatura del motor.

Para ello se alimenta al sensor con una tensión dereferencia de 5 Voltios (generalmente) y el sensor envíaun voltaje variable a la Computadora, dependiendo desu 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 latemperatura del Refrigerante del motor.

VISTAS DE SENSORES DE TEMPERATURA DEL



VISTAS DE SENSORES DE TEMPERATURA DELREFRIGERANTE



ESQUEMA EN CORTE DE UN SENSOR DETEMPERATURA DEL REFRIGERANTE DEL MOTOR

Contactos

Roscado

Refrigerante

Pastilla sensora NTC

SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE



01

02

03

04

0608001

002

003

004

006008000.1

000.2

000.3

000.4

000.6000.8000.01

000.02

000.03000.04000.05

C02100108060402002-03- O

CUADRO DE RESISTENCIA DEL SENSOR DE TEMPERATURA

SENSOR DE TEMPERATURA



SENSOR DE TEMPERATURADEL COMBUSTIBLE

Así como está diseñado el sensor deTemperatura del refrigerante del motor, se hadiseñado un sensor que mide la Temepraturadel Combustibe.

Este sensor está alojado generalmente en elmismo Filtro de Combustible o en algunos casosen la Bomba de Alta Presión, así como en elRiel mismo.

La forma, así como el trabajo del sensor deTemperatura del Combustible es idéntica alsensor de temperatura del refrigerante.

SENSOR DE POSICION DEL



SENSOR DE POSICION DEL ACELERADOR

La Computadora del Sistema de Inyección de Riel Comúnnecesita saber la Cantidad de aceleración que imprimeel conductor, como una de las señales más importantesdel sistema.

Como el Motor Diesel no requiere de una Mariposa o Aleta

para controlar su aceleración, se ha instalado en elPedal del acelerador un Potenciómetro Doble, el cualenvía esta señal a la Computadora.

Esta señal sirve para que, en conjunto con las otrasseñales que recibe, la Computadora pueda entregar la

cantidad de combustible determinado en cada inyector,en todas las etapas de aceleración y sobre todo, paracortar el combustible como limitación de las revolucionesmáximas de giro.



VISTA DE LA INSTALACION DEL SENSOR DE POSICION DEL ACELERADOR



POTENCIOMETRO DOBLE DEL ACELERADOR

65 43 21

ASAM LAÑES NOICATNEMILA ASAM LAÑES NOICATNEMILA

SENSOR 2 SENSOR 1COMPUTADOR (ECU)

SENSOR DE REVOLUCIONES



SENSOR DE REVOLUCIONESDEL MOTOR

La Computadora de control requiere de una información exacta delnúmero 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 oFónica que está alojada en el eje Cigüeñal, de tal manera que elnúmero de dientes de la rueda “induce” o genera un número igual

de pulsos de corriente alterna, los cuales se dirigen a laComputadora, indicando con ello en número de vueltas a las queestá girando el Eje Cigüeñal del Motor.

Este Sensor Inductivo está compuesto de un Imán permanente, unnúcleo de hierro y una Bobina, arrollada alrededor del núcleo.Cuando uno de los dientes de la rueda se acerca al núclkeo delsensor, se induce un pulso de corriente en la bobina y cuando eldiente se aleja del núcleo, se induce otro pulso de corriente, pero desentido contrario, por lo que decimos que se genera un pulso decorriente alterna.



Onda de generación alternaCampo magnético

Rueda dentadaBobina

Imán permanenteNúcleo

GENERACION DE CORRIENTE DE UN SENSOR INDUCTIVO



ESQUEMA DE UN SENSOR INDUCTIVO Y LA RUEDADENTADA

N

S

SENSOR INDUCTIVO GENERADOR DE DOBLE SEÑAL

Cinta dentada delvolante de inercia

Bobinado

Núcleo de hierro

Base de apoyo

Imán permanente

SENSOR

Falta de 2 dientescomo señal de Fase

VISTA DE ALGUNOS SENSORES DE



VISTA DE ALGUNOS SENSORES DEREVOLUCIONES DEL MOTOR

SENSOR DE POSICION DEL EJE



SENSOR DE POSICION DEL EJEDE LEVAS O SENSOR DE FASE

Al igual que el sensor de revoluciones del motor, laComputadora necesita la señal de un sensor, el cual leindica la posición angular del primer pistón, el cual sehalla en la etapa de compresión.

Con esta importante información, la computadora puedecalcular el momento preciso del inicio de inyección y laduración de la misma.

Generalmente esta señal es enviada por un sensor (EfectoHall), alojado en la Carcaza cercana al Eje de Levas, en

el cual se ha instalado un diente, el cual permite alsensor enviar la señal hacia la Computadora de Control.

VISTA EXTERNA DE UN SENSOR DE EJE DE LEVAS



VISTA EXTERNA DE UN SENSOR DE EJE DE LEVAS

EJEMPLO DE LA FORMA Y LOCALIZACION DE UN



EJEMPLO DE LA FORMA Y LOCALIZACION DE UNSENSOR DEL EJE DE LEVAS

FUNCION DEL SENSOR DE POSICION O DE FASE



FUNCION DEL SENSOR DE POSICION O DE FASE



Semiconductor Hall

Alimentación +

Lineas magnéticas

Imán permanente

Masa -

Voltaje generado

GENERACION DE TENSION DEL SISTEMA "HALL"



MEDIDOR DE FLUJO DE AIRE



MEDIDOR DE FLUJO DE AIRE

El medidor de Flujo de Aire, como su nombre lo indica, sirve para quela 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 medidosirve para controlar básicamente la regulación de la Válvula EGR(Recirculación de los Gases de Escape).

El medidor de Flujo o cantidad de Aire aspirado se basa en el mismoprincipio de un medidor para Inyecciones a Gasolina, es decir es unmedidor de Hilo o lámina Caliente, la misma que alimenta decorriente al Hilo o lámina, calentándola y la corriente que atraviesapor ella es medida por la Computadora. Cuando fluye aire por elmedidor, la menor o mayor cantidad de aire enfría al Hilo o Lámina,variando la Corriente de flujo, valor que es tomado por laComputadora como Caudal de aire que circula hacia el Colector deadmisión.

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 deescape decimos al proceso de ocupar unporcentaje bajo de los Gases quemados

del Colector de escape del motor yenviarlos al Colector de admisión.

Este flujo es controlado por la Válvula EGR,

la misma que se abre con un comandoeléctrico enviado desde la Computadora

VISTA EXTERNA DE UNA VALVULA “EGR”



VISTA EXTERNA DE UNA VALVULA “EGR”

ESQUEMA DEL TRABAJO 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 sistemaconvencional, en el cual se está utilizando una Bomba mecánica, yasea Lineal o Rotativa.

En estos casos, la Presión crece con el incremento de la velocidad yde la cantidad del combustible inyectado.

Durante este proceso, la presión de inyección se incrementa y cae

nuevamente con el cierre de la Aguja del Inyector al final de laInyección.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 estesistema Mecánico es prácticamente triangular, como se puedeapreciar 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



CONVENCIONAL RIEL COMUN

PRESION DE INYECCION

1.500

1.000

800

400

200

PRESION CONVENCIONAL Y RIEL COMUN

bar

600



En los sistemas Mecánicos de Inyección Diesel, el Pico de

presión máxima es decisivo para la Carga mecánica delos componentes de las Bombas de Inyección.Por ello, este pico de presión en los Sistemas Mecánicos

Convencionales es decisivo para lograr formar unamezcla Aire / Combustible adecuada en la Cámara de

Combustión, la misma que hasta el momento no es ensu totalidad exacta y peor en todas y cada una de lasEtapas de Aceleración del Motor Diesel.

Se entenderá que además cada Bomba de Inyeccióndeberá estar regulada para cada motor y para cadacaracterística particular, lo que lo convierte en unadificultad adicional.

PROCESO DE INYECCION EN EL



SISTEMA DE RIEL COMUNComparando con las Características convencionales de Inyección, lassiguientes demandas han obligado a buscar mejoras en el sistema de

Inyección, para lograr características de inyección ideal:- De forma completamente independiente, la Cantidad de combustible

inyectado y la Presión de Inyección debe ser definida para las operacionesde Trabajo de cada Motor, buscando la exactitud de la Mezcla Aire/Combustible.

- Al principio del proceso de inyección, la cantidad de combustible inyectadodebe ser la mínima posible, pero que logre el objetivo de iniciar una buenacombustión en la Cámara.

Estos objetivos se han logrado con el proceso de Inyección Piloto y laInyección Principal en el sistema de Riel Común.

El sistema de Riel Común es un sistema Modular y en general, los siguientescomponentes son los responsables de sus características de inyección:

- Inyectores controlados por Válvulas Solenoides, los mismos que estáninstalados en el mismo cabezote o Culata del Motor.

- Riel o Acumulador de presión- Bomba de Alta Presión.



PRESION PILOTO Y PRESION PRINCIPAL DEL SISTEMA

PRESION PRINCIPAL DE INYECCION Y PRESION DEL RIEL

INYECCION PILOTO

INYECCION PRINCIPAL

TIEMPO

LA INYECCION PILOTO



LA INYECCION PILOTOLa 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 podríadepositarse en la cabeza del Pistón y en las paredes del cilindro y puede causar el innecesariolavado 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 delcilindro, se pre-condiciona a la Cámara de combustión, logrando con ello mejorar notablemente laeficiencia de la combustión y se podrán observar los siguientes efectos:

La presión de la Compresión se incrementará significativa y progresivamente por medio de lareacción piloto y la combustión parcial producirá que la demora del encendido de la Inyección

Principal se reduzca, reduciéndose con ello la Presión de la Combustión y los Picos de Presiónque se manifiestan en los casos de Inyección Mecánica.

Por ello, se logra una combustión más perfecta, sin desperdicios de combustible y menores ruidos ogolpeteo del motor. En resumen, se reducirá el consumo de combustible, el golpe del motor y lasemisiones contaminantes.

Si comparamos en los dos siguientes cuadros, la presión de la Combustión en los casos de inyecciónmecánica se iniciará con un alto valor antes de que el pistón llegue al PMS, frenando en ciertomodo la marcha del motor, mientras que en el sistema de Riel común y con el uso de la InyecciónPiloto 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 yPrincipal, se reduce notablemente el Ruido del motor, logrando además una marcha suave yestable.



Por lo tanto Los siguientes componentes son requeridos

para operar este sistema:- Unidad de Control Electrónica (ECU)- Sensor de velocidad del Cigüeñal del motor.- Sensor de posición del Eje de Levas o Sensor de Fase.

Para lograrlo, la Computadora, valiéndose de las señalesrecibidas, controla convenientemente a los Inyectores,obligándolos a inyectar en el momento preciso y con lacantidad de combustible perfectamente dimensionado,acorde a las necesidades del motor y a la formación de

la Mezcla Aire / Combustible ideales.



Presión

Movimiento de laaguja del Inyector

GRADOS DE GIRO DEL CIGUEÑAL

PMS

MOVIMIENTO DE LA AGUJA DEL INYECTOR Y DESCARGADE LA PRESION SIN LA INYECCION PILOTO



Presión

Movimiento de laaguja del Inyector

GRADOS DE GIRO DEL CIGUEÑAL

PMS

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

LA INYECCION PRINCIPAL



LA INYECCION PRINCIPAL

El Trabajo para obtener la Energía a la salida delMotor proviene escencialmente de la secuenciade la Inyección Principal.

Esto significa que esta Inyección Principal es laresponsable de generar el Torque del Motor.

Con el sistema de Inyección de Riel Común, laPresión de Inyección se mantiene prácticamente

constante a través del proceso permanente dela Inyección.

LA INYECCION SECUNDARIA



LA INYECCION SECUNDARIA

Este tipo de Inyección Secundaria oPostinyección se utiliza en ciertas versiones, enespecial con Convertidor Catalítico, para reducir las emisiones de NOx. Para ello se inyecta unporcentaje pequeño y bien dimensionado decombustible en el escape, luego deaproximadamente 200 grados de giro después

del PMS.Este procedimiento ayuda notablemente a reducir estas emisiones venenosas y contaminantes.

CONTROL DE REVOLUCIONES



EN RALENTI

El Computador del sistema controla las revoluciones deRalentí, dependiendo de varios factores importantescomo:

- La temperatura de trabajo del motor, lo que significa quela Computadora mantendrá el caudal y el punto de

inyección exactos, acorde a los requerimientos,dependiendo del valor entregado por el sensor deTemperatura del Refrigerante.

- La carga o esfuerzo que tiene el motor. Esta cargapuede estar determinada por ejemplo con el Sistema de

Aire Acondicionado, la Dirección Asistida, la Marchaseleccionada en casos de Transmisión Automática,esfuerzos eléctricos o consumos de corriente delVehículo, etc.

CONTROL DE LA VELOCIDAD



DEL VEHICULO

Si hablamos de la Velocidad de Crucero, estaactúa cuando el vehículo debe mantener unavelocidad constante. Esta velocidad entonces,deberá ser controlada por la Computadora, enconjunto con el sistema de Velocidad deCrucero (Cruise Control).

Para ello, la Computadora definirá exactamente lacantidad de Inyección para mantener constantela velocidad en la marcha deseada,

incrementando o reduciendo el caudal, paraacelerar o desacelerara respectivamente, deacuerdo a la señal de velocidad que recibe.

CONTROL DE LA CANTIDAD LIMITE



DEL COMBUSTIBLE INYECTADO

Existen algunas razones del porqué la cantidad de combustible ainyectarse decidida por el conductor deberá ser limitada, o mejor expresado, no deberá ser inyectada:

- Cuando existen demasiadas emisiones contaminantes.- Cuando existen demasiadas emisiones de hollín.- Sobrecargas mecánicas excesivas a través de excesivas

revoluciones del motor o Torque.- Sobrecarga Térmica, debido a excesiva temperatura delRefrigerante, de revoluciones del motor o temperatura del Aceite deLubricación.

A pesar de que el límite máximo de revoluciones del Motor estádeterminado por el constructor de acuerdo a su diseño, la

Computadora deberá controlar estas revoluciones máximasbasándose en algunos parámetros o señales de entrada, por laentrada de masa de aire al motor, número de revoluciones y señalde la Temperatura del Refrigerante.

CONTROL ACTIVO DE



AMORTIGUACION

Cuando el pedal del acelerador es presionado o soltado de formaviolenta, esto causa que cambie rápidamente el caudal delcombustible inyectado, causando consecuentemente un cambioviolento del Torque del motor.

Esta operación violenta de aceleración o desaceleración causa undaño en las Bases del Motor y en todos los elementos de laTransmisión, oscilando con ello el número de revoluciones delMotor, aspecto molestoso durante la conducción.

Por estas razones, la Computadora determina un Control activo deamortiguación, reduciendo estas fluctuaciones de velocidad delmotor, variando la cantidad de combustible inyectado a la mismafrecuencia de las fluctuaciones de velocidad del motor.

En estos casos, se inyecta menos cantidad cuando se incrementan lasrevoluciones y se inyecta mayor cantidad cuando se reducen lasrevoluciones, de tal manera que esta oscilación prácticamentedesaparece o no se la siente.



Aceleración violenta

Revoluciones del motor cuandoactúa este Control de amortiguación

Oscilaciones de lasrevoluciones del motor sin este

sistema de amortiguación

TIEMPO

CONTROL ACTIVO DE AMORTIGUACION

APAGADO DEL MOTOR



APAGADO DEL MOTOR

Como un Motor Diesel funciona gracias alprincipio de Autoencendido, no se puedesolamente desconectar o interrumpir laalimentación de combustible.

En el caso del Sistema de Control ElectrónicoDiesel (EDC), el Interruptor de encendido sedesconecta al apagar, pero la Computadora delsistema simplemente entrega a los Inyectores

un envío CERO de combustible, es decir elmotor automáticamente sin el combustible deinyección se apagará.

CONTROL DE MARCHA



IRREGULAR

Debido a las diferencias de tolerancias mecánicas, a laedad o uso del motor, existen diferencias de Torquesque se generan en cada cilindro del motor, lo que influyeen el desequilibrio o la marcha irregular del mismo, enespecial en revoluciones de marcha en Vacío o Ralentí.

Esto se explica ya que la Combustión individual de cadacilindro será irregular si las condiciones de cada unotambién está irregular. Para evitarlo, La Computadoracontrola de forma individual el trabajo de cada inyector,de tal manera que acondiciona el trabajo de cadacilindro, 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.

CONTROLES ADICIONALES



CONTROLES ADICIONALES

Debido a su diseño, este sistema de Control Electrónico puede estar programado para realizar muchas funciones adicionales de control, ademásde las necesarias del sistema.

Entre las funciones adicionales de control podemos mencionar el control sobreel Compresor del Aire Acondicionado, la conexión del Electroventilador yotros menos importantes, pero que dan a la marcha mucho confort.

Entre los más importantes podemos mencionar al control de la Carga del

Turbo, para obtener, en conjunto con el control de Inyección, un mejor Torque y potencia del motor en todas las 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 deempuje, o directamente con un control eléctrico sobre el eje de los álabes.

La variación del Angulo de los álabes permite cargar desde bajas revolucionesal Turbo y con el incremento de las revoluciones del motor se va

paralelamente modificando este ángulo para obtener mayor carga en estascondiciones.

PARAMETRO DEL MOTOR PUNTO DE ENCENDIDO



PARAMETRO DEL MOTOR

Temperatura de escape

Presión en el cilindroPresión de colector de admisiónConsumo específico de combustibleOxidos de NotrógenoReenvío de calorHidrocarburos (HC)Humo Negro (1.000 rpm)

Humo Negro (Torque máximo)Humo Negro (determinado)Humo Blanco (menor a 1.000 rpm)Humo Blanco (mayor a 1.000 rpm)

RETARDADO AVANZADOIncrementa Disminuye

Disminuye IncrementaIncrementa DisminuyeIncrementa DisminuyeDisminuye IncrementaIncrementa DisminuyeIncrementa DisminuyeIncrementa Disminuye

Disminuye IncrementaIncrementa DisminuyeIncrementa DisminuyeIncrementa Disminuye

PUNTO DE ENCENDIDO

AFECTACION DE LA OPERACION Y DESEMPEÑO DEL MOTORDE ACUERDO AL AVANCE O RETARDO DEL ENCENDIDO

ESQUEMA DE UN TURBO CON VARIADOR DE CARGA



ESQUEMA DE UN TURBO CON VARIADOR DE CARGA

1 inyeccion diesel de riel comun bosch

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