04-inyección diesel con gestión electrónica

SISTEMAS ELECTRONICOS APLICADOS A MAQUINARIA PESADA INACAP CALAMA

Preparado por: Manuel Cruz Página 1 de 47

Inyección Diesel con gestión electrónica

11.1 CONTROL ELECTRÓNICO DE LA INYECCIÓN DIESEL

Las exigencias cada día mayores impuestas a los motores Diesel en cuanto a economía de

consumo de combustible, bajos niveles de contaminación atmosférica, altas prestaciones,

regularidad en el funcionamiento, transiciones de régimen suaves, etc., no pueden ser

satisfechas en su totalidad por los sistemas de inyección que utilizan una bomba de inyección de

tipo mecánico como las estudiadas hasta ahora. Ello ha propiciado el desarrollo de los sistemas

de inyección con gestión electrónica, mediante los cuales se controla con mucha mayor

precisión la dosificación del combustible y el inicio de la inyección, fundamentalmente,

adecuándolos a las diversas condiciones de funcionamiento del motor para obtener el mejor

rendimiento de éste y unos niveles de contaminación acordes con las exigencias actuales en esta

materia. La aplicación de la electrónica a los sistemas de inyección Diesel permite optimizar el

funcionamiento del motor aportando mejoras sensibles en los siguientes puntos:

• Regulación exacta de los regímenes máximo y de ralentí (en vacío y en carga).

• Gestión precisa del comienzo de la inyección y corrección automática de éste.

• Dosificación controlada y precisa de los caudales de inyección.

• Posibilidad de correcciones en función de diversos parámetros influyentes del funcionamiento

del motor, como temperaturas del motor, aire de admisión, gasóleo, etc.

• Activación precisa del sistema de reciclado de gases de escape.

• Control permanente de la presión de sobrealimentación en los motores turbo.

• Control adecuado de la emisión de contaminantes.

La inyección electrónica Diesel (Figura 11.1) puede dividirse en tres bloques: Los sensores, la

unidad de control y los actuadores. Los sensores registran las condiciones operativas en el

motor y transforman diversas magnitudes físicas en señales eléctricas. Un sensor integrado

directamente en el portainyector 1 capta el comienzo de la inyección registrando el movimiento

de la aguja del inyector. La presión en el colector de admisión es detectada por un sensor

manométrico 2, que envía la correspondiente señal a la unidad de control, al igual que las de los

otros sensores. El captador 3 de régimen motor y posición es de tipo inductivo. Para la medida

de la masa de aire aspirado se utiliza un caudalímetro 4, cuya señal se corrige en función de la

temperatura del aire aspirado medida por una sonda. La temperatura del motor se mide

mediante una termistancia 5 emplazada en el bloque motor, en contacto con el líquido de

refrigeración. La posición del pedal del acelerador la detecta un sensor potenciométrico 6, que

incorpora un interruptor para captar la posición de reposo que corresponde al ralentí. En la

bomba de inyección 7 se incorpora una sonda de temperatura del gasóleo y un potenciómetro

que detecta el recorrido del tope de regulación de caudal.

Figura 11.1

Las señales de los diferentes sensores se envían a la unidad de control 8, que contiene

microprocesadores y unidades de memoria. Aquí se procesa la información y se calculan las

magnitudes de las señales de salida de conformidad con las características almacenadas en la

memoria. La unidad de control suele ubicarse en el habitáculo, donde queda protegida de las

influencias externas. En ella hay memorizados diferentes campos característicos que actúan en

dependencia de diversos parámetros como la carga, el régimen, la temperatura del motor, el

caudal de aire, etc. Los circuitos electrónicos están protegidos contra perturbaciones de la red

del vehículo en forma de picos de tensión u otras interferencias. Cualquier anomalía de

funcionamiento detectada queda grabada en la memoria y puede ser leída posteriormente a

través del conector de diagnóstico 9. En los casos de avería, la unidad de control establece un

funcionamiento en fase degradada del motor que permite circular con el vehículo hasta el taller

más próximo. Desde la unidad de control se gobierna también el funcionamiento de la caja de

precalentado.

Las señales eléctricas de salida de la unidad de control las transforman los distintos actuadores

en magnitudes mecánicas. De los diversos actuadores podemos citar por su importancia la

válvula de reciclado de los gases de escape 11 y la de limitación de la presión del turbo 12,

ambas de tipo electromagnético. En la bomba de inyección 13 se sitúan la válvula de corte de

suministro de combustible y los dispositivos electromagnéticos de corrección del avance de la

inyección y del caudal de inyección. Para la regulación del caudal de inyección se utiliza un

servomecanismo giratorio que actúa sobre el tope de regulación de caudal a través de un eje,

posicionándole convenientemente para cada una de las condiciones de marcha del motor. Al

mismo tiempo, la posición del tope de caudal se detecta un potenciómetro que comunica a la

unidad de control esta situación. Para la regulación del punto de inyección y del avance se

utiliza una válvula electromagnética que modula la presión de transferencia aplicada al variador

de avance. Esta modulación se logra mediante impulsos eléctricos que son enviados a la válvula

electromagnética desde la unidad de control.

La Figura 11.2 muestra la ubicación de los diversos componentes de un sistema de inyección

Diesel controlado electrónicamente.

A Unidad electrónica de control. B captador de carrera del acelerador. C Válvula EGR. D

Turbocompresor. E captador de velocidad. F Sensor de presión en colector. O Caudalímetro de

aire. H captador de régimen del motor. I Variador de avance de la inyección. J Bomba de vacío.

K Inyector con sensor de alzada de aguja. L Sonda de temperatura del motor. M Bomba de

inyección. N Intercambiador aire/aire.

Figura 11.2

11.2 REGULACIÓN ELECTRÓNICA DE LAS BOMBAS DE INYECCIÓN

Las funciones de regulación de caudal y avance de la inyección pueden ser gobernadas por

medios electrónicos, mediante los cuales se optimiza la cantidad de combustible inyectada,

adaptándola correcta y exactamente a las necesidades de la marcha del motor. La incorporación

de estos dispositivos electrónicos a las bombas de inyección para motores Diesel conllevan una

serie de ventajas fundamentales que permiten reducir notablemente los consumos de

combustible y los niveles de emisión de gases contaminantes, por cuyas causas se han

desarrollado y aplicado masivamente a las bombas de inyección.

El caudal de combustible inyectado influye notablemente sobre el arranque del motor, la

potencia y el comportamiento de marcha, así como en la emisión de humos. En la unidad de

control se determina el valor del caudal que debe inyectarse, de acuerdo con los datos

memorizados en campos característicos y los valores reales medidos por los diferentes sensores.

De igual manera se determina el punto de inicio de la inyección. La precisión del comienzo de

la inyección está garantizada por un detector de movimiento de la aguja del inyector, que capta

el comienzo exacto de la inyección directamente en el inyector, enviando su señal a la unidad de

control, que la compara con el inicio de inyección programado en su memoria y genera unos

impulsos de control que se envían al sistema variador de avance, que corrige el punto de

inyección en función de las condiciones de marcha del motor.

En la Figura 11.3 se muestra un diagrama de bloques que corresponde a un sistema de

inyección con control electrónico, donde puede verse que la unidad de control recibe las

informaciones de los distintos sensores y las convierte en impulsos de control para los sistemas

de regulación de avance y de caudal ubicados en la bomba de inyección, a los que llegan las

señales a través de sendos comparadores, que a su vez reciben señales reales del comienzo de la

inyección y el caudal suministrado, las cuales permiten modificar estos parámetros

adaptándolos a las necesidades del motor.

Figura 11.3

11.3 BOMBA BOSCH CON GESTIÓN ELECTRÓNICA

La Figura 11.4 muestra en sección una bomba de inyección rotativa Bosch con regulación

electrónica, donde puede verse que en su estructura y componentes es similar a otra

convencional, pero aquí se ha sustituido el conjunto de regulador mecánico de caudal por un

sistema electromecánico que realiza la misma función. El tope de regulación de caudal 5 es

similar al de las bombas con regulador mecánico y funciona de la misma manera, pero ahora

está comandado por una unidad electromagnética 2 capaz de posicionar el tope de regulación

adecuadamente en función de la cantidad de combustible que se haya de inyectar.

Figura 11.4

Para la variación del punto de inicio de la inyección se dispone de una electroválvula 9, que

comandada desde el calculador electrónico regula la presión de transferencia del combustible

que se aplica al variador de avance, mediante la cual se modifica la posición del anillo de levas

y con ello el avance de la inyección. Esta electroválvula funciona comandada por impulsos

eléctricos, cuya relación tiempo abierta / tiempo cerrada, determina el caudal de paso del

combustible y, con ello, la presión aplicada al variador de avance.

La unidad de regulación de caudal la constituyen un electroimán 6 fijo y un imán permanente

rotativo 2 unido a un eje 3 que en su extremo inferior forma la rótula excéntrica 4 acoplada al

tope de regulación de caudal. Cuando la bobina del electroimán 6 no recibe corriente eléctrica,

el imán rotativo 2 toma su posición de reposo (impuesta por la acción del muelle), en la cual el

tope de caudal 5 se sitúa en posición de suministro nulo. Si la bobina del electroimán 6 recibe

impulsos de tensión desde la unidad de control, el imán rotativo 2 se activa desplazándose un

ángulo de giro tanto mayor, cuanta más alta sea la frecuencia de la señal de mando. El ángulo

de giro descrito es transformado por la excéntrica 4 en un desplazamiento del tope de caudal 5

en dirección a suministro máximo, contra la acción del muelle antagonista. Por tanto, regulando

adecuadamente la frecuencia de los impulsos enviados desde la unidad de control, se consigue

posicionar convenientemente el tope de caudal para adaptar el suministro de combustible a las

necesidades del motor en cada una de las condiciones de funcionamiento del mismo.

Por otra parte, los movimientos del imán giratorio y su eje se transmiten a un anillo metálico 8,

solidario del eje 3, posicionado frente a las bobinas 7. Este conjunto constituye un captador

inductivo capaz de detectar la posición del tope de caudal. Efectivamente, el giro del eje 3 hace

tomar diferentes posiciones al anillo metálico 8, en función de las cuales varía la inductancia de

las bobinas 7, cuya señal se envía a la unidad de control, la cual reconoce de esta manera la

posición del tope de caudal y, en consecuencia, la cantidad de combustible inyectado en ese

momento. La Figura 11.5 muestra la disposición de montaje de las bobinas inductivas 7 frente

al anillo metálico 8 solidario del eje de mando. En otras disposiciones, para esta misma función

se utiliza un potenciómetro, como se ha representado en la Figura 11.6, cuyo cursor es solidario

del eje de mando.

Con cualquiera de estas disposiciones se consigue adecuar el caudal de inyección a las

necesidades de la marcha. Para unas determinadas condiciones de funcionamiento, la unidad

electrónica de inyección recibe información de los distintos sensores, como el de régimen, aire

aspirado, temperatura del motor, etc., y en función de ello genera una señal de mando para el,

dispositivo de regulación de caudal, que hace posicionarse el tope de caudal convenientemente,

al tiempo que esta posición es detectada por las bobinas de control o por el potenciómetro, que

envían su información a la unidad de control. Si la posición del tope de caudal es diferente de la

que establece la consigna, el regulador de caudal se activa para volver a la posición establecida

para dicha consigna.

La Figura 11.7 muestra el esquema eléctrico de

conexiones del conjunto regulador de caudal y sensor de

posición del tope de caudal. La bobina A del regulador

recibe alimentación en tensión por el borne 7 y cierra a

masa en los bornes 1 y 2 de la unidad de control. El

potenciómetro B de posición del tope de caudal recibe

alimentación desde el borne 39 de la unidad de control y

masa del borne 14, enviando su señal del cursor por el

borne 21. En este esquema se ha incluido la sonda de temperatura C del gasóleo, que se conecta

a los bornes 13 y 35 de la unidad de control y se ubica en el interior de la bomba de inyección,

junto al potenciómetro.

Como recordará la electroválvula de avance (Figura 11.8) es de tipo electromagnético y se ubica

en un canal en derivación con la cámara del pistón de avance, a la cual llega el combustible

desde el cuerpo de bomba a la presión de transferencia, que es función del régimen de giro del

motor. La electroválvula se compone de un émbolo, un muelle y un bobinado. El émbolo en

reposo no permite el paso de combustible hacia el retorno debido a la acción del muelle. La

unidad de control regula la posición de la electroválvula en función del cálculo que realiza

según las diferentes señales recibidas. Los impulsos eléctricos enviados desde la unidad de

control al bobinado de la electroválvula producen el desplazamiento del émbolo de la misma

contra la acción del muelle.

La activación cíclica de la electroválvula provoca una fuga de líquido, a través de la cual se

modula la presión de transferencia adecuándose al valor más conveniente para cada una de las

condiciones de funcionamiento del motor. La señal de mando de la electroválvula la genera la

unidad de control en función de las informaciones que recibe de los distintos sensores,

principalmente del de régimen motor, posición del acelerador (carga), tope de caudal y captador

de alzado de la aguja del inyector. Estas informaciones pueden ser corregidas en función de las

señales de temperatura del motor, del aire de admisión y del gasóleo, entre otras. La

electroválvula se alimenta con un positivo directo y cierra a masa en la unidad de control.

Al conectar el encendido, la electroválvula recibe corriente y se abre al 100%. Con el motor en

marcha, la cadencia de apertura de la electroválvula es variable en toda la gama de revoluciones

según los cálculos realizados por la unidad de control. A partir de un régimen del motor

determinado (generalmente superior a las 4.000 r.p.m.) la válvula es desactivada y cierra

totalmente.

La presión de transferencia así regulada está aplicada al pistón de avance, al que desplaza

comunicando este movimiento al anillo de levas, que se mueve convenientemente para fijar el

punto de comienzo de la inyección. A partir del avance teórico determinado por la unidad de

control (memoria grabada), la electroválvula de avance es desactivada por una tensión de

régimen cíclico variable. La presión modulada del combustible permite el desplazamiento del

pistón de avance que hace variar el punto de inyección. La unidad de control recibe información

desde el inyector del comienzo real de la inyección y, en estas condiciones, si el avance real es

diferente del teórico, la electroválvula de avance se activa para adecuar el avance teórico al real.

La regulación del comienzo de la inyección varía según sea la temperatura del motor superior o

inferior a 40°C, ya que utiliza diferentes mapas característicos. Durante el tiempo que el motor

está a temperaturas inferiores a los 40°C, el avance dependerá tan sólo de las revoluciones y

será determinado por los valores programados en la unidad de control, aumentando el

porcentaje del avance hasta un valor máximo del 20%. Para temperaturas superiores a los 40°C,

el comienzo de inyección depende de las revoluciones y la presión atmosférica. Según sea ésta

mayor o menor de 915 mbar, la unidad de control se regirá por diferentes mapas característicos,

modificando la cadencia según las señales de entrada. A partir de un régimen motor superior a

las 4.000 r.p.m. la válvula permanece desconectada.

La unidad de control tiene en cuenta una corrección en función de la caída de tensión de la

batería. En el caso que la tensión sea menor de 13,8 V se incrementa el valor calculado para la

duración de la conexión de la válvula.

En algunos modelos de bombas Bosch se incluye una electroválvula limitadora del caudal en

plena carga, que se ubica en la parte superior de la carcasa de la bomba (Figura 11.9). La

electroválvula está constituida por un pistón que obtura el conducto de retorno del combustible,

de tal forma, que controla el caudal de retorno y tiene dos únicas posiciones: totalmente abierta

o con apertura mínima.

La unidad de control activa la electroválvula con tensión continua según los cálculos previos.

La corriente de mando excita el bobinado de la electroválvula produciendo el desplazamiento

del émbolo en el sentido adecuado, contra la acción de un muelle antagonista, situado a la

izquierda del émbolo en este caso. Cuando la válvula está activada, el émbolo obtura casi por

completo el conducto de retorno y, en estas condiciones, el retorno de combustible hacia el

depósito es mínimo. Al ser desactivada la electroválvula, el émbolo se desplaza a la derecha por

la acción del muelle y libera el orificio, con lo cual, permite un aumento del caudal de retorno,

disminuyendo en consecuencia la presión de transferencia.

Esta electroválvula se monta para evitar que en grandes altitudes la mezcla sea demasiado rica,

debido a la menor densidad del aire, ya que la masa de aire aspirada es menor. El combustible

inyectado no puede quemarse totalmente, por lo que se producen humos y aumenta la

temperatura del motor. La unidad de control lleva a cabo esta función según las señales que

recibe de presión atmosférica y régimen del motor, captadas por los sensores correspondientes.

Cuando la unidad de control detecta un valor superior a las 750 r.p.m., el actuador recibe

corriente, dejando que retorne el mínimo de combustible. En el momento en que la unidad de

control detecta una presión atmosférica igual o inferior a 915 mbar, interrumpe la alimentación

de la electroválvula permitiendo que una mayor cantidad de combustible retorne al depósito,

con lo cual, la presión de transferencia baja disminuyendo el caudal inyectado por la bomba.

Hay sistemas de inyección electrónica Diesel que disponen en la bomba de inyección de un

transmisor de revoluciones y carga (Figura 11.10) que se utiliza para definir exactamente el

número de revoluciones del motor y el caudal de combustible inyectado por la bomba de

inyección. Está ubicado en la cámara de alta presión de la bomba y capta el número de

inyecciones realizado y el tiempo de duración.

Se compone de dos partes diferenciadas: un sensor piezoeléctrico y un circuito electrónico. El

sensor piezoeléctrico, situado en el extremo de la zona roscada del transmisor, detecta el

aumento de presión en cada embolada, generando una señal. El circuito electrónico recibe la

señal del piezoeléctrico y la transforma en una señal de salida hacia la unidad de control. Esta

señal es de 0 o 5 V, siendo el valor cero el que corresponde al tiempo de inyección. Por cada

cuatro inyecciones la unidad de control interpreta dos revoluciones del motor, es decir, un cielo

completo. El transmisor es alimentado desde la unidad de control con una tensión de 5 V. Su

señal se utiliza para el control de precalentamiento, la regulación del comienzo de la inyección

y del caudal de inyección, así como para la activación del sistema de recirculación de los gases

de escape.

11.4 BOMBA CAV CON GESTIÓN ELECTRÓNICA

En las bombas de inyección rotativas CAV con gestión electrónica, dada la estructura del

elemento único de bombeo (de pistones opuestos), los componentes electrónicos de control

presentan una configuración y funcionamiento diferentes, aunque ejecutan las mismas funciones.

La Figura 11.11 muestra en esquema la estructura de este tipo de bomba, cuyo cuerpo 3 aloja el

eje de transmisión 1, la bomba de transferencia 2, el variador de avance 4 y el cabezal

hidráulico 7, todos ellos de estructura similar a los de una bomba mecánica convencional.

Para la regulación del caudal de inyección se disponen dos electroválvulas 5 de núcleo

desplazable controladas por el calculador electrónico y un captador 6 de tipo inductivo capaz de

detectar la posición axial del rotor, cuya señal se envía al calculador electrónico, de manera que

de acuerdo con ella y otras recibidas de distintos sensores en cI motor, determina la activación

de las electroválvulas de regulación del caudal. El sistema variador de avance es de constitución

semejante al de las bombas mecánicas, pero en este caso está gobernado por otra electroválvula,

de estructura similar a las anteriores, controlada también por el calculador electrónico.

La Figura 11.12 muestra el esquema del circuito hidráulico de este tipo de bomba, donde puede

verse que la presión de transferencia generada por la bomba de paletas está aplicada a la

electroválvula de avance, la de paro, la de caudal (—) y al interior del cuerpo de bomba. El

valor de presión máximo está limitado por el correspondiente regulador incorporado en la

bomba de transferencia, como en los modelos convencionales.

La electroválvula de avance controla la presión que se aplica al variador de avance, mientras

que la electroválvula de paro permite cortar el suministro de combustible al elemento de

bombeo. La electroválvula de caudal (—) permite aplicar presión de combustible a una cámara

axial al rotor para conseguir un cierto desplazamiento de éste, mediante el cual se regula la

carrera de los émbolos de bombeo. La electroválvula de caudal (+) permite establecer una fuga

de presión en la cámara axial del rotor para propiciar el desplazamiento de éste en sentido

contrario al anterior y corregir el caudal de inyección.

En la misma cámara axial del rotor se ubica el captador de posición del mismo, capaz de

detectar la posición de éste y, en consecuencia, el caudal de inyección.

En el variador de avance se dispone otro captador, que en este caso detecta la posición de la

leva y, consecuentemente, el avance de la inyección. La Figura 11.13 muestra la ubicación de

todos estos componentes en la bomba de inyección.

En las bombas de inyección CAV se suprime la válvula dosificadora convencional y las

funciones de dosificación y bombeo las realiza el propio cabezal hidráulico, para lo cual está

constituido por una cabeza hidráulica 4 (Figura 11.14) en la que se aloja el rotor distribuidor 6,

que porta los émbolos de bombeo 8 y las zapatas 2, las cuales presentan una rampa inclinada,

que a su vez se aloja en las rampas 1 del eje de transmisión. El conjunto queda ensamblado en

el anillo de levas 7 de forma que los rodillos sigan el per111 de las levas para producir el

movimiento de bombeo de los émbolos de manera similar a las bombas convencionales.

El combustible llega hasta la cámara de bombeo a la presión de transferencia por el canal 5 del

rotor, cuando comunica en el giro con el canal 3 de alimentación. Los émbolos de bombeo se

abren desplazando a los rodillos y zapatas 2 hasta el tope con las rampas 1 del eje de

transmisión. En función de la posición axial que ocupe el rotor, el desplazamiento de los

rodillos y zapatas es mayor o menor, modificándose asf el caudal de inyección. La posición del

rotor está impuesta por la presión que actúa sobre la cámara lateral del mismo, que es

controlada por las electroválvulas de caudal.

En la Figura 11.15 se ¡nuestra la disposición del circuito hidráulico y las válvulas reguladoras

del caudal. El gasóleo impulsado a presión por la bomba de transferencia llega hasta la válvula

2 de caudal (—), a través de la cual alcanza la cámara 3 del lateral del rotor. Si esta válvula está

abierta, la presión en la cámara 3 es alta y empuja al rotor hacia la izquierda contra la acción del

muelle antagonista 7. Con esta acción, las zapatas portarrodillos 5 se desplazan sobre las rampas

6, cerrándose, con lo que el recorrido hacia atrás de los émbolos de bombeo disminuye, y con

ello lo hace también el caudal de inyección. Cuando se activa la electroválvula 1 de caudal (+),

se abre el conducto de paso del gasóleo permitiendo una fuga de caudal, desde la cámara axial

del rotor hacia el cuerpo de bomba. Ello provoca un descenso de la presión en la cámara 3 del

rotor, el cual, empujado por el muelle 7 se desplaza hacia la derecha y con él lo hacen las

zapatas portarrodillos 5, que ahora ocupan una posición en la rampa 6 que permite un mayor

desplazamiento de los émbolos de bombeo hacia el exterior, con lo cual aumenta el caudal de

inyección.

Así pues, la dosificación del caudal de inyección se obtiene por la posición axial del rotor, que

permite ajustar la apertura máxima de los émbolos de bombeo, que en todo momento está

controlada por las electroválvulas de caudal, las cuales reciben impulsos de control desde la

unidad electrónica, en función de las condiciones de marcha del motor, detectadas por los

diferentes sensores.

La posición axial del rotor la detecta un captador magnético (Figura 11.16), que consiste en un

núcleo 3 unido al rotor 1, que se ubica en el interior de la bobina 2, modificando la inductancia

de la misma, a través de la cual varía la señal que se envía a la unidad de control, que de esta

manera reconoce la posición axial del rotor y, en consecuencia, el caudal real de inyección.

De acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor detectadas por los diferentes

sensores, la unidad electrónica determina el caudal que se debe inyectar y activa las

electroválvulas para situar el rotor en la posición axial que corresponda. El captador de posición

detecta esta situación y envía a la unidad de control la debida información, que la compara con

la requerida y, según la necesidad, aplica una corrección abriendo una de las electroválvulas de

caudal durante un tiempo calculado para obtener el desplazamiento requerido.

En algunas aplicaciones de la bomba rotativa de émbolos opuestos, la configuración del cabezal

hidráulico es similar a la de una bomba convencional y la dosificación del caudal de inyección

se logra mediante una electroválvula emplazada en el lateral del rotor, de manera similar a la

ubicación del sensor de posición axial del rotor. La Figura 11.17 muestra esta disposición,

donde puede verse que la electroválvula 1 dispone un núcleo móvil 2 cuyo extremo de forma

cóniea puede obturar o liberar el orificio de descarga 3 que comunica con el elemento de

bombeo 4.

La electroválvula está comandada por el calculador electrónico, de manera que cuando se

alimenta en tensión se produce el desplazamiento del núcleo para obturar el orificio 3 de

descarga. En estas condiciones, el elemento de bombeo funciona de la manera convencional

llenándose cuando el taladro axial 6 del rotor coincide con la lumbrera de carga 5 en el giro. En

la fase posterior, la leva empuja los émbolos y se produce la impulsión del combustible hacia la

lumbrera de descarga 7 y el inyector. El final de la inyección se produce cuando se corta la

corriente a la electroválvula, en cuyo instante, el núcleo se desplaza a la derecha y destapa el

orificio de descarga 3 produciéndose un descenso brusco de la presión del combustible en el

elemento de bombeo con la que finaliza la inyección. Así pues, la electroválvula controla el

final de la inyección y, por tanto, la dosificación del combustible inyectado.

En los sistemas de inyección con control electrónico, el dispositivo de avance de la inyección

(Figura 11.18) presenta una estructura similar al de las bombas convencionales, con la

incorporación a mayores de una electroválvula 3 de control. Está formado por un pistón 1 unido

por la rótula 2 al anillo de levas 6. Este pistón está sometido a la presión de transferencia que

llega a la cámara 7 a través de la electroválvula 3 de control de avance, la cual es activada por la

unidad electrónica, de manera que cuando se abre queda aplicada toda la presión a la cámara 7,

desplazándose el pistón hacia la derecha, arrastrando al anillo de levas que modifica el inicio de

la inyección, avanzándolo. La posición del émbolo es detectada por un sensor 5 de

desplazamiento, de constitución similar al descrito para el rotor, cuya señal se envía a la unidad

de control para modificar si es necesario la señal de activación de la electroválvula, adaptando

el avance de la inyección a las necesidades reales del funcionamiento del motor.

En otras aplicaciones de este modelo de bomba, el dispositivo de avance está comandado por un

motor eléctrico de pasos (Figura 11.19), gobernado por la unidad electrónica de control, la cual

envía al motor de pasos una serie de impulsos eléctricos que producen el desplazamiento de su

eje de mando en el sentido longitudinal, como muestra la Figura. Estos movimientos se

transmiten al eje pivote y de éste a la palanca de control de la servoválvula, la cual desplaza en

uno u otro sentido al pistón de la servoválvula, alojado en el pistón de avance, en el cual se

obtiene el movimiento representado que se transmite al anillo de la leva de mando de los

émbolos de bombeo para desplazarla en el sentido conveniente de avance.

11.5 BOMBA DE ELEMENTOS EN LÍNEA CON GESTÍÓN ELECTRÓNICA

En las bombas de inyección de elementos en línea se utilizan dispositivos similares a los

descritos para el control del caudal de inyección y el avance. La Figura 11.20 muestra en

esquema la implantación de estos dispositivos y su conexionado con la unidad de control, a la

que están conectados a su vez los diversos sensores, de constitución y funcionamiento similares

a los de las bombas rotativas. El regulador de caudal S es un dispositivo electromagnético

gobernado por la UCE, que actúa sobre la cremallera, cuya posición es detectada por el sensor

R. El variador de avance Q está montado sobre el árbol de mando de la bomba y lo activa la

unidad de control, al igual que el regulador de caudal, en fun- ción de las informaciones

recibidas por los distintos sensores, como el detector de posi- ción del acelerador A, el captador

de presión B y el de régimen F. Las sondas C, D y E, de temperatura del motor, aire y gasóleo,

respectivamente, envían sus señales a la UCE para corregir el caudal y el avance en función de

estos parámetros. Otros sensores auxiliares, como los contactores de freno, embrague, etc.,

pueden modificar las estrategias de mando de la unidad de control.

11.6 SENSORES DEL SISTEMA DE INYECCION ELECTRONICA

Para adecuar los caudales y el punto de la inyección a las necesidades de la marcha del motor se

disponen, como ya hemos dicho, de diferentes sensores en el motor, cuyas señales se envían al

calculador electrónico, quien las procesa para determinar la magnitud de la corriente de mando

del regulador de caudal y la electroválvula de avance de la inyección. Se utilizan generalmente

sensores de posición del pedal del acelerador, régimen motor y posición del pistón en el cilindro,

presión en el colector de admisión, temperatura del refrigerante y del aire de admisión, caudal

de aire de admisión y un sensor capaz de captar el inicio de la inyección, que se ubica en uno de

los inyectores. En la unidad electrónica de control hay memorizados diferentes campos

característicos que determinan el caudal y avance necesarios para cada una de las condiciones

de funcionamiento del motor, dependiendo de diversos parámetros como la carga, el régimen, la

temperatura del motor y el caudal de aire aspirado.

Captador de comienzo de la inyección

La Figura 11.21 muestra la configuración de un inyector para bomba regulada electrónicamente,

provisto de captador de alzada de la aguja, que como puede verse es de estructura similar a otro

convencional, pero que incluye una bobina de impulsos magnéticos 2 situada entre el tornillo 1

de regulación y la aguja de presión 3. La bobina se alimenta en tensión desde el calculador

electrónico, creando un campo magnético que se modifica con el movimiento del núcleo. La

variación del campo magnético induce en la bobina una tensión de señal que refleja los

movimientos de la aguja del inyector, es decir, la bobina es capaz de detectar los movimientos

de la aguja induciendo una tensión que se envía al calculador electrónico y le da información

del instante en que comienza la inyección realmente. Esta información se compara con los

valores memorizados en los mapas cartográficos y, en función de ella y otros parámetros, se

determina el punto de inyección adecuado a cada condición de marcha del motor. Puesto que la

misión de este tipo de inyector es dar información a la unidad de control del inicio de la

inyección, basta con instalar uno de estos inyectores en uno de los cilindros del motor,

manteniendo en los demás cilindros los inyectores convencionales.

Captador de régimen del motor

Para detectar el régimen de giro del motor suele utilizarse un captador de tipo inductivo que se

ubica en el cárter de embrague, frente al volante motor, como muestra la Figura 11.22. Este

sensor transmite a la UCE una señal eléctrica al paso de las mareas dispuestas en el volante

(cuatro ranuras en este caso, espaciadas 90º). Esta señal permite determinar el régimen del

motor y la posición del pistón en el cilindro, y se usa como señal de referencia para detectar el

comienzo de la inyección, conjuntamente con la señal del captador de alzada de la aguja del

inyector.

El sensor de régimen está constituido por un imán permanente 1, en cuyo extremo se forma un

núcleo 4 de hierro dulce, alrededor del cual se arrolla la bobina 5. Con el giro del volante motor,

las ranuras talladas en la periferia del mismo, al paso frente al captador de régimen, producen

variaciones del campo magnético del imán permanente, induciéndose en la bobina impulsos de

tensión (uno por ranura), que se envían a la unidad electrónica de control a través del coneetor 2,

que también efectúa la unión del captador al cárter de embrague 3. La forma y magnitud de

estos impulsos está determinada por la velocidad de paso de las ranuras del volante motor, y

debidamente analizada en el calculador electrónico, determina el régimen de giro del motor.

En otras aplicaciones, el sensor de régimen es un captador de tipo piezoeléctrico que se emplaza

en el elemento de bombeo del cabezal hidráulico, como se representó en la Figura 11.10, cuyo

funcionamiento ya es conocido.

Captador de presión

Es un captador de tipo piezoeléctrico (la resistencia varía con la presión ejercida en un cristal de

cuarzo), que genera una tensión proporcional a la presión de aire cn el colector de admisión.

Está conectado al colector de admisión por un tubo de goma y transmite a la unidad de control

la presión del aire de admisión, que intervendrá en la determinación del caudal inyectado y del

avance de la inyección. La Figura 11.23 muestra la estructura y conexionado de este sensor,

constituido esencialmente por una masa de aceleración acoplada contra una arandela de

cerámica piezoeléctrica. Los efectos de la presión transmitidos por la masa a la arandela

piezoeléctrica C crean una tensión entre sus bornes A y B, de manera que los impulsos

eléctricos generados pueden ser transmitidos a la unidad electrónica de control.

El captador de presión dispone de tres bornes, de los cuales, el 1 recibe tensión de alimentación

de la unidad de control y el 3 hace la masa en la misma. El borne 2 es el de señal y la tensión

que devuelve a la unidad de control es proporcional a la presión en el colector. La señal enviada

a la UCE permite medir la masa de aire admitida en el cilindro para ajustar los caudales de

inyección en función de este parámetro. Estando el motor funcionando a ralentí, esta señal

permite a la UCE conocer el valor de la presión atmosférica. En otros casos, para esta función

se dispone un segundo captador, que se ubica generalmente en la propia unidad de control.

Captador de posición del pédal del acelerador

Este captador está unido al pedal del acelerador mediante un cable de acero que produce la

rotación del eje A (Figura 11.24), al que se acopla en su extremo inferior el cursor de un

potenciómetro B, cuya resistencia varía proporcionalmente con la posición del pedal del

acelerador. El potenciómetro transmite una señal de tensión a la unidad de control, mediante la

cual se detecta la posición del acelerador. Un muelle antagonista genera la contrapresión

necesaria en respuesta a la fuerza ejercida con el pie por el conductor. La unidad de control

puede determinar y ajustar con precisión la cantidad de combustible que se debe inyectar para

cualquier condición de funcionamiento del motor, tomando como referencia la señal de este

sensor, que juntamente con la señal de régimen determinan el caudal de inyección en función

del régimen de giro y de la carga. Dispone también generalmente de un contacto de dos

posiciones que permite detectar los estados de reposo del acelerador y el comienzo de la fase de

aceleración, que se inicia a partir de una rotación aproximada de 9°.

En algunas aplicaciones, la señal de carga se toma del sensor piezoeléctrico acoplado al

elemento de bombeo del cabezal hidráulico, como se vio en la Figura 11.10.

Caudalímetro de aire

En algunos sistemas de inyección Diesel controlados electrónicamente, la medida de la masa de

aire admitida en los cilindros se obtiene por medio de un caudalímetro del tipo de aleta sonda,

como el representado en la Figura 11.25. En este caudalímetro se incorpora una sonda de

temperatura del aire de admisión. Con esta disposición se informa a la unidad de control acerca

del caudal volumétrico aspirado, que luego es corregido por la sonda de temperatura para

determinar el caudal másico, de manera que la unidad de control calcula la masa de aire

admitido en función de su densidad. El caudalímetro de aire está emplazado entre el filtro de

aire y el colector de admisión. En los sistemas de inyección, el caudal de aire aspirado por el

motor sirve de magnitud principal para la dosificación del combustible, cuyo volumen

inyectado se calcula a partir de la medición del caudal de aire y del régimen de giro del motor.

El funcionamiento de este tipo de caudalímetro se basa en la medición de la fuerza que ejerce la

corriente de aire sobre una aleta-sonda, para vencer la acción del muelle antagonista. La

corriente de aire generada por la aspiración del motor atraviesa el caudalímetro procedente del

filtro de aire. A su paso por él genera una señal eléctrica que se envía hasta la unidad electrónica

de mando, que gobierna el volumen de combustible inyectado. Otra conexión eléctrica lleva al

módulo la información de temperatura del aire de admisión.

La aleta-sonda 5 del caudalímetro (Figura 11.26) se desplaza en función del caudal de aire

aspirado, de manera que deja tanta más sección de paso, cuanto mayor sea el caudal, resultando

de ello que existe una relación logarítmica entre el ángulo de desplazamiento de la paleta y el

caudal de aire aspirado, con lo que se consigue una elevada sensibilidad del medidor en el caso

de pequeños caudales de aire, para lo que se requiere una gran exactitud.

Sobre el mismo eje de la aleta-sonda 5, se dispone una mariposa de compensación 3, que por su

acción en la cámara 2 evita que las ondas de presión creadas en el colector en las sucesivas

fases de admisión de los cilindros puedan modificar la posición de la aletaficación sonda,

realizando así una función amortiguadora del funcionamiento de ésta.

La posición angular de la aleta-sonda se transforma en una tensión eléctrica mediante el

potenciómetro 1 instalado en el propio eje de giro de la aleta, cuya señal se envía al módulo de

control, como ya se comentó. La señal relativa a la masa de aire aspirada por el motor, puede

ser corregida midiendo la temperatura del mismo, para lo cual se dispone una sonda 4

(resistencia NTC), que envía sus impulsos al módulo electrónico de mando, que corrige el

volumen dé combustible inyectado, para que la mezcla resulte idónea a cualquier temperatura

del aire.

En algunas aplicaciones de los sistemas de inyección Diesel con control electrónico se utiliza un

caudalímetro de aire del tipo de hilo caliente, mediante el cual, la masa de aire aspirada por el

motor la mide directamente este dispositivo, resultando la medición independiente de la

variación de densidad del aire. La Figura 11.27 muestra en despiece y sección este tipo de

caudalímetro, formado esencialmente por un anillo 5 sobre el que se monta un hilo de platino dc

muy poco grosor, que a su vez se aloja en el cuerpo 8 por el que pasa la corriente de aire de

aspiración, a través de las mallas filtrantes 7. Junto al elemento de hilo caliente 5 se acoplan en

el montaje el anillo 4, que porta una resistencia de precisión y una resistencia de compensación

térmica 6. Por encima de estos componentes se acopla el circuito electrónico 2 de control.

El caudalímetro de aire de hilo caliente trabaja según el principio de temperatura constante. El

hilo caliente forma parte de un circuito de puente, cuya tensión diagonal en bornes se regula a

cero variando la corriente de calentamiento que lo recorre. Si aumenta el caudal de aire, el hilo

se enfría y, por tanto, disminuye su resistencia, lo cual provoca un desequilibrio de la tensión en

bornes del puente, que es corregido inmediatamente por el circuito de regulación, elevando la

corriente de calefacción del hilo. El aumento de corriente está determinado de tal forma que el

hilo recupere su temperatura inicial (aproximadamente 100°C), con lo que se consigue una

relación directa entre el flujo de aire y la corriente calefactora. Así pues, el valor de esta

corriente representa la medida de la masa de aire aspirada por el motor.

Las variaciones del caudal de aire aspirado que se producen en el funcionamiento del motor

implican calentamientos o enfriamientos del hilo y, para mantener su temperatura constante, es

preciso variar la corriente de caldeo, lo cual lo realiza el circuito electrónico. Dada la escasa

masa del hilo caliente, las variaciones de temperatura se corrigen de forma muy rápida, lo que

permite conseguir constantes de tiempo de pocos milisegundos, es decir, que la capacidad de

respuesta en la medida para variaciones del caudal de aire aspirado, puede decirse que es

instantánea. La corriente de paso a través del hilo caliente se mide como caída de tensión en la

resistencia de precisión, cuyo valor óhmico, junto con el del hilo caliente, está debidamente

calculado para que la corriente de caldeo oscile entre valores de 500 a 1200 mA, en función del

caudal de aire.

El hilo caliente y la resistencia de precisión están emplazados en una de las ramas del puente

eléctrico, mientras en la otra se encuentra la resistencia de compensación térmica, mediante la

cual se compensan las variaciones de temperatura del aire aspirado. Cada vez que se para el

motor, la unidad electrónica de control envía una corriente al filamento durante unos instantes,

que le hace alcanzar una temperatura de aproximadamente 1.000°C, que quema los residuos

carbónicos depositados en el hilo, que podrían alterar su corriente de mantenimiento.

Actualmente, se utiliza también un caudalímetro del

tipo de película caliente, cuyo funcionamiento se basa

en una membrana térmica calefactora (Figura 11.28)

colocada en un conducto de medición atravesado por el

aire de admisión que penetra en el motor. La membrana

de la película se mantiene a temperatura constante

(120°C aproximadamente por encima de la temperatura

del aire de admisión) mediante la resistencia térmica

calefactora colocada en contacto con ella. La masa de

aire que pasa por el conductor medidor tiene tendencia

a hacer bajar la temperatura de la membrana y, para

mantener esta temperatura constante, es preciso que

una corriente de cierta intensidad recorra la resistencia. Esta corriente es medida por un circuito

electrónico apropiado, de manera que la intensidad medida es proporcional a la masa de aire en

circulación.

Sonda de temperatura del motor

Los sistemas de inyección Diesel con control electrónico son capaces de adaptar su

funcionamiento a las diversas condiciones de marcha del motor de una forma rápida y eficaz. Es

conocido que el caudal de combustible suministrado por la bomba de inyección debe poderse

variar de acuerdo con estas peculiaridades de funcionamiento, adaptándolo a las condiciones de

marcha en frío, aceleraciones, plenas cargas, marcha con carga parcial, etc. Por otra parte, la

activación del sistema de precalentado, tanto en el arranque durante el lanzamiento del motor,

como en el funcionamiento en frío, debe adecuarse a las diversas condiciones de marcha en

función de la temperatura del motor y ello es posible lograrlo con la incorporación de una sonda

que detecte esta temperatura de funcionamiento.

La sonda de temperatura es una termistancia del tipo NTC ubicada generalmente en la caja de

agua del termostato, que informa a la UCE de la temperatura de funcionamiento del motor, es

decir, de las condiciones de marcha del mismo. En función de esta señal, la UCE ajusta el

tiempo de precalentamiento y postcalentamiento, el caudal de arranque, el régimen de ralentí, el

avance de la inyección, el caudal inyectado en las diferentes condiciones de marcha y el

reciclado de los gases de escape. Esta sonda está constituida por una resistencia 3 (Figura 11.29),

cuyo valor óhmico varía con la temperatura, para lo cual está roscada por su cuerpo 2 a la culata,

de manera que tome contacto con el agua de la refrigeración. En esta situación, la resistencia de

la sonda modifica los impulsos transmitidos a la unidad electrónica de control desde el conector

1. en función de la temperatura detectada.

Sonda de temperatura del aire de admisión

Al igual que la anterior, es una termistancia del tipo NTC que se ubica en el conducto de aire de

admisión, o en el propio caudalímetro, como ya se ha visto, y envía a la UCE una señal en

correspondencia con la temperatura del aire de admisión, que permite modificar los caudales

inyectados en función de este parámetro, ajustando la cantidad de gasóleo a las condiciones de

funcionamiento del motor.

Sonda de temperatura del gasóleo

Es una termistancia del tipo NTC ubicada en la bomba de inyección, como ya se ha comentado,

mediante la cual se mide la temperatura del gasóleo con el fin de ajustar el caudal de inyección

en función de este parámetro, es decir, de su fluidez.

Interruptores de freno y de embrague

En la gestión de muchos sistemas de inyección Diesel con control electrónico se utilizan las

señales de sendos interruptores montados sobre los pedales de freno y embrague para comunicar

a la unidad de control la posición de los mismos. Estas señales sirven para adecuar el

funcionamiento del motor a las condiciones cambiantes de la conducción, evitándose así los

tirones en la marcha del vehículo.

Captador de velocidad del vehículo

Es un captador de efecto Hall situado en la caja de velocidades, mcdiante el cual se informa a la

UCE de la velocidad del vehículo, lo cual permite mejorar el régimen de ralentí con el vehículo

circulando y reducir los tirones en la marcha, al tiempo que se optimizan las aceleraciones y las

retenciones.

11.7 LA UNIDAD ELECTRÓNICA DE CONTROL

En los sistemas de inyección Diesel con control electrónico, las condiciones de funcionamiento

del motor las registran sensores, que hacen llegar las correspondientes señales eléctricas a la

unidad de control. Tanto estos medidores, como la propia central electrónica forman el sistema

de control.

La unidad electrónica de control está constituida por un conjunto de componentes electrónicos

(Figura 11.30) dispuestos en placas de circuito impreso, alojadas en una caja de aluminio

provista de aletas para su refrigeración. Hasta la UCE llegan las diversas señales del

funcionamiento del motor, que le son transmitidas por los distintos sensores y de ella salen las

corrientes eléctricas que pilotan los diversos actuadores. Para ello, se interconectan todos estos

componentes por medio de una instalación eléctrica, cuyo conector múltiple acopla en un

cajeado apropiado de la unidad de control. Cada una de las vías de este conector múltiple está

debidamente señalizada para facilitar la localización de los componentes.

A los captadores mencionados deben añadirse los detectores de posición y sensores

incorporados en la propia bomba de inyección y la electroválvula de paro, que también se

conectan a la UCE. A partir de todas estas señales, la unidad de control electrónico activa los

diversos actuadores de la bomba de inyección, la caja de precalentado, la electroválvula EGR, el

relé de corte del climatizador, la electroválvula para la presión de soplado del turbocompresor,

etc. La lógica del calculador incluye las funciones de control de la inyección, los contaminantes

emitidos, las estrategias de marcha del motor, el antiarranque codificado y la autodiagnosis,

memorizando algunas averías.

La cantidad de combustible inyectada viene determinada por la unidad electrónica de control.

Como magnitudes principales para establecerla se utilizan las señales recibidas del caudalímetro,

captador de posición del acelerador y el régimen de giro del motor; pero también otros datos,

como la temperatura del motor, la del aire de admisión, etc., son susceptibles de modificar el

volumen inyectado. Todos estos factores se le comunican al dispositivo de mando, que

transforma estos datos en impulsos eléctricos para el gobierno de los diversos actuadores.

La Figura 11.31 muestra esquemáticamente el conexionado de los distintos componentes a la

unidad electrónica de control de un sistema de inyección, la cual recibe información en este

caso del captador de posición del acelerador 8, contactor de ralentí 9 y plena carga 10, captador

de posición de la caja de velocidades 11 y de velocidad del vehículo 12, sonda de temperatura

del gasóleo 17, captador de posición del tope de caudal 18, captador de posición del eje de la

bomba de inyección 21, sensor de régimen del motor 22, sonda de temperatura del motor 23 y

captador de alzada de la aguja del inyector 25. Todas estas señales las procesa la unidad

electrónica de control y determinan la magnitud y frecuencia de las corrientes de mando para

activar los distintos actuadores, como el dispositivo de regulación de caudal 16, variador de

avance de la inyección 20, caja de precalentado 24 y calentadores 26, así como las

electroválvulas de EGR 33 y 32, y la de mando de la mariposa de paso de aire 31.

La válvula de mariposa la controla el calculador electrónico de acuerdo con una estrategia bien

determinada y relacionada con el mando de las electroválvulas EGR. Esta válvula de mariposa

se abre para condiciones de funcionamiento del motor en cargas parciales y plenas cargas,

cerrándose para el funcionamiento en ralentí y en la transición a las cargas parciales.

El calculador electrónico recibe alimentación en tensión directa de la batería 1 y a través de la

llave de contacto 2. También se conectan al calculador las lámparas testigo de anomalía 3 y la

de funcionamiento de los calentadores 4, a cuya salida se conecta el interruptor detector 5 de

presencia de agua en el filtro de combustible.

Con el fin de optimizar el comportamiento de marcha pueden tenerse en cuenta otros factores a

la hora de dosificar el combustible, como el instante de la aceleración, la marcha en retención

del motor, o el corte de inyección a un determinado régimen máximo. Las oportunas señales

son reconocidas por la unidad de control, que en función de ellas modifica la señal de mando

para el actuador de caudal y el de avance de la inyección.

El calculador está compuesto esencialmente de los elementos siguientes:

• Un microprocesador principal que controla el sistema.

• Un microprocesador de vigilancia que mantiene la seguridad en caso de fallo del

microprocesador principal.

• La memoria viva que contiene temporalmente las variables del sistema.

• La memoria muerta que contiene el programa y los datos de la aplicación.

• La memoria no volátil que permite registrar los códigos de fallo.

• Los interfaces permiten generar las señales de control y convertir las señales de entrada.

El calculador efectúa los controles en bucle cerrado en función de los parámetros de entrada y

de los valores cartográficos, y determina las acciones que hay que emprender. Genera las

señales de salida para los actuadores y mide los valores obtenidos resultantes de los parámetros

de entrada, lo que le permite corregir su acción. El calculador actúa en las diferentes etapas del

funcionamiento del motor de la manera siguiente:

Prearranque: Con el interruptor de encendido activado y antes de la puesta en marcha del motor,

el calculador efectúa una serie de controles, como la posición de tope máximo del rotor (en las

bombas CAV) y la posición de tope mínimo del pistón de avance. Después establece las

consignas de mando para la electroválvula de paro, las de caudal (+) y (—) y la de avance.

Arranque: Durante la fase de arranque del motor, el rotor se sitúa en la posición indicada para el

arranque y, a continuación, el calculador abre la elcctroválvula de paro, así como el dispositivo

de avance, que pasan a ser controlados en bucle cerrado.

Postarranque: Después del arranque del motor y en la fase de posterior calentamiento, la unidad

de control aumenta el caudal ligeramente y adapta el punto de inyección para estas condiciones

de funcionamiento del motor, activando los actuadores de regulación del caudal y variador de

avance, en función de la señal de temperatura del motor fundamentalmente.

Marcha: En marcha normal se utilizan diferentes estrategias para asegurar las mejores

condiciones de funcionamiento y bajos niveles de contaminación. Durante las variaciones de

régimen, el calculador limita el cambio de caudal para evitar tirones del motor. Durante una

aceleración, el caudal aumenta ligeramente al principio, permitiendo que se absorban las

holguras de los soportes de suspensión, y luego el caudal aumenta rápidamente al valor

requerido. Esto evita que se produzcan tirones del motor.

En los vehículos equipados con climatizador, el calculador anula el funcionamiento del

compresor en el transcurso de una aceleración a plena carga. Al mismo tiempo se aumenta el

caudal en exceso temporalmente para mejorar la aceleración. En las deceleraciones, el caudal se

reduce y después se sitúa en e1 valor requerido. Si la deceleración es importante, se corta la

inyección.

Ralentí: El caudal máximo necesario para el régimen de ralentí lo gestiona el calculador en

función de las diferentes informaciones suministradas por los captadores. Además, el calculador

aplica una corrección de caudal para cada uno de los cilindros del motor midiendo las

variaciones de velocidad instantáneamente, asegurando así un equilibrio entre ellos.

Parada del motor: Cuando el conductor corta el contacto, el calculador produce el cierre de la

electroválvula de paro y controla la evolución del régimen. Si después de un corte instantáneo

no se consigue el objetivo, el calculador mantiene la electroválvula de caudal (—) abierta para

llevar al rotor a tope en caudal nulo. Cuando se para el motor, la memoria no volátil se actualiza

en el histórico de los códigos de fallo, y después el calculador corta su propia alimentación.

Funciones opcionales: La unidad de control comanda los sistemas de recirculación de gases de

escape, permitiendo el reciclaje parcial en las condiciones adecuadas de la marcha del motor.

Asimismo controla el sistema de climatización pudiendo anular el funcionamiento del mismo en

determinadas condiciones de marcha. También puede, según su aplicación, pilotar directamente

la función de precalentado e interrumpirlo en función de las informaciones de carga y de la

temperatura del motor.

Autodiagnóstico: Cuando se produce una avería en el sistema y la información recibida por la

unidad de control de los diversos sensores no es correcta, se establece una estrategia de marcha

del motor en fase degradada, es decir, la unidad de control establece los caudales de inyección

de manera que el motor pueda funcionar hasta llegar al taller más próximo para su revisión. Al

mismo tiempo, la avería queda memorizada y puede ser leída posteriormente mediante un

comprobador adecuado. Los defectos menores son memorizados, pero no se enciende el testigo

de fallo en el cuadro de instrumentos.

Según la importancia del defecto detectado por alguno de los sensores, la unidad de control

establece una determinada estrategia, que va desde la regulación del caudal máximo hasta la

regulación en todos los regímenes.

Todos los componentes del sistema de inyección se interconexionan por medio de una

instalación eléctrica con la unidad electrónica de control, la cual recibe información de todos los

sensores o captadores y transmite impulsos de gestión a los diferentes actuadores. La Figura

11.32 muestra un bloque de componentes de un sistema de inyección Diesel con gestión

electrónica, donde puede verse que además de los sensores convencionales, en esta aplicación

se utilizan otros captadores para detectar el funcionamiento del sistema de climatización y para

el control de regulación de velocidad. La unidad electrónica de control gobierna el

funcionamiento del compresor del climatizador, el relé de precalentado y las electroválvulas de

reciclado de gases, además de controlar el funcionamiento de la bomba de inyección (caudal y

avance).

La Figura 11.33 muestra el esquema de conexiones de esta misma aplicación, en la que puede

verse la ubicación de los diferentes actuadores del interior de la bomba de inyección, como las

electroválvulas de caudal 28 y 30, la de avance 29 y la de paro 31. En el interior de la bomba se

encuentran también los sensores de posición del rotor 17 y de temperatura del gasóleo 18, así

como cI captador de posición de leva 26. Todos ellos se interconexionan con la unidad

electrónica a la que también se conectan el resto de los sensores, como la sonda de temperatura

de agua 13, la de temperatura de aire 32, el captador de posición del pedal del acelerador 14, el

captador alzada de aguja 19, el captador de régimen motor 21, el de velocidad del vehículo 23 y

el sensor de presión 15.

En esta aplicación destaca el relé doble 20 que alimenta en tensión a la unidad de control, el

contactor de inercia 11, la electroválvula EGR 16 y la caja de precalentado 9, todos ellos

comandados por la unidad electrónica de control, como puede verse en el esquema de la figura

siguiente.

ESQUEMA ELÉCTRICO DE LA GESTIÓN DE MOTOR

1. Batería

2. Caja de fusible (habiláculo)

3. Caja de fusibles (compartimento de motor)

4 Conector de diagnóstico

5. Contactor de llave

6. Caja maxitusibles

7. Motor de arranque

8-Alternador

9. unidad de precalenlamiento

10. Bujias de precelentamienlo

11. Contactor de inercia

12. Bomba de inyección

13. Sonde de temperatura de agua

14. Captador de posición de pedal de acelerador

15. Captador de presión

16. Electroválvula EGR

17. Captador de posición de rotor

18. Sonda de temperatura de gasóleo

19. Caplador de alzada de aguja de inyector

20. Relé doble

21. Captador de régimen motor

22- unidad de control

23. Captador de velocidad del vehículo

24. Manocontactor de aceite

25. unidad de control de climatización

26. Captador de posición de leva

27, Resistencia de calibrado

28. Electroválvula de caudal positivo

29. Electroválvula de avance

30. Electroválvula de caudal negativo

31. Electroválvula de paro

32. Sonda de temperatura de aire

33. Teclado de antiarrangue codificado.

04-inyección diesel con gestión electrónica

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