SISTEMA DE INYECCIN ELECTRNICA DIESELRIEL COMN*

Sistemas de Inyeccin electrnica diesel Son varios los sistemas electrnicos que se han implementado en los diferentes tipos de bombas inyectoras diesel, algunos ejemplos son los siguientes:Entre los sistemas con bomba rotativa se tienen:La bomba COVEC-FLa bomba VPLa bomba VR* Entre los sistemas con bomba inyector unitario se tienen: Los sistemas UIS Los sistemas UPS Los sistemas HEUI El sistema de riel comn

Sistemas de Inyeccin electrnica diesel*La bomba rotativa con mbolos axiales de tipo COVEC-F (Computed VE Control System - Full), es una bomba tipo distribuidor, que controla la cantidad de combustible y sincronizacin de inyeccin con ayuda electrnica de una computadora. COVEC-F fue desarrollado para mejorar la potencia del motor Diesel pequeo, para mejorar la comodidad al conducir, as como a la disminucin de contaminacin. Se la usa en vehculos como el Hyundai H-100

Sistemas de Inyeccin electrnica diesel*La bomba rotativa con pistn radial de tipo VP44. Esta bomba se caracteriza por utilizar mbolos radiales para generar presin. Una electrovlvula de alta presin dosifica el caudal de inyeccin. Todas las seales de control y regulacin se procesan en dos unidades de control electrnicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). Mediante la activacin apropiada del elemento actuador se regula el nmero de revoluciones. Se la usa en vehculos como el Nissan D22

Sistemas de Inyeccin electrnica diesel*Sistema de Inyector-bomba Unitario UIS. La bomba de inyeccin y el inyector constituyen una unidad. Se coloca en la culata, una bomba inyector por cada cilindro del motor el cual es accionado por un empujador o indirectamente por un balancn, movido por el rbol de levas del motor. Debido a la supresin de las tuberas de alta presin, es posible una presin de inyeccin esencialmente mayor (hasta 2000 bar). Con esta elevada presin de inyeccin y mediante la regulacin electrnica del comienzo de inyeccin y de la duracin de inyeccin (o caudal de inyeccin), es posible una reduccin destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel. Sistema Bomba Unitaria UPS. De caractersticas similares, al anterior solo que tiene una caera que une a los dos componentes.

Unidad de Inyeccin Electrnica Hidrulica HEUI. En este sistema el solenoide permite el ingreso dela presin de aceite del sistema de lubricacin y esta presin genera presin sobre el combustible que es inyectado a travs de los orificios del inyector

Generalidades del sistema de riel comn En un sistema de Riel Comn o Common Rail en ingles, la generacin de presin y el control de la inyeccin estn separados. Trabaja con presin elevada 1800 bares o 26.100 libras pulg. aproximadamente y es independiente de la velocidad del motor. Es un sistema con control electrnico que puede generar una inyeccin piloto (para reducir el ruido de la combustin), una principal (aporta la potencia) y post inyecciones (reducen la contaminacin), por lo tanto tiene inyecciones mltiples.*

Componentes principales1.- Bomba elctrica.2.- Filtro de combustible.3.- Vlvula de sobrecarga.4.- Colector de retorno.9.- Inyectores.10.- Computadora.11.- Sensor de temperatura de combustible.12.- Otros sensores.5.- Bomba de alta presin.6.- Vlvula de control de succin.7.- Sensor de presin.8.- Riel comn.*

Ventajas del sistema de riel comn Mejora la formacin de la mezcla de aire y combustible. La presin de inyeccin puede variarse dentro de un rango muy amplio. El momento de inyeccin y la cantidad de combustible inyectado, puede variarse libremente. Precisin en el avance y duracin de la inyeccin.*

La parte electrnica del sistema de riel comnUna computadora es la parte principal del sistema.Tiene acelerador electrnico. En la parte relacionada con los sensores de un sistema de inyeccin electrnica diesel, solo los que forman parte del sistema de combustible tienen variantes importantes, en los dems, existe mucha similitud con los sensores que se utilizan en un sistema de inyeccin electrnica de gasolina, por esta razn solo se mencionarn a los principales y la funcin que cumplen as como su localizacin en general.*

UCEPRESIONTURBOTEMPERATURAAGUAPOSICION PEDALACELERADORPOSICIONEGRPOSICION DELTURBOAMPLIFICADORINYECTORESINYECTORESPRESION DEGASOILVALVULAEGRSENSOR DEPRESIONATMOSFERICATEMPERATURAAIRETEMPERATURAGASOILRPM Y PMS SENSOR FASESEAL DE FRENOCAUDAL DEAIREELECTROVALVULACAUDAL 1ELECTROVALVULACAUDAL 2ELECTROVALVULAPRESION TURBOREFORZADORA EGRRELE BLOQUEOARRANQUERELEVENTILADORRELECALEFACCIONRELECALENTADORES*

Sistemas de riel comn Existen cuatro diseos bsicos o sistemas de inyeccin si tomamos en cuenta a los fabricantes. Ellos son: Los sistemas DENSO. Los sistemas BOSCH. Los sistemas SIEMENS. Los sistemas DELPHI.*

Sistema Denso El sistema de la marca Denso es utilizado por muchas marcas de automviles como Toyota , Mitsubishi, Mazda, Nissan , algunos Ford, Opel, Citroen, Peugeot, para citar algunos ejemplos. Para determinar la marca, es conveniente fijarse en la bomba de alta presin, que es movida por engranajes, junto al mecanismo de distribucin, donde se apreciar fcilmente la marca del fabricante.*

Nombres de los Sistemas de Riel ComnChevrolet VCDi.Chrysler CRD.Fiat y Alfa Romeo JTD.Ford TDCi Duratorq Powerstroke.Honda i-CTDi e i-DTEC.Hyundai y Kia CRDi.Isuzu iTEQ.Mazda MZR-CD.Mitsubishi DI-D.Nissan y Renault Dci.Peugeot y Citroen Hdi.Subaru TD.Toyota D-4D y D-CAT. Volkswagen TDI.*

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Sistema Denso Sensores principales: Los sistemas Denso usan medidores de aire MAP o MAF, en la posicin del cigeal (RPM y PMS), usan sensores inductivos, detrs de la polea del cigeal, un volante de disparo con 34 2 dientes y un volante de disparo en el engranaje de la bomba de alta presin, con un solo diente(sensor de Fase), para reconocer la posicin del cilindro # 1, este puede ser inductivo o de efecto Hall .*

*SENSOR INDUCTIVOSENSOR HALLVOLANTE INDUCTIVOVOLANTE HALL

TOYOTA AVENSIS D4 -D*

Sensores principales Otros sensores: Los sistemas Denso usan aceleradores electrnicos, sensores de temperatura de aire, agua y combustible.*

El acelerador electrnico, usa sensores de tipo potencimetro o de tipo efecto Hall, tanto en el pedal como en la mariposa de aceleracin y un motor elctrico para mover la mariposa de aceleracin. Cuando se da arranque, la mariposa se abre totalmente para reducir el humo negro emitido a travs del tubo de escape, cuando el motor est en funcionamiento, generalmente se mueve muy poco, por que permanece casi totalmente abierta y cuando se apaga se cierra totalmente, para apagar con rapidez, reducir el ruido y las vibraciones del motor.Sensores principales*

El sensor de temperatura de agua, cumple tambin una funcin muy importante en el control del caudal de combustible inyectado.Sensores principales Los sensores de temperatura de aire de admisin pueden incorporarse en el sensor MAF o en elconducto de admisin, despus del turbo alimentador.*

Sistema de combustible*

Bombas DENSOLa bomba de combustible del sistema Denso tiene varios diseos, empezando por la BOMBA HP0 que se usa en camiones y buses, tiene dos pistones, gira a la mitad de revoluciones del motor y puede tener 2, 3 y 4 levas (la mitad del nmero de cilindros del motor), para mover a los dos pistones de la bomba.La bomba de alimentacin (de baja presin), es mecnica, aspira el combustible desde el tanque y puede ser de tipo paletas o tipo rotor, se encuentra en la parte posterior de la bomba de alta presin.En esta bomba, el sensor del eje de levas para identificar al cilindro # 1, lo lleva en el eje de la bomba.Lleva en cada uno de los pistones , una vlvula de control de la bomba (PCV), este dispositivo regula cuanto combustible llega de la bomba mecnica de baja presin, hacia la bomba mecnica de alta presin. Para poder controlar la presin total en la riel de combustible, si pasa una mayor cantidad de combustible por la (PCV), mayor ser la presin en la riel.*

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Este tipo de bomba esta dividida en dos partes si consideramos la presin de trabajo:El circuito de baja presin.El circuito de alta presin.El circuito de baja presin, est formado por los siguientes elementos:El tanque de combustible.El filtro de combustible.La bomba mecnica. b) El tanque y el filtro son elementos bsicos que no se los describirn en este tema.La bomba de alimentacin de baja presin, es mecnica, de tipo paletas o tipo trocoide y se encuentra en la parte trasera de la bomba de alta presin.

Bomba HP0 DENSO*

Bomba de baja presin HP0*

Bomba de alta presin HP0 El circuito de alta presin en la parte elctrica, est formado por la vlvula PCV, que es la encargada de regular la alta presin, esta vlvula, es controlada por la computadora, recibe energa 12 voltios de la batera y se conecta a masa en la computadora por medio de un transistor, cuando este se activa por un tiempo largo, deja ingresar mayor cantidad de combustible a la bomba de alta presin, para permitir que se eleve la presin y cuando el transistor se conecta a tierra por un tiempo mas corto, la cantidad de combustible que ingresa a la bomba de alta presin, es menor y por lo tanto disminuye la presin en el circuito de alta. En el caso de la bomba HP0, existen dos vlvulas PCV, por que tiene dos pistones.*

Bomba de alta presin HP0*

Variantes de la bomba Denso*

Circuito de la bomba de baja presin de la HP2*Lubricacin

Bomba de alta presin de la HP2 Este tipo de bomba usa dos mbolos, divididos en dos pedazos que se mueven dentro de una leva excntrica, cuando se mueven hacia la parte mas amplia de la leva, los mbolos se alejan y succionan el combustible, luego cuando se mueven hacia la parte mas estrecha de la leva, los mbolos se acercan y impulsan el combustible hacia la riel de inyectores.*

Mtodos de regulacin de la alta presinLa presin que genera esta bomba mecnica depende de varios factores, pero en especial depende de una vlvula reguladora de presin, que puede estar en la bomba o en la riel de combustible. Existen dos tipos de vlvulas reguladoras que puede tener la bomba de alta presin. La vlvula IPR (Injection Pressure Regulator)( Vlvula Reguladora de Presin de inyeccin ) o la vlvula SCV (Suction Control Valve) ( Vlvula de Control de Succin o Vlvula de control de caudal).Por ejemplo, los sistemas Bosch suelen usar vlvulas IPR, aunque en sus ltimas versines como la CP4 que utiliza una vlvula SCV.Los sistemas Denso y Delphi utilizan vlvulas SCV.Los sistemas Siemens utilizan vlvulas IPR y SCV.* La resistencia de la SCV es de aproximadamente 1,5 a 1,8 ohmnios.

Reguladores de alta presinLa diferencia entre estas vlvulas es la siguienteLa vlvula IPR, regula la presin dejando escapar la presin excedente del combustible de la riel, hacia el conducto de retorno.

La vlvula SCV regula la succin (entrada) de combustible del circuito de baja presin, hacia el circuito de alta presin, es decir que si deja ingresar mas combustible a la bomba, la presin en la riel aumenta, en cambio si deja entrar menos combustible a la bomba, la presin disminuye.*

Reguladores de alta presin La vlvula SCV es una electrovlvula que puede estar normalmente cerrada o normalmente abierta. Para verificar, se desconecta el enchufe de esta vlvula y luego se da arranque, si el motor enciende, la SCV es normalmente abierta y si no enciende el motor, la vlvula es normalmente cerrada. Cuando es normalmente cerrada, se la puede alimentar con los 12 voltios, pero conectando en serie una lmpara de 50 vatios como la de carretera por ejemplo, la presin deber subir al valor mximo cuando se da arranque. Ser conveniente desconectar los inyectores para que no encienda el motor..

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Regulador de presin IPR* El regulador de presin de inyeccin, controlado por la computadora deja retornar el combustible al tanque cuando alcanza la presin de trabajo necesaria para un momento en particular, permitiendo que se eleve o baje la presin de acuerdo a requerimientos del sistema.

Seales de la SCV*

Verificacin de la alta presin Estas variaciones de presin se las puede detectar a travs del escner o por medio del sensor de presin de combustible verificando los valores que muestre el voltmetro y comparndolos con la tabla. Un bar equivale a 14,5 Psi y 145 Psi equivalen a 1 Mpa.*

Bomba HP2 DENSO*

SCV apagada SCV encendida*

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Bomba de alta presin HP3 La bomba HP3 se diferencia de la HP2, por que lleva una sola vlvula SCV, pero an cuenta con dos pistones o mbolos, la bomba es mas pequea y compacta, su bomba alimentadora est en la parte trasera y no se sincroniza con el eje de levas, por que no lleva sensor de PMS. *

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Bomba de alta presin HP4 La diferencia entre la HP3 y la HP4, est principalmente en el hecho de que la HP4 tiene tres mbolos o pistones y la otra solo dos, luego la posicin de la SCV y del sensor de temperatura de combustible es diferente, pero el principio de funcionamiento es el mismo.

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InyectoresExisten dos tipos de inyectores:Los que tienen un embobinado para activar al inyector.Los que tienen un dispositivo piezoelctrico para activar al inyector. Para distinguirlos podemos medir la resistencia entre los terminales del inyector: Si es de tipo bobina, la resistencia est entre 0,2 a 2 ohmnios aproximadamente. Si es de tipo piezoelctrico debe medir cerca de 200.000 o mas ohmnios y midiendo con un capacmetro que sera lo correcto, el valor debe ser aproximadamente de 6,5 F.*

Inyectores Denso usa los inyectores tipo bobina, en la mayora de los automviles, solo en los ltimos modelos usa los piezoelctricos, por lo tanto nos referiremos inicialmente a los de tipo bobina.*

Funcionamiento bsico de los Inyectores El principio de funcionamiento del inyector se basa en el equilibrio de la alta presin entre la cmara de control y la cmara de la tobera, por lo tanto, es solo el resorte con una tensin de 3 bares, el que se encarga de mantener cerrado el inyector.*

Inyectores

Combustible conalta presinCombustible conbaja presinAguja de la ToberaVlvula mvilEmbobinadoCmara de control El sistema Denso usa tres tipos de inyectores:El tipo X1.El tipo X2.El tipo G2.El tipo X1 tiene dos vlvulas: La vlvula interior que permanece fija y la vlvula exterior es la que se mueve (ntese la salida de baja presin hacia la parte superior). TIPO X1Cmara de la Tobera*Vlvula fija

En el inyector de tipo X2, es solo una vlvula electromagntica la encargada de dejar salir el combustible de la cmara de control hacia el lado de baja presin y tambin se ocupa de cerrar este conducto una vez desactivado el inyector (ntese la salida de baja presin hacia la parte lateral). TIPO X2*

En el inyector de tipo X2, es solo una vlvula electromagntica la encargada de dejar salir el combustible de la cmara de control hacia el lado de baja presin y tambin se ocupa de cerrar este conducto una vez desactivado el inyector. TIPO G2*

1.- La presin de combustible en la cmara de control y en la cmara de la tobera esta igualada. 2.- Por lo tanto es el resorte, el que mantiene presionado a la aguja de la tobera contra su asiento y no permite la inyeccin de combustible. Bobina sin energaCmara de controlCmara de la tobera*Resorte de 3 bar empujando a la aguja de la toberaCombustible con alta presin desde la riel

1.- Se energiza la bobina y el campo magntico atrae al ncleo que presionaba a la vlvula de tipo esfera contra su asiento, esta vlvula de tipo esfera bloque la salida de combustible de la cmara de control hacia el conducto de retorno.Bobina con energa elctricaNcleo es atrado hacia la bobina comprimiendo el resorteVlvula de tipo esfera*

1.- La presin en la cmara de control disminuye, por que el combustible se va por el retorno, a travs de la vlvula del solenoide. La presin no entra fcilmente| a la cmara de control por que el orificio de entrada es muy restringido. 2.- Como la presin en la cmara de la tobera es mayor, empuja a la aguja de la tobera comprimiendo al resorte y permite que el combustible salga pulverizado a elevada presin por los orificios del inyectorLa presin de la cmara de control desapareceLa presin de la cmara de la tobera levanta la aguja*El resorte que empujaba a la aguja queda comprimidoOrificio restringido

Se produce la inyeccin El volumen de combustible que puede entrar a al cmara de control es muy pequeo por que tiene un orificio muy reducido en la entrada (orificio de estrangulacin) y el volumen de combustible en la cmara de la tobera es grande, por lo tanto el desequilibrio persiste.Orificio deestrangulacin*

La inyeccin finaliza cuando la bobina deja de recibir energa, el ncleo retrocede empujado por el resorte y empuja a la vlvula de esfera contra su asiento, cierra el paso calibrado de salida y la presin de la cmara de control se iguala con la presin de la cmara de la tobera. Entonces el resorte de la aguja de la tobera se encarga de empujar a la aguja contra su asiento.*

*Pulso de los inyectores de la primera generacin

*Pulso de los inyectores de la segunda generacin

*Controlador de los inyectores separado de la computadora

*Controlador de los inyectores integrado en la computadora

*Toyota Hilux 1KD-FTV

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*Motor Toyota 1KD-FTV

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