mecanica automotriz - sistema inyeccion diesel

8/12/2019 Mecanica Automotriz - Sistema Inyeccion Diesel

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M, MW, A, P, ZWM, CW: son bombas de inyecci n en linea de tamao constructivo ascendente.PF: bombas de inyeccin individuales.

-1-

SIS!MAS "! I#$!CCI%# "I!S!&, '(SC)

Cam*os de a*licacin de los sistemas de inyeccin diesel, 'osc+.


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!: bombas de inyecci n rotativas de -mbolo aial./: bombas de inyeccin rotativas de -mbolos radiales.0PS: unidad de bomba1tuber2a1inyector.0IS: unidad de bomba1inyector.C/: Common /ail.

Para ve+2culos de 3ran tama o como locomotoras barcos y ve+ 2culos industriales se utili4an motores diesel alimentados con sistemasde inyecci n re3ulados mec5nicamente. Mientras 6ue *ara turismos y tambi-n ve+2culos industriales los sistemas de inyeccin sere3ulan electrnicamente *or una re3ulacin electrnica diesel 7!"C8.

Pro*iedades y datos caracter2sticos de los sistemas de inyeccin diesel.Sistemas deinyeccinejecudn

Inyeccin Datos relativos al motor

Quidal

inyeccin porcarrer

Presinmax.(bar)

me

emMV

DIIDI

VENE

ncilind

ros

nr.pjn

Potencia

max.X

cilindro !"#

Bombas de inyeccin en linea

$ %& 550 m, IDI - '....% 5000 (&) 10 !50 m DM

DI- (....1( "00 (*

$" 150 1100 m DI - '.........

#00 ,%


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-2-

$%000 50 &50 m,e

DI ' 1 #00 5

$!100 50 100 m,

e

DI ' 1 500 55

$"000 50 1%00 m,e

DI ' #1 500 55

$"500 50 1%00 m,e

DI ' 1 500 55

*l 0 1%00 e DI ' #

00 55

*1000 50 1%50 e DI ' 5

00 !0

Bombas de inyeccin rotativas

V+ 10 100%5 0

m DMDI

'

500 5

V++D-

!0 100%5 0

e,

em

DM

DI' %

00 5

V+.V/V

!0 100%5 0

e,MV

DM

DI

' %

500 5

Bombas de inyeccin rotativas de mbolos aiales

V2.M

V

1%5 1!00 e,MV

DI ' ,# 500 5

Bombas de inyeccin de un cilindro

$3(2) 1501"000

"001500

m,

em

DM

DI

' cua4e ra

%00000

!51000

67%0

)

1#0 1#00 e,MV

DI V+ + ,a# %000 5

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%00 1#00 eMV

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00 1"00 eMV

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67'$1%)

# 050 eMV

DI V+ + ,a# 5000 5

6$S1

)

150 1#00 eMV

DI V+ + ,a# #00 %5

6$S0

)

00 1"00 eMV

DI V+ + ,a# #00 "0


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191

6$S($3(2)

%000 100 e,MV

DI V+ #0

1500 500

istema de inyeccin de acumulador ommon /ail-25) 100 1%50 e,

MV

DI V+(5a)8 +

%"

50000#

%0

-2#) 00 100 e,MV

DI V+(#a)8 +

#1#

"00 00

2ipo de re3ulacin4 mmec9nicamente: e electrnicamente: em electromec9nicamente: MVelectrov9lvulaDI; inyeccin directa: IDI4 inyeccin indirecta V+; inyeccin revia: 8+; inyeccin osterior )a'inyector ara ve=>culos industrialesy autobuses: 5) -2 -ommon 2ail Ia@eneracin ara turismosy ve=>culos industriales li@eros: 5a) =asta &0A 4 (ci@Ceal) antes del $MS ele@ible libremente: 5b)=asta 5500 rm en marc=a con Ereno motor: #) -2 ara ve=>culos industriales, autobuses ylocomotoras diesel: #a) =asta %0A 4 antes del $MS

i*os de sistemas de inyeccin.

'ombas de inyeccin en linea

!stas bombas dis*onen *or cada cilindro del motor de un elemento de bombeo 6ue consta de cilindrode bomba y de -mbolo de bomba. !l -mbolo de bomba se mueve en la direccin de suministro *or el 5rbol de levas accionado *or el motor, y retrocede em*u;ado *or el muelle del -mbolo. &os elementos debomba est5n dis*uestos en linea. &a carrera de -mbolo es invariable. Para +acer *osible una variacin

del caudal de suministro, eisten en el -mbolo aristas de mando inclinadas, de


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1>1

!sta bomba se distin3ue de una bomba de ?nyecci n en linea convencional, *or una corredera 6ue sedesli4a sobre el -mbolo de la bomba mediante un e;e actuador convencional, con lo cual *uedemodi


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-5-

'craba 7 in;otc;r de *s2n mil PS@M 'BC)

)a4 clicD sobre la ima3en *ara verla mas 3rande

Bomba de inyeccin rotativa de mbolos radiales!sta bomba se caracteri4a *or utili4ar -mbolos radiales *ara 3enerar *resi n. Pueden ser dos o cuatro -mbolos radiales 6ue son accionados *or un anillo de levas. 0na electrov5lvula de alta *resin dosi


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1J1

mediante balanc2n, *or *arte del 5rbol de levas del motor."ebido a la su*resin de las tuber2as de alta *resin, es *osible una *resin de inyeccin esencialmentemayor 7+asta KBBB bar8 6ue en las bombas de inyeccin en linea y rotativas. Con esta elevada *resinde inyeccin y mediante la re3ulacin electrnica *or cam*o caracter2stico del comien4o de inyeccin y

de la duracin de inyeccin 7o caudal de inyeccin8, es *osible una reduccin destacada de lasemisiones contaminantes del motor diesel.

Sistema 0IS Sistema 0PS

Unidad bomba-tuber!a-inyector UP!ste sistema traba;a se3 =n el mismo *rocedimiento 6ue la unidad de bomba1inyector. Se trata a6u 2 deun sistema de inyeccin de alta *resin estructurado modularmente. Contrariamente a la unidad bomba1inyector, el inyector y la bomba est5n unidos *or una tuber2a corta de inyeccin. !l sistema 0PS dis*onede una unidad de inyeccin *or cada cilindro del motor, la cual es accionada *or el 5rbol de levas delmotor.0na re3ulacin electrnica *or cam*o caracter2stico del comien4o de inyeccin y de la duracin deinyeccin 7o caudal de inyeccin8 a*orta una reduccin destacada de las emisiones contaminantes del

motor diesel. !n combinad n con la electro1v5lvula de conmutad n r5*ida, accionada electrnicamente,se determina la corres*ondiente caracter2stica de cada *roceso de inyeccin en *articular.

Sistema de inyeccin de acumulador

"ommon #ail "#!n la inyeccin de acumulador LCommon /ailL se reali4an *or se*arado la 3eneracin de *resin y lainyecci n. &a *resi n de inyecd n se 3enera inde*endientemente del r-3imen del motor y del caudal deinyeccin y esta a dis*osicin en el L/ailL 7acumulador8. !l momento y el caudal de inyeccin se calculanen la unidad de control eledrnica !C0 y se reali4an *or el inyector en cada cilindro del motor, mediante elcontrol de una electrov5lvula.


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11

/e3ulacin electrnica "iesel 7!"N

Introduccin&a disminucin del consumo de combustible combinado con el aumento de simult5neo de *otencia odel *ar motor, determina el desarrollo actual en el sector de la t-cnica "iesel. !sto +a tra2do en los =Itimos aos una creciente a*licacin de motores diesel de inyeccin direda 7"I8, en los cuales se +anaumentado de


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unidad de control de un sistema E&"

/elacin 3eneral del sistema&a re3ulacin electrnica "iesel !"C 7!lectronic "iesel Control8 a di


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1@1

Procesamiento de seales en la unidad de conlrol0nidad de control

el-ctrica Pre*araci2

n criQontroiadi

!ta*as

fSeales 7Re entradadi3n.il:1.

i *

,

aTa2

!lementosactuadors

Seales de entrada

anal3icas

Seales de entrada

"ia3nstico

UV

y '( v \

Intsr2a4 6;' comunica con otros 'sistemas 7A'9. Inmovili4adnr. ra2

e)ales de entrada&os sensores constituyen ;unto con los actuadores los intermediarios entre el ve+2culo y la unidad decontrol 0C!.&as seales de los sensores son conducidas a una o varias unidades de control, a trav-s de circuitos de*roteccin y, dado el caso, a trav-s de convertidores de seal y am*li


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-1&-

di*ital. #ecesitan *ara ello un *ro3rama 6ue esta almacenado en una memoria de valor


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-11-

es*i3a incandescente.

Bu,!a de esi*a incandescente&a es*i3a de la bu;2a esta montada a *resin de


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-1(-

Unidad de control de tiemo de incandescencia/01

"is*one,

*ara laactivad nde las bu;


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-1,-

licaciones!l cam*o de a*licacin y el diseo de la bomba viene determinados *or el nX de r*m, la *otencia y el

ti*o de construccin del motor diesel. &as bombas deinyeccin rotativas se utili4an *rinci*almente enautomviles de turismo, camiones, tractores y motoresestacionarios.

/eneralidadesA di


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-1'-

de una rueda dentada. !l 3ru*o re3ulador va e6ui*ado con *esos centr2


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-10-

inyecci n, el combustible retorna al de*sito de combustible a trav-s del estran3ulador de rebosedis*uesto en la *arte su*erior de la bomba.

Elementos 7ue 3orman la arte de ba,a resin de una bomba de inyeccin4 O 1 !;e de accionamiento 2- 5Ivula re3uladora de *resin 9.1 Anillo de a*oyo

>1 /ueda dentada de accionamiento del re3ulador de caudal de combustible .1 arra del e;e J.1 Anillo ec-ntrico

7- !stran3ulador de rebose.

Bomba de alimentacin de aletas4 !sta montada entorno al e;e de accionamiento de la bomba deinyecci n. !l rotor 7K8 de aletas 7O8 esta centrado sobre el e;e y es accionado *or una c+aveta del disco.!l rotor de aletas esta rodeado *or un anillo ec-ntrico 798 alo;ado en el cuer*o.

&as cuatro aletas 7O8 del rotor 7K8 son *resionadas +acia el eterior, contra el anillo ec-ntrico 798, *ore


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-1%-

lvula re*uladora de resin4 situada cerca de la bombade alimentad n de aletas. !sta v5lvula es de corredera,tarada *or muelle, con lo 6ue se *uede variar la *resin en el

interior de la bomba de ?nyecci n se3 =n el caudal decombustible 6ue se alimente. Si la *resin de combustibleecede un determinado valor, el embolo de la v5lvula abre eltaladro de retorno, de


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Estran*ulador de rebose4 va roscado en la *arte su*erior dela bomba de inyeccin. Permite el retorno de un caudalvariable de combustible al de*osito, a trav-s de un *e6ueoori


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Seccin de alta *resin


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-1*-

!lementos de la bomba encar3ados de 3enerar y distribuir el combustible a alta *resin: O.1 !;e de accionamiento K.1"isco cruceta 9.1 Anillo de rodillos >1 /odillo .1 "isco de levas J.1

Arandelas de a;uste 7- !mbolo distribuidor \.1 Puente el5stico @.1 Corredera dere3ulacin OB.1 Cabe4a distribuidora OO.1 Muelle OK.1 /acor

de im*ulsin 7v5lvula de reas*iracin8.

Funcionamiento de la seccin de alta resin de la bomba

!l movimiento rotativo del e;e de accionamiento 7O8 se transmite al -mbolo distribuidor 78 *or medio de unaco*lamiento. &as 3arras del e;e de accionamiento y del disco de levas 78 en3ranan en el disco cruceta7K8 dis*uesto entre ellas. Por medio del disco de levas, el movimiento 3iratorio del e;e de accionamientose convierte en un movimiento de elevad n y 3iro. !sto se debe a 6ue la trayectoria de las levas deldisco discurre sobre los rodillos del anillo. !l -mbolo distribuidor es solidario del disco de levas *ormedio de una *ie4a de a;uste, y esta coordinado *or un arrastrador. !l des*la4amiento del - mbolodistribuidor +acia el *unto muerto su*erior 7PMI8 esta ase3urado *or el *er


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-1+-

se3uido en la corres*ondiente bomba de ?nyecci n

Por esta ra4n, los discos de levas de las distintas bombas de inyeccin no son intercambiables entresi.

"on,unto de la bomba&a cabe4a y el -mbolo distribuidores, as2 como la corredera de re3ulacin est5n tan eactamentea;ustados entre s2 7*or roda;e8 6ue su estan6ueidad es total incluso a las *resiones mas elevadas. &as*erdidas *or


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-69-

limentacin de combustible."urante la carrera de PMI +acia PMS 7Punto Muerto Su*erior8, el -mbolo cierra el canal de entrada 798,sometiendo a *resin al combustible 6ue se encuentra en elrecinto de alta *resin 78. "urante el movimiento 3iratoriodel embolo 7O8 la ranura de distribucin 7\8 coincide con uno delos ori


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-2:-

FuncionamientoAl 8. !l *istn de e*ansin 7K8 seintroduce en el *orta1v5lvula 78, antes de 6ue el cono de v5lvula 798 descienda sobre su asiento, aislandoel tubo de alimentacin de inyector 7O8.!l descenso de la v5lvula 798 reali4a una reas*irad n de un determinado volumen dentro de la canali4acin, lo 6ue da lu3ar a una e*ansin r5*ida del combustible *rovocando, en consecuencia, el cierrebrusco del inyector.

v5lvula abierta v5lviRa se ciare se *roduce la reas*lradn

/e3ulacin mec5nica de la dosi


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-(1-

' 2e@ulador del ralent>+l motor diesel no Eunciona con un r@imen de ralent> inEerior al reEijado, si dic=o r @imai =a sidore@ulado

' 2e@ulacin del r@imenm9imo+n caso de bajada de r@imen m9imo de lena car@a esta limitado al de ralent> suerior +lre@ulador considera esta situacin y retrae la corredera de re@ulad n =acia la direcci n de arada +lmotor recibe menos combustible

' 2e@ulacin de re@>menes intermedios+sta Eunci n corre a car@o del re@ulador de todo r@imen -on este tio de re@ulador tambi en se

ueden mantener constantes, dentro de determinados limites, los re@>menes comrendidos entre el deralent> y el m9imo

Gdemas de sus Eunciones roias, al re@ulador se le ei@en Eunciones de control;F Hiberacin o bloueo de un caudal mayor de combustible necesario ara el arranueF Variad n del caudal de lena car@a en Eund n del r@imen (correcdn)$ara estas Eundones adidonales, se redsan, en arte, disositivos adatadores

/e3ulador de todo r-3imen!l re3ulador de todo r-3imen a;usta este entre el de arran6ue y el m5imo.Con este re3ulador se *ueden re3ular, ademas de los re32menes de ralent2 y el nominal, cual6uier otro r-3imen 6ue se encuentre com*rendido entre estos.

Posicin de atran6ue Posicin de ralenl2

1( 11


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1KK1

y el 3ru*o de *alancas, es movido *or el e;e de arrastre de la bomba. !l blo6ue re3ulador 3ira sobre ele;e de re3ulacin solidario del cuer*o de la bomba. !l movimiento radial de los *esos centr2


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1K91

su e;e com=r2_(L y des*la4an la corredera de re3ulad n en el sentido de L*aradaL, con lo 6ue el ori


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-2=-

Posid=n de ralnti Posicin de lena car3a

#e*ulador mini-maxi: O.1 Pesos centr21Muelle de re3ulacin .1 Muelle intermedio J.1 Perno de .1 Man3uito re3ulador O.1 aladro de control del -mbolo distribuidor a.1

Carrera de los muelles de arran6ue y de ralent2 b.1 Carrera del muelle intermedio dO.1 Carrera =til m2nima de ralent2dK.1 Carrera =til de *lena car3a B.1 e;e de rotad n de \ y @.

"omortamiento en el arran7ue!l man3uito re3ulador se encuentra en la *osicin de salida, ya 6ue los *esos centr2


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1K1

de arran6ue y de su;ecin. Solo des*u-s de 6ue +a sido vencida la tensin *revia del muelle de re3ulacin *or e


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&isosici n del variador de avance en la bomba rotativa4 O.1 Anillo de rodillos K1 /odillos del anillo 91 Pie4adesli4ante >.1 Perno .1 !mbolo del variador de

avance J.1 "isco de levas .1 !mbolo distribuidor.

Funcionamiento&a *osicin inicial del embolo del variador de avance en la bomba de inyeccin rotativa la mantiene elmuelle tarado del variador. "urante el


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1K1

Poacin de re*oso Posicin de 1 Perno .1(ri


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1K\1

"omensaaon mecnica+


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el combustible inyectado sin *roducir +umos. &a consecuencia de inyedar demasiado combustible ser5un sobrecalentamiento del motor. Si, *or el contrario, el caudal de alimentacin m5imo se determina de


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1K@1

mas a medida 6ue el r-3imen disminuye. &a *otencia no seria, *or tanto, L*timaL. !n consecuencia, elcaudal de combustible inyectado se debe ada*tar al consumo de combustible del motor. &a com*ensadn *uede e BK1 !;e de3iro de O y J Pm1 Fuer4a delman3uito dO 1 Carrera de re3ulad n

Com*ensacin *ositiva 9 Com*ensacin ne3ativa

&a *alanca de com*ensacin 7J8 a*oya entonces sobre el *erno to*e 78 de la *alanca tensora 7>8. !letremo libre de la *alanca de com*ensad n toca el *erno de com*ensad n. Si aumenta el r-3imen lo+ace tambi-n la


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19B1

de com*ensacin 3ira alrededor del *erno to*e 78 y *resiona el de com*ensacin en direccin al to*e."ebido a esto la *alanca de arran6ue 3ira alrededor del e;e 7BO8 y em*u;a la corredera de re3ulacin 7\8+acia menor caudal de inyeccin. an *ronto como el collar2n del *erno 7OB8 descansa en la *alanca dearran6ue 7O8, la com*ensacin termina.

"omensacin ne*ativa&a com*ensacin ne3ativa de *lena car3a *uede ser necesaria en los motores con *roblemas de +umosne3ros en el mar3en in8 *or medio del *erno de to*e 78. !l *erno de com*ensad n 78 tambi -n a*oya en la *alancatensora. Si la


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-,1-

"is*os2tiuo de*arada el-clrica7!&A'8

O1(it


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19K1

S de combustible Edeosito

En la 3i*ura se ueden ver las Aartes comunesA de una

bomba de inyecci n rotativa del tio E usada tanto con*estin electrnica como sin *esti n electrnica.

O15lvula reductora de *resin' 'omba de alimentacin%' Plato *orta1rodillos' Plato de levas5' Muelle de retroceso#' Pistn distribuidor!' Corredera de re3ulacin\1Cabe4a +idr5ulica@1 /odillo10' !;e de arrastre de la bomba11' ariador de avance de inyecci n1' 5lvula de reas*iraci n1%' C5mara de combustible a *resin1' !lectrov5lvula de S(P

!l *istn distribuidor 7J8 es solidario a un *lato de levas 7>86ue dis*one de tantas levas como cilindros alimentar tiene el motor. !l *lato de levas es movido en rotaci n*or el e;e de arrastre 7OB8 y se mantiene en a*oyo sobre el *lato *orta1rodillos 798 mediante unos muelles deretroceso 78. &a mayor o menor *resi n de inyeccin viene determinada *or la


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1991

aire del combustible y mandarlo de re3reso al de*osito,

Como 3eneran *resin las bombas de inyeccin rotativas&a alta *resin se 3enera *or medio de un dis*ositivo de bombeo 6ue adem5s dosi


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19>1

una reas*iracin de un determinado volumen dentro de la canali4acin 6ue alimenta al inyector, lo 6ue dalu3ar a una e*ansin r5*ida del combustible *rovocando en consecuencia el cierre brusco del inyector*ara 6ue no 3otee.

!l *istn se des*la4a +acia el PMScom*rimiendo el 3as1oil de la c5mara dee*ulsin y lo distribuye a uno de losinyectores.

&umbrera de entrada de combustible

Movimiento &umbrera de salida deldel *istn combustible +acia el inyector

!n la


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191

O1Presin turboK1 Muelle de com*resin9. !;e de re3la;e

' Membrana5' uerca de re3la;e#' "edo *al*ador!' Palanca de to*e m ovil"' Contra*esos con;unto re3ulador&' /ueda dentadaOB1/ueda dentada

11' Palanca de arran6ue1' Palanca de tensinO91!;e de arrastre

1' 'omba de alimentacin15' Plato *orta1rodillos1#' /e3ulador de avance a la inyecci nO1Plato de levasO\1 Corredera de re3ulacin O@1Pistn distribuidor0' 5lvula de reas*iraci n1' Salida +acia los inyectores

'omba electrnica'omba de inyecci n rotativa *ara motores diesel con 3esti n electrnica.

O1!;e de arrastre' 'omba de alimentacin%' /e3ulador de avance a la inyeccin

' Plato de levas15lvula ma3n-tica#' Corredera de re3ulacin!' 5lvula de reas*iraci n\ y OB1 Salida +acia los inyectores @1 Pistndistribuidor11' !ntrada de combustible al *istn1' !lectrovalvula de S(PO91Servomotor

1' /etorno de 3as1oil al de*osito decombustible.15' Sensor de *osicin1#' Perno de ec-ntrica

1!' !ntrada de combustible1"' Plato *orta1rodillos1&' Sensor de tem*eratura de combustible

r@26

5 5


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19J1

&es+ece e3e una bomba electr ricaO.1 /ueda dentada de arrastre.K.1C+aveta.9.1 'omba de inyeccin.

>.1 "is*ositivo de avance de lainyeccin..1 !lectrov5lvula de *aro.J.1 So*orte de bomba..1 a*a.\.15lvula de [email protected] de *rinci*io deinyeccin.OB.1 /e3ulador de caudal.OO.1ubo de inyector.OK.1 Inyector del cilindro nX 9con transmisor de al4ada dea3u;a.O9.1'rida de


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191

En la 3i*uravemos una bombamecnica con susmandos deaccionamientoexteriores.

O1 o*ederalent2

acelerado K1Palanca de ralent2%' o*e de ralent2' o*e de re3la;e de caudal residual5' Palanca de aceleracin

#' Mando manual de S(P

%

&os re3la;es 6ue se e


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19\1

0n *oco de +istoria

)ablar de common1rail es +ablar de F2at ya 6ue esta marca automvil 2stica es la*rimera en a*licar este sistema de alimentad n en los motores diesel de inyeccindirecta. "esde O@\J cuando a*areci el Croma "I, *rimer automvil diesel deinyeccin directa del mundo. Se daba el *rimer *aso +acia este ti*o de motores de3asleo 6ue ten2an una mayor e


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19@1

A+ora lle3a la se3unda 3eneracin de los motores R", en losMulti;et. !l *rinci*io t-cnico sobre el 6ue se basa el desarrollo delMulti;et es sim*le. !n los motores de ti*o LCommon /ailL 70ni;et8 sedivide la inyeccin en dos


44/106

1>B1

*resin de inyeccin, y el inyector 7unidad de inyeccin8 reali4a las


45/106

-'1-

e;em*lo: A'S, control electrnico de cambio8. 0na inter


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1>K1

mas suave, menos ruido del motor8.!stos e


47/106

1>91

1' "e*sito d' Filtro .i,O i%' 'omba *revia

' Fillro de combustible5' uber2as de

combu!


48/106

1>>1

continuamente desde el de*osito de combustible, a trav-s de un


49/106

-=5-

Bomba de combustible de en*rana,es!sta bomba se a*lica *ara la alimentacin de la bomba de alta *resin del sistema Common /ail en turismos, ve+ 2culos industriales yve+2culos todo terreno. !sta bomba va inte3rada en la bomba de alta*resin y *resenta un accionamiento com=n con ella, o bien esta


50/106

-=>-

!s6uema del circuito da la *arta da alta *rasir del sistema CTnmcm /al

&escricin de los elementos

'omba de alta *resin

Funciones&a bomba de alta *resin se encuentra en la interseca n entre la *arte de ba;a *resi n y la *arte de alta*resin. &a bomba tiene la misin de *oner siem*re a dis*osicin su


51/106

1>1

bomba de alta *resin consume una *otencia de 9.\ t 7con un 3rado de rendimiento mec5nico dea*ro. @B8. &a mayor demanda de *otencia tiene sus causas en los caudales de


52/106

!l -mbolo de la bomba trans*orta continuamente combustible +asta 6ue se alcan4a el *unto muertosu*erior 7carrera de suministro8. A continuacin disminuye la *resin, de


53/106

-=W-

"arera de asiracin "arrera de

Potencia de suministroComo la bomba de alta *resin esta dimensionada *ara 3randes caudales de suministro, al ralent2 y enel mar3en de car3a *arcial, eiste un eceso de combustible com*rimido.!ste combustible trans*ortado en eceso es conducido otra ve4 ai de*sito de combustible a trav-s dela v5lvula re3uladora de *resin. $a 6ue el combustible com*rimido se descom*rime cuando lle3a denuevo al de*sito, se *ierde la ener32a a*ortada *ara la com*resin. Ademas de calentarse elcombustible, disminuye con ello el 3rado de rendimiento total. 0n remedio *arcial es *osible ada*tandola *otencia de suministro a la demanda de combustible, mediante la desconein de un elementobomba 7-mbolo8.

Estructura y 3uncin de los comonentes 7continuacin8

Parte de alta *resin 7continuacin8

5lvula re3uladora de la *resin

Funcin!sta v5lvula tiene la misin de a;ustar y mantener la *resi n en el L/ailL,de*endiendo del estado de car3a del motor.F !n caso de una *resin demasiado alta en el /ail, &a v5Ivula re3uladora de la *resin abre de


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1>@1

Estructura&a v5lvula re3uladora de *resi n tiene una brida de su;eci n *ara su 8 6ue *resiona el inducido +acia aba;o, y *or otra*arte, eiste un electroim5n 6ue e;erce una


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1B1

#al Nacumulador de *resin

!ntrada de a*r est an I

^

33 . 'Ui f

' '. '. 6./etomo decombusIMeade*aato

O1/all I..1II:R1 ttiisY_ d2 *reai=n /al j +acia elf91Yv&Ra limitadora de *resin inyectar>1&;mitador


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-01-

n de la resistencia el -ctrica y 3enera un cambio de tensin en el *uente de resistencia abastecido con:!sta tensi n es del orden de B.... B m 7con


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-52-

Estructura!l limitador de


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-5-

!s6uema de un inyector: O.1 retorno de combustible a de*ositoK.1 conein el-ctrica 9.1 electrov5lvula >1 muelle .1 bola de v5Ivula J.1 estran3ulador de entrada: .1 estran3ulador de salida \.1embolo de control de v5lvula @.1 canal de a


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-5=-

Funcionamiento&a


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11

Inyector de taladro cie3o

Inyectores de ori3iciosFunciones&as toberas de inyeccin se montan enlos inyectores Common /ail. "e esta


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1J1

F numero de ori


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1 1

"ls*osldn de los sensores en un sistema Common /ail

O 1 'emba de alta *resicn 2- 5lvula de desranesian del elemento 91 vaTRa re1 "e*osito de Q)0


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1\1

&os cilindros de un motor est5n des


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1@1

Para este


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1JB1

&a !C0 aval=a las seales de los sensores eternos y las limita al nivel de tensin admisible. &osmicro*rocesadores calculan a *artir de estos datos de entrada y se3 =n cam*os caracter2sticosalmacenados en memoria, los tiem*os de inyeccin y momentos de ?nyecci n y trans


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-%1-

de alta *resin en el inyector. &a activacin el-ctrica de esta bobina debe reali4arse con


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1JK1

Caudal de arran6ueAl arrancar se calcula el caudal de ?nyecci n en


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1J91

1 sobrecar3a t-rmica debido a tem*eratura ecesiva del li6uido re


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->=-

Actuadoras y oinos com*onentes del sistema Commori /ail

O1 0nidad de control de tiem*o, ds can descea a. R1 0nidad do control 91Cuadro de instrumentos >1 Saterl a. 1 'u;a de incandescenaat 1 Actuador di *resin desoorealmentacian @1 'o


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71/106

->>-

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indioede2#F

InO soIndiC #F

In


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Para conse3uir una tem*eratura a3radable en el interior del ve+ 2culo, se utili4a el aire acondicionado.!ste sistema demanda una *otencia del motor 6ue *uede alcan4ar de*endiendo del motor y la situad nde marc+a de O a un 9B de la *otencia del motor. !l ob;etivo no es *or lo tanto la re3ulaci n de


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1J1

tem*eratura, sino el a*rovec+amiento *timo del *ar motor. !n cuanto el conductor acciona r5*idamenteel *edal del acelerador 7deseando un *ar motor m5imo8 o tambi-n cuando el motor esta


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->W-

!s6uema el-ctrico )5$EN2)I9N DE:$;52I; "$u t>c Itnno X Conjunto onda drnivtie?m@njs>i"ry biaba dt cttxxfo < u!a tlr ntan"iaitti #.$ij%tin dr & >comAr - . 'apn nBA 6 *. Conjuntoflftrojisopnrtt -X Vi>irEi' K'' Haaltnuhlureftmbuftlh 16. Fillfvit cnmbmtibk >, !ornitla ik EEuEjtvr "t e#$tut 1%.>iv>jivl>r>iir>rn>i'!mittirtu&'itrErmmlmuililf - H-lliunli nllii

prninrt - ( )niiipnir *hrtmt+ ,t* /i0* K .VV'ri>>j tlrifmprtim#m ik cfmtmb -16. 2ampti it alimtntsr$n tninimalta pn-*m i#nitorL 3, 1! i Vjur iEc1ErnE>iri iEr1

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Slo motores ;7S cilindro


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i-ib!s6uema el-ctrico de la 3estin de un motor "iesel Commnn /ail 7Al O.@ OO

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A. 'u;iasdr *rucaleniamicnii8 1 .Cent#ilcdcv;ciii a 7*lati na


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1B1

!SI%# !&!C/%#ICA "I!S!&

!n este articulo se estudia los distintos sistemas de alimentacin de combustible de los modernosmotores diesel 7"i, Common /ail8, as2 como la 3estin electrnica 6ue los controla. &a estin!lectrnica "iesel se utili4a +oy en d2a tanto en motores de Linyeccin indirectaL como en los


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-*1-

Foto de una bomba de inyeccin rotativa bomba electrnica con su centralita1.

K`Sistema de conducto com=n 7common1rail8 en el 6ue una bomba muy distinta a la utili4ada en elsistema anterior, suministra 3asoieo a muy alta *resin a un conducto com=n o acumulador donde est5nunidos todos los inyectores. !n el momento *reciso una centralita electrnica dar5 la orden *ara 6ue losinyectores se abran suministrando combustible a los cilindros. !sta tecnolo32a es muy *arecida a lautili4ada en los motores de inyecd n de 3asolina con la di


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En la 3i*ura de arriba tenemos todos los comonentes 7ue 3onnan un sistema de alimentacin aramotores '&i de ultima *enerad n 7ue utili8an

la nueva tecnolo*!a de la bomba-inyector.

-V2-


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-V-

+suema de un sistema de Restin electrnica Diesel

Glic ado a un motor tuib o die s el de itiye c cin indtre cta

m. F!m


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1>1

!n este curso se va +acer un estudio *ormenori4ado de la 3estin electrnica a*licada a losmotores 6ue utili4an la tecnolo32a clasica de los motores diesel de Linyeccin indirectaL basadoen una bomba rotativa del Lti*o !L de '(SC) 6ue dosi


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11

Para minimi4ar estos inconvenientes sobre todo el del ruido y las vibraciones del motor, se+a diseado el motor de


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1 J 1

*oco abierto abiertoce


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-VV-

Sensores Actuadsres

Sensor di a$ata de la a3u;a de inyeccin

Cauc'0me2o

Sensar de tem*eratura del motor i

Sensor de tem*eratura en el colecto deadmsi2m

Cantado del *edal asi emb2a3us

Cottaao del treno t


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1\1

&a cantidad de combustible a inyectar en los cilindros esdeterminada en todo momento *or la unidad de control 7!"C8,*ara ello utili4a la in


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1@1

microinterru*tor de raient 2 6ue cierra y *one a tierra una conei n, cuando se de;a de *isar el *edal delacelerador.Contacto a marc+a in


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1\B1

"audalimetro&a masa de aire 6ue entra a los cilindros es determinada *or el caudal 2metro. !lma*a de +umos re3istrado en la unidad de control limita la cantidad de combustible ainyectar si la entrada de aire es demasiado ba;a *ara una combustin com*leta delcombustible inyectado 6ue *rovocar2a un eceso de +umos.

Funcin de sustitucinSi la seal del caudalimetro


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v'


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!s6uema de un sersor de *osicin del re3ulador de caudal da inyeccincnrLiin Elctrica

"arto*ra3!a de inyeccin"arto*ra3!a de inyecci n 7Ma*a de +umos8 &acantidad de combustible a inyectar esdeterminado teniendo en cuenta tambi-n lacarto3ra


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-+1-

"ontacto del edal del embra*uePara su*rimir los tirones en el automvil se *uede intervenir en la cantidad de combustible a inyectar. Para ello la unidad decontrol debe saber cuando se act=a sobre el *edal del embar3ue. Cuando el embra3ue esaco*lado o embra3ado la cantidad de inyeccin es brevemente reducida.

"ontado del edal de 3reno y contacto de 3reno&a *osid n del *edal del


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1\K1

Control del comien4o de la inyeccin.

!lementos 6ue intervienen en comien4o de la inyeccin

!l *untode

comien4o de lainyecci n decombustiblein


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olumen de combi,!ttle delusnador de avance de

inyeccin

Factores in


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-W-

El sensor de n rm del motor y del unto muerto suerior P;1!l sensor de nX r*m en con;unto con una rueda


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1\>1

!l sensor o detector de elevacin de la a3u;a consta de una bobina ma3n-tica enrollada alrededor de un n=cleo ma3n-tico. &a bobina estaalimentada *or una tensi n de corriente continua, re3ulada de modo 6uela corriente *ermanece constante, con inde*endencia de las variacionesde tem*eratura. Cuando comien4a la inyeccin el n=cleo ma3n-tico7conectado a la a3u;a8 se mueve +acia arriba *erturbando el cam*o ma3n-tico. !sto *roduce una variaci n de tensi n en la alimentad n. &a !C0determina cuando comien4a la inyeccin en ese inyector re3istrandodic+a variaci n de tensi n.

Funcin de sustitucinSi la seal se *ierde se activa el *ro3rama de emer3encia


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Inyector de tetn con sensor de al4adada a3u;a

rebano de. .K i . . .iI-

aBtE'

7

bobinama3n -tica

n+ conem5nelediQa

0nidad da control aduando sobre el dis*ositivo da[vanee a la inyeccin simado er la bomba

!C07!"C8

!l dis*ositivo de avance a la ?nyecci n se encuentra dentro de la bomba de inyeccin y


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1\1

Para reducir las emisiones de 3ases de esca*e,*rinci*almente el oido de nitro 3eno 7#o8, se utili4ael Sistema !/ 7!+aust 3as redrculation8 6uereenv2a una *arte de los 3ases de esca*e al colectorde admisin, con ello se consi3ue 6ue descienda elcontenido de oi3eno en el aire deadmisin 6ue *rovoca un descenso en latem*eratura de combustin 6ue reduce eloido de nitr 3eno 7#o8.

Cuando debe activarse el sistema !/ ycual es la cantidad de 3ases de esca*e6ue deben ser enviados al colector deadmisin, es calculado *or la unidad decontrol, teniendo en cuenta el r-3imenmotor 7nX de r*m8, el caudal decombustible inyectado, el caudal de aireas*irado, la tem*eratura del motor y la*resin atmos


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1\J1

1 &a velocidad de 3iro del turbo *uede subir +asta a*roimadamente OOB.BBB /PM.

&a *resin de car3a en el colector de admisin es controlada *or la Lv5lvula Taste3ateL. &a *resin decar3a b5sica es relativamente ba;a, *ero la !C0 *uede aumentarla reduciendo la *resin de re3ulacin6ue act=a sobre la Lv5lvula Taste3ateL mediante la Lelectrov5lvula de control de la *resinL.

Presi n decar*absicaCuando elmotor


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1\1

Sistema de arran6ue en


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1\\1

Si +ay al3una aver2a en el motor esta se re3istrara en la memoria de la !C0.&a in


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1\@1

1- e+al %el se,s/r %e 0/sii, %el serv/m/t/r

yse+al %el se,s/r %e tem0eratra %el /m$sti$le.' e+al %el se,s/r %e elevai, %e aa.%' e+al %el se,s/r %e r!ime, 4r0m).

' e+al %el se,s/r %etem0eratra %elre5riera,te m/t/r.5' e+al %el se,s/r %e s/$re0resi, %eltr$/.#' e+al %el me%i%/r %el v/lme, %eaire y se,al%el se,s/r T %e tem0eratra %e aire.7-e+ales %el se,s/r %e 0/sii, %el 0e%al %elaelera%/r.89- e+al %el se,s/r %e 0resi, atm/s5!ria:ese e,e,tra e, la misma 89.

G1O e tie,e, /tras se+ales %e e,tra%a e, as/%e

:e el ve; aire a/,%ii/,a%/ e imm/vilia%/r

e)ales de salida de la E"U4

1- e+al %e /,tr/l %el serv/m/t/r> se+al %e/,tr/l %e la v=lvlama,!tia y se+al %e /,tr/l %e la v=lvla %e T?@.' e+al %e /,tr/l %el rel! :e alime,ta a las $as.%' Bas %e i,a,%ese,ia. 8, este as/te,em/s $as

0/r :e el m/t/r es %e ili,%r/s.' e+al %e /,tr/l %el rel! :e alime,ta a l/seletr/ve,tila%/res.5' 8letr/ve,tila%/res %e re5rierai, %el m/t/r.#' e+al %e /,tr/l %el sistema 8C.!' e+al %e /,tr/l %e la 0resi, %el t$/.

[1i e tie,e, /tras se+ales %e sali%a e, as/ %e :e elve;l/ m/,te i,m/vilia%/r y /tr/s eDtras.

Ada*tacin de la bomba de inyeccin rotativa a la 3estin electrnica

&as bombas de inyeccin diesel utili4adas en motores con estin !lectrnica se denominan LbombaselectrnicasL 6ue la marca 'osc+ les +a dado la denominad n LPL. Su constitucin se basa en lasbombas utili4adas en motores diesel sin estin electrnica, las vamos a denominar Lbombas mecanicasL y 6ue +an sido modi


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1@B1


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-K1-

Lsensor de *osicinL 7*otencimetro8. !ste sensor in


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conein elctrica

Cuanto mayor sea ladistanciaL "L mayor ser5 lacantidad de combustible ainyectar en los cilindros. !n la


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1@K1

!lementos 6ue intervienen en el avance a \e inyeocl5n

!C07!NC8

!s63enna interno del vai .i. de avance

&a electrov5lvula es el elemento 6ue di


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ista en corte de un variador de avance

PP n

I

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)sMC``c

& O1!lec

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LL2 2- !nio"R..R 91 Muelle

>1 /resion Interior de la bomba

1 P


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mecanica automotriz - sistema inyeccion diesel

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