sistemas diesel

1 VAU/VDS | 15/07/2010 | © Robert Bosch GmbH reserva todos los derechos de patente incluyendo los eventos

de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.

Sistemas de inyección Diesel



Evolución de los Sistemas Diesel

Livianos y Pesados

Mecánicos UIS UPS Common Raíl



Algunos clientes que confían en Bosch



Conceptos para el desarrollo de vehículos Diesel modernos

INYECCIÓN

OPTIMIZADA

ALTO VOLUMEN

DE LA EGR

SOBRE-

ALIMENTACION



➔ Bajo consumo de combustible.

➔ Reducción de emisiones de

gases contaminantes.

➔ Funcionamiento silencioso.

➔ Mejores prestaciones.

Ventajas y Beneficios

Optimización de la Inyección



Optimización de la Inyección

Fases de la inyección en sistemas modernos



velocidad alta

velocidad baja

OBJETIVO:

Conseguir un funcionamiento mas progresivo

del motor sobrealimentado y obtener una curva

de potencia desde bajas revoluciones.

Sobrealimentación



La limpieza de la EGR se debe realizar cada 10000 km

Una EGR en mal estado origina perdida de potencia y un exceso de humo negro

(carbonilla en la admisión)

La EGR se ensucia por una mala combustión y se debe a una conducción inadecuada

Recomendaciones:

Hasta 3000m de altura se recomienda efectuar los cambios a 2000 rpm

Por encima de 3000 realizar los cambios entre 3000 y 3500 r.p.m.

EGR – Recirculación de gases de escape


de derecho de propriedad industrial. Nos reservamos todos los derechos de exposición tal como copia y reproducción a terceros.9

Tecnología del futuro

Sistemas y componentes mecánicos de inyección



Grupo I

Grupo II

Grupo III

➔ Precisión (orificios)

➔ Sellado (línea contacto)

➔ Holgura (0,002mm)

➔ Tratamiento (cromo)

EPS 100

EPS 738Repuestos (Kits)

Inyectores como principales responsables de una inyección adecuada



Válvula y racor

Elemento (cilindro y embolo)

Rodillo

Corona dentada

Resorte del pistón

Eje de levas

Rodaje

Bomba de inyección en línea – Componentes principales



M

550 bar

P 7100…8000

1.300 bar

• Autos de paseo

• Utilitarios livianos

• Camiones pesados

• Motores industriales

A

750 bar

MW

1.100 barP1…3000

950 bar

• Camiones leves hasta porte mediano

• Tractores

• Motores industriales

Bomba de inyección en línea – Tipos constructivos



Letra de modificación

Serie del producto

Sentido de giro: R=Derecha / L=Izquierda

Conjunto de letras (forma de ensamblaje)

Letra de modificación del elemento

Diametro del embolo en (0,1 mm)

Tipo de bomba de inyección

Cantidad de cilindros

Bomba de inyeccion con accionamiento propio

S = Sujeción en brida

PE/PES 6 A 90 D 410/3 R S2293 Z

Bomba de inyección en línea – Nomenclatura



1 = Deposito de combustible

2 = Prefiltro

3 = Filtro de combustible

4 = Bomba de inyección

5 = Valvula de rebose

6 = Inyector de alta presión

7 = Conducto de retorno

Sistema de inyección con bomba lineal – Alimentación de combustible



(1 µm)

0,001 mm

Lapiz

0,5 mm

cabello

0,06 mm

Arista de mando

exacta

Tolerancia

(0,2 µm)

➔ Medidas precisas (cilindro + pistón)

➔ Control de mecanización

➔ Seguridad de funcionamiento

➔ Mayor vida útil.

Garantía de alta calidad

Bomba de inyección en línea – Elemento de presión



Particularidad de las bombas en línea P 8000

Existe un método de barrido interior

con una gran diferencia de temperatura

(hasta 40°C) en el combustible entre el

primer y ultimo cilindro. Por este motivo

las cámaras de admisión de los diversos

cilindros están separados entre sí y son

atravesadas paralelamente.

Carcasa simple “A, MW, P” Carcasa de bomba P8000

Diferencia de caudales

Bomba de inyección en línea – Galería de combustible diferenciada



Eje de comando

Carcasa

Bomba de alimentación

Conjunto porta rodillos

Discos de levas

Cabezal hidráulico

Porta válvula (racor de impulsión)

Émbolo variador de avance

Bomba de inyección rotativa – Componentes de desgaste



Numero de serie

Sentido de giro antihorario

Velocidad nominal

Gobernador centrifugo

Ø émbolo en mm

Cantidad de cilindros

Bomba distribuidora

Embolo axial

Separación

V E 4 / 9 F 220 L 12

Bomba de inyección rotativa – Nomenclatura



12

3

4

5

6

1. Deposito de combustible

2. Sedimentador

3. Filtro de combustible

4. Elemento cabezal

5. Cañería de alta presión

6. Boquilla de inyección

A diferencia de la bomba de

inyección en línea, la bomba

rotativa del tipo VE no dispone

mas que de un solo émbolo

distribuidor, aunque el motor sea

de varios cilindros. La lumbrera

de distribución asegura el

reparto, entre las diferentes

salidas de los cilindros del motor.

Bomba de inyección rotativa – Alimentación de combustible



1. ¿ Cuál es la función de la válvula

de reguladora de presión?

Regular la presión de la cámara de baja

presión y poder controlar la posición de

pistón de avance.

1. Válvula de presión

2. Tope de presión

3. Resorte

4. Pistón

5. Anillo de seguro

paletaspaletas

rotor

paletasEje de mando

rotor

Válvula reguladora de presiónIngreso de

combustible

Bomba de inyección rotativa – Circuito de baja presión



KSB = Dispositivo de arranque en frio

Facilita el arranque en frio modificando el

punto de inyección

LDA = Limitación de plena carga dependiente

de la presión de sobrealimentación

Varia la cantidad de inyección en función de la

presión de sobrealimentación.KSB

LDA

Regulación y controles mecánicos:

Bomba de inyección rotativa – Componentes especiales



Sistemas de inyección con regulación EDC



EDC – Cumplimiento de nuevas exigencias:

consumo

potencia

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2005

50

100

150

200

[%]

emisiones

60 kW / l

3 l /100 km

Nox y hollin

2008 2011

Regulación EDC – Necesidad de un sistema moderno de regulación



CKPS o CMPS

TPS

Flujo de aire MAFS

Temperatura (aire, agua..

Presión del turbo MAP

LSU

Válvula EGR

Válvula turbocompresor

Inyectores.

Bujías incandescentes

Señales adicionales

Interfaces, otros……

SENSORES UNIDAD DE MANDO ACTUADORES

Regulación EDC - Concepto



EDC – Regulación Electrónica Diesel

Potenciómetro Unidad de mando Cuerpo de mariposa




Bomba de inyección en línea Bomba de inyección en línea EDC




2. Interruptor luz de freno

3. Interruptor del embrague

4. Señal de velocidad

5. Sensor de rpm

6. Sensor de movimiento de aguja

7. Sensor de velocidad auxiliar

8. Sensor de presion sobrealimentacion

9. Sensor de temperatura del aire

10. Sensor de temperatura del refigerante

11. Sensor de temperatura de combustible

12. Regulador electrónico de caudal

13. Señal de velocidad de la bomba

14. Válvula EGR

15. Luz testigo EDC

16. Señal TD

1. Sensor del pedal (PWG)

17. Regulador de presión del turbo

18. Relay de precalentamiento

Regulación EDC – Sensores y actuadores



Bomba de inyección tipo VE Bomba de inyección VE EDC

Regulación EDC – Aplicación en bombas VE



2. Interruptor luz de freno

3. Interruptor del embrague

4. Señal de velocidad

5. Sensor de rpm

6. Sensor de movimiento de aguja

7. Sensor de presión del turbo

8. Medidor de masa de aire

9. Sensor de temperatura del aire

10. Sensor de temperatura del refigerante

11. Sensor de temperatura de combustible

12. Regulador electrónico de caudal

13. Válvula de comienzo de suministro

14. Válvula EGR

15. Luz testigo EDC

16. Señal TD

1. Sensor del pedal acelerador (PWG)

17. Regulador de presión del turbo

18. Relay de precalentamiento

123

45

678

9

10

11

12

13

14

15 16

17

18




1. ¿Cuál es la función de la aleta

codificadora?

Detectar si la posición del manguito de

control es la correcta para luego enviar la

señal a la unidad de control EDC.

1 = Aleta codificador (manguito de control)

2 = Conjunto articulado (bobina)

3 = Eje de accionamiento

4 = Elemento cabezal

5 = Valvula de control sincronización

6 = Manguito de control1

2

3

456

1




Bombas VE Bombas VP44

Embolos radiales

Regulación EDC – De la bomba VE a la bomba VP

Embolos axiales



Bombas VP44 Bombas CP1, 2, 3

Bomba de émbolos radiales Bombas de alta presión CP3.2

Regulación EDC – De la bomba VP a la bomba de alta presión del sistema Common Rail



Sistemas de inyección Common Rail



Generación del

Sistema CRInicio Presión máx. Tipo de inyector Primera aplicación

1a generación

(turismos)1997 1350 bar válvula solenoide

CP1 – CP2

Alfa 156

1,9 JTD

2a generación

(Turismos y vehiculos

industriales)

2002 1600 bar válvula solenoide

CP3 – CP1H

Mercedes

E 220 CDI

3a generación

(Turismos y

vehiculos

industriales)

2003 1600 bar Piezoeléctrico

CP3 – CP1H

Audi A6

3,0 TDI


CP3 – CP1H

Audi A6

3,0 TDI


CP3.3NH

Audi Q7

6,0 TDI

4a generación

(Turismos)2008 2500 bar Válvula solenoide Mercedes-Benz

E 320 CDI

Sistema Common Rail - Evolución



Inyectores de

alta presión

Bomba de

alta presión

Acumulador de

presión

Unidad de

comando

Sistema Common Rail - Componentes



1. Med. de masa de aire

2. Sensor de rpm.

3. Sensor eje de levas

4. Sensor de temp. refrigerante

5. Sensor de temp. combustible

6. Sonsor de presión del riel

7. Sensor de pedal

8. Interruptor de freno

9. Sonda lambda

10. Sensor de temp. filtro de part.

11. Sensor de temp. del turbo

12. Sensor de diferencia de presión

13. Señales adicionales

14. Inyectores

15. Bujías incandescentes

16. Unidad de mariposa

17. Válvula reguladora de presión

18. Unidad distribuidora

19. Válvula EGR

20. Válvula interruptora EGR

21. Motor del turbo

22. Ventilador eléctrico

23. Relay de calefacción adicional

24. Calefacción de sonda lambda

25. Relay de bomba eléctrica de comb.

Enchufe de diagnóstico

ECU Motor

ECU de

transmisión

Tablero

Control

Aire Ac.

ECU del

ESP

Señales adicionales

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Sistema Common Rail - Componentes



Automotive Aftermarket

En el circuito de baja presión consiste en la acumulación y filtrado del

combustible, el combustible es succionado desde el deposito a través de una

bomba de suministro previo (bomba eléctrica), luego se transporta el

combustible por las tuberías hasta el filtro de combustible para depurar y

enviarlo al circuito de alta presión.

Sistema Common Rail – Circuito de baja presión



El circuito de alta presión se divide en tres sectores: la generación de presión

encargada por la bomba de alta presión, la acumulación de presión se efectúa

en el conducto común y la dosificación del combustible encargado por los

inyectores que garantizan una inyección correcta respecto al momento y

volumen de inyección.

Sistema Common Rail – Circuito de alta presión



CP1 CP3.2CP1H

CP2 CP4.1 CP4.2

Sistema Common Rail – Tipos de bombas de alta presión



1. Bomba de combustible (EKP)

2. Filtro de combustible.

3. Válvula de sobrecarga.

4. Colector de retorno.

5. Bomba de alta presión CP1.

6. Válvula reguladora de presión (DRV)

7. Sensor de presión del riel (RDS)

8. Riel (acumulador de presión)

9. Inyectores.

10. EDC (unidad de mando)

11. Temperatura de combustible.

12. Otros sensores.

Sistema Common Rail – Bomba CP1



1 = Deposito de combustible

2 = Filtro de combustible

3 = Pre-alimentación de la bomba

4 = CP2 bomba de alta presión

5 = Sensor de presión Riel

6 = Riel (acumulador de alta)

7 = Limitador de presión

8 = Inyectores

9 = Otros sensores

10 = EDC unidad de control




1. Bomba de combustible EKP

2. Bomba de engranajes

3. Bomba de alta presión

4. Unidad de medición

5. Riel (acumulador)

6. Sensor de presión del riel

7 . Válvula regul. de presión

8. Inyector

9. Sensor del pedal acelerador

10. Sensor de revoluciones motor

11. Sensor de árbol de levas

12. EDC (Unidad de mando)




Generación de los inyectores de alta presión:

(1° y 2°generación)

Accionado por

solenoide

(Tercera generación)

Accionado por actuador

piezoeléctrico

Sistema Common Rail – tipos de inyectores



Inyectores Common Rail - Funcionamiento



El muelle de la válvula electromagnética presiona a

la bola de la válvula contra su asiento manteniendo

así cerrada la aguja del inyector por la presión

existente en la cámara de control de la válvula.




Se inicia activando el electroimán donde la bola de la

válvula se separa de su asiento, la presión desciende

de la cámara de control y también la fuerza ejercida

sobre el embolo dando paso a la apertura del

inyector con la misma presión del conducto común

(riel)





Se desactiva el electroimán, el resorte de la válvula

oprime la bola de la válvula contra su asiento

igualando así la presión de la cámara de control a la

presión de la cámara del inyector, incrementando la

fuerza del embolo y la fuerza del muelle del inyector

cerrando como consecuencia a la aguja del inyector y

dejarlo en posición de reposo.




Elemento

piezoeléctrico

Acople

hidráulico

Válvula de control

o servoválvula

Aguja de

inyector

Un inyector CR defectuoso debe ser reemplazado

por completo. La reparación NO ES POSIBLE.

La aguja del inyector piezoeléctrico es

controlada indirectamente por una

servoválvula. El caudal de inyección se

regula mediante la duración de la

activación de la servoválvula.

Inyectores Common Rail - Piezoinyector




Eliminación de las fuerzas mecánicas

Reducido tamaño y menor peso del inyector

(200g en comparación con 490g)

Menor nivel de ruidos hasta (-3 dB)

Menores emisiones de gases (-20 %)

Incremento de potencia de motor (+7 %)

Menor consumo de combustible (-3 %)

Ventajas del inyector piezoeléctrico

ConectoresElemento piezo

Carcasa

Inyectores Common Rail - Piezoinyector



Comportamiento de un elemento piezoeléctrico

Corriente de carga: ~15 A

Tensión: <= 200 V

Rango de Temperatura: -40 ... +160°C

Tiempo de carga: 100 μs

Medidas: 7 x 7x 32,4 mm

1 en reposo

2 energizado

3 expansión del conjunto



Suciedad/carbonización/

corrosión mediana,

reparación todavía posible.

Poca suciedad/

carbonización/corrosión,

reparación posible.

Suciedad/carbonización/

corrosión fuerte,

reparación imposible.

Examen visual de los Inyectores de alta presión:

Sistema Common Rail – Análisis de inyectores



Tratamiento de gases



Oxidación de las emisiones de CO y HC

para obtener CO2 y H2O.

Reducción de la masa de partículas

Oxidación de NO para formar NO2

Utilización como quemador catalítico.

Se compone de un cuerpo de cerámica o metálico

con canales axiales con un ancho de 1mm aprox.

Las paredes están recubiertas con platino o rodio

como elemento catalizador.

Catalizador de Oxidación



1. Modulo de control

2. Sensor de temperatura

3. Sensor de presión

4. Sensor lambda

5. Sensor de temperatura

6. Catalizador de oxidación

7. Catalizador acumulador

NOx – NSC

1. Fase de Carga: acumulación continua de

NOx en el catalizador con gases pobres; esta

fase dura (30 a 300 segundos)

El Catalizador acumulador de NOx, elimina

los óxidos de nitrógeno en 2 etapas:

2. Fase de Regeneración: desacumulación

periódica de NOx y conversión en gases de

escape ricos; la fase dura (2 a 10 segundos)

Para realizar la regeneración se requieren de

sensores de temperatura, de presión y sonda

lambda. El catalizador de acumulador puede

reducir las emisiones de NOx hasta un 85 %.

Catalizador acumulador de NOx



Garantiza las bajas emisiones de NOx mediante la dosificación de un agente

reductor no toxico (AdBlue), se inyecta una dosis en los gases de escape creando

un amoniaco NH3 antes de llegar al SCR y poder reducir los NOx y convertirlos en

agua y nitrógeno.

1 = Modulo de suministro.

2 = Deposito AdBlue.

3 = Filtro.

4 = Sensor de temperatura.

5 = Sensor de nivel AdBlue.

6 = Unidad control de dosificación

(Denoxtronic 1 - 2)

7 = Actuadores.

8 = Sensores.

9 = CAN del motor.

10= CAN de diagnóstico.

11= Tubo dosificador AdBlue.

12= Sensor de gases de escape.

13= Catalizador de Oxidación DOC

14= Catalizador SCR.

15= Catalizador Acumulador NSC

Catalizador de reducción selectiva



Los filtros de partículas (DPF) utilizados son de tipo cerámica

porosa. Actualmente se desarrollan filtros de metal sinterizado.

Filtro de partículas DPF – cerámica

Regeneración:

Debe efectuarse entre los 300 a 800

km de recorrido en función de la

emision y el tamaño del filtro, con una

temperatura de (620°C aprox.) y una

duración de 10 a 15 minutos

dependiendo de las condiciones de

servicio del motor.



Poseen superficies de filtrado con una

estructura portante metálica, cuya malla

esta llenado con polvo de metal

sinterizado reteniendo mas del 95% de

partículas de hollín en las paredes de los

poros, muy similar al de cerámica.

Superficie de filtrado

Mejor conductibilidad térmica

(transportar mejor el calor generado)

produciendo una combustión más

uniforme de la capa de hollín.

Filtro de partículas DPF – metal sinterizado



V12 de aluminio

5500 ccm

478 kW (650 HP)

1100 Nm

Sistema Common Rail de Bosch

3a generación hasta 2.000 bar

Audi R10 TDI:

Victoria en Le Mans 2006 y 2007

El Diesel más veloz



V12 de aluminio

5500 ccm

514 kW (700 HP)

1200 Nm


4a generación hasta 2.500 bar

Peugeot 908:

Victoria en Le Mans 2008 y 2009

El Diesel más veloz (Parte II)



V12

6000 ccm

368 kW (500 HP)

1000 Nm


3a generación hasta 2000 bares

Audi Q7 6.0 TDI

El Diesel de serie más potente



Sergio Saldaña Lozano

[email protected]

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+51 1 9942-22773 (Nextel)

Gracias!!

Representante exclusivo:

sistemas diesel

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