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1.- GENERALIDADES:
El sistema Common Rail es un sistema de inyección directa de combustible para vehículos Diesel, se caracteriza por su alta presion de inyección y por el control electrónico de la inyección.
La generación de presión es independiente de la velocidad de rotación del motor y es regulada por la unidad electrónica del motor entre 200 bar y 1800 bar. El sistema Common Rail ha sido adoptado por diferentes marcas de vehículos, que han denominado al sistema de diferentes formas:
Grupo Fiat: JTD
Renault: DCI
Mercedes: CDI
Grupo PSA HDI
Ford Tdci
Se caracteriza por:
-Alta presión de inyección.
-Inicio de inyección de ángulo variable.
-Tres fases de inyección, previa, principal y posterior.
-Presión de inyección adaptada fase de servicio.
-Control de sistemas anticontaminación.
2.- TIPOS DE BOMBA:
Fig.1 evolución bombas de alta presión.
Funciones:
La presión de la inyección se genera en la bomba de alta presión de
modo independiente de las revoluciones y del caudal de inyección, El
combustible comprimido es almacenado en la rampa de inyectores,
“Common Rail”.
Fig.2 Conjunto riel - inyectores
Los inyectores son electro válvulas, que abren y cierran en función de
las ordenes ejecutadas por la UCI.
Fig.3 Inyector CRDi
DIAGRAMA DE SENSORES Y ACTUADORES.
Fig.4 Sensores y actuadores del sistema common rail.
Cuando el motor arranca, los diferentes sensores informan a la UCI, de
las mediciones tomadas; posición del acelerador, revoluciones del
motor, fase del árbol de levas, aire que entra y su temperatura. La
unidad procesa estos parámetros, gracias a los mapas tridimensionales
cartográficos. Eligiendo con ello, el caudal a inyectar. El Avance de
inyección adecuado y el tiempo de inyección.
FASES DE LA INYECCIÓN.
La inyección el un sistema de Common Rail, tiene tres etapas:
1. Inyección previa
2. Inyección Principal
3. Inyección posterior
1. Inyección Previa:
En la fase de inyección previa, se aporta un pequeño caudal de
combustible de 1 a 4 mm3, que origina un acondicionamiento previo de
la cámara de combustión. El efecto que se consigue es aumentar la
temperatura y presión en la cámara, disminuyendo el ruido de la
combustión principal, así como los gases contaminantes.
2. Inyección Principal.
Con la inyección principal se aporta la energía para el trabajo realizado
por el motor. Es responsable de la generación del Par motor, el sistema
de Common Rail, mantiene constante la presión durante la fase de
inyección.
3. Inyección Posterior.
La función de esta inyección es anticontaminación, no genera par motor,
se produce 200º después del PMS, en fase de escape, se introduce una
cantidad de combustible que ayuda a quemar el hollín y reducir los NOx,
algunos sistemas además inyectan un producto “Eolis o Adblue”, para
mejorar este proceso.
Fig.5 Diagrama fase-presion
Inyección
1: Inyección Previa
2: Inyección principal
1a: Evolución de la presión de combustión con inyección previa
2a: Evolución de la presión de combustión sin inyección previa
La preinyección o inyección piloto se produce antes de la inyección principal para
reducir el ruido de la combustión. La preinyección se realiza hasta un margen de
revoluciones de aproximadamente 3000 rpm.
REDUCCIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE
Los motores diésel, funcionan a exceso de aire y una vez comprimido es
cuando el inyector introduce el combustible pulverizado, iniciándose la
combustión.
La formación de la mezcla queda determinada por:
Presión de inyección
Tiempo de inyección
Distribución del chorro. Nº de orificios
Avance de inyección
Movimiento del aire
Masa de aire
Según el tipo de mezcla varia la formación de NOx y Hollín.
Fig.6 Productos de la combustion diesel
Estos Gases son contaminantes y estas fuertemente controlados por las
diferentes normativas anticontaminación EURO.
CIRCUITO DE COMBUSTIBLE.
Fig.7 Esquema general sistema CRDi
ROJO: Presión de alta: 300 bar a ralentí a 1400 bar a tope
VERDE: Presión de alimentación de baja: de 1,5 a 3,5 bar
AZUL: Presión de retorno: de 0,2 a 0,9 bar
Referencias.
Coral F. (2013). DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN BANCO DE PRUEBAS DE INYECTORES DE VEHÍCULOS A DIESEL CRDI PARA LA ESCUELA DE
INGENIERÍA AUTOMOTRIZ. Tesis de grado previa a la obtención del título de: ingeniero automotriz. Escuela Superior Politécnica De Chimborazo, Riobamba.
DENSO CORPORATION. (2004).Manual de servicio Funcionamiento. Recuperado de http://media.wix.com/ugd/65a1cb_7367e2a680ae2194d5a2ff1004350791.pdf?dn=COMMON%2BRAIL%5B1%5D.pdf
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