• Author / Uploaded
• Aponte Yampier

• Categories
• Inyección de combustible
• Máquinas
• Ingeniería mecánica
• Bienes manufacturados
• Motor de combustión interna

Citation preview

INYECTORES C R D i

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL • Determinar el funcionamiento y las partes que conforman los Inyectores CRDi. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Determinar las partes principales del los inyectores CRDi. • Investigar los diferentes tipos de inyectores CRDi y sus respectivas aplicaciones. • Explicar el funcionamiento de los inyectores al inicio de la inyección, y en el proceso de la inyección. • Determinar los fabricantes principales de los inyectores CRDI, y los tipos de vehículos que utilizan los inyectores CRDi.

Sistema de inyección CRDI

INTRODUCCION El inyector utilizado en los sistemas common-rail se activan de forma eléctrica a diferencia de los utilizados en sistemas que utilizan bomba rotativa que inyectan de forma mecánica. Con esto se consigue mas precisión a la hora de inyectar el combustible y se simplifica el sistema de inyección.

MISION Inyectar y pulverizar el combustible a la cámara de combustión en la cantidad y al momento correcto. La cantidad de combustible inyectada depende de los siguientes parámetros: • Duración del mando eléctrico (ECM) • Velocidad de apertura del inyector • Caudal hidráulico del inyector (cantidad y diámetro de los taladros) • Presión del Diesel en la rampa de inyección de alta presión

PARTES 1.Retorno del combustible al deposito. 2.Conexión electrónica. 3.Electroválvula. 4.Muelle. 5.Bola de válvula. 6.Estrangulador de entrada.

7.Estrangulador de salida. 8.Embolo de control de válvula. 9.Canal de afluencia. 10.Aguja del inyector. 11.Entrada de combustible de presión. 12.Cámara de control.

FUNCIONAMIENTO En el momento de la inyección, la ECU manda la señal correspondiente, y excita la bobina generando un campo magnético. De esta forma, se produce el movimiento de la válvula de control de la descarga que hace subir el inyector de forma muy rápida y violenta por la presión que hay en la zona inferior, abriéndose la salida de combustible de forma rápida por los orificios del inyector, que se cerrarán al cesar el campo magnético y descender la válvula Con este descenso concluye la inyección

Actualmente en lugar de bobinas se emplean piezoeléctricos, con el mismo principio de funcionamiento, pero que eliminan en gran medida el retardo que necesita la excitación de la bobina

VALORES DE FUNCIONAMIENTO DEL INYECTOR

ESPECIFICACIÓN

VALOR

RESISTENCIA

0,5 –0,8 Ω

VOLTAJE

70 –80 V

CORRIENTE O AMPERAJE.

12 A (APERTURA) 20 A(MANTENIMIENTO)

PRESIÓN DE APERTURA.

220 BARES.

PRESIÓN MÁXIMA.

1350 BARES.

CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS DE LAS TOBERAS

El juego que tiene la aguja y el cuerpo de la tobera, ascienden a 0,002 mm (2 µm). El diámetro de un pelo humano es 30 veces mas grueso (0,06 mm) que esta tolerancia.

TIPOS DE INYECTORES

Existe gran variedad de inyectores, dependiendo estos del sistema de inyección y del tipo de cámara de combustión que utilice cada motor, aunque todos tienen similar principio de funcionamiento. FUNDAMENTALMENTE EXISTEN DOS TIPOS -Inyectores de orificios, generalmente utilizados en motores de inyección directa y pueden tener entre 4 hasta 8 agujeros . -Inyectores de espiga o de tetón (que pueden ser cilíndricos o cónicos) para motores de inyección indirecta. Dentro de este tipo, existe una variante, que se denomina inyectores de estrangulación, con los que se consigue una inyección inicial muy pequeña y muy pulverizada y que en su apertura total consigue efectos similares a los inyectores de tetón cónico.

TIPOS DE INYECTORES • Inyector con válvula electromagnética e inducido de una pieza. • Inyector con válvula electromagnética e inducido de dos piezas. • Inyector con regulador piezoeléctrico.

Inyector con válvula electromagnética Las presiones de inyección máxima están en el orden de 2000 bar, los esfuerzos que hay que vencer para levantar la aguja del inyector son muy importantes.

Por ello es imposible pilotar directamente la aguja del inyector, con ayuda de un actuador electromagnético.

Partes del Inyector con válvula electromagnética 1. Retorno de combustible 2. Bobina 3. Muelle de sobre carrera 4. Inducido Magnético 5. Bola de Válvula 6. Cámara de control de la válvula 7. Muelle del Inyector 8. Resalte de presión de aguja del Inyector 9. Volumen de la cámara 10. Orificio de Inyección 11. Muelle de válvula Electromagnética 12. Estrangulador de salida 13. Empalme de alta presión 14. Estrangulador de alimentación 15. Embolo de la válvula (embolo de mando) 16. Aguja del Inyector

Funcionamiento del Inyector con válvula electromagnética Puede dividirse en cuatro estados del servicio con el motor en marcha y la bomba de alta presión en funcionamiento • Inyector cerrado (con alta presión existente) • Apertura del inyector (comienzo de la Inyección) • Inyector totalmente abierto • Cierre del inyector (fin de la inyección).

Activación del Inyector con válvula electromagnética

a. Fase apertura b. Fase de corriente inicial de arranque c. Transición a la fase de corriente de mantenimiento d. Fase de corriente de mantenimiento e. Desconexión

INYECTOR CON REGULADOR PIEZOELECTRICO 1. Retorno de combustible 2. Empalme de alta presión 3. Modulo regulador piezoeléctrico 4. Acoplador hidráulico (Multiplicador) 5. Servoválvula (válvula de control) 6. Modulo de inyector con aguja del inyector 7. Orificio de Inyección

FUNCIONAMIENTO DEL INYECTOR PIEZOELÉCTRICO. Mediante el estrecho acoplamiento del servoválvula 5 a la aguja del inyector se obtiene una reacción inmediata de la aguja al accionamiento del actor El tiempo de retardo entre el comienzo eléctrico de la activación y la reacción hidráulica de la aguja del inyector es de aproximadamente 150 microsegundos. De esta forma se satisfacen las exigencias contrapuestas de elevadas velocidades de la aguja del inyector con la obtención simultanea de los menores caudales de inyección reproducibles.

Caudales de inyección con diferentes presiones de inyección:

ACTIVACIÓN DEL INYECTOR PIEZOELÉCTRICO La activación del inyector se efectúa mediante la unidad de control del motor, cuya etapa final ha sido diseñada especialmente para estos inyectores Se prescribe una tensión de activación de referencia en función de la presión del conducto común del momento de servicio ajustado La aplicación de corriente se efectúa en forma de impulsos hasta alcanzarse una divergencia mínima entre la tensión de referencia y la tensión de regulación. El incremento de la tensión se transforma proporcionalmente en la carrera del actor piezoeléctrico. Mediante la multiplicación hidráulica, la carrera del actor genera un incremento de la presión en el acoplador hasta que se elimina la igualdad de fuerzas en la válvula de mando y se abre la válvula, Tan pronto como la válvula de mando alcanza su posición final, comienza a descender la presión en la cámara de control a través de la aguja y se efectúa la inyección

SECUENCIAS DE ACTIVACIÓN a. Desarrollo de la corriente y la tensión al efectuarse la activación del inyector b. Desarrollo de la carrera de válvula y de la presión del acoplador c. Desarrollo de la carrera de válvula y ratio de inyección

VENTAJAS DEL INYECTOR PIEZOELÉCTRICO • Inyección múltiple con comienzo flexible de la inyección y distancias entre cada una de las inyecciones. • Caudales de inyección muy pequeños para la inyección previa. • Reducido tamaño y menor peso del inyector (270 g en comparación con 490 g). • Menor nivel de ruidos ( 3 dB).

• Ventajas en el consumo ( 3%). • Menores emisiones de gases de escape ( 20%).

• Incremento de la potencia del motor (+7%).

MANTENIMIENTO EPS 205 El procedimiento necesario para la reparación de los inyectores es el mismo para todos, pero varía dependiendo del tipo de inyector, ya sea por solenoide o piezoeléctrico. Para determinar si un inyector se encuentra averiado se debe realizar 4 pruebas, las cuales son: •Prueba de estanqueidad •Preinyección •Ralentí •Plena carga

PRUEBA DE ESTANQUEIDAD • Se puede determinar si existe fugas o si existe full retorno en el inyector, si existe una medida que exceda el límite de retorno no se procede a realizar las siguientes pruebas, sino que va directamente al desarmado del inyector Una vez desarmado el inyector se inspecciona visualmente las partes que puedan sufrir algún desgaste y este generando el mal funcionamiento del inyector. • Ya identificado el componente defectuoso, se lo procede a reemplazar Cuando se han reemplazado los componentes defectuosos del inyector, se vuelve a armar para posteriormente realizar las pruebas antes mencionadas para una verificación final y su respectiva calibración electrónica para que se adapte a los parámetros originales de funcionamiento del inyector

MANTENIMIENTO PREVENTIVO En los vehículos que poseen el sistema Common rail se estima que el 14% de las averías o fallas tienen que ver con el sistema de inyección del motor, pero el 6% está directamente relacionado con el fallo de los inyectores, un porcentaje afortunadamente bajo ya que es una de las reparaciones más costosas del sistema CRDI. Especializados en diésel se concluye que la comprobación de los inyectores se debe realizar preventivamente 1 vez al año o cada 20000 km para observar el índice de desgaste del inyector, ya sea sometiéndolos a las pruebas del banco de pruebas.

MANTENIMIENTO CORRECTIVO Cuando el inyector necesita ser reparado (desarmado) existen varios síntomas en el funcionamiento del motor que nos avisan, como pérdida de potencia, sobrecalentamiento, mayor consumo de combustible, mayor cantidad de emisiones (humo negro).

Video

UNIDAD DE CONTROL Determina el inicio y el final de la inyección

ACTUADOR HIDRAULICO Permite o impide la salida del combustible

El combustible que ingresa por el conducto principal pasa a la cámara superior y luego a la inferior.

Cuando el inyector se encuentra en posición de reposo, el núcleo magnético mantiene a la válvula de bola cerrando el paso del estrangulador de salida.

El equilibrio de presiones dentro de ambas cámaras hace que la aguja del inyector permanezca en posición cerrada por la fuerza que ejerce el muelle de aguja. Impidiendo que el combustible fluya al exterior.

Cuando la unidad de control establece el momento que se tiene que producir la inyección, excita a la bobina de la Electroválvula provocando el desplazamiento de la válvula de Bola, liberando al estrangulador de salida y permitiendo que el combustible fluya el conducto de retorno.

El equilibrio de presiones se rompe, y la mayor presión de la cámara inferior hace subir a la aguja, iniciando en ese instante la alimentación a los cilindros.

CONCLUSIONES • El inyector inyecta el combustible a presión de la rampa en la cámara de combustión del motor al calado, volumen, relación y modelo de inyección óptimos, en función de las señales de la ECU. • Cuando hay fugas de combustible desde la cámara de control, el volumen del flujo se restringe mediante el orificio, de modo que la tobera se abre gradualmente.