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• Hector Arizaga Idrovo

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Sistema de Inyección de Riel Común

Misión 

El sistema Common Rail (CRS), es un sistema de inyección de tipo acumulador. La diferencia con otros tipos de sistemas de inyección es en la presurización y los procesos de inyección los cuales son completamente independientes el uno del otro.

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El sistema tiene la capacidad de realizar múltiples inyecciones y modificar cada inyección según los requerimientos. Con esto se logra un rendimiento mayor del motor en cuanto a economía de combustible, respuesta dinámica y suavidad de marcha.

Misión 

El sistema de common-rail o conducto común es un sistema de inyección de combustible electrónica para motores diésel en el que el gasóleo es aspirado directamente del depósito de combustible a un conducto común a todos los inyectores y enviado a alta presión al cilindro.

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Esencialmente es similar a la inyección multipunto de un motor de gasolina, en la que también hay un conducto común para todos los inyectores, con la diferencia de que en los motores diésel se trabaja a una presión mucho más alta.

Partes, componentes 1. Sensor de rotaciones.

2. ECM del aceite lubricante. 3. Manojo. 4. Tubo Rail. 5. Inyector.

6. Sensor de presión y temperatura del aire. 7. Sensor de temperatura del líquido de refrigeración. 8. Sensor de presión y temperatura. 9. Bomba de alta presión. 10. Sensor de fase del motor. 11. Sensor de altitud. 12. Sensor de presión del Rail. 13. Pedal del acelerador. 14. Válvula reguladora de presión.

Funcionamiento 

El gasóleo almacenado en el depósito de combustible a baja presión es aspirado por una bomba de transferencia y enviado a un conducto común a todos los inyectores. Una segunda bomba de alta presión inyecta el combustible entre 1500 y 1600 bares al cilindro.

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La bomba de transferencia puede ir montada en la propia bomba de alta presión o accionada por el mecanismo de distribución. El conducto común es una tubería o "rampa" de la que parte una ramificación de tuberías para cada inyector de cada cilindro.

Marcas Las marcas más usadas son las siguientes: 

Sistema Common Rail de Delphi.

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Sistema Common Rail de Bosch.

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Sistema Common Rail de Siemens.

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Sistema Common Rail de Denso.

Marcas 

Sistema Common Rail de Delphi.-

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En el caso de Delphi se pueden encontrar dos tipos uno en el cual el PCM (Powertrain Control Module) controla directamente los inyectores y otro en el cual existe un modulo el cual se comunica con el PCM y controla este a los inyectores llamado IDM (Inyector Drive Module) este modulo actúa como un amplificador del PCM dados los requerimientos de potencia que se requieren para operar este tipo de inyectores.

Marcas 

En este esquema se puede apreciar el PCM, este recibe toda la información necesaria para operar el motor como son las señales de los sensores, una vez que se desea operar el motor, el PCM se comunica con el IDM como se observa en la línea con trazado azul en este momento el IDM actúa inicialmente sobre la electroválvula de generación de presión de la bomba la cual lograra que se eleve la presión al interior de sus cámaras, si por cualquier motivo el PCM no quisiera encender el motor simplemente no activa el solenoide y la bomba por más que gire no sería capaz de elevar la presión.

Marcas 

Sistema Common Rail de Bosch.- El control de los inyectores es realizado directamente por el PCM, el cual se encuentra recibiendo información de cada uno de los sensores y los requerimientos de actividad del motor (como el encendido y los cambios de carga), con la línea verde se puede apreciar la conexión con el sensor de presión del riel, el cual trabaja en un lazo cerrado con la válvula reguladora de presión sombreada en azul, manteniendo permanentemente un estricto control de la presión elevando así el rendimiento de la inyección.

La presión del riel se mantiene estable de acuerdo a cada consideración del PCM esta presión llega por medio de la bomba de combustible por unas tuberías especiales para este fin las cuales deben trabajarse con la máxima seguridad posible.

Marcas 

Sistema Common Rail de Siemens.En este sistema se puede apreciar que el PCM controla los inyectores directamente, también ejerce un control por modulación de ancho de pulso sobre una válvula reguladora de presión y una válvula dosificadora de flujo, estos controles los podemos ver en color azul para las válvulas y rojo para los inyectores, en este sistema las dos válvulas trabajan en función de la señal emitida por el sensor de presión del riel de inyección el cual está en el grafico con línea verde.

Marcas

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Sistema Common Rail de Denso.- Se puede observar que los inyectores son controlados directamente por el PCM, el cual ejerce control sobre las válvulas de presión y dosificación de flujo para controlar la presión, dicha presión es medida por el sensor ubicado en el riel mostrado en las líneas del PCM con color verde, este tipo de control trabaja en un lazo cerrado para buscar la eficiencia de la presión.

Circuito de baja y alta presión

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El sistema de combustible se subdivide en dos partes: 

Sistema de baja presión: Compuesto por el filtro, la bomba de combustible y la válvula reguladora de presión.

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Sistema de alta presión: Compuesto por la bomba de alta presión, tubo Rail e inyector con válvula electromagnética (solenoide).

En la bomba de alta presión, también se conecta la bomba de engranajes de combustible y la válvula reguladora de presión.

Circuito de baja y alta presión

PRUEBAS INSPECCIÓN DEL CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN Ubicar un manómetro de presión entre el filtro y la bomba de alta presión con el motor en marcha las presiones deben estar comprendidas entre 1.5 y 3.5 bar de sobrepresión.

Otro valor a medir es la presión existente en la tubería de retorno de combustible, conectar el manómetro entre la tubería de retorno de la bomba y el filtro de combustible el valor debe estar entre 0.2 y 0.9 bares, con el motor parado; y cuando ponemos en marcha el motor el valor no debe ser superior a 1.2 bares.

INSPECCIÓN DEL CIRCUITO DE ALTA PRESIÓN. Debido a las altas presiones existentes en la rampa, no se puede colocar un manómetro acoplado a la entrada de esta porque sería muy riesgoso. Para esto se debe utilizar los lectores de unidades de control, se conecta el lector a su toma de diagnóstico, en fase de arranque del motor, la presión debe ser superior a 150 bares y con revoluciones del motor superiores a las 200, en estado de ralentí la presión alcanzada será de 298 bares y esta presión debe aumentar conforme a las necesidades de carga del motor.

1.

INSPECCIÓN DEL RIEL USANDO UNA BOMBA DE VACIO.

Conecte una de las tuberías de los inyectores hacia la bomba de vació como lo muestra. Asegúrese que las otras tuberías estén conectadas.

2. Aumente la presión de vació a 50 mmhg y manténgala por 5 minutos 

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Si la presión baja a menos de 45 mmhg dentro de los 5 minutos, la válvula reguladora de presión está mal. Medida normal es de 50 – 45 mmhg.

SENSOR DE PRESIÓN DEL RIEL DE COMBUSTIBLE. 

Prueba de voltaje.

Con un multímetro en función voltaje, sin desconectar el sensor con una de las puntas pinchando el cable de señal a la computadora y con la otra a masa, arranque el motor, mida el voltaje.

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Control de alimentación y masa al sensor.

Si el sensor no tiene señal de salida verifique con un multímetro en función voltaje que llegue a la misma alimentación y tenga correcta masa.

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Prueba de control de la forma de onda.

Con un osciloscopio podemos observar la forma de onda característica de este sensor conectando la punta al pin de señal y la otra a masa.

La forma de onda indicada en la siguiente figura, nos muestra primero el arranque inicial del motor, luego en el pico más alto de voltaje es una aceleración brusca a fondo, y la última parte nos indica una baja de presión cuando el motor se apaga.

REGULADOR DE PRESIÓN DEL COMBUSTIBLE. 

Prueba de medición de resistencia.

Retire el conector del regulador, con un multímetro en función resistencia, coloque las dos puntas del multímetro en los dos pines del regulador, mida la resistencia de la misma, compare la resistencia con la especificada.

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Prueba de control de alimentación.

Retire el conector del regulador, con un multímetro en función voltaje coloque una de las puntas del pin de alimentación del conector de la instalación eléctrica, y la otra punta del multímetro a masa, habrá la llave de contacto, mida la tensión de alimentación, debe ser igual a tensión de batería.

Ventajas 

La principal ventaja de este sistema es que nos permite controlar electrónicamente el suministro de combustible permitiéndonos así realizar hasta 5 pre-inyecciones antes de la inyección principal con lo que conseguimos preparar la mezcla para una óptima combustión. Esto genera un nivel sonoro mucho más bajo y un mejor rendimiento del motor.

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Otra de las características más importantes que presenta el sistema de inyección riel común es el tema de la disposición de la alta presión en todo momento, es así como puede anticiparse y modificar a su disposición los avances de inyección, puesto que a diferencia a un sistema convencional no depende de la posición del motor para tener presión suficiente y poder ingresar combustible al interior del cilindro.

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El sistema de riel común colocara combustible al cilindro en el momento que active el correspondiente inyector según el orden de encendido y en todo momento provee un nivel de presión óptimo de acuerdo a la carga del motor con ventajas muy notorias como son menos contaminación por mejor avance de encendido, menor ruido mecánico y menos requerimiento de resistencia por parte de los motores , por esta razón cada día se hace más común encontrar motores pequeños de inyección diésel.