La inyección electrónica Diesel puede ser dividida en tres bloques: los sensores, la unidad de mando y control y los elementos actuadores.
Los sensores registran las condiciones operativas del motor y transforman diversas magnitudes físicas en señales eléctricas. Un sensor integrado directamente en el portainyector capta el comienzo de la inyección registrando el movimiento de la aguja, que reproduce el momento de la inyección.
La presión en el colector de admisión es detectada por un sensor manométrico, que envía la correspondiente señal a la unidad de control, al igual que las de los otros sensores.
El captador de régimen motor y posición es de tipo inductivo, similar al que se dispone en los sistemas de inyección electrónica de gasolina, funcionando de la forma ya conocida.
Para la medida de la masa de aire aspirado se utiliza un caudalímetro, que incorpora una sonda de temperatura cuya señal corrige la del caudalímetro adecuándola en función de la temperatura del aire aspirado.
La temperatura del motor es medida a través de una termistancia emplazada en el bloque motor, en contacto con el líquido de refrigeración.
La posición del pedal del acelerador es detectada por un sensor potenciométrico, que incorpora un interruptor para captar la posición de reposo que sería la que correspondiese al ralentí.
En la bomba de inyección se incorpora una sonda de temperatura del gasóleo y un potenciómetro que detecta el recorrido del tope de regulación de caudal.
Todas las señales de los diferentes sensores son enviadas a la UCE, que es la unidad de control electrónico, estructurada en técnica digital, que contiene varios microprocesadores y unidades de memoria.
En la unidad de control se procesa la información y se calculas las magnitudes de las señales de salida de conformidad con las características almacenadas en la memoria.
Dicha UCE suele estar en el habitáculo de los pasajeros para estar más protegida de los agentes externos.
En ella hay memorizados diferentes campos característicos que actúan en dependencia de diversos parámetros, como la carga del motor, el régimen, la temperatura del motor, caudal de aire...
Los circuitos electrónicos están protegidos contra perturbaciones de la red del vehículo en forma de picos de tensión o interferencias. Cualquier anomalía de funcionamiento detectada queda grabada en la memoria y puede ser leída posteriormente a través del conector de diagnóstico.
En los casos de avería, la UCE establece un funcionamiento en fase degradada del motor que permite circular con el vehículo hasta el taller más próximo.
Desde la UCE se maneja también la caja de precalentado.
Las señales eléctricas de salida de la UCE son transformadas por los distintos actuadores en magnitudes mecánicas.
De los diversos actuadores podemos citar por su importancia la válvula de reciclado de los gases de escape y la válvula reguladora de la presión del turbo, ambas de tipo electromagnético.
En la bomba de inyección se sitúan la válvula de corte de suministro del combustible y los dispositivos electromagnéticos de corrección del avance de la inyección y del caudal de inyección.
Las funciones de regulación de caudal y avance de la inyección pueden ser gobernadas por medios electrónicos, mediante los cuales se optimiza la cantidad de gasóleo inyectada, adaptándola exactamente a las necesidades de la marcha del motor.
La incorporación de estos dispositivos electrónicos a las bombas de inyección de los motores Diesel conlleva una serie de ventajas fundamentales que permiten reducir notablemente los consumos de combustible y los niveles de emisión de gases contaminantes, por cuyas causas se han desarrollado y aplicado masivamente a las bombas de inyección.
El caudal de combustible inyectado influye notablemente sobre el arranque del motor, la potencia y el comportamiento de marcha, así como en la emisión de humos. En la UCE se determina el valor de caudal que debe inyectarse, de acuerdo con los datos memorizados en campos característicos y los valores reales medidos por los distintos sensores. De igual manera se determina el punto de inicio de la inyección.
La precisión del comienzo de la inyección está garantizada por un detector de movimiento de la aguja del inyector que capta el comienzo exacto de la misma directamente en el inyector, enviando su señal a la UCE, que la compara con el inicio de inyección programado en su memoria y genera unos impulsos de control que son enviados al sistema de variador de avance, que corrige el punto de inyección en función de las condiciones de marcha del motor.
Bomba rotativa Bosch con gestión electrónica.
Básicamente es igual a uno del tipo convencional, solo que en este modelo se ha sustituido el grupo regulador mecánico de caudal por un sistema electromecánico que realiza las mismas funciones.
El tope de regulación de caudal es similar a las bombas convencionales y funciona de la misma manera, pero ahora está comandado por una unidad electromagnética capaz de posicionar el tope de regulación adecuadamente en función de la cantidad de combustible que se vaya a inyectar.
Para la variación del punto de inicio de la inyección se dispone de una electroválvula, que comandada desde el calculador electrónico regula la presión de transferencia del combustible que se aplica al variador de avance, mediante el cual se hace variar la posición del anillo de levas y con ello del avance de la inyección.
Esta electroválvula funciona comandada por impulsos eléctricos, cuya relación tiempo abierta / tiempo cerrada determina el caudal de paso del combustible y con ello la presión aplicada al variador de avance.
La unidad de regulación de caudal la constituyen un electroimán fijo y un imán permanente rotativo unido a un eje que en su extremo inferior forma la rótula excéntrica acoplada al tope de regulación de caudal.
Por tanto, regulando adecuadamente la frecuencia de los impulsos enviados desde la UCE, se consigue posicionar convenientemente el tope de caudal para adecuar el suministro de combustible a las necesidades del motor en cada una de las condiciones de funcionamiento del mismo.
Bomba rotativa CAV con gestión electrónica.
En las bombas de inyección rotativa CAV, dada la estructura del elemento único de bombeo, los componentes electrónicos de control presentan una configuración y funcionamiento diferentes, aunque ejecutan las mismas funciones.
Para la regulación de caudal se disponen dos electroválvulas controladas por el calculador electrónico y un captador de la posición axial del rotor, cuya señal es enviada al calculador electrónico, de manera que de acuerdo con ella y otras recibidas de distintos sensores en el motor determina la activación de las electroválvulas de regulación del caudal. El sistema variador de avance está gobernado por otra electroválvula controlada también por el controlador electrónico.
En la misma cámara axial del rotor se ubica el captador de posición del mismo, capaz de detectar la posición de éste y, en consecuencia, el caudal de inyección.
En el variador de avance se dispone otro captador, que en este caso detecta la posición de la leva y, consecuentemente, el avance de la inyección.
En las bombas de inyección CAV se suprime la válvula dosificadora convencional y las funciones de dosificación y bombeo las realiza el propio cabezal hidráulico, para lo cual está constituido por una cabeza hidráulica en la que se aloja el rotor distribuidor, que porta los émbolos de bombeo y las zapatas, las cuales presentan una rampa inclinada, que a su vez se aloja en las rampas del eje de transmisión.
El conjunto queda ensamblado en el anillo de levas de forma que los rodillos sigan el perfil de las levas para producir el movimiento de bombeo de los émbolos de manera similar a las bombas convencionales.
Así pues, la dosificación del caudal de inyección se obtiene por la posición axial del rotor, que permite ajustar la apertura máxima de los émbolos de bombeo, que en todo momento está controlada por las electroválvulas de caudal, las cuales reciben impulsos de control desde la UCE, en función de las condiciones de marcha del motor, detectadas por los diferentes sensores.
La posición axial del rotor es detectada por un captador magnético, que consiste en un núcleo unido al rotor que se ubica en el interior de la bobina, modificando la inductancia de la misma, a través de la cual varía la señal que es enviada a la unidad de control, que de esta manera reconoce la posición axial del rotor y, en consecuencia, el caudal real de inyección.
De acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor detectadas por los diferentes sensores, la UCE determina el caudal a inyectar y activa las electroválvulas para situar el rotor en la posición axial que corresponda. El captador de posición detecta esta situación y envía a la Uce la debida información, que la compara con la requerida y, según la necesidad, aplica una corrección abriendo una de las electroválvulas de caudal durante un tiempo determinado para obtener el desplazamiento requerido.
En los sistemas de inyección CAV con control electrónico, el dispositivo de avance de la inyección presenta una estructura similar al de las bombas convencionales, con la incorporación de una electroválvula de control
viernes, 9 de noviembre de 2012
bomba de inyecion y tipos de ella
Los sistemas de inyección diesel se dividen en tres grupos:
Las bombas de inyección están formadas por un elemento de bombeo con un cilindro y un embolo de bomba por cada cilindro del motor. El embolo de bomba se mueve en la dirección de suministro por el árbol de levas accionando por el motor, y retrocede empujado por el muelle del embolo. Los elementos que forman la bomba están dispuestos en línea. Para poder variar el caudal de suministro el embolo dispone de aristas de mando inclinadas, de manera que al girar el émbolo mediante una varilla de regulación resulte la carrera útil deseada. Existen válvulas de presión adicionales situadas entre la cámara de alta presión de bomba y la tubería de impulsión que determinan un final de inyección exacto y procuran un campo uniforme de bomba. Dentro del grupo de bombas de inyección en línea existen dos tipos:
Bomba de inyección en línea estándar PE:
Un taladro de aspiración determina el comienzo de suministro, este se cierra por la arista superior del émbolo. El caudal de inyección se determina utilizando una arista de mando dispuesta de forma inclinada en el embolo, que deja libre la abertura de aspiración.
Bomba de inyección en línea con válvula de corredera:
La principal diferencia entre esta bomba y la bomba en línea estándar es que la bomba con válvula corredera se desliza sobre un embolo de la bomba mediante de un eje actuador convencional, con lo cual puede modificarse la carrera previa y el comienzo de inyección.
El funcionamiento de esta bomba consiste en una bomba de aletas que aspira el combustible del depósito y lo introduce en el interior de la cámara de bomba. El embolo realiza tantas carreras como cilindros del motor a de abastecer La bomba rotativa convencional dispone de una corredera de regulación que determina la carrera útil y dosifica el caudal de inyección. El comienzo de suministro está regulado a través de un anillo de rodillos. El caudal de inyección es dosificado por una electroválvula, las señales que ordenan el control y la regulación son procesadas por ECU (unidad de control de bomba y unidad de control de motor). Dentro del grupo de bombas de inyección rotativas existen tres tipos:
Este tipo de bombas no dispone de árbol de levas propio, sin embargo, su funcionamiento es equiparable al de la bomba de inyección lineal PE. Las levas encargadas del accionamiento se encuentran sobre el árbol de levas correspondiente al control de válvulas del motor, por ese motivo no es posible la variación del avance mediante un giro del árbol de levas.
Unidad de bomba-inyector UIS:
En este tipo de bombas por cada cilindro del motor se monta una unidad en la culata que es accionada directamente por un empujador o indirectamente por un balancín. Dispone de una presión de inyección superior a la proporcionada por las bombas de inyección en línea y rotativas, esto es debido a que no dispone de tuberías de alta presión. Debido a la elevada presión de inyección se consigue una importante reducción de emisiones contaminantes.
Unidad bomba-tubería-inyector UPS:
Este sistema de inyección trabaja según el procedimiento que la unidad bomba-inyector. Este sistema, contrariamente a la unidad bomba-inyector, el inyector y la bomba están unidos mediante una tubería corta de inyección. El inyector UPS dispone de una inyección por cada cilindro del motor. La regulación electrónica del comienzo de inyección y duración de inyección proporciona al motor una reducción de las emisiones contaminantes.
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