Common Rail
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14/06/2011 1 Una bomba de alta presión movida por el motor Sistema de inyección directa BOSCH Common Rail Una bomba de alta presión movida por el motor alimenta permanentemente una reserva de Diesel a alta presión al Rail o rampa de alimentación La apertura de cada inyector esta regulada por una electro-válvula de dos vías integrada. El l ld di i f ió d l á t El calculador dirige , en función de los parámetros motor . La presión en la rampa . El caudal de la bomba . El tiempo de apertura y de la fase ( avance ) de cada inyector El sistema permite a cada inyector, varias inyecciones en cada ciclo motor: . Una inyección piloto , o pre–inyección . Una inyección principal . Una post-inyección( Euro 2000 )
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Una bomba de alta presión movida por el motor
Sistema de inyección directa BOSCH Common Rail
Una bomba de alta presión movida por el motor alimenta permanentemente una reserva de Diesel a alta presión al Rail o rampa de alimentación
La apertura de cada inyector esta regulada por una electro-válvula de dos vías integrada.
El l l d di i f ió d l á tEl calculador dirige , en función de los parámetros motor. La presión en la rampa. El caudal de la bomba . El tiempo de apertura y de la fase ( avance ) de cada inyector
El sistema permite a cada inyector, varias inyecciones en cada ciclo motor:
. Una inyección piloto , o pre–inyección
. Una inyección principal
. Una post-inyección( Euro 2000 )
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1. Calculador
2. prefiltro
3 bomba de cebado baja presión
ESQUEMA GENERAL
3. bomba de cebado baja presión
4. filtro principal con decantador de agua
5. recalentador
6. enfriador
7. bomba de alta presión de tres pistones radiales
8. mando de desactivacion del tercer pistón
9. regulador de presión
10. rampa de alimentación (Common Rail)
11. captador de presión
12. captador de temperatura gasoil
13. inyectores con mando eléctrico
14. captador de posición del pedal acelerador
15. captador régimen
16. captador referencia cilindro
17 información de diferentes captores
18. mando de los accionadores
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FILTRO DE COMBUSTIBLELA BOMBA DE CEBADOEstá integrada en el módulo de potencia situado en eldepósito, y aspira a través de un pre-filtroSu caudal es de 200 litros/hora para una presión
á i d 2 5 b
máxima de 2,5 bares.
EL FILTRO PRINCIPALEn su, entrada, está provisto de un elementotermostático de deriva, en frío, una fracción delcombustible (gasoil) que viene de la bomba de cebadohacia el recalentador situado en el motor. El filtro está
i t d l d d b j ió t d 1 25
1 - Elemento filtrante. 2 - Elemento termostático. 3 - Regulador de baja presión. 4 - Grifo de purga del agua caliente decantada. 5 - Cajetín de salida del agua E 1 - Entrada filtro. S 1 - Salida hacia el cajetín de salida de agua
provisto de un regulador de baja presión tarado a 1,25± 0,25 bares.El elemento termostatico esta formado por unaarandela bilamina que se deforma en función de latemperatura del combustible.Temperatura inferior a 15°C:
( 2a ) la bilamina esta deformada y cierra el pasodi t l filtS 1 Salida hacia el cajetín de salida de agua.
E2 - Entrada de Diesel calentado. S2 - Salida hacia la bomba de alta presión. S3 - Retorno depósito.
directo al filtroTemperatura comprendida entre 15 °C y 25°C :( 2b ) la bilamina se endereza y divide el flujo deentradaTemperatura superior a 25°C(2 c ) la bilamina cierra el paso directo hacia el circuitode calentamiento
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Es de tres pistones radiales , está movida de manera no sincronizada por la correa de distribución.
El petróleo entra a la bomba por la entrada A y atraviesa la
Bomba de Alta Presión
p p yválvula de seguridad B que regula la alimentación de la bomba.
Si la baja presión es débil, el flujo de combustible atraviesa la válvula , y sirve en prioridad para la lubricación y el enfriamiento.
Cuando el diferencial de presión entre entrada y retornobomba es superior a 0,8 bares, el pistón de la válvula se desplaza y descubre el taladro de alimentación de los l t d b b
A Entrada baja presión E Salida alta presiónB Válvula de seguridad F Regulador de presión
elementos de bombeo .
La cámara C se llena , el flujo reservado para la lubricación se mantiene
Para disminuir la potencia absorbida en baja carga , la bomba tiene un sistema eléctrico de desactivacion de un tercer pistón D
El regulador de presión F con RCO ,asegurado por el calculador , el regulador crea una fuga controlada , la B Válvula de seguridad F Regulador de presión
C Cámara G Retorno al depositoD Desactivador tercer pistón
duración de los ciclos regla la presión de inyección.
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Riel de inyección
(Common Rail)
El Riel de alimentación sirve de colector y de acumulador, es de aceroforjado y en ella se encuentran :
• La llegada de Diesel a bajo presión.• El captador de temperatura de Diesel.• El captador de la alta presión.
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Las presiones de carburante utilizadas en el sistemaCommon Rail, prohíben el mando eléctrico directo de losinyectores, ya que ni la potencia de la electro-valvula , ni suvelocidad de conmutación son suficientes. La apertura se
li f d ió dif i l
El Inyector
realiza, por efecto de presión diferencial.
En reposo , la aguja del inyector B se aplica sobre suasiento por medio de su muelle D.
La aguja se sobremonta por medio del pistón de mando Eque esta libre en su sitio
la cabeza del pistón sale de la cámara volumen de mando,esta cámara esta en unión con la rampa de alimentación a
A Calibre de apertura del inyector E Pistón de mando
Z Calibre de realimentacion F Volumen de mando
ptravés del tubo de emulsión ZLa elevación de la aguja piloto es de aproximadamente 60 micras
Z Calibre de realimentacion F Volumen de mando
B Aguja del inyector G Racor de entrada
C Cámara de presión H Filtro laminal
D Muelle del inyector I Muelle principal
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La alta presión procedente de la rampla dealimentación, es repartida uniformemente en la
Principio de elevación de un inyector
, pcámara de presión bajo la aguja y en el volumende mando
Cuando el calculador suministra una corrienteeléctrica a la electro-válvula , provoca una subidade la aguja piloto.
La bola es levantada de su asiento por la altapresión, permitiendo un escape de Diesel alretorno del depósito
El equilibrio de las presiones se rompe , el pistónde mando sube liberando la aguja del inyectorque deja pasar un “chorro” de Diesel a la cámarade combustión
La cantidad de combustible inyectadodepende :
• De la presión suministrada por la rampa
ó éLa inyección dura el tiempo que el solenoide esalimentado
• De la duración del impulso eléctricoenviado por el calculador
• De la sección de paso en salida de losinyectores.
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C001 Conector de diagnosis
V1300 testigo de diagnosis motor
Inyección directa BOSCH Common rail1310 caudalimetro de aire
1312 captador presión aire
admisión1115 captador referencia cilindro
1150 cajetín precalentamiento
1208-6 desactivador tercer pistón
1210 bomba de cebado
1220 captador temperatura
1313 captador PMS y
régimen motor
1320 calculador control motor
1321 captador alta presión
gasoil
1322 regulador alta presión 1220 captador temperatura agua
1221 captador temperatura gasoil
1233 electrovalvula reg. Presión turbo
1253 electrovalvula EGR
gasoil
1331 - 1334 conjunto porta
inyector
1620 captador velocidad
vehículo
1630 unión calculador CCA
1261 captador posición pedal acelerador
1304 rele doble
2100 contactor stop
4210 cuentarrevoluciones
7210 ordenador de abordo
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•Contiene en referencia un captador de presión atmosférico
COMPONENTES DEL SISTEMAEL CALCULADOR
•Tiene un escalón de potencia capaz de suministrar lacorriente de mando , muy elevada , necesaria para elfuncionamiento de los inyectores
•Las informaciones régimen y posición del motorestán suministradas por este captador fijado enel cárter del embrague
CAPTOR REGIMEN MOTOR
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Es un captor de efecto hall, que da una señal cuadrada
CAPTADOR DE REFERENCIA CILINDRO
directamente explotada por el calculador. Esta fijado en la tapadel árbol de levas, frente a una rueda diana movida por estemismo.
Es una termistencia, que informa del estado térmico delmotor . Esta implantada en el cajetín de salida de agua
SONDA DE TEMPERATURA MOTOR
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Informa al calculador sobre el valor de alta presión.
El calculador utiliza el parámetro presión para calcular el volumen a
CAPTADOR DE PRESION DE LA RAMPA
El calculador utiliza el parámetro presión para calcular el volumen ainyectar y modifica eventualmente la presión con el regulador de labomba de Alta Presión.
Es un cuadrilátero de película caliente que integra una sonda CTN de
CAUDALIMETRO DE AIREEs un cuadrilátero de película caliente que integra una sonda CTN demedición de temperatura del flujo de aire.
Permite calcular la masa de aire absorbida por el motor para la mediciónconjunta del caudal de aire y su temperatura. La información cuadriláterosirve para el calculo de las tasas de reciclado de gases de escape EGR.
El caudalimetro esta montado entre el filtro de aire y el turbo-compresor.
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Suministra la información carga midiendo la presión de sobrealimentación.
CAPTADOR DE PRESION DE SOBREALIMENTACION
Esta información se utiliza para :
• el reglaje de la presión de inyección
• el reglaje de la duración de inyección
CAPTADOR DE TEMPERATURA DE COMBUSTIBLE
• Es un captador CTN fijado en la rampa . Mide la temperatura material.
• Una variante de este montaje, mide directamente la temperatura del combustible en el circuito de retorno al depósito .
• El combustible va a variar su densidad y su viscosidad en función de su temperatura.
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Traduce la voluntad del conductor . Tiene dos potenciómetros cuyaresistencia varia proporcionalmente a la posición del acelerador
CAPTADOR DEL PEDAL DEL ACELERADOR
resistencia varia proporcionalmente a la posición del acelerador .
Las informaciones que vienen de cada potenciómetro son comparadasconstantemente entre ellas con el fin de detectar un eventual defecto.
Permite obviar una información incoherente que viene del captador del pedal de acelerador
CAPTADOR DEL PEDAL DE FRENO
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• Permite paliar la información incoherente que viene del captador del pedal del acelerador
CAPTADOR DE PEDAL DE EMBRAGUE
del pedal del acelerador
• Su estado abierto o cerrado interviene en la gestión del ralentí
Su función es informar al calculador 1320 de :
• vehículo parado
• vehículo circulando ( a mas de 2 km.. )
CAPTADOR DE VELOCIDAD
• vehículo desacelerando
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RELE DOBLEEl relé doble alimenta :
• El calculador
• La bomba de carburante
• Las electrovalvulas EGR y regulación del turbocompresor
El transpondedor es convencional
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Relé de alimentación de las bujías de precalentamiento.
El di i t l d id l l d t f ió d
CAJETIN DE PRECALENTAMIENTO
El procedimiento lo decide en calculador, esta en función de los indicadores de la sonda de temperatura del agua del motor.
Este sistema , del que existen varias variantes , refuerza el calentamiento en el aerotermo.
Funciona si fuese necesario después de arrancar el motor
CAJETIN DE CALENTAMIENTO ADICIONAL
motor
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Mandada por el calculador, provoca la apertura o cierre de la válvula de regulación del turbocompresor
ELECTRO-VALVULA REGULADOR DE PRESION
válvula de regulación del turbocompresor
ELECTROVALVULA E G R
Manda la maniobra de la válvula de reciclado E.G.R.
ELECTROVALVULA E.G.R.
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• Cuentarrevoluciones
• Testigo de diagnosis
FUNCION ACCESORIOS
• Opción ordenador de a bordo
• Estos accesorios de conducción corrientes suministran informaciones al conductor . Su funcionamiento es similar al de los vehículos de gasolina
El calculador dirige:
• El funcionamiento de los motoventiladores de refrigeración
El d b d l l l ió
CLIMATIZACION
• El desembrague del compresor a la aceleración
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Durante la fase de arranque , dos giros del motor son necesarios para que la bomba de alta presión suministre a la rampa común la presión mínima de 200 bares.
ó
LA ESTRATEGIA DE INYECCION
Cuando el motor ha arrancado , el calculador controla en tiempo real la distribución del combustible y la sincronización de la inyección por la corriente de mando de los inyectores.
T : En microsegundos (us)
V : Volumen a inyectar en un cilindro en mm3
P : Presion en bar (s)
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Basándose en las características del inyector , el calculador elige en su cartografía el par “ presión / volumen “ que le permite obtener el tiempo de inyección.
LA CARTOGRAFIA DE LAS PRESIONES
El calculador posee en memoria la cartografía de las presiones , modifica , según las necesidades, a la alta presión, actuando sobre el regulador de presión.
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1 - elevación de la aguja
El gasoil introducido en el cilindro no se inflama inmediatamente , es el tiempo de inflamación.Una gran cantidad de gasoil se encuentra presente cuando la inflamación se produce,provocando una repentina subida de la presión y un fuerte aumento del ruido
INYECCIONES PILOTOS
g j2 - fuerte pic. de presión Ruido importante3- presión correspondiente en el cilindro4 - elevación de la aguja con Common Rail5 - subida progresiva de la presión Poco Ruido6 - presión correspondiente en cilindro7 - comparación de las presiones
a - plazo de tiempo de inflamación sin inyección piloto
b - plazo de tiempo de inflamación con inyección piloto
IP - Inyección piloto
La inyección piloto desencadenada antes de la inyección principal, provoca el pre-di i i d l á d b ió l i d i l i dacondicionamiento de la cámara de combustión, lo que permite reducir el tiempo de
inflamación. La combustión pasa a ser mas suave y mas completa y el aumento depresión menos brusco, luego mas silencioso.
