Riel comun

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    06-Jul-2015
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  • 1. MINISTERIO DE EDUCACIN
    INSTITUTO PROFESIONAL Y TCNICO DE LA CHORRERA
    ASIGNATURA:
    TECNOLOGA Y PRCTICA DE TALLER DE AUTOMECNICA
    TEMA:
    SISTEMA DE INYECCIN DIESEL DE RIEL COMN
    (COMMON RAIL)
    PROFESOR:
    ALEXANDER CASTREJN N.
    Objetivo General:
    Reconocer los componentes del sistema de inyeccin diesel de Riel Comn y comprender su funcionamiento.
    Objetivo Especfico:
    Identificar cada uno de los componentes del sistema de inyeccin diesel Riel Comn y resumir su funcionamiento.
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    SISTEMA DE INYECCIN DIESEL DE RIEL COMN
    Un poco de historia
    Hablar de riel comn es hablar de Fiat ya que esta marca automovilstica es la primera en aplicar este sistema de alimentacin en los motores diesel de inyeccin directa. Desde 1986 cuando apareci el Croma TDI, primer automvil diesel de inyeccin directa del mundo. Se daba el primer paso hacia este tipo de motores de gasleo que tenan una mayor eficacia de combustin.
    Gracias a este tipo de motores, que adoptaron posteriormente otros fabricantes, los automviles diesel podan garantizar mayores prestaciones y menores consumos simultneamente. Quedaba un problema: el ruido excesivo del propulsor a bajos regmenes de giro y en los " transitorios" .
    Y es aqu donde comienza la historia del Unijet o mejor dicho, el estudio de un sistema de inyeccin directa ms evolucionado, capaz de reducir radicalmente los inconvenientes del excesivo ruido de combustin. Esta bsqueda llevar algunos aos ms tarde al Unijet, alcanzando mientras tanto otras ventajas importantes en materia de rendimiento y consumo.
    Para resolver el problema, solamente existan dos posibilidades: conformarse con una accin pasiva y aislar despus el motor para impedir la propagacin de las ondas sonoras, o bien, trabajar de modo activo para eliminar el inconveniente en la fuente, desarrollando un sistema de inyeccin capaz de reducir el ruido de combustin.
    Decididos por esta segunda opcin, los tcnicos del Grupo Fiat se concentraron inmediatamente en la bsqueda del principio del " Common-Rail" , descartando despus de anlisis cuidadosos otros esquemas de la inyeccin a alta presin. Estos sistemas no permitan gestionar la presin de modo independiente respecto al nmero de revoluciones y a la carga del motor, ni permitan la preinyeccin, que son precisamente los puntos fuertes del Unijet.
    Descripcin del sistema
    La tcnica utilizada en el diseo del " Riel Comn"esta basada en los sistemas de inyeccin gasolina pero adaptada debidamente a las caractersticas de los motores diesel de inyeccin directa. La diferencia fundamental entre los dos sistemas viene dada por el funcionamiento con mayores presiones de trabajo en los motores diesel, del orden de 1350 bar que puede desarrollar un sistema " Riel Comn"a los menos de 5 bar que desarrolla un sistema de inyeccin gasolina.
    Funciones
    El sistema de inyeccin de acumulador " Riel Comn"ofrece una flexibilidad destacadamente mayor para la adaptacin del sistema de inyeccin al funcionamiento motor, en comparacin con los sistemas propulsados por levas (bombas rotativas). Esto es debido a que estn separadas la generacin de presin y la inyeccin. La presin de inyeccin se genera independientemente del rgimen del motor y del caudal de inyeccin. El combustible para la inyeccin esta a disposicin en el acumulador de combustible de alta presin " Riel" . El conductor preestablece el caudal de inyeccin, la unidad de control electrnica (UCE) calcula a partir de campos caractersticos programados, el momento de inyeccin y la presin de inyeccin, y el inyector (unidad de inyeccin) realiza las funciones en cada cilindro del motor, a travs de una electrovlvula controlada.
    La instalacin de un sistema " Riel Comn"consta:
    - unidad de control (UCE),
    - sensor de revoluciones del cigeal,
    - sensor de revoluciones del rbol de levas,
    - sensor del pedal del acelerador,
    - sensor de presin de sobrealimentacin,
    - sensor de presin de " Riel" ,
    - sensor de temperatura del liquido refrigerante,
    - medidor de masa de aire.
    La ECU registra con la ayuda de sensores el deseo del conductor (posicin del pedal del acelerador) y el comportamiento de servicio actual del motor y del vehculo. La ECU procesa las seales generadas por los sensores y transmitidas a travs de lneas de datos. Con las informaciones obtenidas, es capaz de influir sobre el vehculo y especialmente sobre el motor, controlando y regulando. El sensor de revoluciones del cigeal mide el nmero de revoluciones del motor, y el sensor de revoluciones del rbol de levas determina el orden de encendido (posicin de fase). Un potencimetro como sensor del pedal acelerador comunica con la ECU, a travs de una seal elctrica, la solicitud de par motor realizado por el conductor.
    El medidor de masa de aire entrega informacin a la ECU sobre la masa de aire actual, con el fin de adaptar la combustin conforme a las prescripciones sobre emisiones de humos. En motores equipados con turbocompresor el sensor de presin de turbo mide la presin en el colector de admisin. En base a los valores del sensor de temperatura del liquido refrigerante y de temperatura de aire, a temperaturas bajas y motor fri, la ECU puede adaptar a las condiciones de servicio los valores tericos sobre el comienzo de inyeccin, inyeccin previa y otros parmetros.
    Comportamiento del sistema
    En estos sistemas la generacin de presin esta separada de la dosificacin y de la inyeccin de combustible, esto tiene la ventaja de poder tener una presin de inyeccin constante que no dependa del n de revoluciones. Tambin el grado de libertad en el momento de avance o retraso de la inyeccin es mucho mas grande, lo que hace de los motores equipados con " Riel Comn"unos motores muy elsticos que desarrollan todo su potencial en toda la gama de revoluciones.
    El sistema " Riel Comn"divide la inyeccin en una " inyeccin previa" , " inyeccin principal"y en algunos casos en una " inyeccin posterior" .
    Inyeccin previa
    La inyeccin previa puede estar adelantada respecto al PMS, hasta 90 del cigeal. No obstante, para un comienzo de la inyeccin previa mas avanzado de 40 del cigeal antes del PMS, el combustible puede incidir sobre la superficie del pistn y la pared del cilindro, conduciendo a una dilucin inadmisible del aceite lubricante. En la inyeccin previa se aporta al cilindro un pequeo caudal de combustible (1...4), que origina un " acondicionamiento previo"de la cmara de combustin, pudiendo mejorar el grado de rendimiento de la combustin.
    Inyeccin principal
    Con la inyeccin principal se aporta la energa para el trabajo realizado por el motor. Asimismo es responsable esencialmente de la generacin del par motor. Asimismo es responsable esencialmente de la generacin del par motor. En el sistema " Common Rail"se mantiene casi inalterable la magnitud de la presin de inyeccin durante todo el proceso de inyeccin.
    Inyeccin posterior
    La inyeccin posterior puede aplicarse para la dosificacin de medios reductores (aditivos del combustible) en una determinada variante del catalizador NOx. La inyeccin posterior sigue a la inyeccin principal durante el tiempo de expansin o de expulsin hasta 200 del cigeal despus del PMS. Esta inyeccin introduce en los gases de escape una cantidad de combustible exactamente dosificada.
    Estructura y funcin de los componentes
    La instalacin de un sistema Riel Comn se estructura en dos partes fundamentales la parte que suministra el combustible a baja presin y la que suministra el combustible a alta presin.
    La parte de baja presin consta de:
    - Depsito de combustible con filtro previo.
    - Bomba previa.
    - Filtro de combustible.
    - Tuberas de combustible de baja presin.
    La parte de alta presin consta de:
    - Bomba de alta presin con vlvula reguladora de presin.
    - Tuberas de combustible de alta presin.
    - Riel como acumulador de alta presin con sensor de presin del Rail, vlvula limitadora de la presin y limitador de flujo.
    - Inyectores.
    - Tuberas de retorno de combustible.
    871220116205
    248094552070InyectoresEl inyector utilizado en los sistemas common-rail se activan de forma elctrica a diferencia de los utilizados en sistemas que utilizan bomba rotativa que inyectan de forma mecnica. Con esto se consigue ms precisin a la hora de inyectar el combustible y se simplifica el sistema de inyeccin.
    Esquema de un inyector:
    1.- Retorno de combustible a depsito; 2.- conexin elctrica; 3.- electrovlvula;
    4.- muelle; 5.- bola de vlvula; 6.- estrangulador de entrada: 7.- estrangulador de salida; 8.- embolo de control de vlvula; 9.- canal de afluencia; 10 aguja del inyector; 11.- Entrada de combustible a presin; 12.- cmara de control.
    Control del sistema de alimentacin Riel Comn con EDC (Electronic Diesel Control).
    Bloques del sistema
    La regulacin electrnica diesel EDC para Common Rail se divide en tres bloques de sistema:
    Sensores y transmisores de valor terico para registrar las condiciones de servicio y valores tericos. Estos elementos transforman diversas magnitudes fsicas en seales elctricas.
    La unidad de control para procesar las informaciones conforme a determinados procesos de clculo matemticos (algoritmos de clculo), para formacin de seales elctricas de salida.
    Actuadores para transformar las seales elctricas de la salida de la unidad de control ECU, en magnitudes mecnicas.
    Sensores
    Unidad de control (ECU)
    Tarea y funcionamiento
    La ECU avala las seales de los sensores externos y las limita al nivel de tensin admisible.Los microprocesadores calculan a partir de estos datos de entrada y segn campos caractersticos almacenados en memoria, los tiempos de inyeccin y momentos de inyeccin y transforman estos tiempos en desarrollos temporales de seal que estn adaptados al movimiento del motor. Debido a la