Comprensión del sistema de inyección directa Common Rail

Los motores diésel modernos utilizan un sistema de inyección de combustible common rail. Los sistemas Common Rail ofrecen un nivel de flexibilidad que se puede utilizar para lograr el mejor control de emisiones, potencia y eficiencia de combustible de su clase. Los fabricantes de equipos originales (OEM) ahora pueden diseñar para obtener el máximo rendimiento y valor para el usuario final en una amplia gama de máquinas y aplicaciones.

Por la flexibilidad que permiten mientras cumplen con los estándares más estrictos de control de la contaminación, un número creciente de motores diésel modernos utilizan sistemas de combustible de inyección directa de riel común (CRDi). El combustible se entrega al motor bajo presión y con precisión controlada electrónicamente en sistemas common rail. Esto brinda un nivel de flexibilidad que se puede utilizar para lograr el mejor control de emisiones, potencia y consumo de combustible de su clase.

En este artículo, aprenderá la definición, funciones, componentes, diagrama, funcionamiento, ventajas y desventajas de un sistema de inyección directa common rail.

¿Qué es una inyección directa common rail?

Los motores diesel, en general, ofrecen la clara ventaja de una alta eficiencia de combustible y bajas emisiones de CO2. Como resultado, se han creado una serie de nuevas tecnologías para limitar las emisiones nocivas. El sistema Common Rail Direct Injection (CRDI) de inyección directa de combustible es una de estas tecnologías. En este diseño, la combustión comienza en la cámara de combustión principal, que se ubica en una cavidad en la parte superior de la corona del pistón.
Este sistema utiliza inyectores de alta respuesta con control electrónico para inyectar diesel cinco veces más preciso que un estándar sistema de inyección. Como resultado, hay una mayor disminución de partículas y NOx, lo que mejora la eficiencia del combustible y el par motor. Como resultado, se reducen el ruido y la vibración del motor.

En 1997, Bosch introdujo el primer sistema common rail. El sistema recibe su nombre del depósito común de alta presión (riel común) que suministra gasolina a todos los cilindros. La presión de combustible debe generarse individualmente para cada inyección en los sistemas tradicionales de inyección diesel. El sistema de riel común, por otro lado, separa la generación de presión y la inyección, lo que garantiza que el combustible esté siempre accesible a la presión adecuada para la inyección.

Aplicaciones

El sistema common rail es adecuado para todo tipo de vehículos de carretera con motor diésel, desde turismos urbanos (como el Fiat Panda) hasta vehículos ejecutivos (como el Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso y Siemens VDO son los principales fabricantes de los actuales sistemas common rail (ahora propiedad de Continental AG).

Funciones

Las siguientes son las principales funciones de un sistema de inyección directa common rail en sus diversas aplicaciones:

Alimentación de combustible:

El cuerpo de la bomba de inyección contiene partes de la bomba como el cilindro y el émbolo. Cuando la leva levanta el émbolo, el combustible se comprime a alta presión y se transfiere al inyector.

Ajuste de la cantidad de combustible:

Independientemente de la velocidad de giro o la carga, la entrada de aire en los motores diesel es casi constante. La salida y el consumo de combustible fluctúan cuando la cantidad de inyección cambia con la velocidad del motor, mientras que la sincronización de la inyección permanece constante. El pedal del acelerador se utiliza para modificar la potencia del motor, que es casi proporcional a la cantidad de inyección.

Tiempo de ajuste de la inyección:

El intervalo entre la inyección, el encendido y la combustión del combustible y el momento en que se alcanza la presión máxima de combustión se conoce como retardo de encendido. Debido a que este período de tiempo es casi constante independientemente de la velocidad del motor, se utiliza un temporizador para ajustar y modificar la sincronización de la inyección, lo que permite una combustión óptima.

Combustible de atomización:

El combustible se mezcla completamente con el aire cuando la bomba de inyección lo presuriza y luego lo atomiza desde la boquilla de inyección, lo que mejora el encendido. La consecuencia final es la combustibilidad total.

Componentes de una inyección directa common rail

Los principales componentes de un sistema de inyección directa common rail incluyen:

• Bomba de inyección de combustible:presuriza el combustible a alta presión
• Tubo de alta presión:envía combustible a la boquilla de inyección
• Tobera de inyección:inyecta el combustible en el cilindro
• Bomba de alimentación:aspira combustible del tanque de combustible
• Filtro de combustible:filtra el combustible
• Unidad de control del motor

Esquema de un CRDi

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de un sistema CRDi de inyección directa common rail es menos complejo y puede entenderse fácilmente. Un sistema common rail está compuesto por un acumulador de presión (o, dicho de otro modo, un tubo de distribución de gasolina) colocado a lo largo del bloque motor. Una bomba de combustible de cilindros múltiples de alta presión alimenta el riel. Las válvulas solenoides se utilizan para encender los inyectores. Tanto las electroválvulas como la bomba de combustible se controlan electrónicamente.

La presión de inyección en un sistema de inyección common rail es independiente de la velocidad y la carga del motor. Como resultado, controlar los parámetros de inyección es simple. Para reducir el ruido del motor y las emisiones de NOx, se suele utilizar una inyección piloto. El flujo de combustible es controlado por una válvula tipo aguja y asiento en los inyectores. Tanto la parte superior como la inferior de la válvula de aguja cuentan con presión de combustible. Al purgar parte de la presión de la parte superior, la presión en la parte inferior sacará la aguja de su asiento. Luego, el combustible fluirá a través de las aberturas de las boquillas.

Mire el video a continuación para obtener más información sobre cómo funciona un sistema de inyección directa common rail:

Ventajas y desventajas de un sistema de inyección directa common rail

Ventajas:

Los siguientes son los beneficios de un CRDi en sus diversas aplicaciones:

• Produce un 25 % más de potencia y par que un motor convencional de inyección directa.
• La inversión inicial es mínima.
• Es posible obtener una mejor recogida.
• Mantiene el ruido y la vibración al mínimo.
• Es posible obtener más kilometraje.
• Las emisiones son mínimas.
• Se reduce la cantidad de combustible consumido.
• Es posible lograr mejores resultados.

Desventajas:

A pesar de las buenas ventajas del sistema CRDi, aún existen algunas limitaciones. A continuación se detallan las desventajas de una inyección directa common rail en sus diversas aplicaciones:

• Vehículo caro
• Piezas caras
• El costo de mantenimiento es alto
• Diseño complicado debido a muchas partes

Conclusión

Los sistemas Common Rail ofrecen un nivel de flexibilidad que se puede utilizar para lograr el mejor control de emisiones, potencia y eficiencia de combustible de su clase. Los fabricantes de equipos originales (OEM) ahora pueden diseñar para obtener el máximo rendimiento y valor para el usuario final en una amplia gama de máquinas y aplicaciones. Eso es todo por este artículo, donde se explica la definición, aplicaciones, funciones, componentes, diagrama, funcionamiento, ventajas y desventajas de una inyección directa common rail.

Espero que aprendas mucho de la lectura, si es así, comparte amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡nos vemos!