Inyector motor diesel: dispositivo y principio de funcionamiento

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:26

Las exigencias de los motores diésel modernos en términos de potencia, eficiencia y respeto por el medio ambiente son cada vez mayores. Para cumplir con estos requisitos, se debe asegurar una buena formación de la mezcla. Para ello, los motores están equipados con modernos y eficientes sistemas de inyección de combustible. Son capaces no solo de proporcionar la pulverización más fina debido a la mayor presión, sino también de regular el momento de inyección y la cantidad de combustible suministrado a los cilindros con gran precisión. Tal sistema existe y satisface plenamente todos esos altos requisitos. Este es un inyector de motor diesel. Es un elemento de inyección independiente para cada cilindro del motor. La pieza está controlada por una unidad electrónica.

Ideas diésel

Sobre la creación de un nodo en el que se combinarían la boquilla y la bomba de combustible,se creía el creador de estos motores - Rudolf Diesel.

Esto le permitiría alejarse de las líneas de combustible y de las tuberías de alta presión, aumentando así la presión de inyección. Pero en los días de Diesel, las oportunidades que existen hoy en día aún no existían.

Descripción del sistema

La bomba inyectora del motor diesel es una bomba de suministro de combustible y un inyector, que se combinan en una sola unidad. Al igual que en las bombas de inyección con toberas, la inyección basada en estos elementos puede realizar determinadas tareas. El sistema crea suficiente presión, suministra una cierta porción de la mezcla de combustible en el momento adecuado. Hay una bomba separada para cada cámara de combustión. Es por eso que ahora puede encontrar motores donde no hay líneas de combustible de alta presión, que están en unidades de potencia con bombas de combustible de alta presión.

Hechos históricos

Este sistema de inyección no es un nuevo desarrollo. El inyector del motor diesel se instaló en los automóviles a finales de los años 30. Por primera vez, el diseño se probó en motores diésel para vehículos ferroviarios, marinos y de carga. Toda esta técnica estaba unida por una cosa: baja velocidad. Las características de estos motores son la presencia de una bomba separada para cada cilindro y líneas de presión cortas que van a la boquilla. Los elementos son impulsados por empujadores y topes.

Serialmente comenzó a utilizar este tipo de sistemas en camiones desde 1944. En turismos - desde 1988. En 1938, la empresa Detroit-Diesel, que entonces pertenecía a la GeneralMotores, se creó la primera unidad de este tipo, en la que se utilizó el sistema de potencia del motor diesel con boquillas de bomba. A pesar de que el dispositivo se desarrolló en los EE. UU., los diseños de este tipo también se desarrollaron en la URSS.

Los primeros motores YaAZ-204 ya estaban equipados con tales boquillas en 1947. Pero estas unidades fueron producidas bajo la licencia de Detroit-Diesel. Esta unidad de potencia, y luego un motor de seis cilindros modificado, se produjo hasta 1992.

En 1994, los ingenieros de Volvo observaron el dispositivo y el funcionamiento del inyector del motor diésel. La empresa produce el primer camión FH12 con toberas de este tipo. Luego comenzarán a equipar sus camiones Scania e Iveco con las mismas unidades.

Entre los turismos, este sistema se utilizó por primera vez en los Volkswagen. El inyector del motor diesel Volkswagen apareció en 1998. A finales de los 90, los motores con dicho sistema ocupaban el 20 % del mercado del automóvil.

Dispositivo

Entonces, consideremos qué es un inyector de motor diesel. Su dispositivo es extremadamente simple. En el cuerpo de la unidad se encuentra directamente la boquilla, la unidad de dosificación, así como la unidad de potencia. Gracias a este accionamiento de potencia, el inyector bomba tiene ciertas ventajas sobre los sistemas tradicionales. Así, el tiempo de movimiento de un líquido inflamable a alta presión se reduce significativamente. También aumenta la eficiencia hidráulica y reduce el peso.

Las boquillas de última generación están equipadas con bombas capaces de suministrar presiones suficientemente altas (hasta 2.500 bar). Pueden responder instantáneamente a los comandos de la ECU, que recopila y analiza la información actual de los sensores externos. En base a estos datos, se determina la cantidad requerida de la mezcla y el tiempo de inyección. Esto permite obtener valores de potencia óptimos para determinadas condiciones de funcionamiento. Además, las unidades ayudan a ahorrar combustible diésel, lo que minimiza las emisiones nocivas a la atmósfera y ayuda a reducir el ruido de un motor en marcha. Y finalmente, el dispositivo es muy compacto y se puede colocar en la culata. También puede instalar otras piezas y ensamblajes allí.

La boquilla está diseñada para proporcionar la formación de mezcla más eficiente. Para esto, los ingenieros han proporcionado fases: esta es una inyección preliminar, principal y adicional. Preliminar proporciona una combustión suave en el momento de la fase principal, cuando se garantiza una formación de alta calidad de la mezcla de trabajo en diferentes modos de funcionamiento del motor. Se requiere uno adicional para procesos de regeneración en el filtro de partículas.

Principio del inyector mecánico

El inyector del motor diesel se instala directamente en la culata. Hay cuatro levas especiales en el árbol de levas. Sirven para poner en marcha el accionamiento del inyector. Con la ayuda de balancines, la fuerza se transmite a los inyectores-bomba por medio de émbolos.

La leva de accionamiento tiene un perfil especial que proporciona una subida brusca y luego una bajada lenta del balancín. Cuando el último se levantael émbolo se presiona rápidamente hacia abajo. Esto crea la presión adecuada. Al bajar lentamente el balancín, el émbolo sube. Esto permite que el combustible entre en las cámaras de alta presión sin burbujas de aire.

El proceso de inyección en sí tiene lugar cuando se aplica voltaje de control desde la ECU a la válvula solenoide.

Fases de inyección

Echemos un vistazo más de cerca al principio de funcionamiento del inyector del motor diesel. Cuando, bajo la influencia del balancín, el émbolo se mueve hacia abajo, la mezcla combustible fluye a través de los canales hacia las boquillas. Cuando la válvula se cierra, el flujo de diesel se corta. La presión comienza a subir. Cuando alcance un nivel de 13 MPa, la aguja de pulverización superará la fuerza del resorte. Después de eso, comenzará la fase de preinyección.

Tan pronto como la válvula comienza a abrirse, la fase previa finaliza y la mezcla de combustible se dirige a través de la línea de suministro. La presión comienza a caer. Dependiendo del modo de funcionamiento del motor, se pueden realizar una o dos fases preliminares.

Cuando el émbolo se mueve hacia abajo, comienza la carrera de inyección principal. La válvula se cierra de nuevo, la presión del combustible vuelve a subir. Al alcanzar un nivel de 30 MPa, la aguja de pulverización superará la fuerza de presión y se elevará, iniciando así el proceso de inyección. Cuanto más aumente la presión, más combustible se comprimirá. Se aumenta la cantidad de gasóleo y aire que puede entrar en el cilindro.

Avance máximo (y se realiza cuando el motor está funcionando en modo pico)potencia), se realiza a una presión de 220 MPa. La apertura de la válvula completa la etapa principal de inyección. Cae la presión, la aguja se cierra.

Se realiza una fase de inyección adicional cuando el émbolo sigue bajando. El principio de funcionamiento del dispositivo en esta etapa es el mismo que el de la inyección principal. Más a menudo, el algoritmo se realiza en dos etapas.

Si consideramos el dispositivo de la bomba-inyector de un motor diesel TDI, entonces puede equiparse con un sensor que monitorea el levantamiento de la aguja. La unidad de control necesita la posición de la aguja, donde las bombas de combustible también se controlan electrónicamente.

Beneficios

Mientras que el sistema common rail usa inyección de batería, el inyector unitario entrega la mezcla de combustible a una presión más alta debido a la ausencia de líneas largas.

A menudo se pueden destruir durante el funcionamiento del automóvil. Este es el eslabón débil en los sistemas de potencia clásicos. El inyector de la bomba permite alimentar más combustible a la cámara de combustión. Esto hará que la fumigación sea más eficiente. Los motores equipados con estas unidades son más potentes.

Además, los motores con este tipo de inyección son menos ruidosos que sus homólogos. Pero con el Common Rail o la bomba de inyección, el inyector bomba seguirá siendo más compacto.

Defectos

Pero también hay desventajas. La desventaja más seria son las altas exigencias en la calidad del combustible. El más mínimo bloqueo es suficiente para que el sistema deje de funcionar. El segundo aspecto negativo es el precio.

Es casi imposible reparar este ensamblaje exacto fuera de la fábrica. Otro inconveniente es que, cuando se exponen a alta presión, estos nodos a menudo rompen las tomas de aterrizaje en el bloque del motor.

¿Cómo mantener el inyector de la bomba?

Como puede ver, estos nodos son muy exigentes con la calidad del diésel, y está lejos de ser alta en nuestro país y en la CEI. Para no tener que cambiar este costoso elemento con frecuencia, se recomienda cambiar regularmente el combustible, el aire y todos los demás filtros, comprar consumibles originales.

Acerca de los rubores

A menudo, los propietarios de automóviles están interesados en cómo lavar la bomba del inyector en un motor diesel. Los expertos no recomiendan enjuagar; esto no es bueno para ninguna boquilla. Es mejor cambiar los filtros y repostar en gasolineras de probada eficacia.

El lavado en el banco es adecuado si hay una atomización de mala calidad: ralentí inestable y problemas similares. Se permite el enjuague en un baño ultrasónico cuando la aguja está completamente atascada. Si la boquilla está vertiendo, nada ayudará aquí. Para el lavado, puede utilizar los productos LAVR y VINS actualmente populares.

En general, si un inyector no funciona, lo mejor es hacerle reparar y reemplazar las piezas que no funcionan. El lavado solo ayuda si el nodo funciona de alguna manera.

Conclusión

Entonces, descubrimos qué es un inyector de motor diesel y cuál es su dispositivo. Como puede ver, este es un elemento integral del sistema de suministro de energía del motor diesel. Él tienediseño tecnológicamente más avanzado, pero muy exigente con la calidad del combustible.