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7/27/2019 49819855 INYECTORES Common Rail
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Inyectores para motores Common Rail
Presentacin creada por: CARLOS ALBERTO GONZALEZ
MECANICAVirtual, la web de los estudiantes de automocin www.mecanicavirtual.org
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Inyectores para motores Common Rail
El inyector utilizado en los sistemas common-rail se activande forma elctrica a diferencia de los utilizados en sistemasque utilizan bomba rotativa que inyectan de formamecnica. Con esto se consigue mas precisin a la hora deinyectar el combustible y se simplifica el sistema de
inyeccin.
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1.- retorno de combustible a deposito2.- conexin elctrica3.- electrovlvula4.- muelle5.- bola de vlvula6.- estrangulador de entrada
7.- estrangulador de salida8.- embolo de control de vlvula9.- canal de afluencia10 aguja del inyector11.- entrada de combustible a presin12.- cmara de control.
Esquema interno de un inyector common rail
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EstructuraLa estructura del inyector se divide en tres bloques funcionales:
y El inyector de orificios.
y El servosistema hidrulico.
y La electrovlvula.
Funcionamiento
La funcin del inyector puede dividirse en cuatro estados de servicio, con elmotor en marcha y la bomba de alta presin funcionando.
y Inyector cerrado (con alta presin presente).
y El inyector abre (comienzo de inyeccin)
y Inyector totalmente abierto.
y El inyector cierra (final de inyeccin).
Si el motor no esta en marcha la presin de un muelle mantiene el inyectorcerrado.
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Inyector cerrado (estado de reposo):
La electrovlvula no esta activada (estado de reposo) y por lo tanto seencuentra cerrado el estrangulamiento de salida que hace que la presin delcombustible sea igual en la cmara de control que en el volumen de cmara dela tobera por lo que la aguja del inyector permanece apretado sobre su asientoen la tobera empujada (la aguja) por el muelle del inyector, pero sobre todo laaguja se mantiene cerrada porque la presin en la cmara de control y en elvolumen de cmara de la tobera (que son iguales) actan sobre reasdistintas. La primera acta sobre el mbolo de control y la segunda sobre ladiferencia de dimetros de la aguja, que es un rea menor y por tanto la fuerzaque empuja a la aguja contra el asiento es mayor que la fuerza en sentidocontrario, que tendera a abrirla.El muelle, aunque ayuda, aporta una fuerza muy pequea.
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El inyector abre (comienzo de inyeccin):El inyector se encuentra en posicin de reposo. La electrovlvula es activadacon la llamada corriente de excitacin que sirve para la apertura rpida de laelectrovlvula. La fuerza del electroimn activado ahora es superior a la fuerzadel muelle de vlvula, y el inducido abre el estrangulador de salida. En untiempo mnimo se reduce la corriente de excitacin aumentada a una corrientede retencin del electroimn mas baja. Con la apertura del estrangulador desalida puede fluir ahora combustible, saliendo del recinto de control de vlvula
hacia el recinto hueco situado por encima, y volver al deposito de combustible atravs de las tuberas de retorno. El estrangulador de entrada impide unacompensacin completa de la presin, y disminuye la presin en la cmara decontrol de vlvula. Esto conduce a que la presin en la cmara de control seamenor que la presin existente en la cmara de la tobera. La presindisminuida en la cmara de control de la vlvula conduce a una disminucin dela fuerza sobre el mbolo de mando y da lugar a la apertura de la aguja del
inyector. Comienza ahora la inyeccin.La velocidad de apertura de la aguja del inyector queda determinada por ladiferencia de flujo entre el estrangulador de entrada y de salida.
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Inyector totalmente abierto:El mbolo de mando alcanza su tope superior y permanece all sobre unvolumen de combustible de efecto amortiguador. Este volumen se producepor el flujo de combustible que se establece entre el estrangulador deentrada y de salida. La tobera del inyector esta ahora totalmente abierta y elcombustible es inyectado en la cmara de combustin con una presin quecorresponde aproximadamente a la presin en el Rail. La distribucin de
fuerzas en el inyector es similar a la existente durante la fase de apertura.
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El inyector cierra (final de inyeccin)Cuando deja de activarse la electrovlvula, el inducido es presionado hacia
abajo por la fuerza del muelle de vlvula y la bola cierra el estrangulador desalida. El inducido presenta una ejecucin de dos piezas. Aunque el plato delinducido es conducido hacia abajo por un arrastrador, puede sin embargomoverse elsticamente hacia abajo con el muelle de reposicin, sin ejercer asfuerza hacia abajo sobre el inducido y la bola.Al cerrarse el estrangulador de salida se forma de nuevo en el recinto de control
una presin como en el Rail, a travs del estrangulador de entrada. Esteaumento de presin supone un incremento de fuerza ejercido sobre el embolode mando. Esta fuerza del recinto de control de vlvula y la fuerza del muelle,superan ahora la fuerza del volumen de la cmara de tobera y se cierra sobresu asiento la aguja del inyector.La velocidad de cierre de la aguja del inyector queda determinada por el flujodel estrangulador de entrada.
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En reposo
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Las fuerzas se equilibran y
el inyector permanece cerrado
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Se energiza la bobina
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Se eleva el ncleo
Despega
la
vlvula
de su asiento
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La presin sobre la cara
del vstago desaparece
La presin ejercida
levanta laaguja
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Se produce la inyeccin
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La inyeccin finaliza
cuando se dejadeenergizar la bobina y
el ncleo, baja cerrando
la vlvula esfrica.
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Las fuerzas se equilibran y
Laaguja cierra las toberas.
Final de inyeccin
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Inyectores de orificiosFuncionesLas toberas de inyeccin se montan en los inyectores common rail. De esta forma losinyectores common rail asumen la funcin de los portainyectores.
AplicacinPara motores de inyeccin directa que utilizan el sistema Common Rail se empleaninyectores de orificios del tipo P con un dimetro de aguja de 4 mm.
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EstructuraLos orificios de inyeccin se encuentran situados en el inyector de tal forma que al inyectar elcombustible, el chorro forme un cono en la cmara de combustin. El numero y dimetro delos orificios de inyeccin dependen de:
yEl caudal de inyeccin
yLa forma de la cmara de combustin
yLa turbulencia del aire (rotacin) aspirado en la cmara de combustin.
Para emisiones reducidas de hidrocarburos es importante mantener lo mas reducido posible
el volumen ocupado por el combustible (volumen residual) por debajo de la arista de asientode la aguja del inyector. Esto se consigue de la mejor manera con inyectores de taladro enasiento.
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in de la presentacin