Sistemas Diesel

Evolución de los Sistemas Diesel

Livianos y Pesados

Conceptos para el desarrollo de vehículos Diesel modernos

INYECCIÓN

OPTIMIZADA

ALTO VOLUMEN

DE LA EGR

SOBRE-ALIMENTACION

➔

Bajo consumo de combustible.

➔

Reducción de emisiones de

gases contaminantes.

➔

Funcionamiento silencioso.

➔

Mejores prestaciones.

Ventajas y Beneficios

Optimización de la Inyección

Optimización de la Inyección

velocidad alta

OBJETIVO:

Conseguir un funcionamiento mas progresivo

del motor sobrealimentado y obtener una curva

Sobrealimentación

 La limpieza de la EGR se debe realizar cada 10000 km

 Una EGR en mal estado origina perdida de potencia y un exceso de humo negro

(carbonilla en la admisión)

 La EGR se ensucia por una mala combustión y se debe a una conducción inadecuada

 Recomendaciones:

Hasta 3000m de altura se recomienda efectuar los cambios a 2000 rpm

Por encima de 3000 realizar los cambios entre 3000 y 3500 r.p.m.

Tecnología del futuro

Grupo I

Grupo II

Grupo III

➔

Precisión (

orificios

)

➔

Sellado

(línea contacto)

➔

Holgura (

0,002mm

)

➔

Tratamiento (

cromo

)

EPS 100

EPS 738

Repuestos (Kits)

Válvula y racor

Elemento (cilindro y embolo)

Rodillo

Corona dentada

Resorte del pistón

Eje de levas

Rodaje

Bomba de inyección en línea – Componentes principales

M

550 bar

P 7100…8000

1.300 bar

• Autos de paseo

• Utilitarios livianos

• Camiones pesados

• Motores industriales

A

750 bar

MW

1.100 bar

P1…3000

950 bar

• Camiones leves hasta porte mediano

• Tractores

• Motores industriales

Letra de modificación

Serie del producto

Sentido de giro: R=Derecha / L=Izquierda

Conjunto de letras (forma de ensamblaje)

Letra de modificación del elemento

Diametro del embolo en (0,1 mm)

Tipo de bomba de inyección

Cantidad de cilindros

Bomba de inyeccion con accionamiento propio

PE/PES 6

A 90 D 410/3 R S2293 Z

Bomba de inyección en línea – Nomenclatura

1 = Deposito de combustible

2 = Prefiltro

3 = Filtro de combustible

4 = Bomba de inyección

5 = Valvula de rebose

6 = Inyector de alta presión

7 = Conducto de retorno

(1 µm)

0,001 mm

Lapiz

0,5 mm

cabello

0,06 mm

Arista de mando

exacta

Tolerancia

(0,2 µm)

➔

Medidas precisas

(cilindro + pistón

)

➔

Control de mecanización

➔

Seguridad de funcionamiento

➔

Mayor vida útil.

Garantía de alta calidad

Particularidad de las bombas en línea P 8000

 Existe un método de barrido interior

con una gran diferencia de temperatura

(hasta 40°C) en el combustible entre el

primer y ultimo cilindro. Por este motivo

las cámaras de admisión de los diversos

cilindros están separados entre sí y son

atravesadas paralelamente.

Carcasa simple “A, MW, P”

Carcasa de bomba P8000

Diferencia de caudales

Eje de comando

Carcasa

Bomba de alimentación

Conjunto porta rodillos

Discos de levas

Cabezal hidráulico

Porta válvula (racor de impulsión)

Émbolo variador de avance

Bomba de inyección rotativa – Componentes de desgaste

Numero de serie

Sentido de giro antihorario

Velocidad nominal

Gobernador centrifugo

Ø émbolo en mm

Cantidad de cilindros

Bomba distribuidora

Embolo axial

Separación

V E 4

/

9 F 220 L 12

Bomba de inyección rotativa – Nomenclatura

1

2

3

4

5

6

1. Deposito de combustible

2. Sedimentador

3. Filtro de combustible

4. Elemento cabezal

5. Cañería de alta presión

6. Boquilla de inyección

A diferencia de la bomba de

inyección en línea, la bomba

rotativa del tipo VE no dispone

mas que de un solo émbolo

distribuidor, aunque el motor sea

de varios cilindros. La lumbrera

de

distribución

asegura

el

reparto,

entre

las

diferentes

salidas de los cilindros del motor.

1. ¿ Cuál es la función de la válvula

de reguladora de presión?

Regular la presión de la cámara de baja

presión y poder controlar la posición de

pistón de avance.

1. Válvula de presión

2. Tope de presión

3. Resorte

4. Pistón

5. Anillo de seguro

paletas

paletas

rotor

paletas

Eje de mando

rotor

Válvula reguladora de presión

Ingreso de

combustible

KSB = Dispositivo de arranque en frio

Facilita el arranque en frio modificando el

punto de inyección

LDA = Limitación de plena carga dependiente

de la presión de sobrealimentación

Varia la cantidad de inyección en función de la

presión de sobrealimentación.

KSB

LDA

Regulación y controles mecánicos:

EDC – Cumplimiento de nuevas exigencias:

consumo

potencia

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2005

50

100

150

200

[%]

emisiones

60 kW / l

3 l /100 km

Nox y hollin

2008

2011

 CKPS o CMPS

 TPS

 Flujo de aire MAFS

 Temperatura (aire, agua..

 Presión del turbo MAP

 LSU

 Válvula EGR

 Válvula turbocompresor

 Inyectores.

 Bujías incandescentes

 Señales adicionales



Interfaces, otros……

SENSORES

UNIDAD DE MANDO

ACTUADORES

EDC – Regulación Electrónica Diesel

Potenciómetro

Unidad de mando

Cuerpo de mariposa

Bomba de inyección en línea

Bomba de inyección en línea EDC

2. Interruptor luz de freno

3. Interruptor del embrague

4. Señal de velocidad

5. Sensor de rpm

6. Sensor de movimiento de aguja

7. Sensor de velocidad auxiliar

8. Sensor de presion sobrealimentacion

9. Sensor de temperatura del aire

10. Sensor de temperatura del refigerante

11. Sensor de temperatura de combustible

12. Regulador electrónico de caudal

13. Señal de velocidad de la bomba

14. Válvula EGR

15. Luz testigo EDC

16. Señal TD

1. Sensor del pedal (PWG)

17. Regulador de presión del turbo

Bomba de inyección tipo VE

Bomba de inyección VE EDC

2. Interruptor luz de freno

3. Interruptor del embrague

4. Señal de velocidad

5. Sensor de rpm

6. Sensor de movimiento de aguja

7. Sensor de presión del turbo

8. Medidor de masa de aire

9. Sensor de temperatura del aire

10. Sensor de temperatura del refigerante

11. Sensor de temperatura de combustible

12. Regulador electrónico de caudal

13. Válvula de comienzo de suministro

14. Válvula EGR

15. Luz testigo EDC

16. Señal TD

1. Sensor del pedal acelerador (PWG)

17. Regulador de presión del turbo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15 16

17

18

1. ¿Cuál es la función de la aleta

codificadora?

Detectar si la posición del manguito de

control es la correcta para luego enviar la

señal a la unidad de control EDC.

1 = Aleta codificador

(manguito de control)

2 = Conjunto articulado

(bobina)

3 = Eje de accionamiento

4 = Elemento cabezal

5 = Valvula de control sincronización

6 = Manguito de control

1

2

3

4

5

6

1

Bombas VE

Bombas VP44

Embolos radiales

Regulación EDC – De la bomba VE a la bomba VP

Bombas VP44

Bombas CP1, 2, 3

Bomba de émbolos radiales

Bombas de alta presión CP3.2

Generación del

Sistema CR

Inicio

Presión máx.

Tipo de inyector

Primera aplicación

1a generación

(turismos)

1997

1350 bar

válvula solenoide

CP1 – CP2

Alfa 156

1,9 JTD

2a generación

(

Turismos y vehiculos

industriales)

2002

1600 bar

válvula solenoide

CP3 – CP1H

Mercedes

E 220 CDI

3a generación

(Turismos y

vehiculos

industriales)

2003

1600 bar

Piezoeléctrico

CP3 – CP1H

Audi A6

3,0 TDI

2006

1800 bar

Piezoeléctrico

CP3 – CP1H

Audi A6

3,0 TDI

2007

2000 bar

Piezoeléctrico

CP3.3NH

Audi Q7

6,0 TDI

4a generación

(Turismos)

2008

2500 bar

Válvula solenoide

Mercedes-Benz

E 320 CDI

Inyectores de

alta presión

Bomba de

alta presión

Acumulador de

Unidad de

1. Med. de masa de aire

2. Sensor de rpm.

3. Sensor eje de levas

4. Sensor de temp. refrigerante

5. Sensor de temp. combustible

6. Sonsor de presión del riel

7. Sensor de pedal

8. Interruptor de freno

9. Sonda lambda

10. Sensor de temp. filtro de part.

11. Sensor de temp. del turbo

12. Sensor de diferencia de presión

13. Señales adicionales

14. Inyectores

15. Bujías incandescentes

16. Unidad de mariposa

17. Válvula reguladora de presión

18. Unidad distribuidora

19. Válvula EGR

20. Válvula interruptora EGR

21. Motor del turbo

22. Ventilador eléctrico

23. Relay de calefacción adicional

24. Calefacción de sonda lambda

25. Relay de bomba eléctrica de comb.

Enchufe de diagnóstico

ECU Motor

ECU de

transmisión

Tablero

Control

Aire Ac.

ECU del

ESP

Señales adicionales

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

En el circuito de baja presión consiste en la acumulación y filtrado del

combustible, el combustible es succionado desde el deposito a través de una

bomba de suministro previo (bomba eléctrica), luego se transporta el

combustible por las tuberías hasta el filtro de combustible para depurar

y

enviarlo al circuito de alta presión.

El circuito de alta presión se divide en tres sectores: la generación de presión

encargada por la bomba de alta presión, la acumulación de presión se efectúa

en el conducto común y la dosificación del combustible encargado por los

inyectores que garantizan una inyección correcta respecto al momento y

volumen de inyección.

CP1

CP1H

CP3.2

CP2

CP4.1

CP4.2

1. Bomba de combustible (EKP)

2. Filtro de combustible.

3. Válvula de sobrecarga.

4. Colector de retorno.

5. Bomba de alta presión CP1.

6. Válvula reguladora de presión (DRV)

7. Sensor de presión del riel (RDS)

8. Riel (acumulador de presión)

9. Inyectores.

10. EDC (unidad de mando)

11. Temperatura de combustible.

12. Otros sensores.

1 = Deposito de combustible

2 = Filtro de combustible

3 = Pre-alimentación de la bomba

4 = CP2 bomba de alta presión

5 = Sensor de presión Riel

6 = Riel (acumulador de alta)

7 = Limitador de presión

8 = Inyectores

9 = Otros sensores

10 = EDC unidad de control

1. Bomba de combustible EKP

2. Bomba de engranajes

3. Bomba de alta presión

4. Unidad de medición

5. Riel (acumulador)

6. Sensor de presión del riel

7 . Válvula regul. de presión

8. Inyector

9. Sensor del pedal acelerador

10. Sensor de revoluciones motor

11. Sensor de árbol de levas

12. EDC (Unidad de mando)

Sistema Common Rail

– Bomba CP3

Generación de los inyectores de alta presión:

(1° y 2°

generación)

Accionado por

solenoide

(Tercera generación)

Accionado por actuador

piezoeléctrico

El muelle de la válvula electromagnética presiona a

la bola de la válvula contra su asiento manteniendo

así cerrada la aguja del inyector por la presión

Inyectores Common Rail - Funcionamiento

Se inicia activando el electroimán donde la bola de la

válvula se separa de su asiento, la presión desciende

de la cámara de control y también la fuerza ejercida

sobre el embolo dando paso a la apertura del

inyector con la misma presión del conducto común

(riel)

Se desactiva el electroimán, el resorte de la válvula

oprime la bola de la válvula contra su asiento

igualando así la presión de la cámara de control a la

presión de la cámara del inyector, incrementando la

fuerza del embolo y la fuerza del muelle del inyector

Inyectores Common Rail - Funcionamiento

Elemento

piezoeléctrico

Acople

hidráulico

Válvula de control

o servoválvula

Aguja de

inyector

Un inyector CR defectuoso debe ser reemplazado

por completo. La reparación

NO ES POSIBLE.

La aguja del inyector piezoeléctrico

es

controlada

indirectamente

por

una

servoválvula. El caudal de inyección se

regula

mediante

la

duración

de

la

activación de la servoválvula.

 Eliminación de las fuerzas mecánicas

 Reducido tamaño y menor peso del inyector

(200g en comparación con 490g)

 Menor nivel de ruidos hasta (-3 dB)

 Menores emisiones de gases (-20 %)

 Incremento de potencia de motor (+7 %)

Ventajas del inyector piezoeléctrico

Conectores

Elemento piezo

Carcasa

Comportamiento de un elemento piezoeléctrico

Corriente de carga: ~15 A

Tensión: <= 200 V

Rango de Temperatura: -40 ... +160°C

Tiempo de carga:

100 μs

Medidas: 7 x 7x 32,4 mm

1

en reposo

2

energizado

Suciedad/carbonización/

corrosión mediana,

reparación todavía posible.



Poca suciedad/

carbonización/corrosión,

reparación posible.





_{Suciedad/carbonización/}

corrosión

fuerte,

reparación

imposible.

Examen visual de los Inyectores de alta presión:



Oxidación de las emisiones de CO y HC

para obtener CO2 y H2O.



Reducción de la masa de partículas



Oxidación de NO para formar NO2



Utilización como quemador catalítico.

Se compone de un cuerpo de cerámica o metálico

con canales axiales con un ancho de 1mm aprox.

Las paredes están recubiertas con platino o rodio

como elemento catalizador.

1. Modulo de control

2. Sensor de temperatura

3. Sensor de presión

4. Sensor lambda

5. Sensor de temperatura

6. Catalizador de oxidación

7. Catalizador acumulador

NOx – NSC

1. Fase de Carga: acumulación continua de

NOx en el catalizador con gases pobres; esta

fase dura (30 a 300 segundos)

El Catalizador acumulador de NOx, elimina

los óxidos de nitrógeno en 2 etapas:

2. Fase de Regeneración: desacumulación

periódica de NOx y conversión en gases de

escape ricos; la fase dura (2 a 10 segundos)

Para realizar la regeneración se

requieren de

sensores de temperatura, de presión y sonda

lambda. El catalizador de acumulador puede

reducir las emisiones de NOx hasta un 85 %.

Catalizador acumulador de NOx

Garantiza las bajas emisiones de NOx mediante la dosificación de un agente

reductor no toxico (AdBlue), se inyecta una dosis en los gases de escape creando

1 = Modulo de suministro.

2 = Deposito AdBlue.

3 = Filtro.

4 = Sensor de temperatura.

5 = Sensor de nivel AdBlue.

6 = Unidad control de dosificación

(Denoxtronic 1 - 2)

7 = Actuadores.

8 = Sensores.

9 =

CAN

del motor.

10= CAN de diagnóstico.

11= Tubo dosificador AdBlue.

12= Sensor de gases de escape.

13= Catalizador de Oxidación DOC

14= Catalizador SCR.

15= Catalizador Acumulador NSC

Catalizador de reducción selectiva

Los filtros de partículas (DPF) utilizados son de tipo cerámica

porosa. Actualmente se desarrollan filtros de metal sinterizado

.

Filtro de partículas DPF – cerámica

Regeneración:

Debe efectuarse entre los 300 a 800

km de recorrido en función de la

emision y el tamaño del filtro, con una

temperatura de (620°C aprox.) y una

duración

de

10

a

15

minutos

dependiendo de las condiciones de

servicio del motor.

Poseen superficies de filtrado con una

estructura portante metálica, cuya malla

esta

llenado

con

polvo

de

metal

sinterizado reteniendo mas del 95% de

partículas de hollín en las paredes de los

poros, muy similar al de cerámica.

Superficie de filtrado



Mejor

conductibilidad

térmica

(transportar mejor el calor generado)

produciendo

una

combustión

más

uniforme de la capa de hollín.



V12 de aluminio



5500 ccm



478 kW (650 HP)



1100 Nm

Sistema Common Rail de Bosch

3a generación hasta 2.000 bar

Audi R10 TDI:

Victoria en Le Mans 2006 y 2007



V12 de aluminio



5500 ccm



514 kW (700 HP)



1200 Nm

Sistema Common Rail de Bosch

4a generación hasta 2.500 bar

Peugeot 908:

Victoria en Le Mans 2008 y 2009



V12



6000 ccm



368 kW (500 HP)



1000 Nm

Sistema Common Rail de Bosch

3a generación hasta 2000 bares

Audi Q7 6.0 TDI

El Diesel de serie más potente

Sergio Saldaña Lozano

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