En el sistema de inyección Diesel Common Rail, los inyectores están conectados al conducto común mediante tuberías de combustible a alta presión de escasa longitud. El estanqueizado de los inyectores hacia la cámara de combustión se lleva a cabo mediante una arandela estanqueizante de cobre. Los inyectores van montados en la culata mediante elementos de fijación. Los inyectores Common Rail son adecuados para su montaje recto/oblicuo, según la versión de los inyectores, en los motores Diesel de inyección directa.
La característica del sistema es la generación de la presión de inyección independientemente del número de revoluciones del motor y del caudal de inyección. El comienzo de inyección y el caudal de inyección se controlan mediante el inyector activado eléctricamente. El momento de inyección se controla con el sistema ángulo-tiempo de
La disminución de las emisiones de gases de escape y la reducción permanente del nivel de ruidos de los motores Diesel exige una preparación de la mezcla óptima, por lo que a los inyectores se les exige caudales de preinyección e inyecciones múltiples muy pequeños.
Actualmente se utilizan de serie tres diferentes tipos de inyector:
- inyector con válvula electromagnética e
inducido de una pieza,
- inyector con válvula electromagnética e
inducido de dos piezas
Inyector con válvula electromagnética
Estructura
El inyector puede dividirse en distintos bloques
Funcionales:
- el inyector de orificios (ver el capítulo
"inyectores"),
- el servosistema hidráulico y
- la valvula electromagnetica
El combustible es conducido desde el empalme de alta presión (figura la, posición 13) a través de un conducto de alimentación hacia el inyector, así como a la cámara de control de la válvula (6) a través del estrangulador de alimentación (14). La cámara de control de válvula está unida con el retorno de combustible (1), a través del estrangulador de salida (12) que puede abrirse por una válvula electromagnética.
Funcionamiento
La función del inyector puede dividirse en cuatro estados de servicio, con el motor en marcha y la bomba de alta presión en funcionamiento:
- inyector cerrado (con alta presión existente),
- apertura del inyector (comienzo de la
inyección),
- inyector totalmente abierto y
- cierre del inyector (fin de la inyección).
Estos estados de servicio se regulan mediante la distribución de fuerzas en los componentes del inyector. Si el motor no está en marcha y falta presión en el conducto común, el muelle del inyector cierra el inyector.
Inyector cerrado (estado de reposo) El inyector no está activado en estado de reposo (figura la). El muelle de válvula electromagnética (11) presiona la bola de la válvula (5) contra el asiento del estrangulador de salida (12). En la cámara de control de válvula se genera la alta presión del conducto común. La misma presión reina asimismo en el volumen de la cámara (9) del inyector. Las fuerzas aplicadas por la presión existente en el conducto común sobre las superficies frontales del émbolo de mando (15) y la fuerza del muelle del inyector (7) mantienen cerrada la aguja del inyector, contraponiéndose a la fuerza de apertura existente en su resalte de presión (8).
Apertura del inyector (comienzo de la inyección) El inyector se encuentra en posición de reposo. La válvula electromagnética se activa con la "corriente de atracción" mediante la cual se abre rápidamente la válvula electromagnética (figura Ib). Los tiempos de conmutación cortos requeridos pueden conseguirse mediante la correspondiente concepción de la activación de las válvulas electromagnéticas en la unidad de control, con elevadas tensiones y corrientes.
La fuerza magnética del electroimán activados es superior a la fuerza elástica del muelle de la válvula. El inducido levanta la bola de la válvula del asiento de la válvula y abre el estrangulador de salida. Tras un breve periodo de tiempo se reduce la elevada corriente de atracción a una corriente de mantenimiento de menor entidad en el electroimán. Con la apertura del estrangulador de salida puede fluir el combustible desde la cámara de control de la válvula a la cámara hueca situada encima, y a través del retorno de combustible al depósito de combustible. El estrangulador de alimentación (14) impide una compensación completa de la presión, al objeto de que disminuya la presión existente en la cámara de control de la válvula. De esta forma, la presión reinante en la cámara de control de la válvula es menor que la presión del volumen de la cámara del inyector, en la cual existe todavía el mismo nivel de presión que en el conducto común. La reducción de la presión en la cámara de control de la válvula origina una fuerza reducida sobre el émbolo de mando y da lugar a la apertura de la aguja del inyector. En este momento comiénzala inyección.
Inyector totalmente abierto La velocidad de apertura de la aguja del inyector se determina en base a la diferencia de flujos entre el estrangulador de alimentación y el de salida. El émbolo de mando alcanza su tope superior y permanece retenido en el mismo mediante un volumen de combustible con efecto amortiguador (tope hidráulico). Este volumen se produce por el flujo de combustible regulado entre el estrangulador de entrada y el de salida. El inyector está ahora completamente abierto. El combustible se inyecta en la cámara de combustión con una presión prácticamente equivalente a la existente en el conducto común.