Sistema de Inyección Diesel

1. Propiedades del Gasóleo

Para una autoinflamación efectiva, el gasóleo debe tener una elevada tendencia a la autoinflamarse. Esta se mide por el índice de cetano, que indica cuánto se puede comprimir el gasóleo antes de autoinflamarse. El índice de cetano varía entre 40 y 60. Un índice óptimo disminuye el retraso de la combustión, reduce el ruido del motor, disminuye el consumo de combustible y mejora el arranque en frío.

• Poder calorífico: Inferior al de la gasolina (42000 kj/kg).
• Punto de inflamación y autoinflamación:
  • Inflamación: Temperatura a la que el gasóleo empieza a arder con una llama (55ºC).
  • Autoinflamación: Temperatura mínima a la que el gasóleo arde de manera espontánea (220ºC).
• Volatilidad: Menor que la gasolina. El combustible se quema a medida que se inyecta y se evapora a 220ºC.
• Densidad: Entre 820 y 845 kg/m³ a 15ºC.
• Viscosidad: Afecta a la forma de pulverizar el combustible.
• Punto de Apariencia Cerosa (PAC): Importante en vehículos en climas fríos.
• Pureza: Impurezas abrasivas, contenido en azufre y contenido en agua son factores cruciales.

2. Fases de la Combustión

1. Tiempo de retraso: Tiempo entre el inicio de la inyección y el inicio de la combustión.
2. Combustión rápida: Combustión del gasóleo inyectado durante el tiempo de retraso. La presión aumenta sin apenas movimiento del pistón.
3. Combustión lenta: Se sigue inyectando combustible, la presión y la temperatura disminuyen. La combustión es favorecida por la turbulencia.

Es importante distinguir entre inyección directa e indirecta.

3. Tipos de Inyectores

3.1. Inyectores de Espiga

La aguja de los inyectores tiene en su extremo un tetón pulverizador que penetra en el orificio de inyección. El chorro puede variar. Se utilizan en motores con alta turbulencia de aire, inyección directa, con cámara de precombustión, de turbulencia o de reserva de aire.

3.2. Inyectores de Orificios

La aguja termina en punta cónica. Hay modelos con un único orificio y otros de orificios múltiples. Estos últimos se usan en motores de inyección directa (presión entre 150-250 bar), motores muy potentes, con inyectores de orificios con refrigeración por aceite.

4. Calentadores

• Comprobación de alimentación: Voltímetro entre terminal de un calentador y masa, accionar la llave, leer tensión de batería (debe pasar 0V tras un tiempo).
• Comprobación de incandescencia: Calentador conectado a batería con pinzas (debe ponerse incandescente).
• Comprobación de valor óhmico: Polímetro en posición de resistencia (valor alrededor de 1 ohm).
• Comprobación de continuidad: Con lámpara de comprobación en serie entre la alimentación y conexión eléctrica del calentador, accionar contacto (debe encenderse y apagarse luego).

5. Electrovávula de Parada

Interrumpe la alimentación de combustible a la cámara de alta presión para parar el motor. Para arrancar, la electroválvula, alimentada a través del contacto, permite el paso de combustible hacia el interior de la bomba de alta presión.

6. Bomba de Alta Presión

Su funcionamiento se divide en tres grupos: bomba de alta presión, electroválvula de control e inyector. El árbol de levas, con una leva adicional, impulsa la bomba de alta presión. Esta leva tiene un flanco de ataque pronunciado para accionar la bomba a gran velocidad y un flanco de salida con perfil suave para no generar burbujas en la cámara de alta presión. El balancín, con tornillo de regulación, permite el ajuste del juego de la bomba.

7. Retorno de Combustible

A la cámara se le suministra combustible de más, y el sobrante vuelve al depósito por el retorno. Tiene una triple función: recoger combustible caliente, eliminar burbujas de aire y refrigerar el inyector de la bomba.

8. Inyección Electrónica

Permite una mejor adaptación de las fases de inyección, mejor mezcla, aumento del rendimiento del motor, reducción de emisiones, velocidad de apertura y cierre mayor, mayor rango de presiones (130/2200 bar), elimina la cámara de alta presión y el émbolo de la bomba es menor.

9. Filtro de Combustible

El filtro incorpora una válvula de regulación de presión que abre el paso hacia el retorno cuando la presión vence al muelle. El control del calentamiento del combustible lo realiza un elemento termostático que abre o cierra el paso hacia un intercambiador, de forma que el refrigerante calienta el combustible. Consiste en una lámina bimetálica: a menos de 15ºC permanece curvada y desvía todo el combustible hacia el calentador; entre 15-25ºC, la lámina, menos curvada, envía parte del combustible al calentador y la otra parte al filtro; a más de 25ºC, la lámina se aplana obstruyendo el paso hacia el calentador, y todo el combustible va al filtro.

10. Inyectores Electrónicos

Se instalan en la culata y son de accionamiento electromagnético. La UCE (Unidad de Control Electrónico) se encarga del inicio y el fin de la inyección.

• En reposo: La electroválvula no es excitada por la UCE y el inducido mantiene la válvula de bola cerrando el paso hacia el estrangulador de salida. El combustible de alta presión entra a la cámara de control y a la celda volumétrica.
• En funcionamiento: La UCE excita la electroválvula, levantando la válvula de bola de su asiento. Se abre el estrangulador hacia el retorno, por lo que la presión en la cámara de control baja. La menor presión de la cámara de control hace ascender la aguja y comienza la inyección. La inyección termina cuando la UCE deja de alimentar la electroválvula.

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