Ubicacion, Funcionamiento, Fallos y Comprobacion del 3CR Common Rail: Inyectores

3CR Common Rail: Inyectores



UBICACION DEL COMPONENTE

El Rail va colocado en la parte alta del motor, en la zona de Culata y lo que se conoce como Common Rail (1CR) ó "rampa de inyección" para motores Diesel consiste en un tubo de acero que debe soportar unas presiones de entre 300 y 2.000 bar segun desarrollos de los distintos sistemas y, a dicho tubo (Rail) se atornillan los tubos de acero para ingreso y retorno de combustible con su Válvula limitadora presión inyección (N77) además de los tubos de acero a los que se enroscan todos los Inyectores (N240, 241. etc).

FUNCIONAMIENTO DEL COMPONENTE

INYECTORES
Se suelen usar Inyectores piezoeléctricos que van a trabajar a una enorme presión suministrando una pequeña, rápida y homogénea cantidad de combustible en la cámara de combustión de los cilindros.
El sistema constructivo que los hace funcionar consiste en una pieza de cuarzo revestida con cerámica que se expande rápidamente cuando se le aplica una corriente eléctrica y, así, sus 400 plaquitas de cerámica finísimas, colocadas unas sobre otras, se expanden 0,04 mm en 150 microsegundos, siendo la cantidad de combustible inyectada de medio milímetro cúbico, que viene a ser un volumen menor que la cabeza de un alfiler y su funcionamiento es el siguiente:

Paso 1).- Inyector cerrado (estado de reposo):
Aunque exista la misma presión sobre el émbolo de control en ambas caras, al no estar activada la Electroválvula del Inyector se cierra la tobera inferior porque la presión que actua sobre el émbolo en su parte superior es mayor que la existente en la parte inferior de la tobera ya que del émbolo de control tiene reducida la superficie debido al diámetro de la aguja del inyector de tobera y, por tanto, el émbolo cerrará la salida del combustible. El muelle inferior de la válvula del inyector se encargará de que ésta haga un cierre perfecto para evitar fugas de combustible hacia el sobrante.

Paso 2).- El inyector abre (comienzo de inyección):
Al ser activada la electroválvula, la fuerza del electroimán vence al muelle de válvula que la hace subir y con ello se produece un aumento de volumen encima de la cabeza del émbolo principal lo que implica que se desplace éste hacia arriba y, por tanto, la presión del Rail va a hacer que comience la inyección y se establezca el funcionamiento de los inyectores piezoeléctricos tal como se explicó al principio.

Paso 3).- Inyector totalmente abierto:
La electroválvula continúa activada y, por tanto, el émbolo de mando alcanza el tope superior, permaneciendo allí sobre un volumen de combustible de efecto amortiguador. Este volumen se produce por el flujo de combustible que se establece entre el estrangulador de entrada y de salida estando la tobera del inyector ahora totalmente abierta y el combustible será inyectado en la cámara de combustión con una presión aproximada a la presión del Rail siendo la distribución de fuerzas en el inyector similar a la existente durante la fase de apertura. Paso 2).

Paso 4).- El inyector cierra (final de inyección):
Cuando la electroválvula se desactiva, el inducido es presionado hacia abajo por la fuerza del muelle de válvula y, entonces, la bola cierra el estrangulador de salida y al cerrarse el estrangulador de salida se forma de nuevo en el recinto de control (parte superior e inferior del émbolo de mando) una presión similar a la del Rail a través del estrangulador de entrada y este aumento de presión hace que se cierre el inyector al igual que en el paso 1).

RAIL ó ACUMULADOR DE ALTA PRESIÓN
El Rail almacena combustible a alta presión y debido a la capacidad de compresión del combustible se consigue en el Rail un efecto de acumulador con una presión casi constante a pesar de las oscilaciones pulsatorias que produce la bomba al alimentar el combustible y la apertura de los inyectores.

SENSOR DE PRESIÓN EN EL RAIL
Debe medir la presión instantánea del Rail y va a constar de los siguientes elementos:
- Un elemento sensor integrado que va soldado al agujero para la medida de presión.
- Una placa con su circuito electrónico impreso que indicará a la UCE la presión.
- El cuerpo de sensor provisto de conector para el enchufe eléctrico.

FUNCION SUPLETORIA SI FALLA EL COMPONENTE

Sin función supletoria. En caso de que el motor no arranque en frio o en caliente lo primero que hay que analizar es la cantidad de combustible que devuelve cada Inyector al retorno o sobrante porque si un Inyector presenta fugas, disminuye la presión en el Rail y por debajo de los 200 bar los inyectores no suministran combustible a las cámaras de combustión. Para hacer la comprobación del sobrante de combustible se ponen unos tubos en los retornos para que viertan el combustible en una probeta o en unos vasos y, de esta manera se verá el inyector que presenta fugas y que será el causante de la disminución de la presión en el "Rail".

FALLOS POR AUSENCIA O MALA SEÑAL DEL COMPONENTE

* No arranca el motor
* A veces arranca y a veces no arranca
* Arranque en frio defectuoso
* Arranque dificil en frio y en caliente

COMPROBACION SI EL SCANNER DA FALLO DEL COMPONENTE

Si el Aparato de Diagnosis indica por ejemplo:
"Sensor de presión de la rampa de combustible"
"Sensor presión rail, presión máxima sobrepasada"
"Válvula regulación presión DRV etapa final con sobrecalentamiento"
"Regulación presión rail a través de ZME, excitación en deceleración no plausible"
"Regulación presión rail mediante DRV, exceso presión/comportamiento histéresis"
"Unidad dosificadora combustible ZME supervisión de corriente"
"Sensor Tª de las Unidades de control, interrupción/contacto a masa"
"Circuíto eléctrico válvula reguladora de presión corriente fuera de rango"
"Captador presión rail"
"Exceso número revoluciones"
"Limitación caudal de inyección"
"Presión del Common Rail no plausible"
"Aparato mando motor, error programación/hardware"
"Circuíto/presión combustible"
"Embolo de estrangulador"
"Electroválvula presión sobrealimentación"
"Circuíto alta presión combustible", etc. se le está indicando al mecánico:

* Interrupción de línea
* Corto con positivo
* Corto con masa


Si se detecta "corriente fuera de rango", "excitación no plausible", "supervisión de corriente" etc. quiere decir que no concuerda la señal de la UCE con la señal que recibe la misma y, por tanto, hay que revisar la instalación eléctrica.

OTROS FALLOS MECANICOS INDUCIDOS

* Baja presión combustible en el Rail
* Excesivo consumo de combustible



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