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) o "rampa de inyeccion" 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 Valvula limitadora presion inyeccion (N77) ademas de los tubos de acero a los que se enroscan todos los Inyectores (N240, 241. etc).
FUNCIONAMIENTO DEL COMPONENTE
INYECTORES
Se suelen usar Inyectores piezoelectricos que van a trabajar a una enorme presion suministrando una pequena, rapida y homogenea cantidad de combustible en la camara de combustion de los cilindros.
El sistema constructivo que los hace funcionar consiste en una pieza de cuarzo revestida con ceramica que se expande rapidamente cuando se le aplica una corriente electrica y, asi, sus 400 plaquitas de ceramica finisimas, colocadas unas sobre otras, se expanden 0,04 mm en 150 microsegundos, siendo la cantidad de combustible inyectada de medio milimetro cubico, 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 presion sobre el embolo de control en ambas caras, al no estar activada la Electrovalvula del Inyector se cierra la tobera inferior porque la presion que actua sobre el embolo en su parte superior es mayor que la existente en la parte inferior de la tobera ya que del embolo de control tiene reducida la superficie debido al diametro de la aguja del inyector de tobera y, por tanto, el embolo cerrara la salida del combustible. El muelle inferior de la valvula del inyector se encargara de que esta haga un cierre perfecto para evitar fugas de combustible hacia el sobrante.
Paso 2).- El inyector abre (comienzo de inyeccion):
Al ser activada la electrovalvula, la fuerza del electroiman vence al muelle de valvula que la hace subir y con ello se produece un aumento de volumen encima de la cabeza del embolo principal lo que implica que se desplace este hacia arriba y, por tanto, la presion del Rail va a hacer que comience la inyeccion y se establezca el funcionamiento de los inyectores piezoelectricos tal como se explico al principio.
Paso 3).- Inyector totalmente abierto:
La electrovalvula continua activada y, por tanto, el embolo de mando alcanza el tope superior, permaneciendo alli 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 sera inyectado en la camara de combustion con una presion aproximada a la presion del Rail siendo la distribucion de fuerzas en el inyector similar a la existente durante la fase de apertura. Paso 2).
Paso 4).- El inyector cierra (final de inyeccion):
Cuando la electrovalvula se desactiva, el inducido es presionado hacia abajo por la fuerza del muelle de valvula 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 embolo de mando) una presion similar a la del Rail a traves del estrangulador de entrada y este aumento de presion hace que se cierre el inyector al igual que en el paso 1).
RAIL o ACUMULADOR DE ALTA PRESION
El Rail almacena combustible a alta presion y debido a la capacidad de compresion del combustible se consigue en el Rail un efecto de acumulador con una presion casi constante a pesar de las oscilaciones pulsatorias que produce la bomba al alimentar el combustible y la apertura de los inyectores.
SENSOR DE PRESION EN EL RAIL
Debe medir la presion instantanea del Rail y va a constar de los siguientes elementos:
- Un elemento sensor integrado que va soldado al agujero para la medida de presion.
- Una placa con su circuito electronico impreso que indicara a la UCE la presion.
- El cuerpo de sensor provisto de conector para el enchufe electrico.
FUNCION SUPLETORIA SI FALLA EL COMPONENTE
Sin funcion 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 presion en el Rail y por debajo de los 200 bar los inyectores no suministran combustible a las camaras de combustion. Para hacer la comprobacion 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 vera el inyector que presenta fugas y que sera el causante de la disminucion de la presion en el "Rail".
FALLOS POR AUSENCIA O MALA SEÑAL DEL COMPONENTE
* Arranque en frio defectuoso
COMPROBACION SI EL SCANNER DA FALLO DEL COMPONENTE
Si el Aparato de Diagnosis indica por ejemplo:
"Sensor de presion de la rampa de combustible"
"Sensor presion rail, presion maxima sobrepasada"
"Valvula regulacion presion DRV etapa final con sobrecalentamiento"
"Regulacion presion rail a traves de ZME, excitacion en deceleracion no plausible"
"Regulacion presion rail mediante DRV, exceso presion/comportamiento histeresis"
"Unidad dosificadora combustible ZME supervision de corriente"
"Sensor Tª de las Unidades de control, interrupcion/contacto a masa"
"Circuito electrico valvula reguladora de presion corriente fuera de rango"
"Captador presion rail"
"Exceso numero revoluciones"
"Limitacion caudal de inyeccion"
"Presion del Common Rail no plausible"
"Aparato mando motor, error programacion/hardware"
"Circuito/presion combustible"
"Embolo de estrangulador"
"Electrovalvula presion sobrealimentacion"
"Circuito alta presion combustible", etc. se le esta indicando al mecanico:
* Interrupcion de linea
* Corto con positivo
* Corto con masa
Si se detecta "corriente fuera de rango", "excitacion no plausible", "supervision de corriente" etc. quiere decir que no concuerda la senal de la UCE con la senal que recibe la misma y, por tanto, hay que revisar la instalacion electrica.
OTROS FALLOS MECANICOS INDUCIDOS
* Baja presion combustible en el Rail
* Excesivo consumo de combustible
* Bomba de presion
* Inyector diesel
* Inyector cilindro defectuoso
* Inyector cilindro 1
* Inyector cilindro 2
* Inyector cilindro 3
* Inyector cilindro 4