Sistema de Inyección Common Rail: Funcionamiento, Fases y Componentes Clave

Sistema de Inyección de Combustible: Funcionamiento y Componentes Clave

Los sistemas de inyección de combustible modernos, especialmente en motores diésel, operan con elevadas presiones para optimizar la combustión y reducir emisiones. Actualmente, estas presiones se sitúan entre 1800 y 2000 bares, permitiendo una atomización superior del combustible.

Características Principales de los Sistemas de Inyección de Alta Presión:

• Incremento de presión: La presión se eleva durante la inyección al bombear una mayor cantidad de combustible en el elemento de bombeo.
• Estabilidad de presión: Mantenimiento de una presión constante a cualquier régimen y carga del motor, incluso durante la fase de aportación de combustible.
• Inyecciones múltiples: Posibilidad de realizar varias inyecciones por ciclo, incluyendo preinyección, inyección principal y postinyección, para un control preciso del proceso de combustión.

Fases de la Inyección de Combustible en Motores Modernos

Para lograr una combustión más eficiente, suave y con menores emisiones, los sistemas de inyección actuales dividen el proceso en varias fases:

Preinyección

Consiste en introducir una pequeña cantidad de combustible antes de la inyección principal. Este proceso busca mejorar la temperatura dentro de la cámara de combustión, favoreciendo así la inyección principal. En vehículos modernos, pueden existir hasta dos preinyecciones para optimizar la suavidad del motor. Es importante destacar que esta fase suele desaparecer a partir de las 2.200 rpm.

Inyección Principal

Es la fase más importante, donde se aporta la mayor cantidad de combustible. Actualmente, la inyección principal puede dividirse hasta en dos aportaciones para mejorar la suavidad del motor y, simultáneamente, disminuir las partículas contaminantes emitidas.

Postinyección

Se produce después de la inyección principal. Su objetivo principal es incrementar la temperatura de los gases de escape, lo cual es crucial para la regeneración del filtro de partículas (FAP), un componente esencial en los sistemas de control de emisiones actuales.

Componentes Clave del Sistema de Inyección de Alta Presión

Válvula Dosificadora de Combustible

Ubicada en la bomba de alta presión, esta válvula opera bajo alta presión, limitando la entrada de combustible a la bomba de alta presión. Recibe continuamente combustible de la bomba de transferencia. Cuando la Unidad de Control Electrónico (UCE) detecta, mediante un sensor de presión, que la presión en la rampa es superior a la deseada, la UCE activa la electroválvula mediante un ancho de pulso variable. Esto restringe la cantidad de combustible que se envía a la rampa, permitiendo que el combustible no necesario retorne al depósito. La comprobación de su funcionamiento se realiza verificando la señal procedente de la UCE entre positivo y masa.

Rampa de Inyección (Common Rail)

La rampa de inyección es un componente central en los sistemas Common Rail, desempeñando múltiples funciones vitales:

• Sirve como acumulador y depósito de combustible a alta presión que le llega desde la bomba.
• Asegura la estabilidad de la presión durante todo el proceso de inyección.
• Absorbe los golpes de apertura y cierre de los inyectores, minimizando las fluctuaciones de presión.
• Las entradas de los inyectores están directamente conectadas a la rampa.
• Lleva instaladas válvulas limitadoras de flujo para controlar el caudal.
• En algunos casos, actúa como regulador de presión.
• Aloja el sensor de alta presión de combustible.
• En ciertos sistemas, también se instala el sensor de temperatura de combustible.
• Incorpora una válvula de seguridad. La presión en la rampa puede mantenerse durante unos 30 segundos después de apagar el motor; en caso de que el regulador se quedara abierto, la presión se descargaría instantáneamente.

Regulador de Presión del Combustible

Su función principal es ajustar la presión en el circuito de alta presión según las características de funcionamiento del motor y determinar la presión de inyección óptima. Este componente puede estar ubicado tanto en la rampa de inyección como en la bomba de alta presión, dependiendo del diseño del sistema.