Sistema de Inyección Diésel Common Rail: Componentes y Funcionamiento

Circuito de Alta Presión

Inyectores

Los inyectores del sistema Common Rail están diseñados para soportar presiones significativamente mayores en comparación con los sistemas de inyección indirecta. Su robustez es superior, y la bobina del electroimán es más potente, con una resistencia de aproximadamente 1,6 ohmios. La alimentación eléctrica de los inyectores alcanza hasta 170V y se estructura en tres fases:

• Precarga: Se aplica una tensión de 12V y 1A. Esta fase no abre el inyector, pero reduce el tiempo de respuesta cuando se activa la orden de apertura.
• Apertura: Se realiza mediante un impulso de 90V y 10A, suficiente para asegurar la rápida apertura del inyector.
• Mantenimiento de apertura: Tras el impulso de apertura, la demanda de potencia disminuye. La tensión se reduce a unos 30V y la intensidad a 3-4A para mantener el inyector abierto.

Bomba y Regulador de Alta Presión

La bomba de alta presión recibe el combustible a una presión de 4-5 bares a través de una electrobomba. Su función es incrementar la presión del combustible hasta los niveles requeridos por el sistema Common Rail. Existen dos tipos principales de bombas:

• Bomba de tres émbolos: Utilizada en sistemas más antiguos, está formada por tres émbolos radiales accionados por una excéntrica solidaria al árbol de accionamiento de la bomba. Este árbol es movido mecánicamente por el motor, ya sea a través del mecanismo de distribución o del árbol de levas. Con tres émbolos, se logra un impulso de presión cada 120º de giro de la bomba, lo que equivale a un impulso cada 240º de giro del motor, manteniendo la misma desmultiplicación que el árbol de levas. Cada elemento de bombeo cuenta con válvulas unidireccionales de entrada y salida que se abren durante las fases de admisión y bombeo.
• Bomba monoémbolo: Empleada en sistemas modernos, dispone de un solo émbolo accionado por una leva en el árbol de levas. Esta leva puede tener dos o tres protuberancias, permitiendo dos o tres ciclos de impulsión por cada vuelta del árbol. El retroceso del émbolo se realiza mediante un muelle. La principal ventaja de este sistema es que solo consume la potencia necesaria del motor y genera presión únicamente cuando se requiere. El regulador de presión suele estar integrado en su estructura.

Regulador de Alta Presión

La función del regulador de alta presión es ajustar la presión en el circuito y determinar la presión de inyección. Consta de una parte mecánica y otra eléctrica.

• Regulador en bomba de tres émbolos: Dispone de una bola presionada contra su asiento por un muelle, que garantiza una presión mínima de cierre. Esta bola controla la apertura de un conducto de retorno; cuando se abre, la presión del sistema disminuye. El muelle actúa sobre la bola a través de un vástago y está sometido a la acción de un campo magnético generado por un solenoide. Cuando la centralita detecta, a través de la señal del sensor de alta presión, que la presión es excesiva, envía una orden al regulador en PWM. El solenoide (4 ohmios) genera un campo magnético que desplaza un núcleo, abriendo la válvula de admisión y provocando una pérdida de presión.
• Regulador en bomba monoémbolo: Posee dos válvulas: una de impulsión, que envía el combustible a presión hacia la rampa, y una de admisión, por la que entra el combustible desde el circuito de baja presión. La válvula de admisión forma parte del regulador y permanece abierta si la presión es excesiva.

Sensor de Alta Presión de Combustible

Este sensor se ubica en la rampa y su función es informar a la centralita sobre la presión existente en el circuito de alta. Se trata de un sensor piezorresistivo. En su interior, una membrana está sometida a la presión del combustible, lo que provoca una variación en el valor óhmico de unas resistencias dispuestas en ella. Esto genera una tensión proporcional a la presión recibida, que varía entre 0,4V y 4,8V.