Sistemas de Inyección Diesel: Componentes, Tipos y Funcionamiento

Tipos de Inyección Diesel

Inyección Indirecta (Precombustión)

En la inyección indirecta, el aire se comprime en una precámara conectada a la cámara principal a través de un pequeño conducto (trébol del pistón). La regulación del combustible se realiza mecánicamente. Para un funcionamiento correcto, es crucial el calado de la distribución y de la bomba.

Inyección Directa

En la inyección directa, se elimina la precámara y se introduce un inyector directamente en el cilindro, modificando la cabeza del pistón. Esto mejora la pulverización y penetración del combustible. La principal ventaja es una reducción del consumo de combustible de hasta un 20%.

Componentes de un Sistema Common Rail

Un sistema Common Rail consta de los siguientes componentes principales:

• Bomba de alta presión
• Rampa común (Rail)
• Inyectores de accionamiento eléctrico (bobina o piezoeléctricos)
• Regulador de presión (controla la alta presión)
• Calentadores
• Filtro de combustible
• Bomba de transferencia (integrada en el aforador, en muchos casos)

Bomba Rotativa

En los sistemas con bomba rotativa, el combustible se introduce por la admisión. La leva presiona el pistón, comprimiendo el muelle y el combustible. Para que el combustible salga a presión hacia las salidas comunes (escape), en ese momento el combustible se dirige a la rampa común (si la hay, en sistemas más modernos). Estas bombas son lubricadas por el propio combustible. Operan a presiones de 1600 a 2000 bar. Estos sistemas pueden restar potencia al motor debido a la resistencia que oponen.

Algunas bombas rotativas incluyen la función de desconexión del tercer pistón. Esta función solo opera a ralentí (baja carga) para reducir el caudal de combustible. El tercer pistón tiene una bobina que lo excita para que no trabaje (se queda bloqueado).

Sistema Common Rail

En un sistema Common Rail, una bomba genera alta presión en la rampa común, y los inyectores se abren eléctricamente. La bomba ya no está calada con la distribución, pero sí sincronizada.

Inyector Eléctrico

El inyector inyecta combustible gracias a una bobina que es excitada a través de un campo magnético. Cuando se crea el campo magnético, atrae la aguja, y el inyector se abre para inyectar combustible. Cuando deja de excitarse, el muelle devuelve la aguja a su posición inicial. Por ejemplo, si se inyecta combustible a 1300 bar, el muelle debe tener una fuerza equivalente a 1500 bar para poder cerrar el inyector.

Inyector Piezoeléctrico

Las ventajas del inyector piezoeléctrico son su tamaño reducido y su mayor rapidez de respuesta. La unidad de control envía una corriente; al recibirla, el material piezoeléctrico se expande, abriendo el inyector. Al aplicar otra corriente, el inyector se cierra.

Averías: Los cristales piezoeléctricos pueden agrietarse, causando fallos. El vehículo no arrancaría, y sería necesario reemplazar y codificar el inyector. Su precio suele ser elevado.

Calentadores Diesel

Los calentadores son resistencias de 12V que toman masa a través de la rosca. Su función principal es facilitar el arranque en frío, y su operación depende de la temperatura del refrigerante.

Sensores en Sistemas Diesel

Los sistemas diésel modernos utilizan una variedad de sensores para monitorizar y controlar el funcionamiento del motor:

• RPM (Revoluciones por minuto)
• Sensor de alzada de aguja (en inyectores con sensor)
• MAF (Medidor de masa de aire)
• Posición del pedal del acelerador
• MAP (Presión absoluta del colector)
• Sensor de posición de la corredera (en bombas rotativas)
• Temperatura del refrigerante
• Temperatura de admisión
• Interruptor de freno
• Sensor de temperatura del combustible
• Posición de avance (en bombas rotativas)

Actuadores en Sistemas Diesel

Los actuadores son los componentes que ejecutan las órdenes de la unidad de control:

• EGR (Recirculación de gases de escape)
• Actuador de la corredera (en bombas rotativas)
• Variador de avance (en bombas rotativas)
• Actuador de la mariposa de pare (estrangulador)
• Electroválvula de gestión de la presión de sobrealimentación (turbo)
• Calentadores