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Manual de Inyección Common Rail

Sistemas Common Rail

En el Sistema Common Rail está el motor Diesel que tiene un principio de operación diferente a un motor a gasolina o nafta, lo cuál cambia completamente el concepto de cómo se desarrolla la combustión.

El principio diésel se basa en una reacción química espontánea la cual es activada por el ingreso del combustible a alta presión en una cámara de combustión que se encuentra llena de aire comprimido, con lo cual se logra una combinación efectiva que logra encender el combustible (Aire, Combustible y Calor). 

Si bien este principio no ha cambiado, los nuevos sistemas Common Rail permiten manejar algunos factores como los momentos de la inyección y lograr una mayor eficiencia de funcionamiento, pero sobre todo no se debe olvidar la finalidad de todos estos modernos sistemas que es reducir el número de partículas contaminantes. 

En los siguientes puntos se desarrolla una breve explicación del principio de operación de funcionamiento de un motor DIESEL. 

Tiempo de admisión

En este tiempo se efectúa la apertura de la válvula de admisión y el aire fresco proveniente de la atmósfera ingresa al interior del cilindro. Este aire puede provenir de un sistema aspirado naturalmente o de un sistema turbo alimentado. 

En sistemas turboalimentados se involucra un compresor que comprime el aire sobre la admisión a una presión superior a la atmosférica, de esta forma el aire ingresa con mayor energía que la aspiración natural y esto eleva la eficiencia de llenado con el consiguiente aumento del rendimiento del motor.

Este compresor se llama turboalimentador y es movido con los mismos gases de escape del motor. La siguiente imagen presenta esta parte del ciclo de admisión: 

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Tiempo de Compresión. 

En este tiempo se disponen de las dos válvulas cerradas y el pistón asciende logrando elevar la presión y temperatura del aire al interior del cilindro: 

Tiempo de Fuerza. 

En este tiempo el sistema permite el ingreso del combustible directamente a la cámara de combustión, como el cilindro se encuentra a una elevada temperatura, se logra el autoencendido de la mezcla este evento permite que el émbolo se desplace con fuerza hacia el punto muerto inferior o PMI.

La fuerza con la cual se desplaza y la velocidad del evento disponen la potencia del motor. 

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Tiempo de escape

 En este momento ya la mezcla logró entregar toda su energía y los residuos de la combustión deben salir a la atmósfera, para eso se efectúa la abertura de la válvula de escape y el émbolo toma una carrera ascendente. 

 El presente artículo es una breve explicación de los temas tratados en el curso online “Solución de Fallas en Sistemas de Inyección Electrónica Diesel Common Rail”

Gestión electrónica en motores Diesel

Todas las innovaciones que se realizan a los sistemas de inyección están provistas de mecanismos que permitan alcanzar los altos estándares de control de emisiones.

En todas las partes del mundo, estos requerimientos se hacen cada vez más severos, es decir, la gestión electrónica debe ser modificada continuamente por los fabricantes.

Existen varios equipos electrónicos disponibles, pero la base de su funcionamiento es la misma, ya que están en función de los controles impuestos en las normas de emisiones. A continuación se exponen elementos importantes a tener en cuenta según las normas internacionales más importantes. 

El sistema cuenta con una gestión electrónica realizada por un ordenador de a bordo (PCM), este elemento recibe señales de componentes llamados sensores. Todos estos sensores están ubicados en puntos estratégicos del motor, con lo cual se logra tener una lectura muy precisa de los parámetros físicos con los cuales opera el motor. 

La gestión se basa en que el PCM no solamente tiene la propiedad de analizar señales físicas del motor y actuar sobre el mismo con los actuadores, si no que está en la capacidad de determinar cuando el sistema está operando mal. 

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Monitoreos

Las normas internacionales anticontaminación apuntan a permitir que este testigo se ilumine más rápido. Para que se ilumine se tienen que completar unos requisitos importantes.

 El sistema está provisto de pruebas que permanentemente revisan todos los componentes, sensores, actuadores y emisiones funcionen de manera óptima. Estas pruebas se llaman monitoreos. El monitoreo está establecido para que se realice bajo ciertas condiciones. Dentro de lo que se llama monitoreo podemos considerar dos formas: el llamado MONITOREO CONTINUO y el MONITOREO NO CONTINUO. 

Monitoreo continuo:

Está pensado para realizarse permanentemente, es decir que en cualquier momento que se genere una falla la luz del MIL se enciende. Un ejemplo de Monitoreo Continuo es el CCM (Compressive Components Monitor). Este monitoreo de componentes permite una revisión constante de las tolerancias de funcionamiento de sensores y actuadores. Dentro de este monitoreo existen dos posibilidades: una verificación eléctrica de cada uno de los componentes y una prueba racional de los mismos. 

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Monitoreo no continuo

En el monitoreo no continuo el PCM dispone de una serie de pruebas las cuales no reportan un código que pueda iluminar el MIL inmediatamente, si no que el sistema realiza segundas verificaciones para confirmar la falla. Como debe existir un conteo lógico entre una falla y otra, el OBD dispone de algo llamado:  Ciclo de conducción

SISTEMAS DE INYECCION USADOS en la actualidad: 

En FORD se encuentran varias gestiones electrónicas colocadas en sus varios motores, dentro de las gestiones se encuentran las siguientes:

• Sistema Common Rail de Delphi. 

• Sistema Common Rail de Bosch. 

• Sistema Common Rail de Siemens.

 • Sistema Common Rail de Denso. 

En todos estos sistemas las diferentes gestiones electrónicas hacen uso de componentes que son muy similares respecto al funcionamiento como es el caso de sensores y actuadores por esta razón se explican a continuación diferentes elementos y luego se analizará los sistemas individualmente.

Es importante destacar que el sistema de inyección Common Rail está siendo incorporado cada vez más en vehículos pequeños y ha ido cambiando el imaginario de que solo aplicaba para camiones.

Para finalizar les respondemos algunas de las preguntas más frecuentes que nos hacen nuestros alumnos sobre la reparación de inyectores Diesel Common Rail: 

¿Qué pasa si un inyector no funciona?
Algunas de las señales que debes tener en cuenta cuando un inyector no funciona es que un inyector de combustible con fallas puede ocasionar inconvenientes en los intervalos en los que se rocía el combustible y, esto, a su vez, hará que tu motor no sea igual de eficiente en su rendimiento, lo anterior puede resultar en algunos casos en la pérdida de potencia y en que tu vehículo deje de funcionar.

¿Qué pasa si un inyector gotea?
Cuando un inyector gotea o queda abierto más tiempo del recomendable, los restos del combustible no se queman de forma adecuada lo que ocasionará que el vehículo emita un humo grisáceo que puede convertirse en una nube más densa. La recomendación, por lo tanto, es hacer un previo diagnóstico para determinar cuál inyector está goteando. Una vez diagnosticado, desmontarlo y en caso de ameritar reparación enviar a un laboratorio de reparación de inyectores Diesel Common rail.

¿Qué es calibrar inyectores?
La calibración de los inyectores es necesaria para varios aspectos principales: si está bien calibrado el inyector disminuye el consumo de combustible Diesel y mejora la potencia del motor, lo que contribuye a la disminución de la contaminación al medio ambiente. En el proceso de calibrar los inyectores se tienen en cuenta algunos parámetros de recorrido, tanto en la aguja de la tobera del inyector, como en el recorrido de la válvula en la bobina del inyector, para esto se utiliza un reloj comparador.

¿Cómo desmontar los inyectores del motor?
Previo a la reparación de inyectores Diesel Common rail se realiza el desmontaje de los inyectores del motor con la finalidad de ser enviados al laboratorio Diesel. De esta forma, más que indicar un proceso detallado de cómo desmontar los inyectores recomendamos las siguientes herramientas que son indispensables en el proceso de desmontaje: llaves de tubo, llave Torx, guantes, aceite de motor, aceite de motor.

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