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Sistemas de inyección common rail: así funcionan

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¿A que has oído hablar de estos sistemas de inyección diésel? En este post te contamos qué son y qué componentes tienen.

No hace mucho te hablamos sobre los sistemas de inyección diésel. Te hemos contado muchas cosas ya sobre los que cuentan con tecnología de inyector-bomba, así que ahora pasamos a examinar otros sistemas de inyección directa muy habituales: los common rail. Veremos, entre otras cuestiones, de dónde vienen y cómo funcionan.

Qué es el sistema de inyección common-rail

El common rail es un sistema diésel de inyección directa de combustible controlado electrónicamente. Ese control permite a los sistemas common rail proporcionar la misma presión a todos los inyectores.

Aunque te pueda sonar a algo muy moderno, lo cierto es que su historia se remonta a 1937, cuando se desarrolló un sistema primitivo que sería el bisabuelo de la actual tecnología common rail. Eso sí, no fue hasta los años 70 cuando empezaron a desarrollarse los sistemas controlados electrónicamente y dirigidos a motores estacionarios.

Los análisis ya mostraban entonces que los motores con sistema common rail consumían menos carburante y producían menos carbonillas en los gases de escape. Estos resultados indicaban claramente que el gasóleo se consumía de manera más eficiente gracias a esta innovación.

Cómo funciona el sistema common rail

La idea básica tras la tecnología common rail consiste en pulverizar el gasóleo de una manera más efectiva, en comparación con el sistema de bomba-inyector por cilindro.

Para conseguir esto, son necesarios los siguientes componentes:

Una bomba de baja presión, localizada en el depósito de combustible, que impulsa el gasóleo desde el depósito hasta una segunda bomba de alta presión, de la que hablaremos un poco más adelante.

Un filtro de combustible que se encarga de eliminar suciedad y agua del combustible. Gracias a esto, evita que se produzcan desgastes o corrosiones en la bomba de alta presión y los inyectores. Eso sí, en vehículos con estos sistemas, hay que cambiar los filtros de combustible con mayor frecuencia.

Una válvula de medición de combustible que ajusta la cantidad de carburante que se suministra a la bomba de combustible de alta presión.

Una bomba de alta presión comandada por la correa de distribución. Esta bomba proporciona cierta presión que ha ido variando con el paso del tiempo y la evolución tecnológica: hoy el sistema puede trabajar desde los 250 bares hasta los 2000 bares, en función de las condiciones de funcionamiento del motor. Esto permite un control muy preciso de la presión y regular en todo momento el caudal óptimo.

El common rail o rampa, que es una tubería que va desde la bomba de alta presión hasta cada uno de los inyectores, en los cuales se almacena el combustible a alta presión. Esto facilita que todos los inyectores utilicen el gasóleo a la misma presión en el momento en que se abren para enviar el gasóleo a la cámara de combustión

Un sensor de presión de combustible, que mide la presión en el common rail y envía la información a la ECU.

Una válvula de control de presión de combustible controlada por la ECU. Si la presión es excesiva se abre para devolver el exceso de combustible al depósito. Así es como consigue mantener la presión dentro de los límites.

Una ECU o unidad electrónica control del motor. Esta centralita controla la inyección, las preinyecciones —que ayudan a preparar la mezcla de aire y combustible—, la inyección principal, la dosificación y el número de inyecciones por ciclo.

Inyectores multipunto

Un matiz importante: el inyector en estos sistemas es multipunto. Esto quiere decir que la punta de la tobera del inyector tiene varios orificios en disposición radial para que la mezcla aire-gasóleo sea lo más homogénea posible en la cámara de combustión. Cuantos más puntos tenga, mejor, pero como son de muy baja sección (diámetro) se necesita una mayor presión para poder trabajar en las condiciones adecuadas. Esta es la razón por la que se utiliza la bomba de alta presión con los valores indicados anteriormente.

El grupo PSA, en cooperación con Siemens AG, lanzó los primeros inyectores piezoeléctricos, que permiten un mayor control de los tiempos de inyección. Gracias a esto también se controlan mejor la precisión y la rapidez de funcionamiento del inyector.

Se trata de un sistema similar a la inyección multipunto de los motores de gasolina, solo que en el caso de los motores diésel se trabaja a mayores presiones.

Este sistema de inyección comenzó a instalarse en turismos desde el año 1977. En los coches y furgonetas lo verás mencionado de distintas maneras: CDi, CDTI, CRDI, DCi, HDi, i-CTDI, i-DTEC, JTD – MultiJet, TDCI, QUADRA-JET, TDi…

Los principales proveedores de estos sistemas son Bosch, Magneti Marelli, Siemens AG, Delphi y Denso. En un próximo artículo te contaremos cómo se llevan los sistemas common rail con el gasóleo, así como sus principales ventajas y desventajas.

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