Sistema de combustible Common Rail – Descripción general
El sistema de potencia diésel consta de un sistema de inyección con acumulador Common Rail, líneas de combustible de baja y alta presión, colectores de admisión y escape; turbocompresor; filtros de combustible finos y gruesos, filtro de aire, tanque de combustible, enfriador de aire de carga.
1 — tanque de combustible; 2 — filtro grueso de combustible; 3 — bomba de cebado manual; 4 — bomba de alta presión; 5 — regulador de presión electromagnético; 6 — filtro fino de combustible;
7 — acumulador de alta presión; 8 — inyector; 9 — colector de admisión; 10 — enfriador de aire de carga; 11 — turbocompresor; 12 — sensor de obstrucción del filtro de aire;
13 — colector de escape; 14 — culata; 15 — bujía de incandescencia; 16 — sensor de temperatura y presión de aire de carga; 17 — sensor de alta presión de combustible;
18 — sensor de temperatura y presión de combustible; 19 — sensor de velocidad del árbol de levas; 20 — filtro de aire; 21 — silenciador; 22 — calentador de combustible;
23 — válvula limitadora de presión; 24 — perno giratorio de ángulo; 25 — tapón de purga de aire; 26 — tapón
Sistema de inyección Common Rail: consiste en una bomba de combustible, inyectores, un acumulador de alta presión, sensores de velocidad (cigüeñal y árbol de levas), sensores del estado del entorno de trabajo (presión y temperatura del combustible y del aire), actuadores electromagnéticos (regulador de presión de combustible, electroválvulas de los inyectores), unidad electrónica de control, circuitos de control y comunicación, panel de control y diagnóstico.
1 — sensor de velocidad del cigüeñal; 2 — sensor de velocidad del árbol de levas; 3 — sensor de temperatura y presión de combustible; 4 — sensor de temperatura y presión de aceite;
5 — sensor de temperatura y presión de aire de carga; 6 — sensor de alta presión de combustible; 7 — sensor de temperatura del refrigerante; 8 — inyectores;
9 — regulador de presión; 10 — unidad de control electrónico; B — al circuito de la red de abordo del autobús
Bomba de alta presión de combustible (BAP, mod. CP3.3)
Propósito: crear una reserva de combustible, mantener y regular la presión en el acumulador de combustible.
1 — bomba de alta presión; 2 — bomba de cebado; 3 — regulador de presión electromagnético; 4 — racor de alimentación desde el filtro grueso;
5 — racor de salida al filtro fino; 6 — racor de alimentación desde el filtro fino; 7 — racor de salida al acumulador;
8 — racor de salida al tanque; 9 — eje de transmisión; 10 — engranaje impulsor; 11 — tuerca; 12 — tapón
1 — carcasa de la bomba; 2 — válvula de seguridad con orificio de mariposa; 3 — eje de transmisión; 4 — rotor de levas; 5 — émbolo; 6 — canal de alimentación;
7 — válvula de salida; 8 — válvula de control de presión; 9 — bola; 10 — armadura; 11 — electroimán; 12 — terminales del electroimán;
13 — sello; 14 — válvula de entrada
Diseño de la BAP: En la carcasa de la bomba, tres émbolos 5 están dispuestos radialmente con un ángulo de 120°, y en el eje de transmisión 3 está montado un rotor de levas 4 (las levas están dispuestas a intervalos de 120°). El eje de transmisión de la bomba tiene un accionamiento por engranajes desde una caja de cambios, cuyo eje de entrada, a través del semiacoplamiento de accionamiento, está conectado cinemáticamente al cigüeñal del diésel.
Principio de funcionamiento de la BAP: El combustible que ha pasado por el filtro grueso es suministrado a una presión de 0,8–0,9 MPa por la bomba de cebado a través del filtro fino hasta el racor de entrada de la bomba. La lubricación y refrigeración de las partes de la bomba se realiza con combustible diésel.
La leva del rotor mueve el émbolo hacia arriba, comprimiendo el combustible. Cuando la presión alcanza el nivel mantenido en el acumulador, se abre la válvula de salida y el combustible comprimido ingresa al circuito de alta presión.
Válvula de control de presión: Ajusta la presión en el acumulador dependiendo de la carga del motor, la velocidad y el estado térmico del motor. Si la presión es demasiado alta, la válvula se abre y parte del combustible regresa al tanque a través de la línea de retorno.
Acumulador de alta presión de combustible (Rail)
1 — acumulador de combustible; 2 — racores de salida; 3 — racor de alimentación; 4 — racor de retorno; 5 — válvula limitadora de presión;
6 — cono de cierre del núcleo de la válvula; 7 — sensor de presión de combustible
Propósito del Rail: El acumulador de alta presión (Rail) es un depósito volumétrico de combustible. Al mismo tiempo, amortigua las fluctuaciones de presión que surgen debido al suministro pulsante de combustible desde la BAP y al funcionamiento de los inyectores.
El acumulador 1 tiene forma de tubo, en cuyos extremos están instalados un sensor de presión de combustible 7 y una válvula limitadora de presión 5. El combustible de la BAP se dirige a través de la línea de alta presión al racor de entrada 3 del Rail y luego a los inyectores.
Válvula limitadora de presión: Actúa como una válvula reductora (de seguridad). Cuando se supera la presión de trabajo, el cono se separa del asiento bajo la acción de la presión, y el combustible se descarga a la línea de retorno.
Inyector
1 — válvula solenoide; 2 — válvula de control; 3 — aguja del pulverizador; 4 — pulverizador; 5 — terminales
Propósito: Inyectar combustible en el cilindro diésel y asegurar la atomización necesaria del combustible. Los motores diésel utilizan inyectores tipo CRIN2 fabricados por BOSCH (Alemania).
El momento de inicio de inyección requerido y la cantidad de combustible son proporcionados por la válvula solenoide del inyector. El momento de inicio de inyección es establecido por el sistema de control electrónico.
1 — línea de retorno de combustible; 2 — terminales de conexión eléctrica; 3 — válvula solenoide; 4 — línea de alta presión; 5 — bola de la válvula;
6 — orificio de mariposa de salida de combustible; 7 — orificio de mariposa de alimentación de combustible; 8 — cámara de la válvula de control; 9 — pistón de control de la válvula;
10 — canal de alimentación de combustible al pulverizador; 11 — aguja y pulverizador
Principio de funcionamiento del inyector:
- Cuando el orificio de mariposa 6 está cerrado, la fuerza hidráulica que actúa desde arriba sobre el pistón de la válvula de control supera la fuerza de presión del combustible desde abajo sobre el cono de la aguja — la aguja está presionada, no hay inyección.
- Cuando se activa la válvula solenoide 3, se abre el orificio de mariposa 6, disminuye la presión en la cámara de la válvula de control, la aguja se separa del asiento — el combustible se inyecta en la cámara de combustión.
- La cantidad de combustible inyectado es proporcional al tiempo de activación de la válvula solenoide y a la presión en el Rail.
Filtro grueso de combustible "Pre Line 270"
1 — filtro grueso de combustible; 2 — bomba de cebado manual; 3 — calentador de combustible; 4 — separador de agua; 5 — válvula de purga de agua; 6 — tapón de purga de aire
Características del filtro:
- El drenaje de sedimentos se realiza a través de la válvula 5 en la parte inferior del separador de agua 4.
- Cuando se opera a temperaturas inferiores a -25°C, la carcasa del filtro debe estar equipada con el calentador 3 (24 V, 350 W). El calentador funciona de forma autónoma, se enciende y apaga automáticamente a temperaturas inferiores a +5°C.
Filtro fino de combustible
El filtro fino de combustible se utiliza para la purificación final del combustible. El filtro fino es no desmontable. El combustible se limpia de impurezas mecánicas al pasar a través de las cortinas de papel del elemento filtrante.
Sistema de alimentación de aire
1 — tubo de alimentación de aire; 2 — abrazaderas; 3 — tubería; 4 — tubo; 5 — enfriador de aire de carga; 6 — filtro;
7 — sensor indicador de obstrucción del filtro; 8 — turbocompresor
¡Atención! La entrada de aire no filtrado en los cilindros del motor, debido a la despresurización del conducto de admisión, provoca una fuerte reducción de la vida útil del motor.
1 — anillo de sellado; 2 — tuerca mariposa; 3 — arandela; 4 — tapa; 5 — carcasa; 6 — elemento filtrante de control; 7 — elemento filtrante principal
Filtro de aire: Tipo seco con elementos filtrantes de papel reemplazables. El elemento filtrante pequeño (interno) asegura la purificación del aire en caso de destrucción mecánica del elemento filtrante externo.
Monitoreo de obstrucción: Se instala un sensor entre el filtro y el turbocompresor. A medida que el filtro se obstruye, aumenta el vacío, y cuando alcanza 6,5 kPa, se enciende la lámpara de advertencia "Filtro de aire obstruido" en el tablero de instrumentos. Cuando se enciende la lámpara, se debe limpiar o reemplazar el elemento filtrante.
Turbocompresor
1 — rotor; 2 — carcasa de la turbina; 3 — carcasa del cojinete; 4 — carcasa del compresor; 5 — actuador; 6 — soporte del actuador;
7 — conducto de aire
Diseño del turbocompresor: Consiste en un compresor centrífugo de una etapa y una turbina centrípeta radial. El control de la sobrealimentación se realiza derivando parte de los gases de escape de la rueda de la turbina cuando la presión de sobrealimentación excede un cierto valor.
¡Importante!
- No se permite cambiar la longitud de la varilla del actuador del turbocompresor durante la operación.
- No se permite el desmontaje y reparación del turbocompresor durante la operación, y deben realizarse en un taller de reparación especializado.
