ACTIVIDAD: FASE IITEMA: SECCIÓN DE ALTA PRESIÓN, PRESIÓN E INYECCIÓN EN EL RIEL

1 Preguntas interpretativas

1.1 Explique por qué la bomba de alta presión tiene los pistones de compresión separados 120 grados radiales.

Los pistones de compresión están separados 120 grados radiales, por que por cada vuelta del eje excéntrico de tres caras se generan tres carreras de los pistones y esto hace que se produzca un pico de torque bajo y bajo desgaste en el comando de la bomba, manteniendo un empuje uniforme.

1.2 Explique la relación existente entre la válvula reguladora de presión (ojo, la válvula reguladora de presión es eléctrica, mientras que la válvula limitadora de presión es mecánica, no confundirlas) instalada en la bomba de alta presión, y el sensor de presión instalado en el riel común. Tenga en cuenta que todo el sistema de alta presión debe tener una presión constante de 1500 bares.

“Debido a que la bomba de alta presión está diseñada para entregar una gran cantidad de combustible, mayor a la cantidad requerida por el sistema, el exceso de presión es enviado de retorno durante los estados de Ralentí y carga parcial del Motor. Este combustible retorna hacia el tanque a través de la válvula de control de presión. El combustible comprimido se descomprime en el tanque y la energía utilizada para comprimir este combustible se pierde, y adicionalmente el calentamiento por la elevación de la presión reduce la eficiencia total del sistema

La presión de combustible dentro del riel es medida por el sensor de presión y mantenida al nivel designado por la válvula de control de presión. El trabajo de la válvula de limitación es justo mantener la presión dentro del riel hasta una presión máxima de 1.500 bar, permitiendo el retorno del exceso de presión.”

2. Preguntas argumentativas

Preguntas de falso y verdadero con justificación. La justificación debe estar basada en argumentos de peso que sostengan su posición.

2.1 La cantidad de combustible que entrega la válvula de alta presión es independiente de la velocidad del motor, ya que la etapa de presión es independiente de las revoluciones del motor.

FALSO“La cantidad de entrega de la bomba de alta presión es proporcional a la velocidad de rotación, y esto significa que depende del número de revoluciones del motor que la impulsa. Durante la ingeniería de las aplicaciones de sistema de inyección que trabajan en el motor, la relación de transmisión debe ser proporcional para que, de un lado, el exceso de caudal no sea tan alto, y por otro lado que en trabajo máximo los niveles de entrega puedan ser suficientes.

Con relación al Cigüeñal, las relaciones de transmisión de 1:2 y de 2:3 son posibles.”

2.2 El riel común lleva su nombre debido a que es un cilindro que es común a todos los inyectores del sistema, entregando a cada uno la misma presión de manera uniforme.

VERDADERO“El acumulador de alta presión (el Riel) mantiene al combustible con alta presión dentro de él. Al mismo tiempo, las oscilaciones de presión que se generan durante la entrega de alta presión desde la bomba, así como la inyección del combustible en los inyectores son amortiguados en el Riel Común. Este acumulador de alta presión es común para todos los cilindros del motor (para sus inyectores), y de allí su nombre “Riel Común”. A pesar de largas cantidades extraídas de combustible, el riel común mantiene una presión interna casi invariable y prácticamente constante. Esto asegura que la presión de inyección se mantenga constante desde el momento en el que el inyector se abre.”

2.3 Las cañerías conectadas al riel común pueden tener cualquier forma o longitud, pero no pueden cruzar lugares donde se puedan dañar fácilmente o puedan auto inflamarse. Como la presión en el riel permanece constante, la longitud de las cañerías no interviene en la presión a la que se entrega el combustible a los inyectores.

FALSO

“Las cañerías para los inyectores entre el Riel Común y los inyectores deben mantenerse de la misma longitud. Las diferencias de longitud entre el Riel y cada inyector individual son compensadas utilizando curvas o leves o muy pronunciadas en los largos individuales de las cañerías. De todas maneras, las cañerías de inyección se deben mantener siempre lo más cortas posibles. Ellas están diseñadas de tubos de acero, normalmente tienen un diámetro exterior de 6 mm, con un diámetro interno de 2,4 mm.”

2.4 En el sensor de presión, el combustible entra por un pequeño orificio que termina en un diafragma. Dicho diafragma se deforma al aumentar la presión del combustible, haciendo que el sensor semiconductor montado sobre el mismo cambie su resistencia. Dicha resistencia aumenta con el aumento de la deformación.

VERDADERO.

Al variar la deformación del sensor semiconductor, varia la resistencia de este material y por ende la corriente que pasa por este material. El producto IxR=V es amplificado y enviado al computador para su análisis.

2.5 La válvula limitadora de presión funciona en todo momento y de manera conjunta con la válvula reguladora de presión.

FALSO.

La válvula reguladora funciona en todo momento, comanda por los pulsos de voltaje que le envía la computadora, y su trabajo es el de mantener una presión estable dentro del riel, mientras que la válvula limitadora es una válvula de protección que se dispara mecánicamente cuando el sistema alcanza un nivel de presión peligroso.

2.6 El inyector se abre cuando el solenoide se activa, pues esta fuerza generada por el solenoide supera la fuerza del muelle que comprime la aguja, y como la presión de la cámara principal es igual a la presión de la cámara de la aguja, esta fuerza pequeña (comparada con la presión del combustible) es capaz de mover la aguja.

FALSO

“Cuando se conecta la corriente a la válvula solenoide, el orificio de drenaje es abierto porque se levanta la aguja de cierre de su válvula solenoide. En este momento, la presión existente en la cámara de control desciende significativamente y como la presión del combustible actúa sobre la superficie cónica de la aguja, obliga a levantarla de su asiento, con lo cual el combustible sale por el orificio hacia la cámara de combustión, finalmente pulverizado debido a la alta presión existente”.

3. Preguntas propositivas

3.1 Al bombearse el combustible por las líneas de alta presión, las levas excéntricas bombean cada 120 grados radiales, aumentando la presión dentro del sistema cada tercio de vuelta. Cuando uno de los pistones se encuentra absorbiendo combustible, hay otro que está empezando a comprimir el combustible y otro que acaba de soltar una descarga de combustible a alta presión. Como la bomba gira muy rápido, los momentos en que no hay descarga de combustible son muy breves, y esto genera una entrega casi uniforme de combustible. ¿Cree usted que esta uniformidad puede aumentarse modificando el sistema? ¿cómo solucionaría este problema de manera parcial o total? Tenga en cuenta que la bomba de alta presión con 3 pistones consume 1/9 de la carga de un compresor convencional.

No se si estoy en lo correcto, pero una forma de aumentar la uniformidad seria aumentando el numero de pistones y ajustándolos para que trabajen en sincronía y halla un pico de torque bajo mas reducido.

3.2 Un auto llega a su taller con un mal funcionamiento, y después de un chequeo superficial, usted se da cuenta que los inyectores del sistema no están suministrando combustible. Basado en el conocimiento que usted tiene, ¿qué chequeos haría y por qué?

Daños posibles:

a. Daño en la computadora y no da la orden de apertura de la válvula solenoide.b. Daño en el sensor de presión y transmite una señal errónea a la computadora.c. La válvula limitadora se daño y quedo abierta.d. Daño en las tuberías del riel a los inyectores. Etc.

a. Si el sistema de alta presión del riel fallara y la presión en el mismo no fuera lo suficientemente alta, la presión promedio (de trabajo) dentro de el seria muy inestable y el riel no le entregaría la misma presión a los inyectores ocasionando un mal funcionamiento del motor. Por otro lado, si la presión dentro del riel fuera muy alta y la válvula limitadora trabajara adecuadamente esta debería accionarse para permitir la liberación de sobre presión.

b. Si el sensor de presión se encuentra deteriorado y le envía una señal errónea a la computadora, esta a su vez le enviara señales erróneas de control a la válvula reguladora y la presión dentro de los inyectores no será lo suficientemente alta para hacerlos funcionar y pulverizar adecuadamente el combustible.