Funcionamiento de un sistema bomba-inyector (UIS)
Presentación creada por: CARLOS ALBERTO GONZALEZ
La unidad bomba-inyector se divide en las siguientes unidades funcionales Generación de alta presión Los componentes principales a la generación de alta presión son el cuerpo de la bomba con el embolo de la bomba y el muelle de reposición.
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Electroválvula de alta presión Tiene la misión de determinar el momento de inyección y la duración de la inyección. Consta de los componentes principales bobina, aguja de electrovalvula, inducido, núcleo magnético y muelle de electroválvula
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Inyector El inyector pulveriza y distribuye el combustible exactamente dosificado en la cámara de combustión y conformar así el desarrollo de la inyección. El inyector esta adosado al cuerpo de la unidad bomba-inyector mediante la tuerca de fijación.
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Fases de funcionamiento de la unidad bomba-inyector - Carrera de aspiración El émbolo de la bomba es movido hacia arriba mediante el muelle de reposición. El combustible, que se encuentra permanentemente bajo sobrepresión, fluye desde la parte de baja presión de la alimentación de combustible, a través de los taladros de entrada integrados en el bloque del motor y el canal de entrada de combustible, a la cámara de baja presión también llamada cámara de electroválvula. La electroválvula está abierta. El combustible llega a través de un taladro de comunicación a la cámara de alta presión. - Comienzo de la inyección previa Una vez que se inicia el descenso del émbolo, si se cierra la electroválvula, comienza el aumento de presión. Al alcanzarse la presión de apertura del inyector, se levanta la aguja del inyector y la "inyección previa" comienza. Durante esta fase se limita hidráulicamente la carrera de la aguja del inyector mediante una unidad de amortiguación. - Fin de la inyección previa Si la presión sigue aumentando, el émbolo acumulador se levantara de su asiento. Se establece una comunicación entre la cámara de alta presión y la cámara acumuladora. La disminución de presión así originada y el aumento simultáneo de la tensión previa del muelle de compresión hacen que la aguja del inyector se cierre. La inyección previa esta concluida El caudal de inyección previa que asciende a uno s 1,5 (milímetros cúbicos) es determinado esencialmente por la presión de apertura del émbolo acumulador. - Comienzo de la inyección principal Debido al movimiento continuo del émbolo de bomba sigue aumentando la presión en la cámara de alta presión. Al alcanzarse la presión de apertura, ahora mas alta, en el inyector empieza la inyección principal. A su vez aumenta la presión durante la presión hasta llegar a los 2050 bar. - Carrera residual La inyección principal termina al abrirse la electroválvula. La aguja del inyector y el émbolo acumulador regresan a su posición inicial. Si se desconecta la bobina, la electroválvula se abre después de un breve tiempo de retardo y habilita nuevamente el paso a través de la comunicación entre la cámara de alta presión y la parte de baja presión.
Alimentación de combustible (parte de baja presión) Este circuito tiene la misión de almacenar el combustible necesario, filtrarlo y ponerlo a disposición del sistema de inyección a una cierta presión de alimentación en todas las condiciones de servicio. En algunas aplicaciones se refrigera adicionalmente el combustible de retorno.
Alimentación
E.- entrada de combustible R.- retorno de combustible
tubo distribuidor
combustible
La cámara de alta presión de la unidad bomba-inyector se carga con combustible
Durante el llenado de la cámara, el émbolo de bomba se desplaza hacia arriba, impulsado por la fuerza de su muelle, y amplia de ese modo el volumen de la cámara de alta presión. La válvula de alta presión de la unidad bomba-inyector no esta excitada. La aguja de la electroválvula se encuentra en posición de reposo y mantiene abierto el paso de la alimentación de combustible hacia la cámara de alta presión. La presión de combustible en la zona de alimentación hace que el combustible fluya hacia la cámara de alta presión.
La electroválvula No se encuentra excitada
El comb.se aloja en la cámara de alta presión.
La válvula esta abierta en reposo
El combustible ingresa
Comienzo de la preinyección El émbolo de la bomba es oprimido hacia abajo por la acción combinada de la leva de inyección y el balancín de rodillo, con lo cual desaloja el combustible de la cámara de alta presión hacia la zona de alimentación. La unidad de control del motor inicia la inyección. Para ello excita la electroválvula de la unidad bomba-inyector. Durante esa operación, la aguja de la electroválvula es oprimida contra su asiento y cierra el paso de la cámara de alta presión hacia la zona de alimentación de combustible. Debido a ello se empieza a presurizar la cámara de alta presión. A los 180 bares, la presión es superior a la fuerza que opone el muelle del inyector. La aguja del inyector se levanta de su asiento y comienza la preinyección.
El embolo baja
La electroválvula se excita
La válvula cierra La salida de comb.
Aumenta la presión a 180 bar.
Embolo de evasión Hacia arriba. Pre-inyección.
Final de la preinyección La preinyección finaliza inmediatamente después de haber abierto la aguja del inyector. Debido al aumento de la presión, el émbolo de evasión se desplaza hacia abajo, ampliando así el volumen de la cámara de alta presiòn En virtud de ello, la presión desciende durante un momento muy breve, y la aguja del inyector se cierra. Ha finalizado la preinyección El movimiento descendente del émbolo de evasión ha causado una mayor tensión en el muelle del inyector. Para abrir la aguja del inyector con motivo de la inyección principal, se necesita una mayor presión de combustible que para la preinyección.
Debido a la presión del comb. el embolo de evasión desciende aumentando el volumen.
Finaliza la pre-inyección
Aumenta la tensión resorte
Comienzo de la inyección principal
Poco después de cerrar la aguja del inyector, la presión aumenta nuevamente en la cámara de alta presión. La válvula para la unidad bomba-inyector sigue cerrada y el émbolo de bomba se desplaza en descenso. A eso de los 300 bares la presión del combustible es superior a la fuerza f uerza del muelle pretensado en el inyector. La aguja del inyector se levanta nuevamente nuevamente de su asiento y se inyecta la cantidad principal. Durante esta operación, la presión asciende hasta los 2050 bares, debido a que en la cámara de alta presión se desaloja una mayor cantidad de combustiblede la que pueda escapara por los orificios del inyector. Al funcionar el motor a potencia máxima, es decir, a un régimen superior, combinado con una gran cantidad inyectada, es cuando la presión alcanza sus magnitudes máximas.
Aumenta la presión Al descender el embolo.
Final de la inyección principal El final de la inyección se inicia a partir del momento en que la unidad de control del motor deja de excitar la electroválvula de la unidad bomba-inyector. La aguja de la electroválvula es abierta durante esa operación por medio de su muelle y el combustible desalojado por el émbolo de bomba se puede escapar hacia la zona de alimentación. La presión disminuye. La aguja del inyector cierra y el émbolo de evasión es oprimido por el muelle del inyector hacia su posición de partida. Parte del combustible fluye por los conductos de retorno hacia el depósito. Con esta circulación del combustible sobrante se consigue refrigerar la unidad bomba-inyector y eliminar las burbujas de vapor en la zona de alimentación del combustible, haciéndolas pasar por unas válvulas estranguladoras est ranguladoras en la zona de retorno. La inyección principal ha terminado
Se interrumpe el flujo eléctrico a la bobina
La presión desciende. El embolo de evasión sube.
La válvula de aguja cierra
La válvula se habré
Fin de la presentación
