Sistema de Inyección Diesel

SISTEMA DE INYECCIÓN DIESEL
Al final de la carrera de compresión el aire que ha entrado al cilindro durante la

carrera de admisión previa, ha sido confinado a un pequeño volumen llamado
cámara de combustión y sometido a una fuerte compresión y está muy caliente. Si
en ese momento se inyecta al interior del cilindro la cantidad adecuada de
combustible Diesel pulverizado, este se inflamará y producirá el debido incremento
de presión que actúa sobre el pistón para producir la carrera de fuerza del motor.
El mecanismo que se ocupa de dosificar, pulverizar e introducir al cilindro en el
instante y por el tiempo adecuados el combustible al cilindro se llama sistema de
inyección.
El proceso de inyectar combustible en el motor Diesel puede resumirse en pocas

palabras como se ha hecho, y aparentemente parece ser simple, pero en realidad
está rodeado de un gran número de particularidades que hacen de él, una de las
mayores conquistas tecnológicas realizadas por el hombre en la mecánica de
precisión del siglo XX. Baste decir que este sistema tiene que poder inyectar con
gran exactitud y a grandes presiones (entre 120 y 400 kg/cm²), volúmenes de
líquido que pueden ser comparables con el de la cabeza de un alfiler, con un
comienzo y tiempo de duración muy exactos, a frecuencias que pueden llegar a
mas de 2000 ciclos por segundo, y por un período de millones de ciclos sin fallo.
Súmele a eso que la inyección se produce en una cámara donde hay combustión
simultánea a la inyección, en un ambiente caliente y agresivo y me dirá si no es un
verdadero milagro tecnológico haberlo conseguido y perfeccionado.
Esquema del sistema
Para preparar el terreno y que usted pueda conocer las particularidades básicas
relacionadas que hacen complejo el funcionamiento del sistema de inyección,
hagamos un análisis de los factores involucrados en el proceso.
TIPOS DE SISTEMAS DE INYECCIÓN:
Bombas de inyección en linea

Estas bombas disponen por cada cilindro del motor de un elemento de bombeo
que consta de cilindro de bomba y de émbolo de bomba. El émbolo de bomba se
mueve en la dirección de suministro por el árbol de levas accionado por el motor, y
retrocede empujado por el muelle del émbolo.
Los elementos de bomba están dispuestos en linea. La carrera de émbolo es
invariable. Para hacer posible una variación del caudal de suministro, existen en el
émbolo aristas de mando inclinadas, de forma tal que al girar el émbolo mediante
una varilla de regulación, resulte la carrera útil deseada. Entre la cámara de alta
presión de bomba y el comienzo de la tubería de impulsión, existen válvulas de
presión adicionales según las condiciones de inyección. Estas válvulas determinan
un final de inyección exacto, evitan inyecciones ulteriores en el inyector y procuran
un campo característico uniforme de bomba.
Bomba en linea tipo PE para 4 cilindros
Bomba de inyección en linea con válvula de corredera

Esta bomba se distingue de una bomba de inyección en linea convencional, por
una corredera que se desliza sobre el émbolo de la bomba mediante un eje
actuador convencional, con lo cual puede modificarse la carrera previa, y con ello
también el comienzo de suministro o de inyección. La posición de la válvula
corredera se ajusta en función de diversas magnitudes influyentes. En
comparación con la bomba de inyección en linea estándar PE, la bomba de
inyección en linea con válvula de corredera tiene un grado de libertad de
adaptación adicional.
Bombas de inyección rotativas

Estas bombas tienen se sirven de un regulador de revoluciones mecánico para
regular el caudal de inyección así como de un regulador hidráulico para variar el
avance de inyección. En bombas rotativas controladas electrónicamente se
sustituyen los elementos mecánicos por actuadores electrónicos. Las bombas
rotativas solo tienen un elemento de bombeo de alta presión para todos los
cilindros.
Bomba de inyección rotativa de émbolo axial.

Esta bomba consta de una bomba de aletas que aspira combustible del deposito y
lo suministra al interior de la cámara de bomba. Un émbolo distribuidor central que
gira mediante un disco de levas, asume la generación de presión y la distribución
a los diversos cilindros. Durante una vuelta del eje de accionamiento, el embolo
realiza tantas carreras como cilindros del motor a de abastecer. Los resaltes de
leva en el lado inferior del disco de leva se deslizan sobre los rodillos del anillo de
rodillos y originan así en el émbolo distribuidor un movimiento de elevación
adicional al movimiento de giro.
En la bomba rotativa convencional de émbolo axial VE con regulador mecánico de
revoluciones por fuerza centrifuga, o con mecanismo actuador regulado
electrónicamente, existe una corredera de regulación que determina la carrera útil
y dosifica el caudal de inyección. El comienzo de suministro de la bomba puede
regularse mediante un anillo de rodillos (variador de avance). En la bomba rotativa
de émbolo axial controlada por electroválvula, existe una electroválvula de alta
presión controlada electrónicamente, que dosifica el caudal de inyección, en lugar
de la corredera de inyección. Las señales de control y regulación son procesadas
en dos unidades de control electrónicas ECU (unidad de control de bomba y
unidad de control de motor). El número de revoluciones es regulado mediante la
activación apropiada del elemento actuador.
Bomba de inyección rotativa de émbolos radiales

Esta bomba se caracteriza por utilizar émbolos radiales para generar presión.
Pueden ser dos o cuatro émbolos radiales que son accionados por un anillo de
levas. Una electroválvula de alta presión dosifica el caudal de inyección. El
comienzo de la inyección se regula mediante el giro del anillo de levas, con el
variador de avance. Igual que en la bomba de émbolo axial controlada por
electroválvula, todas las señales de control y regulación se procesan en dos
unidades de control electrónicas ECU (unidad de control de bomba y unidad de
control de motor). Mediante la activación apropiada del elemento actuador se
regula el número de revoluciones.
Bombas de inyección individuales
 Bombas de inyección individuales PF

Estas bombas (aplicadas en motores pequeños, locomotoras diesel,
motores navales y maquinaria de construcción) no tienen árbol de levas
propio, pero corresponden sin embargo en su funcionamiento a la bomba
de inyección en linea PE. En motores grandes, el regulador mecánico-
hidráulico o electrónico esta adosado directamente al cuerpo del motor. La
regulación del caudal determinada por el se transmite mediante un varillaje
integrado en el motor.
Las levas de accionamiento para las diversas bombas de inyección PF, se
encuentran sobre el árbol de levas correspondiente al control de válvulas
del motor. Por este motivo no es posible la variación del avance mediante
un giro del árbol de levas. Aquí puede conseguirse un ángulo de variación
de algunos grados mediante la regulación de un elemento intermedio (por
ejemplo situando un balancín entre el árbol de levas y el impulsor de
rodillo).
Las bombas de inyección individuales son apropiadas también para el
funcionamiento con aceites pesados viscosos.
 Unidad bomba-inyector UIS
La bomba de inyección y el inyector constituyen una unidad. Por cada
cilindro del motor se monta una unidad en la culata que es accionada bien
directamente mediante un empujador, o indirectamente mediante balancín,
por parte del árbol de levas del motor.
Debido a la supresión de las tuberías de alta presión, es posible una
presión de inyección esencialmente mayor (hasta 2000 bar) que en las
bombas de inyección en linea y rotativas. Con esta elevada presión de
inyección y mediante la regulación electrónica por campo característico del
comienzo de inyección y de la duración de inyección (o caudal de
inyección), es posible una reducción destacada de las emisiones
contaminantes del motor diesel.
Sistema UIS Sistema UPS
 Unidad bomba-tubería-inyector UPS

Este sistema trabaja según el mismo procedimiento que la unidad de
bomba-inyector. Se trata aquí de un sistema de inyección de alta presión
estructurado modularmente. Contrariamente a la unidad bomba-inyector, el
inyector y la bomba están unidos por una tubería corta de inyección. El
sistema UPS dispone de una unidad de inyección por cada cilindro del
motor, la cual es accionada por el árbol de levas del motor.
Una regulación electrónica por campo característico del comienzo de
inyección y de la duración de inyección (o caudal de inyección) aporta una
reducción destacada de las emisiones contaminantes del motor diesel. En
combinación con la electro-válvula de conmutación rápida, accionada
electrónicamente, se determina la correspondiente característica de cada
proceso de inyección en particular.
Sistema de inyección de acumulador
Common Rail CR
En la inyección de acumulador "Common Rail" se realizan por separado la
generación de presión y la inyección. La presión de inyección se genera
independientemente del régimen del motor y del caudal de inyección y esta a
disposición en el "Rail" (acumulador). El momento y el caudal de inyección se
calculan en la unidad de control electrónica ECU y se realizan por el inyector en
cada cilindro del motor, mediante el control de una electroválvula.

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Al final de la carrera de compresión el aire que ha entrado al cilindro durante la

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Bombas de inyección en linea

Bomba en linea tipo PE para 4 cilindros

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Bombas de inyección rotativas

Bomba de inyección rotativa de émbolo axial.

Bomba de inyección rotativa de émbolos radiales

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 Unidad bomba-tubería-inyector UPS

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