Sistema riel comun bosch

1 Riel Común Bosch
Capítulo 1
VISTA GENERAL DEL SISTEMA
Este revolucionario Sistema de Inyección Electrónico Diesel se está aplicando a
todos los motores Diesel de Vehículos Comerciales, de todos los tamaños, así
como en los Motores Estacionarios, Motores de Barcos, Motores de Ferrocarriles y
muchas aplicaciones adicionales más, inclusive en motores pequeños de
Vehículos de Pasajeros. La presión de trabajo de este sistema inclusive sobrepasa
los 1.350 Bares (cerca de 20.000 lb/pulg2) y son usados para generar potencias
que sobrepasan a 160 Kw por Cilindro del Motor.
El mayor logro de este desarrollo no solamente ha sido el incremento de potencia
del motor, sino también la reducción del consumo de combustible, así como la
reducción de los gases contaminantes hacia la Atmósfera. Otro aspecto
importante ha sido la reducción de ruido en el motor, factor significativo en
especial cuando hablamos de aplicaciones para vehículos de Pasajeros.

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Capítulo 1
Comparando con el sistema convencional Mecánico-Electrónico con levas de
empuje de los Inyectores, este Sistema de la Firma Bosh de Riel Común para
Motores de Inyección Directa Diesel logra entregar una considerable y alta
flexibilidad en la adaptación de este sistema a varias aplicaciones de los modernos
motores diesel, y lo podemos definir de esta manera:
-Un área muy extensa de aplicaciones (para Vehículos de Pasajeros y Vehículos
Comerciales Livianos, con potencias de salida de más de 30 Kw por cilindro del
Motor También en Vehículos Pesados, Locomotoras, Barcos y otros, con
potencias de salida de más de 200 KW por cilindro del Motor).
-Alta presión de Inyección que llega y sobrepasa los 1.400 Bares de presión
(sobre las 20.000 lb/pulg2).
-Inyección variable en el arranque y en todas las etapas de aceleración.
-Posibilidad de realizar una Inyección Piloto, una Inyección Principal y una
Inyección Posterior a la Principal.
-Posibilidad de Control de la presión y la variación de acuerdo al modo de
operación.
Este sistema de Inyección moderno instalado en motores rápidos ha desplazado a
las bombas tradicionales lineales con control electrónico, a bombas rotativas
con control electrónico, e inclusive a los sistemas de Bomba-Inyector solidarios
al bloque de cilindros, sistema último que realmente ha sido diseñado para
motores de mayor potencia, pero que nos sirven de comparación con el sistema
de Riel Común.
Podemos ver la comparación entre estos sistemas en el cuadro que tenemos a
continuación.
COMPARACIÓN ENTRE LOS DIFERENTES SITEMAS UTILIZADOS

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Capítulo 1
El sistema con Bomba Rotativa genera presión y la distribuye hacia los
inyectores.
El sistema de Unidad Inyectora empuja a la Bomba Inyector de forma mecánica,
mientras el computador controla el tiempo y el avance de inyección.
El sistema de Riel Común tiene una bomba que genera la alta presión y el
Computador controla la apertura de los inyectores, controlando todos los
parámetros de aceleración.
FUNCIONES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN
La generación de presión y la Inyección del combustible están completamente
desacopladas del sistema de Inyección de Acumulador de Riel Común. La

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Capítulo 1
Generación de la Presión es lograda independientemente de la velocidad del
motor o de la cantidad del combustible inyectado.
El combustible es concentrado en el Acumulador de Alta Presión (Riel), listo para
ser inyectado. La cantidad de combustible depende de la aceleración imprimida
por el conductor, las necesidades del motor y el inicio de la inyección (principio
de envío), así como la presión de la inyección son calculados por el
Computador del Sistema (ECU), el cual se basa en los Mapas de sus
memorias.
La Computadora “comanda” a las Válvulas Selenoides de cada Inyector,
instalado para cada cilindro del Motor, inyectando el caudal necesario de
combustible de acuerdo a las órdenes recibidas.
Para ello, el Computador recibe señales de varios Sensores, con cuya
información coordina la necesidad de comandar el tiempo requerido de apertura
de cada Inyector, entregando el combustible en el momento más apropiado y el
caudal indispensable.
El sistema Eléctrico y Electrónico está formado por los siguientes elementos:
-Computadora (ECU)
-Sensor de Velocidad del Cigüeñal (RPM)
-Sensor de Velocidad del Eje de Levas
-Sensor del Pedal del Acelerador
-Sensor de presión de Generación
-Sensor de presión del Riel
-Sensor de Temperatura del Refrigerante
-Medidor de Flujo o masa de Aire ingresada al Motor

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Capítulo 1
ESQUEMA DEL SISTEMA DE INYECCIÓN EN RIEL COMÚN
Como se puede ver en el esquema, el sistema de Inyección de Riel Común
utiliza una estructura similar a los sistemas de inyección electrónica de
Gasolina, ya que la presión generada por la bomba de alta presión se almacena
en los inyectores y estos son controlados por el Computador.
PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEL COMÚN
Utilizando las señales de entrada de los Sensores, el Computador registra los
requerimientos del Conductor (posición del pedal del acelerador) y define
instantáneamente la operación desarrollada por el motor y el vehículo. Ella
procesa las señales que han sido generadas por los sensores y por aquellas que

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Capítulo 1
recibe por los Datos de las líneas CAN (DATA BUS). Basada en esta
información, puede controlar la apertura y el cierre de los selenoides de los
inyectores, y de esta forma se controla el motor.
La velocidad del motor es medida por el Sensor de Velocidad o de revoluciones
del Cigüeñal y el Sensor de Posición del Eje de Levas determina la secuencia
de encendido. La señal eléctrica que es generada por un Potenciómetro
localizado en el pedal del acelerador, informa al Computador la cantidad de
aceleración que ha operado el Conductor, o en otras palabras, el Torque que
requiere tener el Motor.
El medidor de Masa o Flujo de aire que ingresa al motor le entrega al
Computador la señal eléctrica para que ella sepa qué cantidad de aire esta
ingresando instantemente y se pueda adaptar a la combustión, de tal manera que
se coordina con exactitud el control de emisiones. Como adicionalmente el motor
generalmente está equipado con un Turbo cargador y con un control de presión
de carga, un Sensor de presión de carga puede medir esta presión.
Con bajas temperaturas exteriores o ambientales y con baja temperatura del
motor, el Computador recibe estas señales de los sensores de Temperatura del
Refrigerante y de la Temperatura del Aire aspirado, para adaptar el punto exacto
de inicio de la Inyección, de la Post inyección y para los parámetros siguientes
para las condiciones particulares de operación.
FUNCIONES BÁSICAS
Dependiendo de algunos otros parámetros del mismo vehículo, del incremento en
la demanda de seguridad y confort, otros sensores y datos en línea son
entregados al Computador.

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Capítulo 1
Como funciones básicas están el control de la inyección del Diesel en el momento
oportuno y exacto, en la cantidad exacta y con la presión de inyección correcta.
Esto asegura que el Motor Diesel no solamente trabaje suave sino también de
forma muy económica.
FUNCIONES AUXILIARES
El control auxiliar de apertura y cierre de válvulas y selenoides se ha diseñado
para mejorar la emisión de gases del escape, disminuir el consumo de
combustible y son utilizadas adicionalmente para incrementar la seguridad, el
confort y la conveniencia.
Ejemplos de ello son la Recirculación de los Gases de Escape (EGR) control
de presión de Carga del Turbo, control de la Velocidad del Vehículo y control
del Sistema de Inmovilización del Vehículo, entre los más importantes.
El sistema CAN BUS permite el intercambio de datos con otros sistemas
electrónicos del Vehículo. Durante una inspección del Vehículo en el Taller, un
Scanner o Computador de Diagnóstico permite evaluar los datos grabados
durante el funcionamiento del motor y los posibles fallos presentados.
A continuación podemos ver un motor de tres cilindros Diesel en el cual se ha
instalado el Sistema.

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Capítulo 1
CARACTERÍSTICAS DE LA INYECCIÓN CONVENCIONAL MECÁNICA
Con sistemas de Inyección Diesel convencionales, utilizando Bombas Rotativas o
Bombas Lineales, la inyección comprende solamente la fase de inyección
principal, sin tener una “inyección Piloto” y tampoco una “Post-inyección”, como
lo podemos observar en la Figura.

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Capítulo 1
En el sistema de Bomba Rotativa que utiliza a Válvulas Selenoides controladas
electrónicamente ya se introducía la Fase de Inyección Piloto, como un
desarrollo mejorado a las Bombas Mecánicas Clásicas mecánicas utilizadas hasta
entonces.
En los sistemas convencionales, la generación y alimentación de presión de la
cantidad de combustible inyectado era conseguido con el empuje de una leva y
un pistón que elevaba la presión dentro de un cilindro. Esto producía los
siguientes efectos o características:
-La presión de inyección se incrementa junto con el incremento de la velocidad y
con la cantidad de combustible inyectado.
-Durante el proceso actual de inyección, la presión de inyección se incrementa y
luego baja nuevamente con el cierre de la aguja del inyector y con el final de la
inyección.
Las consecuencias de esta forma de inyección son las siguientes:
-Pequeñas cantidades de combustible inyectado son inyectadas con presión baja
mientras dura el tiempo de inyección.
-La Presión “pico” es más del doble que la presión de la inyección principal.
-Además, comparando con un sistema óptimo de inyección, con el cual se
conseguiría una combustión óptima, la curva de presión durante la descarga de
combustible es prácticamente triangular.

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Capítulo 1
TRABAJO DEL MOTOR DIESEL CON BOMBA MECÁNICA LINEAL
La presión “pico” es muy decisiva para la carga mecánica de los componentes de
la Bomba de Inyección y del comando que la mueve. En los sistemas
convencionales de Inyección Diesel es decisivo para la calidad de la formación de
mezcla Aire/ Combustible en la Cámara de Combustión.
En el esquema que observamos a continuación podemos ver los elementos que
conforman un sistema de inyección convencional con bomba lineal.

Capítulo 1
Cuando el eje levas de la bomba lineal gira, una leva empuja a un propulsor de
rodillos y este empuja al pistón, el mismo que se desplaza de forma ascendente
dentro del cilindro. Como el combustible que llena el cilindro es comprimido con el
desplazamiento del pistón, esta presión empieza a crecer, hasta que el valor
conseguido es suficiente para abrir el inyector.
La presión es creciente, formando una figura triangular, llegando a un valor “pico”,
bastante superior a la presión de apertura de la inyección principal.
También es posible entender con este ejemplo que, para llegar a esta presión de
inicio de la inyección desde el momento en el cual iniciamos el principio del envío,
ha pasado un cierto tiempo y también que durante el tiempo en el cual el inyector
está abierto, la presión sigue ascendiendo.

Capítulo 1
PRESIÓN CONVENCIONAL Y PRESIÓN PICO
Como resultado de ello, pasa mucho tiempo desde el principio de envío y la
presión es creciente, sin ser estable, con lo cual el caudal de inyección será
también creciente e inestable, quedando muchas moléculas del combustible sin
quemarse durante este proceso.
Esto producirá entonces una mayor contaminación, mucho humo del combustible
no quemado, menor potencia entregada por el motor y bastante ruido del motor,
debido al punto de inyección del mismo.

Capítulo 1
TRABAJO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN
Para resumir lo anteriormente explicado observemos la siguiente imagen, en la
cual se pueden ver los elementos del sistema de inyección. El sistema de
alimentación de baja presión, el sistema de elevación de presión y el trabajo
del Computador, quien se basa en la información recibida para determinar el
caudal, el avance del punto de inyección y el orden de inyección de los
cilindros.

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