¿Qué es un Inyector electromagnético del sistema Common Rail y cómo funciona?

Descripción general 
Los inyectores Common Rail hacen posible un control electrónico fino sobre el tiempo y la cantidad de inyección de combustible, y la mayor presión que la tecnología common rail pone a disposición proporciona una mejor atomización del combustible. Para reducir el ruido del motor, la unidad de control electrónico del motor puede inyectar una pequeña cantidad de diesel justo antes del evento de inyección principal (inyección “piloto”), reduciendo así su explosion y vibración, así como optimizando el tiempo de inyección y la cantidad para variaciones en calidad del combustible, arranque en frío, etc.
Algunos sistemas avanzados de combustible common rail realizan hasta cinco inyecciones por carrera. 

Principio de funcionamiento del inyector electromagnético common rail.

La válvula solenoide TWV (válvula de dos vías) abre y cierra el orificio de salida para controlar tanto la presión en la cámara de control como el inicio y el final de la inyección. El principio de funcionamiento se muestra en la fig. 2)

Fase sin inyección

Cuando no se suministra corriente al solenoide, la fuerza del resorte es más fuerte que la presión hidráulica en la cámara de control. Por lo tanto, la válvula solenoide se empuja hacia abajo, cerrando efectivamente el orificio de salida. Por esta razón, la presión hidráulica que se aplica al pistón de comando hace que el resorte de la boquilla se comprima. Esto cierra la aguja de la boquilla y, como resultado, no se inyecta combustible.

Fase de inyección

Cuando la corriente se aplica inicialmente al solenoide, la fuerza de atracción del solenoide tira de la válvula solenoide hacia arriba, abriendo efectivamente el orificio de salida y permitiendo que el combustible fluya fuera de la cámara de control. Después de que el combustible fluye, la presión en la cámara de control disminuye, tirando del pistón de comando hacia arriba. Esto hace que la aguja de la boquilla se levante y que comience la inyección. El combustible que fluye más allá del orificio de salida fluye hacia el tubo de escape y debajo del pistón de comando. El combustible que fluye debajo del pistón levanta la aguja del pistón hacia arriba, lo que ayuda a mejorar la respuesta de apertura y cierre de la boquilla. La corriente de apertura es de 85V, 7A. La corriente de retención es de 12V, 2A.

Fin de la fase de inyección

Cuando se sigue aplicando corriente al solenoide, la boquilla alcanza su elevación máxima, donde la tasa de inyección también está en el nivel máximo. Cuando la corriente al solenoide se APAGA, la válvula solenoide cae y la aguja de la boquilla se cierra inmediatamente y la inyección se detiene.

• Comprobar resistencia

  1. Asegúrese de que el encendido esté apagado y que el motor no arranque
  2. Desconecte el conector del inyector de dos pines.
  3. Conecte un ohmímetro preciso entre los terminales del conector del inyector.
    La resistencia debe estar entre 0.4 y 0.8 ohmios.
  4. Enchufe el conector del inyector.

• Prueba de la señal de salida

¿Qué es un Inyector piezoelectrico del sistema Common Rail y cómo funciona?

Descripción general 
Los inyectores Common Rail hacen posible un control electrónico fino sobre el tiempo y la cantidad de inyección de combustible, y la mayor presión que la tecnología common rail pone a disposición proporciona una mejor atomización del combustible. Para reducir el ruido del motor, la unidad de control electrónico del motor puede inyectar una pequeña cantidad de diesel justo antes del evento de inyección principal (inyección “piloto”), reduciendo así su explosividad y vibración, así como optimizando el tiempo de inyección y la cantidad para variaciones en calidad del combustible, arranque en frío, etc.

La tercera generación de Common Rail hace que los motores diesel sean aún más limpios, más económicos, más potentes y más silenciosos. 
La clave es el innovador sistema de inyección: funciona con un interruptor rápido, inyectores piezoinline compactos. 
Algunos sistemas avanzados de combustible common rail realizan hasta cinco inyecciones por carrera.

El funcionamiento de los inyectores piezoeléctricos es bastante similar al de los inyectores solenoides, con la diferencia de que tienen un núcleo cerámico. Esto se caracteriza por su capacidad de dilatarse o retraerse cuando recibe un pulso de corriente, el efecto piezoeléctrico. Sin embargo, para que los inyectores de este tipo sean factibles, los fabricantes tuvieron que sortear un cierto número de problemas. En primer lugar, la dilatación de un elemento piezoeléctrico es extremadamente baja. Para obtener un grado de desplazamiento utilizable, se requiere una pila de no menos de 400 discos de cerámica para formar el elemento activo del inyector. Para accionarlos, se les aplica un impulso de cien voltios y un pequeño brazo de palanca amplifica su movimiento. Además, como con los inyectores electromecánicos, los discos piezoeléctricos no controlan directamente los movimientos de la aguja. También activan una pequeña válvula. 

La principal ventaja de los inyectores piezoeléctricos es su velocidad de operación y la repetibilidad del movimiento de la válvula. Los movimientos de dilatación y retracción de los elementos piezoeléctricos son casi instantáneos. Esta velocidad de reacción permite
una dosificación aún más precisa del combustible inyectado y un mayor número de inyecciones por ciclo.

El combustible bombeado ingresa al inyector a través del collar de alimentación de combustible y el exceso puede regresar al tanque a través del collar de retorno de combustible.

El seguidor del árbol de levas presiona el émbolo en la parte superior para presurizar el combustible en el inyector. La válvula piezoeléctrica controla la liberación de este combustible a alta presión a través de la boquilla del inyector hacia la cámara de combustión. Aquí el combustible se dispara. Sin una válvula electrónica, el combustible se presurizaría y se inyectaría en la cámara de combustión. El control del tiempo, el volumen, etc. sería muy pobre. 

Con una válvula piezoeléctrica, la sincronización, el volumen, etc. se pueden controlar con mayor precisión.
La válvula piezoeléctrica puede abrirse y cerrarse tan rápido que es posible recibir un número variable de inyecciones de una carga de combustible. Esto beneficia enormemente la economía de combustible y el control de la contaminación.

         Al aplicar voltaje al elemento piezoeléctrico, se crea una extensión. Esta extensión depende del voltaje y la cantidad de elementos piezoeléctricos.

  1. El elemento piezo se extiende
  2. La estructura de movimiento hidráulico se mueve hacia abajo.
  3. La válvula de tres vías se mueve hacia abajo.
  4. La aguja está siendo levantada

• Comprobar resistencia

  1. Asegúrese de que el encendido esté apagado y que el motor no arranque.
  2. Desconecte el conector del inyector de dos pines.
  3. Conecte un ohmímetro entre cada uno de los terminales del inyector y la carcasa del inyector. 
    Ninguno de los dos debe estar conectado a la carcasa (Tierra o “-“).
  4. Luego, conecte el ohmímetro entre los terminales del conector del inyector. 
    La resistencia debe estar entre 150 y 210 kiloohmios.
  5. Enchufe el conector del inyector.

• Prueba de la señal de salida

¿Qué es el sensor de presión del sistema Common Rail y cómo funciona?

Descripción general 
El sensor de presión del riel común está ubicado en el riel de combustible. Su función es controlar la presión del combustible en Common Rail, mediante la intervension de la PCM para dicho monitoreo

El ECM utiliza el sensor como parte del cálculo del% de ciclo de trabajo aplicado a la válvula de control de presión de combustible y a la válvula de control de cantidad de combustible. 
Es un sensor de tres cables: + 5V alimentado desde el ECM, señal de salida y tierra. El rango de salida es 0.5 ÷ 4.5V para los sensores de presión de riel Bosch, Delphi y Siemens y 1.0 ÷ 4.2V – para los sensores Denso.

Funcionamiento

La medición de la presión resulta de la flexión de un diafragma de acero en el que se encuentran los elementos de galgas extensométricas de polisilicio. Estos están conectados en forma de un puente de Wheatstone. Esto permite una alta utilización de la señal y una buena compensación de temperatura. La señal de medición se amplifica en un IC de evaluación y se corrige con respecto al
desplazamiento y la sensibilidad. En este punto, la compensación de temperatura vuelve a tener lugar de modo que la unidad calibrada que comprende la celda de medición y el ASIC solo tiene un nivel de dependencia de temperatura muy bajo. Parte de la evaluación IC se aplica para una función de diagnóstico que puede detectar los siguientes defectos potenciales:
 – Fractura de un cable de unión a la celda de medición.
 – Fractura en cualquier lugar de cualquiera de las líneas de señal.
 – Fractura del suministro del puente y tierra.

Orden para verificar la funcionalidad del sensor de presión common rail

• Prueba de la señal de salida

  • Conecte el cable de tierra del osciloscopio a la tierra del chasis.
  • Arranque el motor y lo dejó en ralentí.
  • Conecte la sonda activa al cable de salida del sensor (generalmente en el medio).
  • Mira la pantalla del osciloscopio. La presión debe estar en el rango de 25 a 35MPa durante el ralentí del motor.
  • Presione el acelerador bruscamente y luego suéltelo, la presión debe aumentar hasta 100MPa y luego reducirse a alrededor de 30MPa.

• Posibles fallas en el sensor de presión de common rail:
    – Señal de salida caótica

  • La señal de salida caótica es, cuando la señal de voltaje cambia aleatoriamente, cae a cero y desaparece.
    Esto generalmente ocurre cuando hay un sensor ineficiente de presión de riel común. En este caso, el sensor debe ser reemplazado.

    – Falta de voltaje de señal

  • Compruebe si se aplica la tensión de alimentación (+ 5.0V).
  • Verifique si hay problemas de conexión a tierra.
  • Si el voltaje de alimentación y la conexión a tierra son correctos, verifique el cable de señal entre el sensor de presión del riel común y el controlador a bordo.
  • Si la tensión de alimentación y / o la conexión a tierra no son correctas, verifique el estado de los cables entre el sensor y la ECU.
  • Si todos los cables del sensor son correctos, verifique todas las conexiones para el voltaje de referencia y tierra del controlador a bordo. Si son correctos bajo sospecha cae la ECU.

     – La fuente de alimentación o señal del sensor de presión del riel común es igual al voltaje de la batería del automóvil.

  • Compruebe si hay un cortocircuito en el terminal positivo de la batería del automóvil.