Regulación de presión de raíl

Los componentes citados a continuación pertenecen al sistema Common Rail e influyen en la regulación de presión de raíl:

• Bomba de alta presión (HDP)
  
• Válvula reguladora de presión Rail (DRV)
  
• Válvula reguladora de caudal (MRV)
  
• Sensor de presión de raíl (RDS)
  
• Acumulador de alta presión (Rail)
  
• Tuberías de alta presión
  
• Inyectores
  

La alimentación de combustible del sistema de alta presión también tiene una influencia fundamental en la regulación de presión de raíl. Si la regulación de presión de alimentación previa no funciona correctamente es imposible que la regulación de presión de raíl funcione correctamente.

Dependiendo de la variante de motor se utilizan diferentes variantes de componentes, véase la tabla siguiente:

Función

La bomba de alta presión genera permanentemente la presión del sistema en el raíl. Para regular la presión de raíl correcta se utilizan dos reguladores (concepto de dos reguladores):

• Válvula reguladora de presión de raíl
  
• Válvula reguladora de caudal
  

La presión correcta en el raíl se ajusta según cada momento de funcionamiento con uno de los tres tipos de regulación siguientes:

• Regulación de presión mediante la válvula reguladora de presión de raíl:
  La bomba de alta presión suministra permanentemente combustible con alta presión al raíl. La válvula reguladora de presión de raíl controla el caudal de combustible introducido en exceso en el raíl, desactiva su retorno y ajusta la presión de raíl deseada. Cuanto más alta sea la corriente de activación tanto mayor será la presión de raíl.
  La válvula reguladora de caudal está ajustada al suministro máximo.
  
• Regulación de caudal mediante la válvula reguladora de caudal:
  La válvula reguladora de caudal solo deja fluir a la bomba de alta presión, desde el lado de baja presión, el volumen de combustible necesario para alcanzar la presión de raíl deseada. El cilindro de la bomba de alta presión no se llena completamente con combustible. Cuanto más alta sea la corriente de activación tanto menor será la presión de raíl.
  La válvula reguladora de presión de raíl no se acciona para la máxima presión. La válvula reguladora de presión de raíl recibe más corriente de la necesaria para ajustar la presión nominal.
  
• Regulación del CPC (Coupled Pressure Control) mediante la válvula reguladora de presión de raíl y de caudal simultáneamente:
  Con caudales de inyección muy bajos < aprox. 4 mg (en empuje) es necesario que la DRV elimine algo de combustible del sistema de alta presión. El motivo es que la bomba de alta presión no es capaz de realizar un suministro cero. Esto significa que la bomba de alta presión también suministra combustible al sistema de alta presión cuando la válvula reguladora de caudal está cerrada. Esto llevaría a una presión de raíl demasiado alta y, con ello, a una desviación de la regulación.
  

Las clases de regulación están activas en los siguientes momentos de funcionamiento:

• Al arrancar el motor la regulación de presión siempre está activa
  
• Con el motor en marcha:
  
  • Con una temperatura del refrigerante de 1 °C la regulación de presión siempre está activa
    
  • Con una temperatura del refrigerante de 15 °C la regulación de caudal/CPC siempre está activa
    

Según la variante de motor se conduce con presiones de raíl máximas distintas, véase la tabla siguiente:

Control de la presión de raíl

La presión de raíl es controlada durante el arranque del motor y durante la marcha de motor mediante una comparación de valor nominal/valor real. El sensor de presión de raíl transmite el valor real a la DDE. la DDE calcula el valor nominal en función del estado de servicio. Si la DDE determina una diferencia inadmisible entre el valor real y el valor nominal se memoriza un error en la memoria de defectos.

Una desviación inadmisible de la presión de raíl con respecto al valor nominal puede obedecer a las siguientes causas:

• Influencias externas, tales como una alimentación defectuosa del combustible, el sistema de retorno de combustible obturado, aire en el sistema de combustible
  
• Fugas exteriores en los componentes del sistema Common Rail
  
• La válvula reguladora de caudal no abre o se atasca
  
• Fugas internas en el sistema Common Rail, p. ej.
  
  • en la bomba de alta presión (p. ej. émbolo desgastado)
    
  • en la válvula reguladora de presión de raíl (elimina demasiado o demasiado poco caudal en el retorno)
    
  • en los inyectores (eliminan demasiado caudal en el retorno)
    

Tratamiento del error:

Si la DDE detecta una desviación de regulación inadmisible en la presión de raíl, como primera medida se limitará el caudal de inyección. Si no se puede impedir la desviación de regulación o mantenerla a un nivel bajo, el motor contará con una presión de raíl demasiado baja. Si al arrancar el motor la presión de raíl es demasiado baja, éste no arrancará.

Descripción breve del componente

Bomba de alta presión

La bomba de alta presión CP4.1 es una bomba de émbolo radial con un cilindro. El eje de la bomba de alta presión posee dos levas que accionan los émbolos.

La bomba de alta presión se acciona mediante el mecanismo de cadenas del motor. Debido a que el mecanismo de cadenas se encuentra detrás del motor, la bomba de alta presión también está montada detrás del motor.

Sensor de presión de raíl

El sensor de presión de raíl registra la presión en el raíl y sirve a modo de sensor para la regulación de presión de raíl y la dosificación de caudal de raíl. El sensor de presión de raíl va montado en el extremo anterior del raíl.

La unidad de mando DDE de la DDE suministra masa y una tensión de alimentación de 5 V al sensor de presión de raíl.

La presión de raíl accede a un diafragma con un sensor mediante un orificio en el sensor. El elemento de sensor transforma la deformación del diafragma en una tensión eléctrica y la transmite a la DDE. La señal de tensión se incrementa a medida que aumenta la presión de raíl. La adaptación del sensor de presión de raíl se produce mediante la aplicación de distintas curvas características.

Tratamiento del error

Si la DDE detecta un error en el sensor de presión de raíl, transmite a la DDE una valor de sustitución y limita el caudal de inyección.

Válvula reguladora de presión de raíl

La válvula reguladora de presión de raíl es una válvula activada eléctricamente, montada en el extremo trasero del raíl.

Cuando la regulación de presión está activa, la DDE activa la válvula reguladora de presión de raíl con diferentes factores de duración para ajustar la presión de raíl nominal calculada por la DDE. La válvula reguladora de presión de raíl lleva el combustible eliminado a la tubería de retorno.

La válvula reguladora de presión de raíl deja fluir más o menos combustible desde el lado de alta presión a la tubería de retorno prácticamente sin presión en función de la activación. Cuanto más combustible fluye en el retorno, más baja es la formación de presión en el lado de alta presión.

Figura 1: Vista en sección DRV3.2

La bobina se acciona mediante la activación de la válvula reguladora de presión de raíl. De esta forma se activa la placa del inducido y el perno de presión presiona la bola de válvula en el asiento de válvula. Cuanto más fuerte presiona la bola de válvula en el asiento de válvula, menos combustible puede fluir en el retorno.

La tabla siguiente muestra la relación entre el factor de trabajo, la corriente de activación, la formación de presión y el caudal:

Cuando no se acciona la válvula reguladora de presión de raíl, la válvula está abierta. Esto significa que la presión de raíl está completamente desmontada.

Debido a las distintas presiones de raíl máximas en las variantes N47 se montan diferentes variantes de válvulas reguladoras de presión de raíl, véase la tabla siguiente:

El funcionamiento de las variantes de válvulas reguladoras de presión de raíl es básicamente igual, las variantes se diferencian en la adaptación a las presiones cuando aumentan.

Tratamiento del error

Si se interrumpe la activación de la válvula reguladora de presión de raíl o se produce un cortocircuito a tierra, el motor se desconecta.

Si la DDE detecta un cortocircuito a positivo, la DDE limita el caudal de inyección y conmuta a la regulación de caudal.

Válvula reguladora de caudal

La válvula reguladora de caudal es activada eléctricamente y está montada en la bomba de alta presión. La DDE activa la válvula reguladora de caudal con diferentes factores de trabajo, estando activada la regulación de presión, para ajustar la presión Rail nominal calculada por la DDE.

La válvula reguladora de caudal regula el flujo de combustible del lado de baja presión al lado de alta presión de la bomba de alta presión, ajustando así la presión de raíl deseada. Cuanto menos combustible permita fluir la válvula reguladora de caudal en el lado de alta presión, menos llena el cilindro la bomba de alta presión. En consecuencia, se forma menos presión de raíl.

El factor de duración, la corriente de activación, la generación de presión y el caudal a través de la válvula están en la siguiente relación:

Tratamiento del defecto

Si se interrumpe la activación de la válvula reguladora de caudal o se produce un cortocircuito a tierra, la válvula reguladora de caudal va a avance completo. La DDE detecta el error, limita el caudal de inyección y conmuta a la regulación de presión.

Con un cortocircuito a positivo el motor se desconecta.

Inyectores

Según la variante de motor se emplean inyectores de válvula electromagnética o piezoeléctrica, véase la tabla siguiente:

Independientemente de la variante del inyector, los inyectores se cargan continuamente con la presión de combustible existente en el raíl. El combustible es inyectado en las cámaras de combustión solo cuando se produce la activación eléctrica generada por la unidad de mando DDE.

Activación eléctrica

La tubería de la High Side P_MVH (válvula electromagnética), y la P_PIH (piezoeléctrica) están unidas internamente en la unidad de mando DDE, cada inyector está unido a la unidad de mando DDE mediante una clavija propia y una tubería.

¡Atención!

Si aparece una avería en la High Side, la causa puede encontrarse en cada tubería debido a la unión de las tuberías. En dicho caso fallan todos los inyectores.

Localización de averías en los inyectores de válvula electromagnética

Para un diagnóstico completo de los inyectores de válvula electromagnética están a disposición las siguientes posibilidades:

• Diagnóstico eléctrico: información de la memoria de defectos
  
• Diagnóstico eléctrico: medición de la resistencia de la bobina
  
• Regulación de suavidad de marcha
  
• Medición del caudal de retorno con medidor
  

Localización de averías en los inyectores piezoeléctricos

Para un diagnóstico completo de los inyectores piezoeléctricos están a disposición las siguientes posibilidades:

• Diagnóstico eléctrico: información de la memoria de defectos
  
• Diagnóstico eléctrico: medición de la resistencia piezoeléctrica
  
• Regulación de suavidad de marcha
  

No se puede medir el caudal de retorno con los inyectores piezoeléctricos. Con los inyectores piezoeléctricos, el caudal de retorno es esencialmente inferior que con los inyectores de la válvula electromagnética.

¡Atención!

En los motores con inyectores piezoeléctricos la presión de alimentación previa se ajusta en retorno de combustible. Esto es necesario para el funcionamiento de los inyectores piezoeléctricos.

Indicaciones para el Servicio Posventa

Cambio de la bomba de alta presión

Cuando se cambie la bomba de alta presión, hay que reinicializar la adaptación de la electrobomba de combustible, véase la función de servicio correspondiente.

Cambio de los inyectores

Cuando se cambien uno o más inyectores, hay que llevar a cabo la igualación del caudal del inyector, véase la función de servicio correspondiente.

Cambio de la válvula reguladora de presión de raíl

Cuando se cambie la válvula reguladora de presión de raíl hay que reinicializar la adaptación de la válvula reguladora de presión de raíl, véase la función de servicio correspondiente.