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Inyector bomba piezoeléctrico Cuaderno didáctico n. o 107

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Page 1: 107INYECTOR BOMBA PIEZO

Inyector bomba piezoeléctricoCuaderno didáctico n.o 107

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No se permite la reproducción total o parcial de este cuaderno, ni el registroen un sistema informático, ni la transmisión bajo cualquier forma o a travésde cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, porgrabación o por otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de lostitulares del copyright.

TITULO : Inyector bomba piezoeléctricoAUTOR: Instituto de ServicioSEAT S.A. Sdad. Unipersonal. Zona Franca, Calle 2.Reg. Mer. Barcelona. Tomo 23662, Folio 1, Hoja 56855l

1.a edición

FECHA DE PUBLICACIÓN : Enero 06DEPÓSITO LEGAL : B-3.492 - 2006Preimpresión e impresión: GRÁFICAS SYL - Silici, 9-11Pol. Industrial Famadas -08940 Cornellá- BARCELONA

Estado técnico 09.05. Debido al constante desarrollo y mejora delproducto, los datos que aparecen en el mismo están sujetos aposibles variaciones.

Page 3: 107INYECTOR BOMBA PIEZO

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN .........................................4-7

ARQUITECTURA.......................................8-13

CICLOS DE INYECCIÓN.........................14-20

DIAGNOSIS .................................................. 21

SERVICIO ..................................................... 22

Inyector bomba piezoeléctrico

La aparición del inyector bomba en los moto-res diesel supuso una evolución tecnológicadentro del competitivo mercado del automóvil.La alta presión lograda, así como la precisiónde las fases de inyección, consiguen un impor-tante aumento de rendimiento en los motores,que se traduce en un menor consumo de com-bustible y en una reducción de las emisionescontaminantes de los gases de escape.

Por este motivo se ha continuado el desarrollodel inyector bomba, buscando la mejora de sufuncionamiento.

SEAT, comprometida con la utilización de laúltima tecnología, implanta en sus motores dié-sel la última generación de inyectoresbomba: los inyectores bomba con válvulapiezoeléctrica, que mejoran las ventajas yaconocidas de este sistema y posibilitan, ade-más, una mayor flexibilidad en la configuraciónde las fases de inyección.

El resultado de emplear inyectores bomba pie-zoeléctricos se traduce en una mejora en la for-mación de la mezcla, un mayor rendimiento, asícomo en una reducción de las emisiones sono-ras del motor.

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ASPECTOS GENERALES Esta nueva generación de inyectores bomba,

los cuales corresponden a la versión PPD 1.1, sediferencian principalmente de los hasta ahoramontados en SEAT (versión PDE-P2), por la uti-lización de una válvula piezoeléctrica en susti-tución de la válvula electromagnética para elcontrol de la inyección.

La sustitución de la válvula electromagnéticapor la válvula piezoeléctrica le confiere al sis-tema inyector bomba una mayor velocidad deconmutación en la apertura y cierre de la agujade la válvula, lo que a su vez permite una mejorgestión de las fases de inyección.

Además, en esta nueva generación de inyec-tores bomba se han obtenido mejoras mecáni-cas internas que permiten una mejorcompensación de las presiones de inyeccióncreadas en el propio inyector.

Con este cambio se ha conseguido un mayorrendimiento del motor, al reducir el volumen

utilizado en alta presión y en consecuencia lasfuerzas de accionamiento. Menores fuerzas deaccionamiento se traducen en un menor con-sumo de combustible.

Los inyectores bomba piezoeléctricos semontarán por primera vez en SEAT en elnuevo motor 2.0 L TDi de 125 kW con letras demotor BMN y posteriormente se implantarán enotros motores TDi que actualmente montaninyectores bomba de válvula electromagnética.

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INTRODUCCIÓN

Nota: Para más información acerca del motor2.0 L TDI de 125 kW, consulte el didácticonº 111, “Altea FR”.

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Preinyección

Inyección principalPosinyecciones

Tiempos variables de inyecciónT

iem

po

s va

riab

les

de

inye

cció

n

D107-02

PRESIÓN DE INYECCIÓNLa estructura interna del nuevo inyector

bomba ha sido modificada, de manera que seha ampliado el margen de utilización de laspresiones de inyección, situándose ahoraentre 130 y 2.200 bar.

Por un lado, el comienzo de la preinyecciónse efectúa a más baja presión, con lo que seconsigue, por un lado, un calentamiento máspaulatino de la cámara de combustión y enconsecuencia unas condiciones más óptimaspara la inyección principal, y por otro lado con elaumento de la presión máxima de inyección, seobtiene una mejor combustión a alto régimen.

En consecuencia, se producen menores emi-siones contaminantes y se obtiene un mayorrendimiento térmico.

GESTIÓN DE LAS FASES DEINYECCIÓN

Con la utilización de la válvula piezoeléctrica,la velocidad de conmutación es aproximada-mente cuatro veces superior a la obtenida conuna válvula electromagnética. Esta ventaja haceposible abrir y cerrar nuevamente la válvula deconmutación para cada una de las fases de queconsta cada ciclo de inyección, pudiendo gestio-nar de un modo más flexible y exacto las canti-dades inyectadas.

En el inyector bomba con válvula piezoeléc-trica es posible realizar hasta dos preinyec-ciones y dos posinyecciones por ciclo, adiferencia del inyector bomba con válvula elec-tromagnética, donde ligada a la inyección princi-pal sólo se puede realizar una preinyección porser actuada a través de un sistema mecánico-hidraúlico (émbolo de evasión).

Además, las preinyecciones y posinyeccionesson modificables tanto en el momento de inyec-ción (grados de cigüeñal) como en tiempo deinyección (cantidad inyectada) al ser goberna-das electrónicamente gracias al empleo de laválvula piezoeléctrica.

D107-03

Preinyección

Inyección principal

Posinyeciones

Presión mínima de inyección

Pre

sió

n d

e in

yecc

ión

Presión máxima de inyección

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INTRODUCCIÓN

Diámetro del émbolo de la bomba

Aguja de la válvula

Zonas de alta presión eliminadas

Émbolo de evasión

INYECTOR BOMBA CON VÁLVULA ELECTROMAGNÉTICA

D107-04

OPTIMIZACIÓN DEL VOLUMEN DE ALTA PRESIÓN

En el nuevo inyector bomba se ha optimizadoel volumen del combustible a alta presión, demanera que se han eliminado tanto las cáma-ras de alta presión situadas en la aguja delinyector y en la aguja de la válvula como elémbolo de evasión.

La optimización en el volumen del combusti-ble a alta presión ha originado la disminuciónde diámetro del émbolo de la bomba, necesa-rio para impulsar el caudal de inyección, que enel nuevo inyector bomba es 6.35 mm (antes 8.0mm). Esto conlleva menores fuerzas de acciona-miento, que se traducen en un menor consumode combustible y por lo tanto en un mayor ren-dimiento térmico del motor.

REDUCCIÓN DE EMISIONES SONORAS

La sonoridad generada por los inyectoresbomba tiene su origen en las grandes y rápidasvariaciones de presión que se producen en suinterior, así como a los esfuerzos mecánicosnecesarios para su accionamiento.

Con ayuda de la válvula piezoeléctrica, ahoraes posible gobernar las variaciones de pre-sión en el interior del inyector durante las dife-rentes fases de inyección, reduciéndose así lasonoridad.

A este hecho ha contribuido también la reduc-ción de las fuerzas de accionamiento y al menordiámetro del émbolo de la bomba.

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DATOS TÉCNICOS En la siguiente tabla se muestran los datos técnicos correspondientes a un inyector bomba con

válvula electromagnética (PDE-P2) y otro con válvula piezoeléctrica (PPD 1.1).

Inyector bomba con válvula electromagnética (PDE - P2)

Inyector bomba con válvula piezoeléctrica (PPD 1.1)

Diámetro del émbolo de la bomba (mm)

8.0 6.35

Presión de inyección mínima (bar)

160 130

Presión de inyección máxima (bar)

2.050 2.200

Posible cantidad de preinyecciones

1 (fija) 0-2 (variable)

Posible cantidad de posinyecciones

0 ó 2 0-2 (variable)

Grados de ángulo de cigüeñal entre fases (preinyección , inyección principal y posinyección)

aprox. 6-10 (fijo) > 6 (variable)

Cantidad de preinyección(mm3)

1-3 aprox. > 0.5 aprox.

Gestión de la preinyecciónÉmbolo de evasión

(mecánico-hidráulica)Válvula piezoeléctrica

(electrónica)

Elevación de la presión para la inyección principal

Émbolo de evasiónÉmbolo de cierre,

válvula de retención

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ESQUEMA GENERAL

Leva de inyección

Balancín de rodillo

Muelle del émbolo

Émbolo de la bomba

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Palancas

Aguja de la válvula

Cámara de alta presión

Anillos tóricos

Retorno de combustible

Alimentación de combustible

Culata

Aguja de inyector

Émbolo de cierre

Muelle del inyector y cámara de muelle

Válvula de retención

D107-05

ARQUITECTURA

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FUNDAMENTOS La piezoelectricidad es la propiedad que tie-

nen ciertos materiales de producir un voltajecuando son sometidos a tensión mecánica. Es elprincipio en el que están basados, por ejemplo,los transmisores de picado del motor.

En los materiales cerámicos, este efecto esreversible. A este fenómeno se le denominaefecto piezoeléctrico inverso, es decir, si seles aplica un voltaje externo, éstos experimen-tan una deformación (variación de longitud).Este fenómeno se manifiesta en una estructuracristalina.

Para aplicar el principio piezoeléctrico a unelemento actuador, éste debe trabajar como pie-zoeléctrico inverso, variando la longitud de suestructura cristalina cuando se le aplica voltaje.

VÁLVULA PIEZOELÉCTRICALos elementos que componen la válvula pie-

zoeléctrica del inyector bomba son:- el actuador piezoeléctrico,- las palancas de transmisión.

El funcionamiento del actuador piezoeléctricoestá basado, como su propio nombre indica, enel efecto piezoeléctrico (‘piezo’ en griego signi-fica ‘oprimir’).

Lo

ng

itu

d in

icia

l +in

crem

ento

de

la lo

ng

itu

dL

on

git

ud

inic

ial

D107-06

EFECTO PIEZOELÉCTRICO INVERSO

Elemento piezoeléctrico con tensión aplicada

Estructura cristalinaContacto de metal con alimentación de tensión

Elemento piezoeléctrico sin tensión aplicada

DIAGRAMA DE DEFORMACIÓNLa variación de longitud que experimenta un

elemento piezoeléctrico es proporcional a latensión aplicada.

La tensión de control para el actuador piezo-eléctrico se encuentra entre 100 y 200 voltios.

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Variación de la longitud de un elemento piezoeléctrico

Ten

sió

n

Incremento de la longitud

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ARQUITECTURA

ACTUADOR PIEZOELÉCTRICODe acuerdo con el diseño constructivo más

apropiado para el actuador piezoeléctrico, sehan utilizado elementos piezoeléctricos de0.08 mm de espesor, cuya variación de longitudal aplicarle tensión es de sólo un 0.15%. De estemodo, para obtener una recorrido de aproxi-madamente 0.04 mm se ha hecho necesariodisponer de una batería de elementos piezo-eléctricos.

Para producir la variación de longitud nece-saria en la batería de elementos piezoeléctricosse han intercalado placas de metal a través delas cuales se aplica tensión, formando todo elloun paquete piezoeléctrico. Este paquete juntocon una placa de presión situada en uno de losextremos constituyen el actuador piezoeléctricodel inyector bomba.

ACTUADOR PIEZOELÉCTRICO

Placa de contacto metálico

Elemento piezoeléctrico

Placa de presión

Carcasa con terminal para conectorD107-08

PALANCAS DE TRANSMISIÓN La aguja de la válvula necesita una carrera

de conmutación de aproximadamente 0.1mm para dejar paso a la alimentación de com-bustible hacia el conducto donde se creará laalta presión. De igual manera, esta longitud serátambién la que hay que cubrir para el cierre de laaguja sobre su asiento.

Como la variación de longitud que experi-menta el actuador piezoeléctrico cuando se leaplica tensión es de aproximadamente 0.04 mm,se ha hecho necesario implantar un meca-nismo entre el actuador y la aguja de la válvulapara compensar la diferencia de longitud.

El mecanismo consiste en el desplazamientogenerado por la combinación de dos palan-cas, que se encuentran en contacto entre sí,con puntos de apoyo descentrados y opuestos,de manera que el desplazamiento originado porel actuador piezoeléctrico es transmitido y am-pliado en longitud.

PRINCIPIO DE TRANSMISIÓN POR PALANCAS CON APOYO DESCENTRADO

El desplazamiento originado en un punto por una palanca con apoyo descentrado dependerá de la distancia a la que se encuentre este punto del apoyo de la palanca.Se puede observar cómo realizando un desplazamiento ‘a’ en el punto ‘P’ se obtiene un desplazamiento ‘b’ en ‘E’.

D107-09

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D107-10

Palancas

Aguja de la válvula abierta

Aguja de la válvula cerrada

TRANSMISIÓN EN REPOSOLa transmisión se encuentra en reposo

cuando el actuador piezoélectrico no recibe ten-sión de alimentación.

En esta posición, la aguja de la válvula seencuentra abierta por la fuerza del muelle.

TRANSMISIÓN ACCIONADACuando el actuador piezoeléctrico está ac-

tivado, la placa de presión oprime la primerapalanca y ésta a su vez la segunda, convirtien-do un desplazamiento inicial de 0.04 mm en0.1 mm.

En esta posición, la aguja de la válvula seencuentra cerrada, separando la zona de alta ybaja presión de combustible.

CÁMARA DEL MUELLE DEL INYECTOR

La cámara del muelle ha sido rediseñada. Seha eliminado el émbolo de evasión y se ha modi-ficado el émbolo de cierre de la parte inferior dela cámara.

La cámara aloja el muelle que cierra laaguja del inyector, además de impedir que laaguja abra antes de tiempo al comienzo de cadafase de inyección.

La fuerza ejercida por el muelle se comple-menta con la presión producida por el combusti-ble dentro de la cámara. De este modo laspresiones que se ejercen sobre la aguja delinyector son diferentes, dependiendo de si setrata de una preinyección o una inyección prin-cipal.

La presión en el interior de la cámara es con-trolada por la válvula de retención ubicada en laentrada, mientras que la despresurización serealiza a través del émbolo de cierre tal y comose explica a continuación.

Nota: Para más información acerca de los in-yectores bomba, consulte el didáctico nº 78, “Mo-tor 1.4 L TDi”.

D107-11

Aguja de la válvula

Cámara del muelle del inyector

Muelle del inyector

Estrangulador de alimentación

Émbolo de cierre

Aguja del inyector

Alimentación del combustible

Válvula de retención

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CIERRE DE LA AGUJA DEL INYECTORCon la válvula de retención cerrada, la alta

presión del combustible que se encuentra en lacámara del muelle oprime el émbolo de cierre,ayudando así al muelle de la aguja a realizar uncierre rápido.

El cierre rápido de la aguja reduce las emisio-nes de los gases de escape y sustituye la fun-ción del émbolo de evasión de los inyectoresbomba con válvula electromagnética.

APERTURA DE LA AGUJA DELINYECTOR

Cuando la aguja del inyector se encuentra ensu asiento, la alta presión del combustible delinterior de la cámara evita la apertura prematurade la aguja.

Esta apertura sólo se producirá cuando lapresión generada por el émbolo de la bomba enla parte inferior de la aguja sea mayor que lapresión en el interior de la cámara.

La alta presión utilizada en la inyección prin-cipal repercute en la calidad de la combustióny en la composición de las emisiones deescape.

DESPRESURIZACIÓNDespués de cada ciclo de inyección (prein-

yección, inyección principal y posinyección), enla cámara de la aguja del inyector se produceuna despresurización a través de una ranura defuga en el émbolo de cierre.

La degradación de presión en la cámara selleva a cabo para que la fase de preinyección delsiguiente ciclo de inyección se pueda realizarcon combustible a baja presión (aproximada-mente a partir de 130 bar).

ARQUITECTURA

Muelle del inyector

Émbolo de cierre

La aguja del inyector cierra

La presión de inyección se degrada D107-12

D107-13

La aguja del inyector abre

La presión de inyección se genera

Ranuras de fuga en el émbolo de cierre

D107-14

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VÁLVULA DE RETENCIÓNLa válvula de retención está ubicada sobre la

cámara del muelle del inyector.Al finalizar cada una de las fases de inyec-

ción, la cámara del muelle del inyector secarga con combustible a alta presión, quepasa a través de la válvula de retención.

Por otro lado, en la zona de alimentación elcombustible a alta presión se degrada a travésdel estrangulador de alimentación. La disminu-ción de presión en la parte superior de la válvulade retención hace que ésta cierre.

La alta presión acumulada en la cámara delmuelle del inyector favorece:

- el cierre rápido de la aguja tras las fases deinyección.

- la generación de la alta presión para lainyección principal y posinyección, debido alapoyo prestado al muelle de la aguja del inyectorpara que ésta permanezca cerrada hasta alcan-zar la presión de inyección.

Aguja de la válvula

Cámara del muelle del inyector

Muelle del inyector

Estrangulador de alimentación

Émbolo de cierre

Aguja del inyector

Alimentación del combustible

Válvula de retención abierta

Válvula de retención cerrada

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Leva de inyección

Balancín de rodilloMuelle del émbolo

Émbolo de la bomba

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Cámara de alta presión

Alimentación de combustible

Aguja de la válvula

D107-16

PREINYECCIÓNLa preinyección adapta las condiciones de la

cámara de combustión del cilindro para con-seguir la mejor combustión posible durante lainyección principal.

LLENADO DE LA CÁMARA DE ALTAPRESIÓN

La aguja de la válvula se encuentra en reposo(abierta) y la leva de inyección, con un flanco desalida muy suave, permite que el émbolo de labomba realice un movimiento ascendenterelativamente lento, favoreciendo de esta

manera que no se formen burbujas mientrasaumenta el volumen de la cámara y se carga decombustible.

No obstante, la presión del combustible proce-dente de la bomba de alimentación permite queel combustible fluya rápidamente hacia lacámara de alta presión

Nota: Para más información acerca de la pre-inyección, consulte el didáctico nº 78, “Motor1.4 L TDi”.

CICLOS DE INYECCIÓN

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Balancín de rodillo

Leva de inyección

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Cámara de alta presión

Retorno de combustible

Alimentación de combustible

Muelle del inyector

Aguja del inyectorAmortiguador de la aguja del inyector

D107-17

COMIENZO DE LA PREINYECCIÓNEl émbolo de la bomba es presionado en

sentido descendente de acuerdo al movimientoy geometría de la leva de inyección, accionada asu vez por el balancín de rodillo.

El combustible que se encuentra en lacámara de alta presión se desplaza hacia lazona de alimentación hasta que el actuador pie-zoeléctrico es excitado, momento en el que laaguja de la válvula es comprimida contra suasiento y todo el combustible de la cámara esdirigido hacia la parte inferior de la aguja delinyector.

El émbolo de la bomba continúa su movi-miento descendente, lo que genera un aumentode la presión del combustible sobre la aguja delinyector. Cuando esta presión (aprox. 130 bar)

supera la fuerza que opone el muelle de lacámara, la aguja del inyector se levanta de suasiento y comienza la preinyección.

La carrera de la aguja queda limitadadurante la preinyección por medio del col-chón hidráulico que se establece entre la agujay la carcasa del inyector.

El colchón hidráulico funciona de forma idén-tica a como lo hace en el inyector bomba conválvula electromagnética, es decir, cuando laaguja del inyector, en su recorrido ascendente,crea el colchón de combustible, se frena y sólopermite la despresurización a través de la ranurade fuga hacia la cámara del muelle inyector.

Esta carrera de apertura limitada de la agujapermite realizar la dosificación correcta de com-bustible para la fase de preinyección.

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CICLOS DE INYECCIÓN

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Alimentación de combustible

Aguja de la válvula

Émbolo de cierre

Válvula de retención

Cámara de muelle del inyector

Estrangulador dealimentación

Aguja del inyectorD107-18

FINAL DE LA PREINYECCIÓNLa preinyección finaliza cuando el actuador

piezoeléctrico deja de ser excitado y la agujade la válvula se despega de su asiento. En esemomento la alta presión de combustible sedegrada y la aguja del inyector se cierra.

Durante el recorrido hacia la zona de ali-mentación el combustible a alta presión esretenido por un estrangulador de alimen-tación, por lo que parte del combustible entra enla cámara del muelle a través de la válvula deretención.

El combustible que entra en la cámara deretención ayuda al muelle del inyector a realizarel cierre de la aguja con mayor rapidez, ademásde crear una mayor presión sobre el émbolo decierre, lo que permite que la aguja de inyecciónoponga mayor resistencia a la apertura en lasiguiente fase de inyección.

En función de la demanda energética reque-rida al motor, la unidad de control del motorpuede generar una o dos preinyecciones encada ciclo.

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INYECCIÓN PRINCIPALConstituye la mayor cantidad de combustible

de todo el ciclo de inyección.COMIENZO DE LA INYECCIÓN

PRINCIPALEl émbolo de la bomba sigue su desplaza-

miento descendente y la válvula piezoeléctricavuelve a ser excitada, cerrando la aguja y per-mitiendo que se genere nuevamente alta pre-sión.

Ahora la presión del combustible necesariapara que la aguja del inyector se despegue de suasiento es superior a la presión de preinyec-

ción, debido a que en el interior de la cámara delmuelle hay combustible a alta presión.

La presión del combustible aumenta hastalevantar la aguja del inyector de su asiento ycomienza la inyección principal.

Hay que tener en cuenta que el volumen delcombustible impulsado desde la cámara de altapresión es mucho mayor que el que puede serdesalojado por los orificios del inyector, esto per-mite que cuando el motor se encuentra en laentrega de máxima potencia, la presión deinyección aumente hasta los 2.200 bar.

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Émbolo de la bomba

Aguja de la válvula

Émbolo de cierre

Válvula de retención

Cámara de muelle del inyector

Aguja del inyector D107-19

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CICLOS DE INYECCIÓN

FIN DE LA INYECCIÓN PRINCIPALLa inyección principal finaliza cuando la vál-

vula piezoeléctrica deja de estar excitada y laaguja de válvula se desplaza hacia la posiciónde reposo.

Al igual que ocurre en el final de la preinyec-ción, la alta presión del combustible se degradahacia la zona de alimentación y hacia la cámaradel muelle, de modo que el combustible queentra en la cámara oprime el émbolo de cierreayudando al muelle a cerrar la aguja del inyector.

El retorno de combustible se hace de lamisma forma que en el inyector bomba con vál-vula electromagnética y asumiendo las mismasfunciones, que son:

- refrigerar el conjunto inyector bombacreando una circulación contínua de combustibledesde el conducto de alimentación hasta elretorno, además de transportar el combustiblede fuga, desalojándolo del émbolo de la bombadonde está a alta temperatura y enviándolo alretorno para ser enfriado,

- y eliminar las posibles burbujas que seforman en el combustible debido a las presio-nes y temperaturas que alcanza, haciéndolopasar por estranguladores en la zona de alimen-tación y retorno.

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Aguja del inyector

Aguja de la válvula

Émbolo de cierre

Válvula de retención

Cámara de muelle del inyector

Émbolo de la bomba

Conducto de refrigeración

Retorno de combustible

Alimentación de combustible

D107-20

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POSINYECCIÓNLas fases de posinyección se realizan única-

mente cuando es necesario regenerar el filtrode partículas, haciendo que la temperatura delos gases de escape a la salida de los cilindrosaumente.

COMIENZOEl émbolo de la bomba sigue descendiendo y

la fase de posinyección comienza cuando laaguja de la válvula se cierra por el efecto de laexcitación del actuador piezoeléctrico.

La posinyección se realiza de la mismamanera que la inyección principal, con la diferen-cia de que la fase de posinyección es de menorduración.

En un ciclo de inyección se pueden realizarhasta dos posinyecciones.

Nota: Para más información sobre la regene-ración del filtro de partículas consulte el didácticonº 111, “Altea FR”

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Aguja del inyector

Aguja de la válvula

Émbolo de cierre

Válvula de retención

Cámara de muelle del inyector

Émbolo de la bomba

D107-21

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CICLOS DE INYECCIÓN

D107-22

Válvula para inyector-bomba(válvula piezoeléctrica)

Aguja del inyector

Aguja de la válvula

Émbolo de cierre

Válvula de retención

Cámara de muelle del inyector

Émbolo de la bomba

Retorno de combustible

Alimentación de combustible

FINAL DE LA POSINYECCIÓNLa posinyección finaliza con la apertura de

la aguja de la válvula. La alta presión del com-bustible se degrada y la aguja del inyector cierra.

En la cámara del muelle del inyector vuelve aentrar combustible a alta presión, como ocurre alfinal de cada fase, favoreciendo con ello el cierrede la aguja del inyector a la vez que oponemayor resistencia a su apertura en la siguienteinyección.

Sabiendo que la siguiente fase de inyecciónes una preinyección y que en ella hay que inyec-

tar combustible a baja presión (aproximada-mente a partir de 130 bar), se ha dispuesto unaranura de fuga en el émbolo de cierre a travésde la cual se puede despresurizar la cámara delmuelle entre ciclos de inyección.

El tiempo que transcurre entre ciclos de inyec-ción es suficiente para que el combustible delinterior de la cámara escape por la ranura defuga hacia la zona de alimentación.

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DIAGNOSIS

U.C. Motor SIMOS PPD 1.

Tiempo

Ten

sió

n

BIP

BIP: Son las siglas de Beginning of Injection Period, que significa Comienzo del Periodo de Inyección.Este periodo es identificado por la unidad de control de motor por el punto de inflexión que sufre la curva de tensión de alimentación al incidir la aguja del inyector en el asiento.

D107-23

UNIDAD DE CONTROL DEL MOTORLa gestión de los nuevos inyectores bomba

piezoeléctricos la realiza una nueva gestión demotor diesel desarrollada por Siemens, denomi-nada Simos PPD 1.

VIGILANCIA DEL COMIENZO DE LAINYECCIÓN

La unidad de control del motor realiza la medi-ción del momento de cierre efectivo de laaguja de la válvula.

Esta medición es realizada a través del análi-sis de la misma señal que envía la unidad decontrol del motor para la apertura de la válvula yposterior comienzo del ciclo de inyección.

El análisis consiste en la detección delmomento en el que la aguja de la válvulaincide en su asiento mediante el análisis de laseñal de la tensión de alimentación.

El asentamiento de la aguja en el cuerpo delinyector bomba transmite en la válvula piezo-eléctrica un movimiento de sentido opuesto al

que realiza el actuador piezoeléctrico. Esta per-turbación en el actuador piezoeléctrico se mues-tra con una inflexión en la curva de tensiónenviada por la unidad.

Para realizar la medición del cierre efectivo dela aguja de la válvula, la unidad de control delmotor envía un impulso adicional de pruebacada cinco ciclos de inyección, cuando elmotor del émbolo de la bomba no está gene-rando presión, con objeto de cerrar la aguja de laválvula sin que intervengan influencias parásitas(p.e., la alta presión del combustible).

FUNCIÓN DE EMERGENCIA En caso de que la unidad de control detecte

que el comienzo del ciclo de inyección no se estáproduciendo dentro de unos límites concretos, seregistrará una avería en la memoria de la unidad.

En función de la gravedad de la avería, la uni-dad de control podrá dejar de excitar el inyectorbomba afectado.

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SERVICIO

PRECABLEADO PARA INYECTORES BOMBA Y BUJÍAS DE PRECALENTAMIENTO

Presilla de sujeción

Conector para bujía de precalentamiento

Conector para inyector bomba

Conector del mazo de cables

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Extractor T10163

Martillo de inercia T10133

D107-25

Manguitos de montaje T10308

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ÚTILES Los inyectores piezoeléctricos se fijan a la

culata por medio de 2 tornillos, al igual que losde la versión PDE -P2 de válvula electromagné-tica.

El extractor T10163 en combinación con elmartillo de inercia T10133 se utiliza tanto para eldesmontaje como para el montaje del inyectorbomba con válvula piezoeléctrica.

Por otro lado, para liberar el conector delmazo de cables del bastidor auxiliar de la culataes necesario el nuevo útil T10310.

Para el montaje de los anillos tóricos en elinyector bomba con válvula piezoeléctrica se uti-lizan los nuevos manguitos de montaje T10308.

Nota: Consulte el sistema ELSA para obtener in-formación sobre la forma de proceder en cada caso.

PRECABLEADO PARA INYECTORES BOMBA Y BUJÍAS DE PRECALENTAMIENTO

En caso de desmontar y/o montar el precable-ado para los inyectores bomba y las bujías deprecalentamiento, no se debe separar la canaleta

del cableado con respecto a las presillas de fi-jación, ya que esto puede provocar una fracturaen el cableado.

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CAS107cd